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        對沖鍋爐尾部煙氣擋板控制策略優(yōu)化

        2019-05-21 04:53:14莫曉翎
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年6期

        莫曉翎

        摘 要:隨著工業(yè)化水平的不斷提高,我國工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的鍋爐尾部煙氣擋板控制方面已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,但在具體細(xì)節(jié)方面還存在著一些問題。此次研究主要是探討優(yōu)化鍋爐尾部煙氣擋板控制策略,將浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司#3、4號機(jī)組600 MW亞臨界鍋爐作為案例進(jìn)行分析,首先介紹了優(yōu)化設(shè)計(jì)之前鍋爐尾部煙氣擋板控制措施中存在的問題,在此基礎(chǔ)之上提出新的煙氣擋板控制策略,并且通過實(shí)際應(yīng)用分析新型尾部煙氣擋板控制措施的應(yīng)用效果,希望能夠全面提升機(jī)組再熱蒸汽溫度和機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。

        關(guān)鍵詞:對沖式鍋爐;煙氣擋板;再熱汽溫調(diào)節(jié)

        中圖分類號:TK22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        使用煙氣擋板對于再熱汽溫進(jìn)行調(diào)節(jié)具有十分重要的作用,合理應(yīng)用煙氣擋板,對于提高企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有重要作用,因此需要企業(yè)對煙氣擋板控制加以重視,加大對煙氣擋板控制的投入和管理力度,不斷對現(xiàn)有鍋爐尾部煙氣擋板控制措施進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

        1 機(jī)組概況

        浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司#3、4鍋爐為北京巴威公司B&WB—2020/17.5—M型亞臨界中間一次再熱自然循環(huán)汽包爐,在鍋爐的結(jié)構(gòu)為單爐膛,一次中間再熱,能夠?qū)崿F(xiàn)平衡通風(fēng),排渣呈固態(tài),整個結(jié)構(gòu)框架為全鋼構(gòu)架和全懸吊結(jié)構(gòu)。在實(shí)際運(yùn)行期間主要應(yīng)用前墻對沖正壓直吹燃燒方式和后墻對沖正壓直吹燃燒方式。其中前墻從上至下依次為A、F、C燃燒器層,后墻從上至下依次為E、B、F燃燒器層,在每一層燃燒器上均布置6臺燃燒器噴嘴,在前墻、后墻最上層各層布置6臺燃盡風(fēng)噴嘴。

        鍋爐爐膛的基本構(gòu)成是以膜式水冷壁為主,在水平煙道處存在懸吊式高溫再熱器。該鍋爐的尾部豎井主要包含前、后2個煙道。前部布置將水平式低溫再熱器和省煤器布置在前部,將一級過熱器和省煤器布置在后部。煙氣調(diào)節(jié)擋板裝置主要設(shè)置在分煙道底部,能夠?qū)﹀仩t運(yùn)行期間所產(chǎn)生的煙氣量起到分流作用,采用此設(shè)計(jì)方式可以將再熱蒸汽出口溫度控制在負(fù)荷范圍內(nèi)。在對擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)之后,煙氣會匯集在一起,并且經(jīng)過2個尾部煙道引入回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。

        2 煙氣擋板控制機(jī)理

        2.1 煙氣擋板控制原理

        在對再熱汽溫進(jìn)行調(diào)節(jié)控制時主要是通過過熱器/再熱器煙氣擋板控制實(shí)現(xiàn),這樣能夠?qū)υ贌崞麥貙?shí)施準(zhǔn)確控制。在控制出口煙氣擋板時,需要按照額定再熱器溫度設(shè)定在540 ℃左右,在此期間操作人員還需要對再熱蒸汽溫度設(shè)定值偏差進(jìn)行校正,對比分析該再熱蒸汽溫度與再熱器平均出口溫度,所產(chǎn)生的偏差會作用到煙氣擋板主調(diào)節(jié)器,這樣能夠控制再熱汽溫。

        2.2 煙氣擋板控制存在的問題

        在實(shí)際應(yīng)用期間,煙氣擋板調(diào)節(jié)的總控制站投自動,在總控制站中所執(zhí)行的各項(xiàng)操作能夠使再熱器煙氣擋板直接動作,并且聯(lián)動過熱器煙氣擋板,此時過熱器煙氣擋板與再熱器煙氣擋板之間的開度之和在120 %左右。在對再熱汽溫進(jìn)行調(diào)節(jié)時主要通過應(yīng)用煙氣擋板實(shí)現(xiàn)的,此種調(diào)節(jié)方式便于操作。然而由于調(diào)溫延遲比較長,并且在幅度上比較小,在較大程度上影響了調(diào)溫準(zhǔn)確性。另外,經(jīng)常出現(xiàn)引風(fēng)機(jī)莖葉開度大,兩側(cè)煙溫偏差太大,高溫過熱其關(guān)閉超溫較多等問題。

