锅炉运行参数的调整.ppt

锅炉运行参数的调整 锅炉运行参数调整的任务汽包水位的监视与调整蒸汽压力的调整蒸汽温度的调整燃烧调整 锅炉运行参数的调整 表示锅炉运行状态的参数很多 其中主要有过热蒸汽压力 过热蒸汽温度 再热蒸汽温度 汽包水位和锅炉蒸发量等 在锅炉运行中应维持这些参数在允许范围内 锅炉的运行必须与外界负荷相适应 因外界负荷经常变动 故锅炉参数也处于不断变化中 此外 即使外界负荷较稳定 锅炉内部工况也会变化 如煤质的变化 煤粉细度的变化 风量的变化等均会引起锅炉参数的变化 为维持锅炉参数的稳定 必须进行相应的调整 对锅炉参数进行监视和调整的主要任务是 1 保持锅炉蒸发量满足机组负荷需要 且不得超过最大蒸发量 2 保持合格的汽水品质 维持汽温 汽压和汽包水位在规定范围内 3 维持燃料经济燃烧 尽量提高锅炉效率 努力减少厂用电 4 及时进行正确的调整操作 消除各种异常 障碍和隐形事故 保持锅炉的正常运行 5 减少污染物的排放 汽包水位的监视与调整 一 维持汽包水位的重要性锅炉运行中 汽包水位过高 过低 将给锅炉和汽轮机的安全运行带来严重的威胁 汽包水位表示其蒸发面的高低 水位过高 蒸汽空间缩小 会引起蒸汽中水分增加 使蒸汽品质恶化 容易造成过热器管内积盐垢 管子过热损坏 汽包严重满水时 会造成蒸汽大量带水 引起管道和汽轮机的水冲击 甚至打坏汽轮机叶片 水位过低 可能会破坏正常的水循环 使水冷壁管超温损坏 严重缺水时 还可能造成水冷壁爆管事故 二 影响汽包水位变化的因素 锅炉运行中水位是经常在波动的 引起水位变化的原因很多 但根本原因有 物质平衡关系遭到了破坏 即蒸发量与给水量不一致 工质状态发生了变化 即水和蒸汽的比容发生了变化 根据上述两方面的原因 可归纳出锅炉运行中影响水位变化的具体因素为 锅炉负荷 燃烧工况 给水压力等 1 锅炉负荷 锅炉负荷变化时既破坏了物质平衡 又使工质状态发生了变化 因此将引起水位的变化 如负荷突然升高 在给水和燃烧未调整之前 汽包的进水量小于产汽量 使汽压发生突降 汽压的下降将使汽水混合物比容增大 另外 汽压下降导致锅水饱和温度下降 锅水和金属放出蓄热 产生附加蒸汽 使锅水中汽泡数量增多 随着汽水混合物比容的增大和汽泡数量的增多 锅水体积发生膨胀 使水位上升 形成虚假水位 但此时给水流量并没有随负荷增加 引起物质不平衡 故在锅水消耗量增加后 水位又会逐渐降低 因此 当负荷增加时 汽包水位的变化为先升后降 反之 当负荷突然降低时 汽包水位将出现先降后升的现象 2 燃烧工况 在锅炉负荷和给水量没有变化的情况下 炉内燃烧工况变化也会导致汽包物质平衡破坏和工质状态的变化 从而引起水位变化 如炉内燃料量突然增多时 水冷壁吸热增加 锅水汽化加强 产生的汽泡增多 体积膨胀 因而使水位暂升高 由于产生的蒸汽量增多 使汽包压力升高 相应提高了饱和温度 锅水和金属吸收部分热量 使锅水中的汽泡数量又减少 水位下降 对于单元机组 由于汽压上升使蒸汽作功能力提高了 在外界负荷不变的情况下 汽轮机调整汽阀将自动关小 以减少进汽量 于是锅炉蒸汽流量减少 而此时给水量没有改变 故汽包水位又升高 当燃料量突然减少时 水位变化情况与上述相反 引起燃烧工况变化的主要因素有 燃料量的增减 煤质变化 煤粉细度变化和风量变化等 3 给水压力 给水压力发生变化时 将引起给水流量变化 从而破坏了汽包内产汽量与进水量的平衡 因而将引起水位变化 当给水压力增大时 给水流量增加 水位将上升 反之 当给水压力下降时 水位也降低 除上述因素外 运行中如发生高压加热器 省煤器和水冷壁等设备泄漏时 也会破坏蒸发量与给水量的平衡 从而导致水位下降 三 汽包水位的监视和调整 1 水位的监视汽包正常水位一般在汽包中心线之下100 200mm 运行中其允许变化范围为 50mm 水位超过此范围应及时进行调整 运行中水位的监视 原则上应以一次水位计 就地水位计 为准 目前 