直流锅炉的温度控制与调节

1直流锅炉的温度控制与调节1过热汽温的控制与调节1）影响过热汽温的主要因素a燃料、给水比（煤水比）直流锅炉过热器出口焓（h″ss）的表达式为：,''arnetssfwBQhhG式中''ssfwhh、—过热器出口和给水焓，kJ/kg；B、G—燃料和给水量，kg/h；Qar,net—燃料的低位发热量（收到基），kJ/kg；—锅炉效率，％。可以看出，若公式中hfw、Qar,net和保持不变，则''ssh（即过热汽温）的值就取决于B/G的比值；只要B/G的比值不变，过热汽温就不变。另一方面还可以看出，只要保持适当的煤水比，在任何负荷和工况下，直流锅炉都能维持一定的过热汽温。b给水温度在正常情况下，给水温度一般不会有大的变动，但当高压加热器因故障出系时，给水温度就会降低。对于直流锅炉，若燃料不变，由于给水温度降低，加热段加长、过热段缩短，过热汽温会随之降低，负荷也会降低。因此，当给水温度降低时，必须改变原来设定的煤水比，即适当提高煤水比，以使过热汽温维持在额定值。一般高加出系时，在燃料不变的情况下，适当减少给水量，提高煤水比，但此时机组负荷有所降低。在锅炉满负荷运行时出现高加出系，若要维持机组负荷不变，必须增加燃料，锅炉超出力运行；这是必须注意锅炉各受热面的温度水平，防止管壁过热。c过量空气系数过量空气系数的变化直接影响锅炉的排烟损失（q2），同时影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过量空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器出口温度降低、屏式过热器出口温度2降低；虽然对流过热器吸热量有所增加，但在煤水比不变的情况下，末级过热器出口汽温有所下降。过量空气系数减少时，结果与增加时相反。若要保持过热汽温不变，则需重新调整煤水比。d火焰中心高度火焰中心高度变化的影响与过量空气系数变化的影响相似。在煤水比不变的情况下，火焰中心上移类似于过量空气系数增加，过热汽温略有下降；反之，过热汽温略有上升。若要保持过热汽温不变，亦需要重新调整煤水比。e受热面结渣煤水比不变的调节下：炉膛水冷壁结渣时，过热汽温有所降低；过热器结渣或积灰时，过热汽温下降明显。前者发生时，调整煤水比就可；后者发生时，不可随便调整煤水比，必须在保证水冷壁温度不超限的前提下调整煤水比。总之，对于直流锅炉，在水冷壁温度不超限的条件下，影响过热汽温的因素都可以通过调整煤水比来消除；所以，只要控制、调节好煤水比，在相当大的负荷范围内度，直流锅炉的过热汽温可以保持在额定值，这个优点是汽包锅炉无法比拟的；但煤水比的调整，只有自动控制才能可靠完成。2过热汽温的调节1）过热汽温粗调（煤水比的调节）煤水比调节的主要温度参照点是内置式分离器出口温度（5号炉温度的参考点选择在水冷壁出口），即所谓的中间点温度。分离器呈干态，中间点温度为过热温度。从直流锅炉汽温控制的动态特性可知：过热汽温控制点离开工质开始过热点越近，汽温控制时滞越小，即汽温控制的反应明显。在运行中，煤水比变化时，中间点温度就会偏离设定值。中间点温度的偏差信号指示运行人员或计算机及时调节煤水比，消除中间点温度的偏差，以便保持过热汽温度的稳定。但需要强调的是，中间点温度的设定值与锅炉特性和负荷有关，如变压运行，饱和温度随压力下降而降低，中间点温度也随之下降（保证一定的过热度），而不是一个固定值；设计人员已经将其特性绘制成曲线，输入计算机进行自动控制。2）过热汽温度的细调锅炉蒸汽温度的稳定是反映锅炉汽温调节性能的主要标志。由于锅炉调节中3受到许多因素变化的影响，只靠煤水比的粗调还不够；另外，还可能出现过热器出口左、右侧温度偏差。因此，在后屏过热器入口和末级过热器入口分别布置了一级和二级减温水。喷水减温器调节惰性小，反应快，开始喷水到喷水点后汽温开始变化只需几秒中，可以实现精确的细调。所以，在整个锅炉负荷范围内，要用一、二级喷水减温来消除煤水比调节（粗调）所出存在的偏差，以达到精确控制过热汽温的目的。必须注意的是，要严格控制减温水总量，尽可能少用，以保证有足够的水量冷却水冷壁；投用时，尽可能多投一级减温水，少投二级减温水，以保护屏式过热器。减温水的控制与煤水比控制一样，也可以由计算机进行自动控制。3再热汽温的控制和调节1）影响再热汽温的主要因素a给水温度给水温度降低时（如高压加热器出系），若锅炉出力保持不变，则需要增加燃料量，以补充因给水温度降低而减少的热量；这样，炉膛出口烟气量增加，以对流受热面为主的再热器吸热量增加，导致再热汽温升高。b过量空气系数过量空气系数增加，以对流受热面为主的再热器吸热量增加，再热汽温升高；反之则降低。c炉膛火焰中心炉膛火焰中心的高度对再热汽温有相当显著的影响，是调节再热汽温的主要手段。当火焰中心抬高时，炉膛出口温度上升，以对流受热面为主的再热器进口烟温升高，吸热量增加，再热汽温提高；反之，再热器吸热量减少，再热汽温降低。d受热面结渣再热器受热面结渣或积灰，吸热量减少，再热汽温降低。炉膛水冷壁结渣，水冷壁吸热量减少，导致炉膛出口烟温上升，再热器吸热量增加，再热汽温提高。e过热汽温度和压力过热汽温度变化会引起高压缸排汽变化。过热汽温降低，高压缸排汽温度降低；在再热器吸热量不变的条件下，因再热器进口温度降低，导致再热器出口温4度降低。过热蒸汽压力的变化也会引起再热器温度的变化。过热蒸汽压力降低，在过热汽温不变的情况下，过热蒸汽的焓增大，高压缸排汽温度上升；在再热器吸热量不变的条件下，因再热器进口温度升高，使再热器出口温度提高；反之，过热蒸汽压力升高，再热汽温降低。这与变压运行时，可保持较高再热汽温的原理相同。2）再热汽温的调节a再热汽温得调节方法：一是改变流通再热器得烟气量（靠调节烟道烟气挡板来实现）；一是再热器喷水减温（在紧急情况下或烟气挡板调节无效时），作为事故喷水减温。b烟气调节挡板安装在低温再热器和省煤器烟道出口。采用烟道挡板调温的主要优点是：在调节再热汽温时，对炉膛的燃烧工况影响小，且调节幅度较大。其缺点是：调温迟滞时间长，挡板易卡塞，挡板开得较大时易引起磨损，关得较小时又易引起积灰。