        2.3 煙氣擋板控制優(yōu)缺點(diǎn)

        煙氣擋板控制對于汽溫的調(diào)節(jié)具有十分重要的作用,但是它也存在著一些缺點(diǎn)和不足,如下文所示:

        優(yōu)點(diǎn):使用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,不受煤種變化影響,部隊(duì)爐內(nèi)燃燒造成影響。

        缺點(diǎn):配合對沖燃燒方式可使鍋爐負(fù)荷范圍更寬廣,但調(diào)溫延遲較大,有時候擋板容易產(chǎn)生變形,使調(diào)溫的準(zhǔn)確性不能得到保證。

        3 基于目標(biāo)控制實(shí)現(xiàn)煙氣擋板控制優(yōu)化

        煙氣擋板會將鍋爐尾部煙道劃分為4個部分,從前后劃分主要包括過熱器煙道和再熱器煙道,按照煙道擋板位置不同,可以對不同目標(biāo)溫度進(jìn)行控制。

        3.1 以再熱器溫度為目標(biāo)控制

        為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)控制,就需要對當(dāng)前控制邏輯進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),控制系統(tǒng)的被調(diào)節(jié)量不再以A側(cè)和B側(cè)的再熱器平均出口溫度為主,再熱器A側(cè)出口溫度主要是由該側(cè)煙氣擋板實(shí)現(xiàn)控制,再熱器B側(cè)出口溫度主要是由該側(cè)煙氣擋板實(shí)現(xiàn)控制。通過A、B側(cè)煙氣擋板對再熱蒸汽溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)可以全面提升準(zhǔn)確性。

        3.2 偏差控制分析

        此次所研究的過熱器煙氣擋板與再熱器煙氣擋板實(shí)現(xiàn)聯(lián)動,這樣可以有效判斷屏式過熱器的不同側(cè)吸熱偏差,還能夠?yàn)檎羝麥囟葘?shí)現(xiàn)偏差控制,有利于降低再熱器A/B側(cè)與過熱器之間的氣溫偏差。即確保過熱器煙氣擋板與再熱器煙氣擋板之間的開度之和在120 %時,能夠確保過熱器煙氣擋板在15 %范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。尤其是在煙氣擋板最小總開度高達(dá)210 %時,也會保證所有煙氣順暢流通,不會導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)消耗增加。

        3.3 優(yōu)化煙氣擋板開度限制

        在對煙氣擋板開度限制問題進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整時,可以將擋板開度限制值從30 %以內(nèi)調(diào)整為大于20 %,將擋板開度限制值從90 %以內(nèi)調(diào)整為小于100 %。這樣不僅能夠提升煙氣擋板調(diào)溫幅度,還比較符合煙道流通阻力變化。

        4 鍋爐尾部煙氣擋板控制措施優(yōu)化前后的效果比較

        在對鍋爐尾部煙氣擋板控制措施進(jìn)行優(yōu)化之后,將4號鍋爐作為優(yōu)化試點(diǎn),再熱器汽溫提升1 ℃,在提升之后能夠明顯觀察到運(yùn)行效益,圖1為鍋爐尾部煙氣擋板控制措施優(yōu)化前后的效果比較。

        5 結(jié)語

        綜上所述,使用煙氣擋板對再熱汽溫控制的問題表現(xiàn)在溫度調(diào)節(jié)的靈敏度較低,并且在溫度調(diào)節(jié)幅度方面也存在局限性。基于以上方面,此次研究深入探討了煙氣擋板控制優(yōu)化措施,細(xì)致地區(qū)分各個部位擋板的作用,這樣可以有效地提升再熱汽溫,并且能夠加強(qiáng)機(jī)組熱效率。與此同時,鍋爐運(yùn)行操作人員應(yīng)該加強(qiáng)自身理論知識學(xué)習(xí),深入了解和掌握鍋爐受熱面的具體布置情況,并且能夠熟悉不同鍋爐的調(diào)整特性,這樣能夠更加符合鍋爐運(yùn)行的實(shí)際情況。

        參考文獻(xiàn)

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