锅炉运行调整（锅炉设备运行课件）

锅炉运行概述

锅炉运行调节汽包锅炉运行特性大型火力发电机组都采用单元制运行方式，锅炉机组运行的好坏在很大程度上决定了整个单元机组的安全性和经济性。学习和掌握锅炉运行的理论，为今后的实际运行打下理论基础，是十分必要的。任务11.1.1锅炉运行概述1锅炉运行任务2锅炉运行特性CONTENTS知识点1

锅炉运行任务【1.1】锅炉在单元机组运行中主要任务根据用户(汽轮机)的要求保质(P、T和蒸汽品质)保量(蒸发量)产生合格的过热蒸汽安全经济运行联系维护汽机锅炉电气监视调节GDDB↑G【1.2】锅炉运行调整任务锅炉机组运行的主要任务D满足机组负荷要求调节燃烧稳定、不结焦、低排放Pt控制、保持汽压汽温品质保证工质品质H维持汽包水位CONTENTS知识点2

锅炉运行特性【2.1】锅炉运行工况运行工况1锅炉运行条件的集合称为工况。（通过一系列工况参数来反映）稳定工况2锅炉运行中工况参数一直保持不变的工况【2.1】锅炉运行工况变工况3锅炉运行中一个或几个参数偏离设计值时的工况最佳运行工况4锅炉效率达到最高值时的稳定工况【2.2】锅炉运行特性锅炉在运行中的各种条件组成了运行工况，其工况总是处于不断变化之中,这些工况变化可以用锅炉的运行特性来描述。锅炉的变工况运行特性有静态特性和动态特性两种。静态锅炉在各个稳定状态下，各种状态参数都有确定的数值。各参数（或指标）与锅炉工况的对应关系称为静态特性动态锅炉从一个工况变动到另一个工况的讨程中，各状态参数是不稳定的。状态参数随着时间而变化的过程，称为动态特性。【2.2】锅炉运行特性静态特性试验进行锅炉静态特性试验的目的，是为了确定锅炉的最佳工况，以作为运行调节的依据动态特性试验进行锅炉动态特性试验的目的是为了整定自动调节系统及设备提供条件。

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汽包水位调节概述1水位的调节意义2水位动态特性任务11.2.4汽包水位调节概述CONTENTS知识点1

水位的调节意义【1.1】汽包水位调节任务将会导致蒸汽品质恶化满水事故水位过高将会影响正常的水循环缺水事故水位过低±50mm(15.3MPa)调节任务使锅炉给水量适应蒸发量保持水位水位调节目的【1.2】水位的调节意义～空气给水泵去烟囱凝汽器空预器空气空气燃料汽包省煤器再热器过热器水冷壁汽轮机锅炉灰斗发电机锅炉水循环效果变差水冷壁超温被烧坏爆管水位过低重要参数【1.3】汽包水位测量不易被反应汽水界面不明显各处水位不一致虚假水位汽包水位特点难测量汽包内水位忽上忽下剧烈周期波动炉水中含盐碱，受汽水冲击形成泡沫汽包水位横切面特点是中间凸起，水位在汽包壁成带状升高，并超过中间部位【1.3】汽包水位测量CONTENTS知识点2

水位动态特性【2.1】引起水位变化的原因汽包内的物质平衡被破坏汽包内的工质状态发生了变化12给水量W蒸汽流量D燃料量B汽包水位

虚假水位小迟延、无自平衡迟延、惯性无自平衡

主要手段用户决定实现困难调节特性因素影响虚假水位无自平衡

【2.2】水位动态特性【2.2】水位动态特性B时间D时间锅炉负荷扰动燃料量扰动123H时间H时间虚假水位：即水位升高或降低不是由于存水量的多少，而是因为工质状态的变化导致其体积膨胀或压缩而引起的，这种水位称为“虚假水位”

