王洪陽(yáng)

【摘 要】火力發(fā)電廠設(shè)備運(yùn)行中，對(duì)鍋爐的各大系統(tǒng)要進(jìn)行分析研究，分析影響汽溫變化和蒸汽變化的因素，掌握鍋爐蒸汽系統(tǒng)及汽溫調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)與控制措施，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化分析，，確保電廠鍋爐能夠發(fā)揮最大的性能。

【關(guān)鍵詞】鍋爐；蒸汽；氣溫；調(diào)節(jié)

電廠鍋爐在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中，維持穩(wěn)定的蒸汽溫度是保證安全穩(wěn)定工作和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行所必需的，影響蒸汽溫度變化的因素有很多，諸多不利因素要求我們要對(duì)蒸汽溫度進(jìn)行調(diào)整。但是不論采用何種方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，都必須保證鍋爐運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，盡量提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

1 影響蒸汽汽溫的主要因素

1.1 主蒸汽壓力

主蒸汽壓力是通過(guò)蒸汽比熱容的變化來(lái)體現(xiàn)出來(lái)的，比熱容過(guò)大，過(guò)熱蒸汽壓力大，低壓下汽溫差值增大，過(guò)熱汽總焓升就會(huì)減小。當(dāng)汽壓降低時(shí)，飽和蒸汽在燃燒量不變時(shí)，使水冷壁產(chǎn)汽量減少，相同傳熱量下的汽溫升高。

1.2 給水溫度

水溫度降低，在鍋爐出力不變的情況下，低的水溫導(dǎo)致燃料量的增加，鍋爐內(nèi)總輻射熱和爐膛出口煙溫差增加，過(guò)熱器汽溫將升高，由于過(guò)熱器汽溫升高，也就增加了燃燒負(fù)荷。

1.3 爐膛火焰中心位置

當(dāng)煤質(zhì)越差，就會(huì)推遲燃燒和燃盡時(shí)間，造成發(fā)熱量降低，增加燃料量的和煙氣量，導(dǎo)致過(guò)熱汽溫升高，煤質(zhì)好過(guò)熱汽溫降低；燃燒器對(duì)改變火焰中心位置的影響較大，多層燃燒器可以減少上部二次風(fēng)量或增大下部二次風(fēng)量，特別是擺動(dòng)式燃燒器能夠直接改變火焰中心位置；爐膛水冷壁和過(guò)熱器的沾污過(guò)多，爐內(nèi)輻射換熱量和水冷壁蒸發(fā)量會(huì)減少，爐膛過(guò)熱器傳熱熱阻會(huì)增大，造成過(guò)熱汽溫則降低，排煙溫度反而升高；加減負(fù)荷速率過(guò)大，造成過(guò)熱器吸熱量的增加，出現(xiàn)蒸汽流量和壓力變化滯后，出現(xiàn)蒸汽溫度超過(guò)額定值，比熱容小于過(guò)熱汽。

2 運(yùn)行中調(diào)整蒸汽和汽溫的具體措施

2.1 氣溫調(diào)節(jié)作用與控制措施

2.1.1 氣溫調(diào)節(jié)的作用

氣溫調(diào)節(jié)是鍋爐能量的來(lái)源方式，溫度是通過(guò)燃料的燃燒獲得能量的，鍋爐能量的散發(fā)形式又是以爐膛的爐體熱量散失，通過(guò)熱量傳導(dǎo)進(jìn)行散失。由于爐膛內(nèi)的溫度變化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜而且呈非線性變化的過(guò)程，且參數(shù)變化量與溫度變化量之間是非線性關(guān)系，所以，鍋爐作為一種高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，隨著運(yùn)行時(shí)間的變化，其各項(xiàng)指標(biāo)都會(huì)不斷發(fā)生變化，溫度的特性差別也不斷變化。

2.1.2 氣溫調(diào)節(jié)的控制措施

（1）提高屏過(guò)后溫度

設(shè)計(jì)時(shí)，要讓鍋爐爐膛煙氣首先流過(guò)屏式過(guò)熱器，然后流過(guò)屏式再熱器個(gè)末級(jí)再熱器，這樣可以提高屏式過(guò)熱器蒸汽溫度，減少換熱量，在負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，再熱汽溫必將上升但要必須注意防止管壁超溫。

（2）調(diào)整風(fēng)量

改變過(guò)量空氣系數(shù)，注意供氧量大小和送風(fēng)機(jī)喘振。盡量采用正寶塔配風(fēng)，注意爐膛出口兩側(cè)煙溫偏差。在氣溫發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)汽溫的監(jiān)視與調(diào)整，認(rèn)真影響因素與變化的關(guān)系，做好調(diào)整操作。