由于大容量锅炉的汽包水位都采用自动调节 同时二次水位计 控制盘上的水位计 的准确性和可靠性已能满足要求 而且装的只数又多 还有高 低水位报警装置 工业电视 水位记录仪 因此除在启停炉过程中需专人监视一次水位计外 正常运行中监视和调水位的主要依据是二次水位计 在监视水位时应注意以下几个问题 1 为确保二次水位计的准确性 每班须对一 二次水位计进行核对 2 一次水位计结垢或堵塞时会影响对水位的判断 因此应经常对水位进行冲洗 3 当一次水位计的汽水连通管堵塞 以及汽门 水门和放水门发生泄漏时 都会引起水位指示发生误差 汽管堵塞时水位指示上升较快 水管堵塞时水位缓慢上升 若汽门泄泄漏 则水位指示偏高 若水门和放水门泄漏 则水位指示偏低 4 定期排污 给水泵切换及给水泵工况变动 安全阀动作 燃烧工况变动时 都应加强对水位的监视 5 监视水位计时 应随时注意给水压力及蒸汽流量与给水量差值是否在正常范围内 2 水位的调整 汽包水位的调整 对于采用定速给水泵的机组 可通过改变给水调节阀的开度为调节给水流量 对于采用变速泵的机组 调节给水泵的转速和给水调节阀的开度都可改变给水流量 现代大容量锅炉给水调整均实现了自动化 同时也可远方 遥控 手动操作 运行中应加强监视 一理发现自动失灵 或锅炉工况变化剧烈时 应立即将自动解列 改为手动调整 水位调整时应注意以下几点 1 运行中应注意虚假水位现象 若出现虚假水位时 不要立即调整 而要等到水位逐渐与给水量 蒸发量之间的平衡关系变化一致时再调整 例如 当负荷骤增 压力下降 水位突然升高时 不要减少给水量 而要等到水位开始下降时 再增加给水量 但是 若虚假水位幅度很大可能引起严重满水或严重缺水事故时 则应先减小或增大给水量 将水位恢复一些 然后再作相反的调整 2 应掌握水位变化的规律和给水调节阀的调节性 调整时达到均匀 平衡 以防止水位波动过大 3 注意给水压力的变化 防止给水泵工作点落入下限特性区或超压 4 正常运行过程中不得随意用事故放水阀调整水位 蒸汽压力的调整 一 维持汽压的意义蒸汽压力是蒸汽质量的重要指标 是锅炉运行中必须监视和调整的主要参数之一 锅炉在额定负荷下运行时 应维持蒸汽压力在正常值的 0 2Mpa左右 对于采用滑压运行的机组 低负荷时可保持较低的蒸汽压力 蒸汽压力的变化不仅影响蒸汽温度和汽包水位 而且直接危害锅炉和汽轮机的安全与经济运行 汽压过高 将使机炉承压部件承受过大的机械应力 影响设备寿命 如经常超压引起安全阀动作 不仅造成了排汽损失 而且会使安全阀由于磨损和污物沉积在阀座上产生漏气 同时还会引起水位发生较大的波动 汽压低于额定值 会使范汽在汽轮机内膨胀作功的焓降减小 降低了作功能力 使汽耗增大 机组循环热效率下降 汽压过低还可能会导致汽轮机被迫减负荷 影响正常发电 如果汽压频繁波动 会使承压部件经常处于交变应力的作用下 引起部件金属的疲劳损坏 同时 汽压的突变容易造成汽包的虚假水位 若调节不及时易导致满水和缺水事故的发生 二 影响汽压变化的因素锅炉运行中汽压能否稳定取决于锅炉蒸发量与外界负荷是否平衡 当锅炉蒸发量与外界负荷保持平衡时 汽压维持稳定 若蒸发量大于外界负荷 汽压就升高 反之汽压则降低 因此 引起汽压变化的原因可归纳为外部因素和内部因素两个方面 1 外部因素 外部因素 又称外扰 是指非锅炉本身的设备或运行原因所造成的扰动 对于单元机组来说 主要是指外界负荷的正常增减或事故情况下大幅度减负荷 高压加热器因故突然退出和给水压力变化等对汽压也有影响 外界负荷的变化具体反映在汽轮机所需蒸汽量的变化上 当外界负荷突增而锅炉的燃料量还未来得及增加时 汽压下降 而在外界负荷突减时 汽压则上升 2 内部因素 内部因素 又称内扰 是指锅炉本身设备或工况变化而引起的扰动 对煤粉炉 如煤质的变化 送入炉内煤粉量和煤粉细度的变化 风煤配合不当 炉膛结渣 漏风等都会导致锅炉蒸汽流量的变化 从而引起汽压发生变化 在外界负荷不变的情况下 