汽水系统调整

1、第4讲1、熟悉锅炉给水及蒸汽系统图，掌握流程。2、主汽温度调整汽温是锅炉主要的技术参数，循环流化床由于燃烧方式具有特殊性，影响过热热器汽温的因素较一般燃烧方式的锅炉复杂。这些特殊因素多影响过热器的气温,而且影响较大，汽温高低的危害：锅炉运行中，如果汽温过高，将引起过热器、再热器、蒸汽管道以及汽轮机汽缸、阀门、转子部分产生额外的热应力，金属发生高温擩变，引起金属强度降低，导致设备使用寿命缩短，严重时甚至造成设备损坏事故。从以往锅炉受热面爆管事故统计情况来看，绝大多数的炉管爆破是由于金属管壁严重超温或长期过热造成的，因而汽温过高对设备的安全是一个很大的威胁。汽温过低，会使汽轮机的末级蒸汽湿度增大，

2、对叶片的侵蚀作用加剧，严重时发生水冲击，引起剧烈振动，威胁汽轮机的安全，汽温低，增加了汽轮机的汽耗，经济性降低。运行过程中影响汽温变化的因素有哪些？运行过程中，引起蒸汽温度变化的因素是多方面的、复杂的，而主要的有以下各点：（1）燃料量变化将会使锅炉辐射传热量与对流传热量的比例发生变化，使过热器吸热量发生变化，从而引起蒸汽温度变化。（2）燃料性质的变化：主要指燃料的挥发份、含碳量、发热量、煤粒度、水分的变化，引起燃烧工况变化、烟气量变化，烟气流速变化，当燃料的水份增加时，水份在炉内蒸发需吸收部分热量，使炉膛温度降低，烟温降低。（3）锅炉负荷变化，炉膛热负荷增加时，炉膛出口烟温升高，使对流受热面吸

3、热量增大。（4）炉膛过量空气系数的影响,当过量空气系数增大时，使理论燃烧温度降低，烟气量增大，结果使炉内辐射传热量减小，对流传热量增大，由此引起的对蒸汽温度的变化。（5）炉内工况的影响炉内工况变化指床温变化、循环物料量变化，床压、风量变化等（6）炉膛吹灰后，炉内传热加强，蒸汽温度下降。燃料性质变化燃料的水分、灰分、挥发分、发热量等发生变化，对蒸汽温度都会有影响，尤以水分变化时明显。如水分增大时，使理论燃烧温度下降，烟气容积增大，结果，使辐射传热量减小，对流传热量增大，从而使蒸汽温度变化。（7）给水温度变化当给水温度下降时，水变成蒸汽的吸热量（蒸发热）增多，在负荷不变的情况下，燃料量必然增加，蒸

4、汽温度将上升；（8）即减温水温度变化，也将影响蒸汽温度变化。（9）减温水流量变化蒸汽压力变化蒸汽压力突然降低时，相应饱和温度下降，即过热器进口蒸汽温度下降；与此同时，锅炉蓄热量将产生附加蒸汽量，使蒸汽流量瞬时增大。两方面因素作用的结果使蒸汽温度降低。（10）受热面清洁程度的变化：水冷壁和屏过积灰结焦或管内结垢时，受热面的吸热将减少，使炉膛出口温度升高，当过热器本身结焦或积灰时，由于传热不好，将使汽温降低。（11）汽压变化循环流化床锅炉几个影响汽温的特殊因素1燃烧份额的影响由于燃烧，流动、传热过程复杂，影响因素很多，故目前尚无法精确确定在密相区和稀相区中各燃掉多少燃料，即燃烧份额是受多种因素影响

5、的末知数。在现有的循环流化床锅炉的设计中，密相区中的燃烧份额8很大程度上是靠经验选取得数据。在实际运行中，8与煤种、煤的粒度分布、送风量大小、炉温高低、给煤方式、分记器效率、循环倍率、操作水平等因素均有关系，故设计时选取的8值与运行工况下的8值难免会有差别。如实际运行时，因煤中细颗粒含量多、送风量大，使密相区中的燃烧份额8减少，稀相区中的燃烧份额增大，稀相区出口烟气温度增高，出口汽焓上升，计算结果表明：当密相区的燃烧份额由0.7降到0.5,调温焓增加了86.6KJ/KG（见图1）相当于汽温增加了约35°C.可见8的变化对汽温影响较大。2烟气中颗粒浓度和粒度的影响在对流受热面中，受热面

6、同时接受对流和辐射二部分热量，飞灰浓度和粒度的变化将引起辐射热量的变化，从而引起汽温的变化。常规锅炉浓度在运行中变化不大，颗粒的辐射换热量较小（层燃炉）。然而在循环流化床锅炉中因烟气的飞灰浓度较大，辐射换热量在总传热量中所占比例较大，所以飞灰浓度的变化对传热量有较大影响，循环流化床锅炉运行中有很多因素会引起飞灰浓度的较大变化，如煤的粒度、分离器效率，送风量大小等，循环倍率越高，这些因素影响越大。所以必须给予以考虑。图2、图3为调温焓随飞灰浓度，飞灰粒度的变化曲线。由图可见，若飞灰浓度由006KGM3kj/m3增加到0.16调温焓增大相当于汽温增加了约30°C。飞灰粒度由0.2MM。A

