超超临界直流炉的汽温调节.doc

超超临界直流炉的汽温调节（针对干态运行时）一、 超超临界直流锅炉影响汽温变化的主要因素1、 煤水比在直流锅炉中，过热汽温的调节主要是通过给水量G与燃料量B的调整来实现的。要保持稳定汽温的关键是要保持固定的燃水比，若给水量G不变而增大燃料量B，受热面热负荷q成比例增加，热水段长度和蒸发段长度必然缩短，而过热段长度延长，过热汽温会升高，若B不变而增大G，由于q并未改变，所以热水段和蒸发段必然延伸，而过热段长度会缩短，过热汽温就会降低。2、 给水温度因高加解列等造成的给水温度降低，在同样给水量和煤水比的情况下，直流炉的加热段将延长，过热段缩短，过热汽温会随之降低，再热汽温也会因为高压缸排汽温度的降低而随之降低。3、 锅炉受热面结焦玷污煤水比不变的情况下炉膛结焦会使过热汽温降低。因为炉膛结焦是锅炉传热量减少，排烟温度升高，锅炉效率降低，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。主蒸汽温会降低，但再热器吸热因炉膛出口烟温升高而增加而影响相对较小。4、 锅炉过量空气系数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，炉膛水冷壁吸热减少，使过热器进口汽温降低，虽对对流式过热器的吸热量有一定增加，但前者影响更大，在煤水比不变的情况下，过热器出口温度将降低，反之依然。5、 炉膛火焰中心高度炉膛火焰高度的不同对辐射、对流换热特性不同的各受热面起到相反的作用，提高火焰中心，水冷壁辐射吸热减少，而使得蒸发段延长，但过热器再热器等对流特性的换热面吸热增加，但对于过热器而言，蒸发段延长影响更大，所以上提火焰中心主蒸汽温度整体呈降低趋势，而再热汽温则会升高。6、 引起汽温波动的因素分内扰及外扰两种情况，内部扰动因素包括：启停、切换制粉系统，投退油枪，炉膛或烟道吹灰，煤质变化，高加投退等，外扰包括负荷的波动等。二、 直流锅炉汽温调节的特点及原则特点：无固定的汽水分界面，且锅炉循环倍率为1，热惯性小，水冷壁的吸热变化会使热水段、蒸发段和过热段的比例发生变化。因而对过热汽温变化影响大，汽温变化速度快，汽温调节比较复杂调节原则：1、 主蒸汽温度以煤水比作为主要的汽温调节手段，以汽水分离器入口分配集箱温度（即所谓中间点温度）做为汽温调节的导前信号，辅助以喷水减温作为细调手段。再热汽温为保证经济性则主要通过烟气侧的燃烧器摆角上下摆动、二次小风门调节等改变火焰中心高度以及通过改变过量空气系数等手段进行调节，辅助以事故喷水及微量喷水的细调保证安全。2、 调节减温水确保减温器后温度有一定的过热度，防止水不能汽化堵塞流道造成局部管壁超温爆管。3、 注意保持过热蒸汽减温水量在一个合理水平，且尽量分配均匀，让减温水大小均有裕度，否则通过焓值偏置或增减给水量进行调整。4、 切忌减温水门大开大关，造成汽温及金属温度的剧烈大幅波动，影响机组金属寿命。5、 通过配风、制粉系统运行方式、摆角等手段保证炉膛火焰中心居中，避免各炉墙、受热面受热不均以及各中间点温度偏差过大。6、 汽温调节要结合中间点温度及温差、煤水比、一过入口蒸汽过热度、内外扰等各方面因素综合判断，并尽量提前预判，及时调整，留足裕度。三、 过热汽温的调节基本控制原理：过热汽温控制分为一级和二级喷水减温控制。1、 一级喷水减温控制 当负荷变化时，燃料量的变化导致锅炉出口烟温和烟气流速发生变化，势必影响炉膛内辐射传热量和烟道内对流传热量的变化，一、二、三级过热器分别为屏式和对流式过热器，这2种过热器的温度特性相反，如当负荷增加时，前者出口温度将下降，而后者则上升，此时若减少一级减温器的喷水流量将直接恶化二级喷水减温的调节能力，可能导致三级过热器出口温度超温，因此，一级喷水减温控制的任务就是通过对二级减温器前后的温差作为被调量，通过一级减温水的调节作用保持其在一个设定值左右，克服进入第一级过热器与第二级过热器的扰动，维持进入第二级减温器的蒸汽温度的稳定，保证第二级减温调节在有效的调节范围内，其温度设定值为锅炉厂给出的二级过热器出口蒸汽温度的设计值。