汽压的稳定主要取决于炉内燃烧工况的稳定 若燃烧工况不稳或失常时 炉内热负荷将发生变化 蒸发受热面的吸热量发生变化 从而使锅炉蒸发量相应改变 燃烧加强时汽压升高 反之 则汽压下降 当炉内受热面结渣严重 受热面内工质的吸热量也会发生变化 引起汽压下降 当锅炉蒸汽系统发生故障时 例如安全门误动作 对空排汽阀误开 过热器或蒸汽管道泄漏等 若汽轮机调速汽阀开度不变 将使锅炉出口汽压下降 3 怎样判断内扰或外扰 无论是内扰和外扰 汽压的变化总是与蒸汽流量的变化密切相关 因此 在运行中 当汽压发生变化时 除了通过功率表来了解外界负荷是否发生变化外 通常是根据汽压和蒸汽流量的变化关系来判断引起汽压变化的原因 1 在汽压p降低的同时 蒸汽流量D增加 说明外界要求蒸汽量增加 当p值升高的同时D值反而减少 说明外界要求用汽量减少 这均属于外扰 在外扰的情况下 锅炉汽压p与蒸汽流量D的变化方向是相反的 2 在汽压p降低的同时 蒸汽流量D减少 说明燃料燃烧的供热量不足 p值升高的同时D值也增加 说明燃料燃烧的供热量偏多 这都属于内扰 在多数内扰情况下 锅炉汽压p与蒸汽量D的变化方向是相同的 但是必须指出 判断内扰的这一方法 对于单元机组而方仅适用于工况变化的初期 即在汽轮机调速汽阀未动作之前 当调速汽阀动作之后 p与D的变化方向则是相反的 比如当外界负荷不变时 如锅炉燃料量突然增加 内扰 最初汽压上升 同时蒸汽流量增加 但是当汽轮机为了维持额定转速而自动关小调速汽阀以后 蒸汽流量将减少 而此时蒸汽压力却在继续升高 4 影响汽压变化速度的因素 汽压变化速度体现了锅炉抵抗内 外扰动能力的大小 它主要与外界负荷变化速度 锅炉的蓄热能力和燃烧设备的惯性等有关 1 外界负荷变化速度外界负荷变化速度越快 引起汽压变化的速度越快 恢复规定汽压的速度越慢 反之 汽压变化的速度越慢 恢复规定汽压的速度越快 2 锅炉的蓄热能力 锅炉蓄热能力是指锅炉受到外扰的影响而燃烧工况不变时 锅炉能够放出或吸收热量的大小 蓄热能力越大 则外界负荷发生变化时保持汽压稳定的能力越强 汽压的变化速度越慢 直流锅炉因无汽包 其蓄热能力小于汽包炉 所以负荷变化时压力波动较大 当外界负荷变动时 例如负荷增加时 锅炉的蒸发量由于燃烧调整滞后而跟不上需要 因而汽压下降 其对应的饱和温度和热焓降低 这样 降压前锅水对应的饱和热焓较降压后锅水对应的饱和热焓高 两焓之差就是降压后新工况余下的热能 此热量将使部分锅水自汽化 产生 附加蒸发量 补偿外界负荷增加 减缓汽压下降 3 燃烧设备的惯性 燃烧设备的惯性是指从燃料开始变化到炉内建立起新的热负荷所需要的时间 燃烧设备的惯性越大 锅炉汽压变化后恢复起来越慢 不利于汽压的稳定 燃烧设备的惯性与调节系统的灵敏性 燃料种类和制粉系统的型式有关 调节系统灵敏 则惯性小 因为油的着火 燃烧比煤迅速 所以惯性较小 直吹式制粉系统从开始改变给煤量到进入炉膛的煤粉量发生变化 需要一定的时间 而仓储式制粉系统只要改变粉量就能很快适应负荷的需要 所以直吹式制粉系统的惯性较大 三 汽压的调整 单元机组调节负荷可采用两种方式 定压 等压 运行和滑压 变压 运行 定压运行是指汽轮机在不同工况下运动时 依靠改变调速汽阀的开度来适应机组的负荷 而汽轮前的新蒸汽压力和温度则是不变的 滑压运行是指汽轮机在不同工况下运行时 不仅主汽阀是全开的 而且调速汽阀也基本保持全开 锅炉则按机组负荷需要改变出口汽压 而汽温仍维持额定值 无论是定压运行还是滑压运行 当汽压超出规定范围时 都需要及时进行调整 由前面分析可知 维持汽压稳定在规定范围内 实际上就是保持锅炉的蒸发量与汽轮机负荷之间的平衡 在正常情况下是以改变锅炉蒸发量来适应汽轮机负荷的需要的 只有在锅炉蒸发量已超过允许值 或汽压急剧升高等异常情况下 才用增 减汽轮机负荷 开启旁路阀等方法来调压 锅炉蒸发量的大小取决于送入炉内燃料的多少及燃烧情况的好坏 因此 汽压的调整实质上就是锅炉的燃烧调整 