李蔚

【摘要】再熱器循環(huán)可以降低汽輪機末級葉片的蒸汽濕度，降低消耗，提高電廠的熱效率。高壓缸做功以后的乏汽，回到鍋爐以后，主要提高蒸汽的干度，提高機組的熱效率，降低汽輪機低壓部分蒸汽帶水?，F(xiàn)主要就對鍋爐再熱器汽溫進行了一些研究和探討。

【關(guān)鍵詞】再熱器 循環(huán)

一、為什么要控制鍋爐的再熱汽溫

蒸汽再熱器是鍋爐的重要組成部分，其作用是將在汽輪機高壓缸做功之后的蒸汽再次加熱到新蒸汽溫度，然后送到汽輪機中壓缸繼續(xù)做功，進過再熱循環(huán)，一方面可以提高循環(huán)熱效率，另一方面可以使汽輪機的末級葉片的濕度控制在容許的范圍內(nèi)。

再熱器循環(huán)可以降低汽輪機末級葉片的蒸汽濕度，降低消耗，提高電廠的熱效率。高壓缸做功以后的乏汽，回到鍋爐以后，主要提高蒸汽的干度，進入汽輪機做功，不會對汽輪機產(chǎn)生損壞，控制再熱汽溫的目的也就在于此，提高機組的熱效率，降低汽輪機低壓部分蒸汽帶水，由于蒸汽負(fù)荷是由用戶決定的，所以幾乎都采用改變煙氣流量作為主要控制手段。

二、再熱汽溫的控制方法

再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)采用擺動火嘴加噴水減溫的控制方式。按設(shè)計，再熱蒸汽溫度正常情況下由噴燃器火嘴傾角的擺動來控制。也就是說，再熱器汽溫控制的減溫水閥門平常是全關(guān)的，它對再熱汽溫只起一種輔助的或保護性質(zhì)的調(diào)節(jié)作用。

（一）擺動火嘴

擺動燃燒器火嘴傾角是設(shè)計用來調(diào)節(jié)再熱汽溫的正常手段。它是一個帶前饋信號的單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在鍋護A， B側(cè)末級再熱器出口聯(lián)箱上各裝有兩個出口蒸汽溫度測點，可由運行人員在OIS下一動選擇每側(cè)的某一測點或兩個測點的平均值作為本次再熱汽溫控制使用。根據(jù)主蒸汽流量經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的隨機組負(fù)荷變化的再熱汽溫設(shè)定值。與運行人員手動設(shè)定值經(jīng)小值選擇器后與再熱蒸汽測量值進行比較，偏差進入控制器，控制器設(shè)計為SMITH預(yù)估器和PID調(diào)節(jié)器互相切換的方式，兩者只能由一個起控制作用，為了提高再熱汽溫在外擾下的調(diào)節(jié)品質(zhì)，控制回路設(shè)計了機組負(fù)荷和送風(fēng)量經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的前饋信號，根據(jù)再熱汽溫的偏差經(jīng)控制器的控制運算后在加上前饋信號，形成了對燃燒器火嘴傾角的控制指令，這個指令信號分四路并列輸出去驅(qū)動爐膛四角的燃燒器火嘴傾角。

（二）噴水減溫

噴水減溫只起輔助或保護性質(zhì)的減溫作用。每側(cè)的再熱汽溫有兩個測量信號，當(dāng)擺動火嘴在自動控制狀態(tài)時，噴水減溫的再熱汽溫設(shè)定在擺動火嘴控制系統(tǒng)設(shè)定值的基出上加上根據(jù)擺動火嘴控制指令經(jīng)函數(shù)發(fā)生器給出的偏置量，意在當(dāng)擺動火嘴有調(diào)節(jié)與低時抬高噴水減溫控制系統(tǒng)設(shè)定值以確保噴水減溫閥門關(guān)死。當(dāng)擺動火嘴控制指令接近下限而將失去調(diào)節(jié)余地時，該偏置量應(yīng)該減小到零以便再熱汽溫偏高時噴水閥門接替擺動火嘴的減溫手段。