2.2 蒸汽調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制措施

2.2.1 設(shè)計(jì)性能良好的控制器

鍋爐燃用的設(shè)計(jì)鍋爐蒸汽系統(tǒng)需要設(shè)備較多的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，具有慣性小，動(dòng)態(tài)過(guò)程變化大以及受子系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)和制約因素多等特點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和操作要求，設(shè)計(jì)性能良好的控制器，有助于反映燃油鍋爐的實(shí)際動(dòng)態(tài)過(guò)程，以達(dá)到良好的仿真性能和逼真度。

（1）過(guò)熱器和再熱器的作用和特點(diǎn)。電廠鍋爐過(guò)熱器和再熱器的作用是將飽和蒸汽加熱成過(guò)熱蒸汽，并且要保證過(guò)熱蒸汽參數(shù)在允許范圍內(nèi)變動(dòng)；再熱器是利用汽輪機(jī)將鍋爐加熱到與過(guò)熱蒸汽溫度相等的再熱溫度，然后保證再熱蒸汽參數(shù)在允許范圍內(nèi)變動(dòng)，達(dá)到提高電廠循環(huán)熱效率的作用。提高蒸汽初壓是提高電廠循環(huán)效率的主要途徑，由于受到汽輪機(jī)排汽濕度的限制，要想提高循環(huán)效率且減少排汽濕度，采用再熱器再一次加熱升溫到一定的溫度后，返回汽輪機(jī)中壓缸和低壓缸繼續(xù)膨脹做功。

（2）過(guò)熱器和再熱器對(duì)溫度的控制。為了保證鍋爐受熱面管子外壁溫度低于鋼材氧化溫度，在對(duì)流過(guò)熱器前要布置大量對(duì)流蒸發(fā)管束。不同的鍋爐，由于爐膛輻射熱和氣化潛熱不同，設(shè)計(jì)時(shí)必須把一部分過(guò)熱器受熱面布置在爐內(nèi)，即采用所謂輻射式和半輻射式過(guò)熱器。同樣，根據(jù)鍋爐容量和蒸汽壓力的大小，把過(guò)熱器和再熱器布置在更高煙溫區(qū)，以增加爐內(nèi)吸熱量的比例。使用做多的是輻射式過(guò)熱器，由于再熱器出口氣溫受進(jìn)口汽溫的影響，一般的在大型鍋爐中布置輻射式過(guò)熱器，既能吸收爐內(nèi)的直接輻射熱，又吸收煙氣的對(duì)流放熱。能夠降低管壁溫度，增大受熱面工作的安全性。其次是半輻射式過(guò)熱器，半輻射式過(guò)熱器的氣溫特性介于對(duì)流和輻射式過(guò)熱器的氣溫特性之間，再熱器的氣溫特性與過(guò)熱器的氣溫特性相似，但再熱器中，其工質(zhì)進(jìn)口參數(shù)決定于排氣參數(shù)，氣壓降低時(shí)，汽輪機(jī)排氣溫度降低，再熱器的出口氣溫也隨之降低。

2.2.2 蒸汽系統(tǒng)控制措施

（1）通過(guò)數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。蒸汽系統(tǒng)的主要任務(wù)是將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽按不同壓力的需要，通過(guò)鍋爐停汽閥沿蒸汽管送至蒸汽總分配聯(lián)箱，經(jīng)減壓閥減壓后送至低壓蒸汽分配聯(lián)箱，然后送至各個(gè)操作裝置中以備利用。在建立合理的蒸汽系統(tǒng)模塊化數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上。利用Simulink工具對(duì)系統(tǒng)得出合理的曲線，由模擬實(shí)驗(yàn)中，探討蒸汽壓力對(duì)回油量和噴油量的影響。其次是提高機(jī)組的循環(huán)熱效率，利用噴水減溫法，使用采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，量化噴水減溫調(diào)整再熱汽溫，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，定性定量并驗(yàn)證減溫水法對(duì)機(jī)組循環(huán)熱效率的影響。

（2）運(yùn)行中注意事項(xiàng)。運(yùn)行時(shí)應(yīng)保持汽溫穩(wěn)定，采取可靠的調(diào)溫手段，使運(yùn)行工況在一定范圍內(nèi)變化時(shí)能維持額定的汽溫。減少平行管子之間的熱偏差。同時(shí)為了使再熱器管壁不超溫，在出口段采用大管徑多管圈受熱面，管子的直徑為45～65mm。

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[責(zé)任編輯：薛俊歌]