当汽压降低时 加强燃烧 即增加燃料量和风量 反之 则减弱燃烧 即减少燃料量和风量 在调节燃料量和风量的操作中 为了提高燃烧的经济性 当增负荷时 应先增加风量 紧接着再增加燃料量 减负荷时则相反 但是 由于炉膛中总是保持有一定的过量空气 因此 当负荷增加较多或增加的速度较快时 为稳住汽压 则可以先增加燃料量 再增加风量 蒸汽温度的调整 一 维持汽温的意义过热汽温和再热汽温是蒸汽质量的又一重要指标 运行中如果过热汽温和再热汽温偏离规定值过大或频繁波动 将会直接影响到锅炉和汽轮机的安全 经济运行 过热蒸汽温度和再热蒸汽温度直接影响电厂的经济性与安全性 汽温每降低10 会使循环效率降低0 5 以660MW机组锅炉为例 过热器与再热器长期在超温10 20 下运行 其寿命会缩短一半 而且还会影响汽轮机的寿命 本锅炉规定汽温偏离额定值的范围为 10 8 并严格监视过热器管壁温不超过594 再热器管壁温不超过607 因为锅炉不可能始终在设计工况下运行 汽温变化不可避免 所以 掌握汽温变化特性 运行时及时调节 显得十分重要 汽温过高 长期超过设备的允许工作温度将使钢材加速蠕变 从而缩短设备使用寿命 严重超温时会导致管子在短时间内爆破 汽温过低 不仅降低了机组的循环热效率 还会使汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加 造成叶片侵蚀 严重时将发生水冲击 汽温突升或突降 将会使锅炉受热面焊口及连接部分产生较大的热应力 同时还将造成汽轮机的汽缸与转子间的胀差增加 威胁汽轮机的安全运行 二 影响汽温变化的因素 1 影响过热汽温变化的因素根据受热面传热特性分析 可将影响过热汽温变化的因素归纳为两个方面 烟气侧传热工况的改变和蒸汽侧吸热工况的改变 1 烟气侧的主要影响因素 1 燃料量的变化锅炉运行中由于一次风管堵塞等原因有时会使进入炉膛的燃料量产生波动 从而使炉内燃烧工况发生变化 炉温也随之变化 因而引起汽温的变化 2 燃料的性质的变化当燃煤中水分增加时 由于燃料的发热量降低 必须增加燃料量以保持锅炉的蒸发量不变 从而使进入过热器的烟气量增加 对流吸热量增加 引起对流过热器的汽温升高 当燃煤的挥发分降低 含碳量增加或煤粉变粗时 由于燃烧延迟 炉膛出口烟温升高 则汽温将升高 3 风量及配风的变化如风量增加时 由于低温 相对炉温而言 空气的吸热增加 将导致炉膛温度降低 水冷壁辐射吸热量减少 使产汽量减少 同时风量增加时流经对流过热器的烟气量增多 烟气流速加快 对流传热增加 最终造成汽温升高 在总风量不变的情况下 配风工况的变化也会引起汽温的变化 如对燃烧器采用四角布置的炉膛 当上层二次风量加大 下层二次风量减少 火焰中心下移 炉膛出口温度相应降低 汽温降低 4 燃烧器运行方式的变化燃烧器运行方式改变时炉膛内火焰位置将随之改变 从而使汽温发生变化 例如 将燃烧器从上排切换至下排运行时 汽温会降低 5 受热面污染情况的变化水冷壁积灰或结渣后 其吸热量将减少 从而使过热器进口烟温长高 导致汽温升高 如过热器本身结渣或积灰时 其吸热量也减少 导致汽温降低 6 锅炉吹灰与排污对汽温的影响当锅炉进行蒸汽吹灰 或定期排污开放时 相当锅炉负荷增加 对汽温的影响与负荷变化时类似 只是吹灰用蒸汽量少 定期排污排出的是饱和水 焓值低 因此对汽温的影响较小 2 蒸汽侧的主要影响因素 1 锅炉负荷的变化当锅炉负荷变化时 烟气侧对过热器的加热条件和过热蒸汽的流量都要改变 因而必然引起过热器的汽温发生变化 我们把过热器出口汽温与锅炉负荷之间的变化关系称为过热器的汽温特性 不同型式的过热器由于传热方式不同 其汽温特性也不相同 对于对流过热器 其汽温特性是 出口汽温随着锅炉负荷的增加而升高 反之 锅炉负荷减少则出口汽温降低 如图中曲线1所示 其原因是 当锅炉负荷增加时 一方面燃料量按比例增多 烟气量随之增加 炉膛出口烟温也相应提高 烟气量增加 