（三）汽溫調(diào)節(jié)的概念和方法

維持穩(wěn)定的汽溫是保證機組安全和經(jīng)濟運行所必須的。主汽溫過高會使金屬應(yīng)力下將影響機組的安全運行，汽溫低則會降低機組循環(huán)效率。因此，要求鍋爐設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)溫手段，以修正運行因素對汽溫波動的影響。對汽溫調(diào)節(jié)方法的基木耍求是：調(diào)節(jié)慣性或延遲時間小，調(diào)節(jié)范圍大，對熱循環(huán)熱效率影響小，結(jié)構(gòu)簡單可靠及附加設(shè)備消耗少。煙氣側(cè)的調(diào)節(jié)，使通過改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對流受熱面吸熱量分配比例的方法或改變流經(jīng)過熱器的煙氣量的方法吸如調(diào)節(jié)煙氣擋板來調(diào)節(jié)再熱器蒸汽溫度。

（1）從蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)汽溫。汽溫調(diào)節(jié)通常采用噴水減溫作為主要調(diào)節(jié)手段。由于鍋爐給水品質(zhì)較高，所以減溫水通常采用給水作為冷卻工質(zhì)。噴水減溫的方法是將水呈霧狀直接噴射到被調(diào)過熱蒸汽中去與之混合，吸收過熱蒸汽的熱量使本身加熱，蒸發(fā)，過熱，最后也成為過熱蒸汽的一部分。被調(diào)溫的過熱蒸汽由于放熱，所以汽溫降低，達到了調(diào)溫的目的。噴水減溫調(diào)節(jié)操作簡單，只要根據(jù)汽溫的變化適當(dāng)?shù)淖兏鄳?yīng)的減溫水調(diào)節(jié)閥門開度，改變進入減溫器的減溫水量即可達到調(diào)節(jié)過熱汽溫的目的。

（2）從煙氣側(cè)調(diào)節(jié)汽溫。改變火焰中心位置。改變火焰的中心位置可以改變爐內(nèi)輻射吸熱量和進入過熱器的煙氣速度，因而可以調(diào)節(jié)過熱汽溫。當(dāng)火焰中心位置抬高時，火焰離過熱器較近，爐內(nèi)輻射吸熱量減少，爐膛出口煙溫升高，則過熱汽溫將升高?；鹧嬷行奈恢媒档蜁r，則過熱汽溫降低。

（四）改變煙氣量

若改變流經(jīng)過熱器的煙氣量，則煙氣流速必然改變，使對流傳熱系數(shù)變化，從而改變了煙氣對過熱器的放熱量。煙氣量增多時，煙氣流速大，使汽溫升高；煙氣量減少時，煙氣流速小，使汽溫降低。

采用煙氣再循環(huán)。采用煙氣再循環(huán)調(diào)節(jié)汽溫的原理是從尾部煙道（通常是從省煤器后）抽出一部分低溫?zé)煔猓迷傺h(huán)風(fēng)機送回爐膛，并通過對再循環(huán)煙氣量的調(diào)節(jié)來改變流經(jīng)過熱器的煙氣流量，改變煙氣流速。此外，當(dāng)送入爐膛的低溫再循環(huán)煙氣量改變時，還使?fàn)t膛溫度發(fā)生變化，爐內(nèi)輻射吸熱與對流吸熱的比例將改變，從而使汽溫發(fā)生變化。由此，改變再循環(huán)煙氣量，可以同時改變流過過熱器的煙氣流量和煙氣含熱量，因而可以調(diào)節(jié)汽溫。

（2）煙氣旁路調(diào)節(jié)。采用這種方法是將過熱器處的對流煙道分隔成主煙道和旁路煙道兩部分。在旁路煙道中的受熱面之后裝有煙氣擋板，調(diào)節(jié)煙氣擋板的開度，即可改變通過主煙道的煙氣流速，從而改變主煙道中受熱面的吸熱量。采用煙氣旁路來調(diào)節(jié)再熱汽溫時，還會影響到過熱汽溫。為了增加再熱汽溫的調(diào)節(jié)幅度并減小對過熱汽溫的影響，應(yīng)使主煙道中的再熱器有較大的受熱面，而旁路煙道中的過熱器受熱面則應(yīng)小些。

調(diào)節(jié)送風(fēng)量。調(diào)節(jié)送風(fēng)量可以改變流經(jīng)過熱器的煙氣量，即改變煙氣流速，達到調(diào)節(jié)過熱汽溫的目的。調(diào)節(jié)送風(fēng)量首先必須滿足燃燒工況的要求，以保證鍋爐機組運行的安全性和經(jīng)濟性。利用送風(fēng)量調(diào)節(jié)汽溫是有限度的，超過了范圍將造成不良后果。因為過多的送風(fēng)量不但增加了送、吸風(fēng)機是耗電量，降低了電廠的經(jīng)濟性，面且增大了排煙熱損失，降低鍋爐熱效率。

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