搜索
1第四节汽温调节一、汽温要求维持稳定的过热蒸汽与再热蒸汽的温度是锅炉设计、运行的重要任务。现代大型锅炉允许波动的范围大都是＋5~–10℃。二、汽温特性蒸汽温度与锅炉负荷的关系，称为汽温特性。2辐射过热器的吸热量决定于炉膛烟气的平均温度。当锅炉负荷增加时，辐射过热器中蒸汽流量按比例增大，而炉膛火焰的平均温度却增加不多。所以，随着锅炉负荷增加，辐射过热器的出口汽温下降。3随着锅炉负荷的增加，对流过热器出口汽温升高。对流过热器出口烟温越低，即离炉膛越远，辐射传热的影响越小，汽温随负荷增加而升高的幅度越大。半辐射式过热器则介于辐射与对流过热器之间。4高参数锅炉均采用辐射与对流多级组合的过热器。随着锅炉参数提高，蒸汽过热器吸热量的份额相应增大，蒸发吸热量的份额相应减小。高参数大容量锅炉的过热器均由对流、辐射、半辐射三种型式组合而成，过热汽温的变化较平稳，但仍具有对流特性。5再热器的汽温特性：1）具有更明显的对流特性；2）受高压缸排汽的影响，当负荷减少时出口汽温比对流过热器下降得更多。影响汽温的因素还有：1）炉膛过量空气系数；2）给水温度；3）燃烧器工况等。6三、汽温调节装置锅炉必须要有调节汽温的装置，才能满足过热汽温，再热汽温的运行要求。对汽温调节装置的基本要求：（1）汽温调节的灵敏度，即调节惯性和延迟时间要小；（2）结构简单可靠；（3）汽温调节负荷范围大；（4）对热效率的影响小；（5）节约钢耗。7汽温的调节方法可分为：蒸汽侧调节和烟气侧调节。蒸汽侧通常是改变蒸汽的热焓来调节汽温。主要方法是在减温器中，用水冷却蒸汽，常用的减温器为喷水式。这种调温方法只能减温，而不能升温。烟气侧调节是用改变过热器、再热器所在区域的烟气放热量来调节汽温。常用的方法有分隔烟道挡板、改变火焰中心高度及烟气再循环。这种调温方式既能降温又能升温。8四、混合式减温器减温水通过喷嘴雾化后喷入蒸汽的减温器称混合式减温器。它由雾化喷嘴、连接管、保护管及外壳等组成。910混合式减温器结构简单，调节幅度大，惯性小，调节灵敏度高，有利于自动调节，在现代大型锅炉中得到广泛的应用。※减温器调节汽温的设计原理减温器的作用是降低蒸汽温度。因此，采用减温器调节汽温时，过热器的设计吸热量应略大些，这样，在高负荷时用减温器来降低高出额定值部分的汽温以维持汽温的额定值。11没有汽温调节下的额定汽温对应负荷越低，通过调节能维持的额定汽温的负荷范围越宽，锅炉的性能越好。12混合式减温器适用于过热汽温的调节。再热汽温的调节不宜用混合式减温器。因为水喷入再热蒸汽后汽轮机中低压缸蒸汽流量增加，在机组负荷一定时势必减少高压缸的蒸汽流量，也就是高压蒸汽的作功减少，低压蒸汽的作功增加，使机组的循环热效率降低。13混合式减温器在过热器系统中的布置如图7－21所示。1415（四）烟气挡板调节汽温装置烟气挡板调节汽温装置是用来调节再热汽温度。它有旁通烟道和平行烟道两种，平行烟道又可分为再热器与省煤器和再热器与过热器并联两种。16烟气挡板调节汽温装置的原理是通过挡板改变再热器的烟气流量，使烟气侧的放热系数变化，从而改变其传热量，其出口汽温随之变化。再热器与省煤器并联方式的调节原理与旁通烟道方式相似。再热汽温升高的同时过热汽温也有所升高。但是它克服了旁通烟道的缺点，挡板位于烟温较低处，下级省煤器的进口烟温比较均匀。17181920（五）改变燃烧器倾角的汽温调节改变燃烧器倾角的汽温调节必须采用摆动式燃烧器，燃烧器的倾角在运行中可上下调节。由于再热器与过热器都是对流传热为主的受热面，因而在调节倾角时它们的吸热量发生了相应的变化，出口汽温也随着改变。在相同的燃烧器倾角改变幅度下，受热面吸热量变化的大小主要决定其布置位置，越靠近炉膛出口的受热面的吸热量变化越大。21现代大型锅炉一般都用改变燃烧器倾角来调节再热汽温，在调节过程中对过热汽温的影响用改变混合式减温器的喷水量来修正。为了达到理想调节效果，在锅炉设计中应注意以下几点：（1）再热器的主要受热面尽可能布置在靠近炉膛出口处；（2）燃烧器摆动角度与再热汽温及过热汽温的关系尽可能与再热器及过热器的负荷—汽温特性匹配，以减少过热器的减温水量。2223过热器与再热器系统过热器与再热器系统，应根据锅炉参数、容量要求，从安全经济角度综合考虑管壁不超温，调温手段灵活，循环热经济性高，钢材消耗少，流动阻力小等因素，选择合理的方案。中低压锅炉，由于过热汽温不高，所以过热器面积不大。一般采用纯对流式过热器，系统比较简单。它主要考虑顺流、逆流的合理组合，能够保证管壁的工作可靠，同时受热面消耗的金属也少。24高压以上锅炉多采用辐射与对流组合式过热器。但若采用从辐射到对流逆流组合方式，受热面就得采用昂贵的高合金钢作材料。若采用辐射到对流顺流组合方式，既能有效地冷却管壁，又能在相同的热偏差条件下使蒸汽的温升较小，大大改善了辐射过热器的工作条件。国产大中型锅炉的过热器系统多采用混流组合方式，它是综合了上述两种组合方式的优点而形成的。受热面的组合模式为：辐射－包墙管－低温对流（逆流）－辐射－半辐射－高温对流（顺流）。25另外，减温点的选择是一个很重要的问题。减温点的选既应保证汽温调节灵敏，又能保护工作条件较差的受热面。减温次数也应选择得当。