则烟气流速提高 使传热系数和传热温差的增大 都将使对流传热量增加 另一方面 锅炉负荷增加时 流经对流过热器的蒸汽量也相应增多了 但是 当锅炉负荷增加时 对流传热量的增加幅度大于流过对流过热器蒸汽量的增加幅度 故其出口汽温是升高的 对于辐射过热器 其汽温特性与流过热器相反 即其出口汽温随锅炉负荷的增加而降低 反之 锅炉负荷减少则出口汽温升高 如图中曲线2所示 当锅炉负荷增加时 一方面辐射过热器中的蒸汽流量相应增加 另一方面 燃料量增加后 炉膛平均温度有所提高 使辐射传热量增加 但当锅炉负荷增加时 辐射传热量的增加幅度小于流过辐射过热器蒸汽量的增加幅度 故其出口汽温是降低的 对于半辐射过热器 由于兼有对流和辐射两种传热方式 故其汽温特性比较平稳 但因其对流吸热成分稍大些 所以汽温特性偏近于对流特性 即当锅炉负荷增加时 其汽温略有升高 如图中曲线3所示 现代大容量锅炉均采用由对流 幅射和半辐射过热器组成的多级组合式过热蒸汽系统 可获得较平稳的汽温特性 由于多级组合式过热蒸汽系统吸热量中对流吸热量所占比例较大 因此 过热器出口的汽温呈对流特性 应该指出 上述过热器汽温变化特性是指变化前 后的两个稳定工况 对于从一个工况向另一个工况变化的动态过程 汽温的变化情况则不同 如外界负荷突然增加 而燃烧工况还来不及改变 汽压未恢复之前 由于过热器的加热条件未变 而流经过热器的蒸汽流量却增加了 因此无论是哪种型式的过热器 这时的汽温总是降低的 只有经过一段时间后 当燃料量增加达到新的平衡时 通过调整 汽温才逐渐恢复 2 饱和蒸汽湿度的变化从汽包出来的饱和蒸汽含有少量水分 正常情况下进入过热器的饱和蒸汽湿度一般变化很小 但在运行工况变化时 特别是负荷突增 汽包水位过高时 湿度大大增加 增加的水分在过热器中汽化将多吸收热量 若此时燃烧工况不变 则用于使干饱和蒸汽过热的热量相应减少 因而使过热蒸汽温度下降 若蒸汽大量带水 则汽温将急剧下降 3 减温水的变化当减温水量和水温发生变化时 将引起蒸汽侧总吸热量的变化 汽温就会发生相应的变化 如减温水量增加或减温水温度降低时 过热器出口汽温将降低 4 给水温度的变化在具有给水母管的系统中 给水温度一般不会变化很大 但对于单元机组来说 若高压加热器不能投入运行时 给水温度可能比额定值低50 100 过热汽温就会发生较大幅度的升高 这是因为 当给水温度降低 从给水变为饱和蒸汽所需热量增多 如保持燃料量不变 蒸发量将要下降 而烟气传给过热器的热量变化不大 所以在过热器中每千克蒸汽的吸热量必然增加 从而导致汽温升高 如维持蒸发量不变 必须增加燃料量 这将使过热器烟气侧的传热量增加 结果汽温进一步升高 影响汽温的因素很多 但不论受何种因素的影响 过热器出口汽温的变化都具有一定的时滞 同时 汽温的变化也不是阶跃的 而是逐渐变化的 经过一段时间后 会稳定在新的水平上 汽温变化具有时滞的原因为 过热器金属具有一定的蓄热 如果扰动因素使汽温下降 这时管壁温度也要下降 从而金属放出一部分热量以加热蒸汽 结果延缓了汽温的下降 相反 当扰动使汽温升高时 金属温度的上升会延缓汽温的上升 蒸汽自进口流到出口需要一定的时间 从扰动开始到蒸汽吸热量的变化也需要一定时间 温度变化幅度与扰动因素 方式及大小有关 时间常数主要决定于过热器的结构参数以及过热器内工质的状态参数 时滞时间 则决定于扰动因素 例如 减温水量的改变使过热器出口汽温变动的进滞决定于喷水点与过热器出口之间的距离以及管内蒸汽流速 距离越短 流速越大 时滞就越小 反之就越大 2 影响再热汽温变化的因素 大型锅炉的高温再热器 屏式再热器和墙式再热器分别布置在对流烟道 炉膛出口附近和炉膛上部 其传热特性与过热器相似 也分别具有对流 半辐射和辐射特性 因此其受到锅炉负荷 给水温度 减温水 燃料性质 燃烧工况以及水冷壁结渣等工况变化的影响时 汽温变化趋势与过热器基本一致 同样再热器对流吸热占的份额较大 因此 