直流锅炉的运行调整.ppt
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1、直流锅炉的运行调整,锅炉运行调整的任务就是要根据用户(汽轮机)的要求,保质(压力、温度和 蒸汽品质)、保量(蒸发量)并适时地供给汽轮机所需要的过热蒸汽,同时锅炉机组本身还必须做到安全与经济。,锅炉进行监视和调整的主要内容有:,直流锅炉蒸汽参数的稳定主要取决于两个平衡:,汽轮机功率和锅炉蒸发量的平衡燃料量与给水量的平衡。 第一个平衡能稳住汽压;第二个平衡能稳住汽温。,第一节 直流锅炉蒸汽参数的调节,一、汽压波动的影响,汽压降低使蒸汽做功能力下降,减少其在汽轮机中膨胀做功的焓降 。,汽压过高,机械应力大,将危及锅炉、汽轮机和蒸汽管道的安全 。,汽压的变化速率对锅炉也有影响,(汽包炉将可能造成蒸汽大
2、量携带锅水,使蒸汽品质恶化和过热汽温降低。),(汽包炉汽压的急剧变化可能影响锅炉水循环的安全性),汽压经常反复地变化,使锅炉承压受热面金属经常处于交变应力的作用下。,1 影响汽压变化速率的因素,负荷变化速度,锅炉的蓄热能力,燃烧设备的惯性,二、蒸汽压力的调节,锅炉的蓄热能力:当外界负荷变化而燃烧工况不变时,锅炉能够放出热量或吸收热量的大小。,燃烧设备的惯性:从燃料开始变化到炉内建立起新的热负荷平衡所需要的时间。与调节系统的灵敏度、燃料的种类和制粉系统的形式有关。,2 影响汽压变化的主要因素,(1)外部扰动 外扰是指外部负荷的正常增减及事故情况下的甩负荷,它具体反映在汽轮机所需蒸汽量的变化上。,
3、汽压的稳定取决于锅炉产汽量与汽轮机的需要汽量的平衡。,(2)内部扰动 内扰是指锅炉机组本身的因素引起的汽压变化。 在外界负荷不变时,汽压的变化主要决定于炉内燃烧工况的稳定。 锅炉热交换情况的改变也会影响汽压的稳定。,(3)怎样判断内扰或外扰,如果蒸汽压力p与蒸汽流量D的变化方向相反,那么此时就是外扰的影响。 如果蒸汽压力p与蒸汽流量D的变化方向一致时,这通常是内扰影响的表现 。,二、汽压的控制与调节,压力调节的任务,实质上就是经常保持锅炉出力和汽轮机所需的蒸汽量相等。 在直流锅炉中,炉膛内放热量的变化并不直接引起锅炉出力的变化。直流锅炉的出力首先应当由给水量保证,然后对燃料量进行相应的调整,以
4、保持其他参数。在采用自动调节的直流锅炉上,往往还利用调节汽轮机的调速汽门的开度来稳定汽压。,三、过热蒸汽温度的调节,(一)、影响汽温的因素1、煤水比,若G不变而增大B,由于受热面热负荷q成比例增加,热水段长度Lrs和蒸发段长度Lsf必然缩短,而过热段长度Lgr相应延长,过热汽温就会升高;若B不变而增大G,由于q并未改变,所以(Lrs+Lzf)必然延伸,而过热段长度Lgr随之缩短,过热汽温就会降低。,2. 给水温度 若给水温度降低,在同样给水量和煤水比的情况下,直流锅炉的加热段将延长,过热段缩短(表现为过热器进口汽温降低),过热汽温会随之降低;再热器出口汽温则由于汽轮机高压缸排汽温度的下降而降低