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汽包水位调节给水控制系统1锅炉汽包水位控制系统2水位控制系统对比及应用任务11.2.5汽包水位调节CONTENTS知识点1

锅炉汽包水位控制系统单冲量水位调节系统双冲量水位调节系统三冲量水位调节系统汽包水位动态特性给水量W蒸汽流量D燃料量B汽包水位

虚假水位小迟延、无自平衡迟延、惯性无自平衡

主要手段用户决定实现困难调节特性因素影响虚假水位无自平衡

汽包水位调节系统单冲量水位调节系统双冲量水位调节系统三冲量水位调节系统1.1单冲量水位调节——单回路反馈调节不适用于大容量锅炉过热器蒸汽流量（负荷）D给水调节阀汽包省煤器给水流量W调节器水位H【特点】当锅炉负荷和压力变动时，自动控制系统无法识别产生的虚假水位现象。简单1.2双冲量汽包水位调节——前馈-反馈调节【优点】可以克服蒸汽流量变化引起的虚假水位【缺点】不能及时反映和纠正给水方面的扰动(如由于给水压力变化所引起的给水量的增减)。过热器蒸汽流量（负荷）D给水调节阀汽包省煤器调节器DH1.3三冲量汽包水位调节——串级、前馈-反馈调节特点既能补偿虚假水位的影响。又能纠正给水量的扰动。系统复杂过热器蒸汽流量（负荷）D给水调节阀汽包省煤器给水流量W调节器DHWW副回路H反馈D前馈CONTENTS知识点2

水位控制系统对比及应用2.1三种水位控制系统对比水位调节系统优点缺点应用单冲量最简单最基本的一种形式1.不能克服“虚假水位”的影响2.没有给水流量信号的反馈,所以水位波动较大低负荷双冲量可以消除虚假水位不能及时反映和纠正给水方面的扰动小型低压而且给水压力较稳定的锅炉三冲量1.既能补偿虚假水位的影响2.又能纠正给水量的扰动控制系统复杂大中型中压锅炉2.2全程自动给水调节系统低负荷下蒸汽流量、给水量测量不准【特点】启动初期切换至单冲量D>30％MCR时切换到三冲量。过热器蒸汽流量（负荷）D给水调节阀汽包省煤器DHW切换器单冲量调节器三冲量调节器H

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燃烧调整概述前言通过前面的学习，我们知道，锅炉负荷调节就是蒸汽压力调节。而锅炉蒸汽压力的调节是通过相应增减燃料量、风量等来维持汽压在规定的范围内，以达到保持锅炉蒸发量与汽轮机所需蒸汽量之间平衡的目标。所以，从机组运行的宏观上，锅炉燃烧的调节也就是锅炉负荷调节或蒸汽压力调节。锅炉燃烧运行中，除了根据负荷变化进行调节外，还由于煤质、给水温度等因素的变化，需要不断进行锅炉燃烧参数的调整，以保持锅炉本身的燃烧稳定、经济和低污染物排放。1燃烧调整目的及任务2影响燃烧变化的因素任务11.2.11燃烧调整概述CONTENTS知识点1

燃烧调整目的及内容1.1燃烧调整的目的燃烧调整的目的❶满足机组负荷要求，维持主蒸汽压力稳定❷保证燃烧过程经济性，使燃料得以充分燃烧❸保证燃烧过程稳定性，维持锅炉炉膛压力稳定保证机组运行：稳性、经济、安全1.2燃烧调整任务炉膛温度1200—1600℃根据机炉主控制器来调节燃料量、送风量和引风量，使锅炉在安全经济条件下调节至负荷指令的要求。燃料量送风量引风量调整任务炉膛负压-50—-100Pa炉膛含氧量3—6%CONTENTS知识点2