其汽温特性与对流过热器相似 但因再热器的进汽温度和流量还与汽轮机运行工况有关 所以影响再热汽温的因素还有 如汽轮机高压缸排汽温度的变化等 三 过热汽温和再热汽温的调整 国家标准规定 对于高压以上锅炉 正常运行时应维持蒸汽温度在正常值的 10 5 为了防止在运行过程中由于操作不当或某些不测因素对汽温的影响 在规定允许偏差值的同时 还需限制在允许偏差下的运行时间 例如 对于高压锅炉每次允许偏差值下的持续运行时间不大于2min 在24h内 允许偏差值下的运行累计时间不得大于10min 此外 运行中两侧受热面出口蒸汽的温差及过热器和再热器出口蒸汽之间的温差也应维持在一定范围内 1 过热汽温的调整 影响汽温的变化有蒸汽侧和烟气侧两方面的因素 因而调整汽温也应从这两方面着手进行 1 蒸汽侧调整汽温蒸汽侧调温操作较简单 只需根据汽温高低开大或关小减温水调节阀即可 现代大型锅炉有的设计为两级喷水减温器 第一级布置在屏式过热器入口处 对主蒸汽温度进行粗调 其喷水量应能保证屏式过热器的管壁温度不超过允许值 第二级喷水减温器布置在高温对流过热器入口或中间 对主蒸汽温度进行细调 也有设计为三级喷水减温器的 对于三级喷水减温系统 一般第二级主要用于调整左右温度偏差 第三级用作细调 正常情况下汽温的调整均应投自动 若需手动调整汽温时 应注意各级喷水量的投入比例 同时 应注意不宜大开大关减温水阀 以免汽温波动过大 2 烟气侧调整汽温烟气侧调整汽温实质上就是通过改变烟气温度和烟气量来改变烟气侧对过热器的传热量 改变烟气温度的具体方法有改变摆动燃烧器倾角 改变上 下层燃烧器运行方式和配风工况等 此外 对受热面进行吹灰也会引起汽温的变化 一般烟气侧的调整主要用于调整再热汽温 利用烟气侧调整汽温时应注意首先要保证燃烧的稳定 2 再热汽温调整 再热汽温同样可从蒸汽侧和烟气侧两方面进行调整 虽然从蒸汽侧采用喷水调节再热汽温只需调整减温水阀开度即可 但使用此方法调整汽温会造成机组热效率降低 因为采用喷水调温时 喷入再热器中的减温水将使汽轮机中 低压缸蒸汽流量增加 这样 在同样负荷下 使高压缸作功相对减少了 即相当于用部分低压蒸汽循环代替了高压蒸汽循环 因而整个机组循环热效率降低了 正常情况下再热器中的喷水只作为细调或事故喷水 从烟气侧调整再热汽温的方法主要有 1 摆动式燃烧器采用摆动式燃烧器调整再热汽温是通过改变燃烧器上下倾角来改变炉膛火焰中心位置 从而改变炉膛出口烟温达到调整目的 此方法多用于四角布置的燃烧方式 其优点是调温幅度大 时滞小 调节灵敏 缺点是有时摆动机构易出现卡涩现象 2 烟气挡板烟气挡板一般布置在尾部受热面省煤器之后 用分隔墙将低温过热器和再热器分隔在两个烟道内 通过对烟气挡板的调节 可改变流经再热器的烟气量 从而达到调节再热汽温的目的 在双烟道同步调节的系统中 为了保证足够的烟气通流截面和较好的调温效果 正常运行中 同一侧再热器和过热器烟气挡板作反向调节 即再热器烟气挡板关小或开大时 同一侧的过热器烟气挡板应同时开大或关小相等的开度 使两者开度之和始终保持100 这种调整方法具有结构简单 操作方便的优点 但挡板开度与汽温变化的线性关系一般较差 调整时对过热汽温也造成一定的影响 此外 由于挡板处于烟道中 须用耐热钢板制作 以免产生变形 其调节灵敏性也较差 3 烟气再循环烟气再循环是利用再循环风机从锅炉尾部烟道抽出部分烟气再送入炉膛 改变过热器与再热器的吸热量 达到调节汽温的目的 采用此方法有调温幅度大的优点 但缺点是要采用高温再循环风机 增大了投资和厂用电 且不宜在燃用高灰分燃料时采 否则会加剧受热面积灰和磨损 对燃烧稳定性不利 目前大型锅炉很少采用此法调节再热汽温 燃烧调整 燃烧正常时 炉内应具有光亮的金黄色火焰 火色稳定 当高负荷时 由于燃烧较强烈 正常火色偏白一些 负荷低时则偏黄一些 如果火焰炽白刺眼 表示风量偏大 火焰暗红不稳 表示燃烧不好 煤中灰分多时 火焰可能闪动 煤中水分高或挥发分低时 