5、。因此,当给水温度降低时,必须改变原来设定的煤水比,即适当增大燃料量,才能保持住额定汽温。,3.受热面沾污 炉膛结焦使锅炉传热量减少,排烟温度升高,锅炉效率降低。对工质而言,则1kg工质的总吸热量减少。而工质的加热热和蒸发热之和一定,所以,过热吸热(包括过热器和再热器)减少。故过热汽温降低。但再热器吸热因炉膛出口烟温的升高而增加,对于再热汽温,进口再热汽温的降低和再热器吸热量的增大影响相反,所以变化不大。 对流式过热器和再热器的积灰使传热量减小,使过热汽温和再热汽温降低。 在调节煤水比时,若为炉膛结焦,可直接增大煤水比;但过热器结焦,则增大煤水比时应注意监视水冷壁出口温度,在其不超温的前提下来
6、调整煤水比。,4 过量空气系数 当增大过量空气系数时,炉膛出口烟温基本不变。但炉内平均温度下降,炉膛水冷壁的吸热量减少,致使过热器进口蒸汽温度降低,虽然对流式过热器的吸热量有一定的增加,但前者的影响更强些。在煤水比不变的情况下,过热器出口温度将降低。若要保持过热汽温不变,也需要重新调整煤水比。 随着过量空气系数的增大,辐射式再热器吸热量减少不多,而对流式再热器的吸热器增加。对于显示对流式汽温特性的再热器,出口再热汽温将升高。,5 火焰中心高度 当火焰中心升高时,炉膛出口烟温显著上升,再热器无论显示何种汽温特性,其出口汽温均将升高。此时,水冷壁受热面的下部利用不充分,致使1kg工质在锅炉内的总吸
7、热量减少,由于再热蒸汽的吸热是增加的,所以过热蒸汽吸热减少,过热汽温降低。 由上述分析可见,直流锅炉的给水温度、过量空气系数、火焰中心位置、受热面沾污程度对过热汽温、再热汽温的影响与汽包锅炉有很大的不同。有些影响是完全相反的。对于直流锅炉,上述后四种因素的影响相对较小,且变动幅度有限,它们都可以通过调整煤水比来消除。,只要严格地保持给水量和燃料量的固定比例不变,就能使过热蒸汽温度稳定。但是,在燃用固体燃料的锅炉上,燃料量的测定是很不准确的。所以,一般采用前面讲过的锅炉蒸发量和汽压变动信号的综合信号(即热量信号)来反映锅炉燃料量。,汽温信号 燃料和给水流量发生扰动,主蒸汽温度的响应滞止时间与飞升
8、时间都较长。,中间点:为了提高调节质量,按照反应较快和便于检测等条件,通常在过热区的开始部分选取的一个合适的地点,根据该点工质温度来控制“煤水比”。 在给定负荷下,与主蒸汽焓值一样,中间点的焓值(或温度)也是煤水比的函数。只要煤水比稍有变化,就会影响中间点温度,造成主蒸汽温度超限。而中间点的温度对煤水比的指示,显然要比主蒸汽温度的指示快得多。,中间点的选择:一般为具有一定过热度的微过热蒸汽(如分离器出口)。,低负荷时炉膛单位辐射热增加且煤水比稍稍变大,将使中间点的焓值升高。因此,不同负荷下中间点焓值的设定值并不是一个固定值。,调节中间点汽温的方法有两种: 一种是使给水量基本不变而调节燃料量;
9、另一种是保持燃料量不变而调节给水量。 前者称为以水为主的调节方法;后者称为以燃料为主的调节方法。一般燃煤的直流锅炉,由于煤量不易准确控制,常采用以水为主的调节方法。,细调:在直流锅炉的汽水通道上布置几处调节灵敏的喷水减温器,作为调节手段。一般在直流锅炉过热器的级与级之间设有23级喷水减温器,其作用除了调节过热汽温以外,还保证过热器金属的安全。 过大或过小的喷水量都应当用调节“煤水比”来校正。,四、再热蒸汽温度的调节,煤水比 烟气侧调节 事故喷水 中间点温度设定值改变,对于再热汽温长期偏高或偏低问题,可通过改变中间点温度设定值的方法加以解决,降低中间点温度,则再热汽温降低,提高中间点温度,再热汽
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