燃烧调整原则2.1影响燃烧调整的主要因素燃料特性给水温度过量空气系数一、二次风的配合锅炉负荷一次风煤粉气流初温1234562.2燃烧调整原则特点着火和混合的条件较好，燃烧稳定燃烧器和受热面易结焦，局部超温问题原则注意将火焰中心调整到炉膛的中心，防止火焰偏斜和局部热负荷过高适当增大一次风速，以增加着火点距离喷口的距离锅炉负荷较高时2.2燃烧调整原则特点投入的燃烧器数量少、燃烧较弱、炉温水平偏低，所以燃烧稳定性差、经济性也差原则适当增大过量空气系数、降低一次风率和风速，以稳定燃烧煤粉应减小细度，同时尽量保持下排燃烧器的投运，以降低火焰中心，减少不完全燃烧损失可适当降低炉膛的负压，以减少炉膛漏风，提高燃烧的稳定性和经济性锅炉负荷较低时2.2燃烧调整原则特点着火的稳定性较差，经济性也有所降低原则适当降低一次风速和风率，以增大一次风中的煤粉浓度，减少着火热，使着火提前适当提高二次风速，以增大气流的穿透能力，使炉内切圆直径变大，有利于强化着火和加强扰动降低煤粉细度、增大过量空气系数，以降低不完全燃烧损失低挥发分的煤2.2燃烧调整原则特点着火和燃烧不是问题，此时要注意燃烧的安全性，避免炉内结渣和金属超温。原则适当减少二次风量，多投入一些燃烧器运行，以分散热负荷，防止局部超温。高挥发分煤

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燃烧调整前言燃料量送风量引风量调整任务1燃烧自动控制系统2燃烧调整任务11.2.12燃烧调整CONTENTS知识点1

燃烧自动控制系统1.1燃烧自动控制系统组成以燃料量为调节量，主蒸汽压力为被调量，通过调节进入炉膛的燃料量，维持主蒸汽压力的稳定。以送风量为调节量，烟气含氧量为被调量，通过调节进入炉膛的送风量，使烟气含氧量达到设定的最佳值，保证燃料燃烧所需的空气量和燃烧过程的经济性。以引风量为调节量，炉膛压力为被调量，通过调节引风量维持炉膛压力的稳定。锅炉燃烧控制系统燃料量控制系统送风控制系统引风控制系统1.2燃烧自动控制原理CONTENTS知识点2

燃烧调整特点无论是增负荷还是减负荷，都保持了一次风中较充分的风量，避免了工况变动导致炉内燃烧的恶化增负荷时先加风、减负荷时先减煤，有利于保持炉内的富氧状态，减少不完全燃烧损失直接调节磨煤机的出粉量，提高了制粉系统对锅炉负荷的响应速度原则通过调节运行着的制粉系统的出力来进行负荷小幅度变动2.1燃料的调整2.1燃料的调整新的负荷指令新的燃料量指令实际燃料量偏差信号ΔB送风量调节器一次风调节器给煤机的转速燃料量调节器磨煤机粉位信号磨煤机通风量目前送风量指令最大允许出力取决其碾磨能力以及所要求的煤粉细度。当负荷升高到一定程度时，应重新启动一套制粉系统，以分散各磨煤机的出力，同时分散炉内热负荷。原则启、停一套制粉系统来进行调节；系统出力负荷大幅度变动2.1燃料的调整2.2送风量的调整入炉总风量保持最佳过量空气系数锅炉负荷氧量表的指示值依据一次风二次风少量的漏风

总风量调节的依据2.2送风量的调整总风量调节的方法入炉总风量按照一定的风煤比来控制

一次风二次风送风机的送风量

新的负荷指令新燃料量指令氧量校正（风煤比）新的送风量信号V0

实际送风量V送风机入口动叶开度,改变安装角

偏差信号锅炉负荷的函数氧量定值信号氧量计实测值目前燃料指令最小送风量定值2.3引风量的调整炉膛负压的监督正常运行时炉膛负压一般维持在规定的范围内，当周围有人工作或者吹灰时，应适当增大炉膛负压。如果炉膛负压过大，将会增大炉膛