火焰发黄 为完全燃烧调整的任务 在运行操作方面 应注意燃料量与送 引风量的协调 一 二次风风速和风率的选择 各燃烧器之间的负荷分配与运行方式的确定等 一 燃料量的调整 1 配中间储仓式制粉系统的锅炉配中间储仓式制粉系统的锅炉 其特点之一是制粉系统的运行工况与锅炉负荷无直接的关系 燃料量的调整 负荷变化不大时 通过调整给粉机转速的方法即可满足负荷的需要 负荷变化较大时 通过改变投停燃烧器的只数及其相应原给粉机台数的方法满足负荷需要 投停燃烧器属于粗调节 而改变给粉机转速则为细调节 运行中应限制给粉机的转速变化范围 若转速过高 则煤粉浓度过大 易引起不完全燃烧 反之 转速过低 煤粉浓度太低 使着火不稳 易发生灭火 其具体调节范围应通过试验确定 此外 给粉机调整操作应平稳 2 配直吹式制粉系统的锅炉 配直吹式制粉系统的锅炉都装有数台磨煤机 也就是具有几个独立的制粉系统 因为无煤粉仓 所以制粉系统出力的大小将直接影响锅炉的蒸发量 当锅炉负荷变化不大时 可通过调整制粉系统的出力来调整燃料量 调整制粉系统出力的方法为 需增大出力时 先开大磨煤机的进口风门 利用磨煤机内的存粉作为加负荷时的缓冲调整 然后增加给煤量 开大相应二次风门 反之 当锅炉负荷降低时 则应减少给煤量和磨煤通风量以及二次风量 在调整给煤量和风门开度时 应注意辅机电流 挡板开度指示 风压 磨煤机出口温度及其它有关表计的变化情况 防止发生电流超限和堵管等异常情况 当锅炉负荷变动较大时 应通过启停制粉系统来调整燃料量 在启停制粉系统时 应及时调整一次风 二次风及炉膛负压 并及时调整其它燃烧器的负荷 保持燃烧稳定 避免负荷的大幅度波动 投停哪一套制粉系统应综合考虑燃烧器的组合方式是否有利于燃烧的稳定性和经济性 二 送 引风量的调整 当外界负荷变化需调整锅炉燃料量时 为满足燃烧的需要 送风量和引风量也需作相应调整 1 烟气中氧量值的控制和送风量的调整 锅炉燃烧时风量过大或过小都会影响燃烧的稳定性和经济性 因此 锅炉运行中应保持合理的送风量 使炉内过量空气系数 维持在最佳值附近 锅炉的过量空气系数一般是指炉膛出口处的 但因该处温度太高 考虑到装设测点不可靠 故一般是在过热器后 高温省煤器之前的烟道装设测点来取样分析 值 由于锅炉都存在漏风 所以测出的 值要比炉膛出口处稍高些 送风量的调整 对于离心式送风机 通常是改变进口挡板的开度 如配有液力偶合器还可调节风机的转速 对于轴流式送风机 一般是通过改变风机动叶角度来调节的 也有调节入口静叶的方式 现代大型锅炉都装有两台送风机 当两台送风机都在运行状态 又需调整送风量时 一般应同时改变两台送风机的风量 以使烟道两则气流工况均匀 2 炉膛负压的控制和引风量的调整 1 控制炉膛负压的意义燃煤锅炉都采用依靠送风机送入空气而依靠引风机排走烟气的平衡通风方式 使炉膛出口处烟气压力稍低于大气压 即负压运行 炉膛负压是反映燃烧工况是否正常的重要参数之一 炉膛负压过大 会使漏风增加 低负荷时漏风严重会造成锅炉灭火 反之 炉膛压力变正 则高温火焰及烟灰就要外冒 不但污染环境 还可能造成人身事故 2 炉膛及烟道负压的变化在锅炉燃烧过程中 如果单位时间内从炉膛排出的烟气量等于燃烧产生的烟气量 则进 出炉膛的物质保持平衡 炉膛负压就相对保持不变 当锅炉负荷变动使燃料量和风量变化时 炉膛和烟道各部分负压也相应变化 运行中炉膛负压总是波动的 当燃烧不稳时将产生强烈波动 经验说明 当炉膛负压发生强烈波动时 往往是灭火的预兆 沿烟气流程 因须克服流动阻力 烟气压力是逐渐降低的 也就是说烟道负压是逐渐增大的 当烟道中的受热面管束发生结渣 严重积灰 局部堵塞等异常情况时 烟气流经这些地方产生的阻力大于正常值 则出口负压及进出口压差就增大 因此 运行中应对烟道各处负压的变化进行必要的监视 3 引风量的调整炉膛负压的调整主要采用送风量与引风量联合调节的办法 引风量调节的具体方法 主要是调节引风机进口挡板的开度 