2、 二级喷水减温控制其任务是直接保证三级过热汽温度等于给定值，是过热汽温度控制系统中最主要的回路该控制主要包括减少汽温调节惯性迟延的控制、焓值变增益控制和常规的摆角和燃料量前馈控制等，保证机组在变负荷或其他内外部扰动的情况下汽温维持在额定值附近。3、 减温修正给水控制回路中的加入了减温水修正环节，经函数生成一个负荷指令对应下的设计减温水量，与实际减温水量的偏差再经过一定的PID运算输出一个焓值设定的偏置值，从而通过焓值调节器调节给水量，保证了过热器总减温水量在设计范围。如下图所示。主蒸汽温的调节：1、 维持正常的煤水比是调节过热汽温的基本手段，锅炉在直流工况后分离器要保持一定的过热度，其压力及温度对应的焓值是煤水比控制的导前信号，通过焓值调节器保持其出口焓值及出口蒸汽过热度在一个合理范围，从而保证沿程各受热面介质温度在允许范围。所以，通过对焓值设定的合理控制可以提前并且较为平稳地对汽温进行预先的粗调。如果在工况变化比较剧烈的情况，则可以通过改变给水偏置，直接进行加减给水量的操作，从而避免中间点温度上升过高而保护动作，以及防止过热汽温及各沿程受热面金属壁温超限。2、 减温水尽量投入自动调节，当自动回路不正常或设备有缺陷不能投入自动时，利用一二级减温水手动调节，要注意系统存在的较大的热惯性，汽温调节存在一定的惯性迟延，调整减温水要注意减温器后的温度变化，注意不要猛增猛减，要根据汽温偏离的大小及减温器后温度变化情况平稳地对蒸汽温度进行调节，防止汽温变化剧烈损伤受热面寿命。低负荷时还要特别注意，减温后的温度必须保持20以上的过热度，防止过热器进水而发生水塞，从而造成管路中无汽流通而超温爆管。3、 遇高加投退操作时，沿程受热面及工质温度随着给水温度变化而变化，要严密监视给水、省煤器出口、水冷壁出口工质温度变化情况。带启动分离器入口温度开始变化时，注意煤水比通过自动调节开始响应变化，如果变化不够及时，系统扰动大，则及时通过改变焓值或给水偏置进行手动干预。从而防止后程的汽温大幅波动。4、 调整汽温时要同时密切关注各金属受热面壁温，汽温调整要以金属温度不超限为前提，否则要采取措施积极干预。5、 机组加减负荷、锅炉吹灰、大面积掉焦等内外部有扰动的情况要结合内外扰的特性区别进行提前的干预，比如吹灰不同区域对汽温影响差异很大，尤其要加强预判预控。6、 中间点温度一共有8组参数，分别表示了垂直水冷壁出口集箱不同区域的温度，其各组参数偏差过大将会造成中间点温度最高点离保护值过近，但同时分离器出口过热度有偏低的情况，这样就会造成加减水的矛盾，因此必须进行调整。造成中间点温度偏差大的原因是炉膛内火焰中心偏斜，各炉墙受热不均造成的，这一点也可以从水冷壁各面壁温情况加以判断，然后通过对烟气侧的二次风门、SOFA、CCOFA及燃烧器摆角等进行调整，使火焰中心居中，如效果不明显也可考虑改换制粉系统运行方式等手段进行调整。四、 再热汽温控制 如果采用喷水减温调节再热汽温，则势必造成低能量品质的再热蒸汽做功增加而高压缸做功减少，使机组的热效率和经济性下降，故再热汽温的控制一般以燃烧器摆角调节和锅炉过量空气系数为主要调整手段，布置在一再入口的事故减温和二再入口的微量喷水主要用来作为紧急备用防止汽温及受热面金属超温的。另外一再入口的事故减温还对高旁快开的特殊情况起到紧急降温的作用。再热汽温的调节：1、 正常情况下通过烟气侧进行调节，如改变火焰中心高度的摆角、二次风门、过量空气系数调整、不同制粉系统倒换等，过量空气系数改变还改变了烟气流速，调整了辐射、对流特性不同的各受热面的吸热比例，从而对再热汽温进行调整。在调整时注意烟气侧调节汽温响应较为迟缓的特点，尽早调整、缓慢调整。2、 如负荷较高、吹灰或变负荷掉焦等情况，应尽量预控，留出摆角、减温水的裕度，为即将到来的变化做好准备。3、 由于直流锅炉的蓄热小及热惯性小的特性，再热汽温呈现出与主汽温关联较为密切的特性，即主汽温度的变化随后也将引起再热汽温