7、i下降到0.1MM增加了25KJ/KG，相当于汽温增加了约10C。此外由于飞灰浓度大、粒度大，颗粒碰撞壁面时的接触传热增加。对汽温也会有一定的影响，但目前的计算中没有考虑这部分接触传热，这部分内容有待进一步研究。3. 燃料颗粒度的影响我国流化床锅炉用煤约为宽筛分物料，一般要求为08MM或010MM的自然破碎粒度，但实际运行时，由于下述原因造成燃煤粒度不能保证要求。（1）制煤系统不合事，原煤末先经过筛分就进行破碎，造成细粉煤含量过多。（2）筛子运行不正常，运行一段时间后特别当煤较湿时，筛孔发生部分堵塞，使煤的粒度越来越细。（3）输煤系统上无吸铁装置或其运不下正常，使铁钉、铁块等进入流化床中。（4

8、）破碎机运行不正常如，运行一段时间后，破碎效果不佳，粗颗粒煤含量增加，如破碎后煤不过筛，将造成大颗粒煤大量进入床中。（5）筛子和飞在粒度出现破损，使筛孔变大，也造成粗颗粒煤大量进入床中。总之制煤系统是保证提供粒度合格煤的关键。颗粒的大小会引起送风量、燃烧份额、飞灰浓度和飞在粒度的变化。从而影响汽温的变化，如燃煤的最在粒度大于810m（最大颗粒甚至达到50MM）且细颗粒含量较高时，若维持在设计风量下运行有可能使粗颗粒沉积而引起事故（这是我国流化床锅炉不能长期稳定运行的主要原因之一），为使粗颗粒流化，必需加大送风量，结果造成颗粒扬折率增加，密相区内的燃烧份额5降低，稀相区内的燃烧份额增加，同时增大

9、送风量又使过热器区域的烟增加，二都使汽温上升，严重时还可能在部分细颗粒煤在热器区域燃烧，而造成汽温大大增高。4负荷（送风量）的影响一般中、高参数的锅炉上，过热器多布置为高、低二级纯对流过热器。这种纯对流过热器的汽温将随负荷的变化而变化，负荷增加，燃烧，风量，烟量烟速增加，汽温随之增高。流化床锅炉中，煤粒是在流化的状态下燃烧的，所以风量的大小应同时满足燃烧和物料流化的两方面需要。在额定负荷左右，燃烧所需的风量与良好流化所需的风量要相当，但在负荷降低时（从保证水循环的安全性出发，最好不采用停床的方法），为保证密相区的良好流化，风量不能随燃料量的减少而降低过多，此时流化所需风量大于燃烧所需风量，因此

10、在低负荷时流经过热器的烟气量相对较大，故汽温随负荷的降低比常规锅炉中汽温随负荷的低要小。中压锅炉上调温焓约在80KJKG左右，负荷低于70额定负荷时，汽温便达不到设计值，但在低倍率循环流化床锅炉中，调温焓即使为化床锅炉负荷调量范围可大些。5调温方式对汽温影响是参数循环流化床锅炉中，调温方式不外乎在二级过热器间设置减温器用面减式温器减温或用给水喷减温或用自制冷凝水减温，从后面的例子可看出，当几个因素同时汽温，采用面式减温器时汽温上升了100°C以上，如二级间采用喷水减温，则喷水量的大小将影响流经低温过热器的汽量，当温上升要求喷水量增大时，流经低温过热器的汽量减少，低温过热器出口汽温更高

11、，所以选用水减温会使汽温上升更多。自制冷凝水量的大小，取决于过热器的压差，流经过热器的流量大，压差大，喷水量也大，由于在低负荷时，自制冷凝水量减少，若此时汽温升高要求有足够的喷水量减温这时就会感到喷水量不够。如果低温过热器吸热比设计偏大，这种矛盾将会更加突出。6炉内空气动力场对汽温的影响与常规锅炉一样，炉内空气动力场过热器的汽温也有影响。在循环流化床锅炉中，影响烟含沿炉宽分布不均的主要有三个原因：（1）是循环流化锅炉的旋风分离器多布置在二级过热器之间或在过热器后，并在过热器区的水平烟道二侧引出烟气进入旋风分离器。这种布置必然会引起烟气流量炉宽方向的不均匀性，即二侧多中间少，从而引起各过热器管间

12、的热偏差。（2）是循环流化锅炉的稀相区多布置有二次风，切向四角布置或对冲布置等，若二次风安装、高速不当、也会引起烟气沿炉宽方向的不均匀而造成各管间的热偏差。（3）是中、高参数的低倍率循环流化床锅炉一般高有几个床，现有35T/H75T/H级的循环流化床锅炉多为2个6个庆在低负荷参数时若停止其中一部分床的运行，也会引起过热器各管间的热偏差，热偏差大时可能引起过热器局部管子超温。综上所述，在循环流化床锅炉中影响过热器汽温的特殊因素很多，且各因素之间互相影响。实际运行中，一般都是几个因素同时起作用的。当几个因素合作用时，汽温可能有很大的变化。如在某次高压75T/H低倍率循环流化床锅炉过热器的计算中，同时考虑飞灰浓度、燃烧份额、飞灰粒度的影响即飞灰浓度U由0.06KG/M3变化到0.16KG/M3,燃烧分额5由0.7减小到0.6,飞灰粒径DFH由0.2MM减小到0.1MM，计算结果表明，调温焓Ai由66KJ/KG增大到326.6KJ/KG（调温焓比设计值增大了5倍,相当过热器增加了约103C即使在60%的低负荷时，根据同样的计算，结是表明调温焓由9.5KJ/KG增加到183KJ/KG），即调温焓增大了近20倍，相当于汽温比设计值增加了近700C为此，对循环流化床锅炉中的汽温控制应给予很大的关注、并在设计、运行中给予尽量仔