也有部分机组采用变速调节 当锅炉负荷发生变化需进行风量调整时 为避免炉膛出现正压现象 在增加负荷时应先增加引风量 然后再增加送风量和燃料量 反之 减负荷时则应先减少燃料量和送风量 然后再减少引风量 注意送 引风量的调整配合及时 否则会使负压波动过大 影响燃烧稳定 若锅炉装有两台引风机 则应同时调整 防止烟道两侧烟气流动不均匀 当锅炉进行除灰清渣工作时 为防止火焰和烟气喷出伤人 负压应维持得比正常值高一些 三 燃烧器的配风调整 1 保持适当的一 二 三次风配比的意义一次风速和风率的大小与着火过程密切相关 二次风速的大小直接影响炉内气流的混合扰动程度 三次风的风速则对主煤粉气流和它本身所带细粉的燃烧都有影响 因此 保持燃烧器出口一 二 三次风适当的风速配比和风率配比 是建立良好的炉内气流工况 保证顺利着火 风粉均匀混合及稳定燃烧所必须的 2 燃烧器出口一 二次风的调整 1 四角布置的直流燃烧器四角布置的直流燃烧器 其结构形式很多 对于不同的煤种 可采用均等配风和分级配风方式 一 二次风速 风率也各不相同 运行中需对一 二次风进行调整 下面以某配中间储仓式制粉系统的1025t h锅炉为例来介绍一 二次风的调整方法 1 一次风的调整一次风的调整只需改变一次风管上的挡板开度即可 每根一次风管上均设置有挡板 每个挡板可单独调整 每一层一次风的各个挡板也可同时由一台调节器来调整 以保持同一层各风口风速的均衡 运行中应根据负荷大小 维持一次风母管压力及各风管压力在一定范围内 使风速的大小既能满足煤粉进入炉膛燃烧的需要 同时又能保证一次风管不致堵塞 对于配直吹式制粉系统的锅炉 选择一次风速的大小除了要考虑对燃烧的影响外 还要考虑它与煤粉的制备和输送过程 干燥 磨制 分离 输送 的关系 因此 要综合考虑这些因素来确定一次风速 2 二次风的调整二次风的调整是通过改变二次风门的开度来实现的 二次风可分为顶部 中间部分和最下层三部分 其作用各不相同 调整方式也不同 中间部分几层二次风主要是保证煤粉充分燃烧 并且保持风箱与炉膛压差 二次风的调节是根据炉膛与大风箱之间的压差 p来进行的 p的控制值与负荷成函数关系 参见图 二次风处于自动状态运行时 当某层二次风相邻一次风口处于运行状态 则该层二次风即自动按压差 p进行控制 当与某层二次风相邻的所有一次风口 包括该层二次风口内的油燃烧器 全部停运时 自动系统将关闭该层二次风门 各层二次风门的开度 根据实际的需要 还可通过改变各自的偏差值来进行调整 各二次风门自动调节过程中 将对锅炉总风量带来直接影响 为了维持自动调节过程中锅炉总风量不变 一般来说 各二次风门应在风量自动 送风自动 在投运的情况下 方可投入自动状态运行 顶部二次风除继续为未燃尽可燃质提供氧量外 还可起到控制Nox的生成量的作用 此风量挡板的开度也是负荷的函数 最下层二次风除助燃外还起到托住煤粉的作用 其风门开度一般采用托运调节 正常运行时置全开位置 除上述三部分二次风外 有些锅炉还有一部分二次风用作周界风 周界风的作用一是冷却燃烧器喷口 二是调节喷口处空气与煤粉之间的比例 以控制着火点与喷口之间的距离 在自动调节过程中 周界风风门的开度 由煤粉喷口的出力及燃料特性等综合因素决定 煤粉喷口投运前 周界风风门自动置点火状态 开度约为5 10 当煤粉喷口投运后 随着该煤粉喷口出力的增大 周界风门将按一定的比例相应逐渐开大 周界风挡板开度为锅炉负荷的函数 当煤种发生变化时 则可通过改变周界风门的偏置来调整燃料量与风量的比例 例如 对于燃用挥发分含量低煤种 在相同燃料量的情况下 周界风门的开度应控制得适当小些 以保证稳定燃烧 各风门手动调节的原则应与自动调节相同 2 旋流燃烧器旋流燃烧器的种类较多 调整方法各不相同 现以应用较广泛的轴向叶片式旋流燃烧器为例 来说明其风速和风率的调整方法 该种燃烧器的一次风是稍有旋转地通过燃烧器 而后进入二次风旋流造成的局部负压区 由于