51 汽包锅炉的运行调节.ppt

* * * * 5.1　汽包锅炉的运行调节 锅炉在运行过程中应根据汽轮发电机组运行工况的变化进行实时的监视和相应的调节，在保证运行过程安全性与经济性的同时满足电网负荷变化的需要，锅炉监视和调节的主要任务是： 保证锅炉的蒸发量及时适应外界负荷变化的需要； 调节给水流量，维持汽包水位的正常与稳定； 将蒸汽的温度和压力稳定在规定范围内； 保证合格的蒸汽品质； 减少燃烧过程中各项热损失，提高锅炉热效率； 维持炉膛负压，稳定燃烧。 5.1.1 汽包水位调节 维持汽包水位的正常与稳定，是保证汽包锅炉安全运行的重要条件之一。 （1）影响汽包水位变化的因素 锅炉运行过程中，汽包水位是经常波动的。引起汽包水位变化的根本原因主要有以下三个： 物质平衡的破坏（给水量与蒸发量的平衡） 压力变化引起工质比容的改变 不同工况下水容积中含汽量的变化 锅炉负荷的影响 虚假水位——当锅炉负荷即蒸发量突然增加时，汽包内水位先 上升然后缓慢下降的现象。 在锅炉负荷突然增加时，会出现虚假水位现象，对汽包水位调节产生严重影响。 最高允许水位：由临界水位决定 最低允许水位：自然循环锅炉要高于下降管进口；强制循环锅 炉决定于循环泵的最小入口压力（气蚀余量） 虚假水位 其它影响因素 汽包安全门动作 燃烧工况：锅炉灭火、燃烧不稳定、煤质变化 给水流量与给水温度 （2）汽包水位的调节 目前汽包水位的自动调节普遍采用三冲量给水自动控制系统，调节器根据汽包水位H、蒸汽流量D和给水流量W三个信号的变化调节给水量，其系统结构图如下图所示： 在控制系统的前馈通道中可以通过改变蒸汽流量分流系数αD的大小调节前馈作用的强弱，以减小锅炉运行过程中负荷变化时“虚假水位”对汽包水位波动幅度的影响，缩短调节过程时间，提高控制品质。 5.1.2 蒸汽温度调节 锅炉运行过程中蒸汽温度的变化会影响锅炉和汽轮机运行的安全性和经济性。 （1）影响蒸汽温度变化的因素 锅炉运行过程中影响过热汽温和再热汽温的主要因素有：锅炉负荷、燃料量、给水温度、燃料性质、过量空气系数、受热面积灰或结渣、减温水温度和流量等。 在以上各因素作用下，过热蒸汽温度被控对象动态特性都表现为：有惯性、有迟延并且有自平衡能力。 对流特性：对流特性的过热器或再热器当锅炉负荷增加时出口 蒸汽温度会上升，反之则下降。 辐射特性：辐射特性的过热器或再热器当锅炉负荷增加时出口 蒸汽温度会下降，反之则上升。 蒸汽侧调节：利用减温器降低蒸汽温度，主要方法有面式减温 器、喷水减温器、蒸汽旁通、汽—汽交换器等。 烟气侧调节：通过改变烟气流量或烟气温度调节蒸汽温度，主 要方法有烟气再循环、烟气挡板和调节火焰中心位置等。 （2）蒸汽温度调节方法 过热蒸汽温度调节 目前广泛采用的串级过热蒸汽温度自动调节系统原理结构图如下图所示： 主调节器: 维持过热汽温θ2等于其给定值。 副调节器: 根据θ1和主调节器PI2输出信号的变化调节减温水量。 喷水减温器出口温度θ1可以快速反应对过热汽温的扰动，只要θ1变化，就可以通过副调节器PI1调节减温水量，维持θ1在一定范围以内，从而使过热汽温θ2基本不变，提高控制品质。 再热蒸汽温度调节 和过热蒸汽温度的调节相比，再热蒸汽温度的调节有如下特点： 再热汽温的反应比较敏感，且变化幅度也大于过热蒸汽； 再热汽温调节不宜采用喷水减温方法，否则会使机组运行的经 济性下降。 烟气再循环 烟气再循环方法是通过再循环风机抽取省煤器后部分烟气送入炉膛，通过降低炉膛温度改变辐射受热面与对流受热面的吸热量比例达到调节汽温的目的。 烟气挡板 通过调节烟气挡板的开度改变流经两个烟道的烟气流量分配，达到调温的目的。 摆动燃烧器 通过改变燃烧器倾角来改变炉膛火焰中心位置和炉膛出口烟气温度，使烟道中各受热面的吸热比例发生变化，从而达到调节再热蒸汽温度的目的。燃烧器倾角对炉膛出口烟温的影响如下图所示： 5.1.3 蒸汽压力调节 蒸汽压力反映了锅炉蒸发量与机组负荷之间的平衡关系，是锅炉安全和经济运行的重要指标之一。 （1）影响蒸汽压力变化的因素 外扰：主要是电网负荷变化时汽轮机所需蒸汽量的变化。 内扰：主要是炉内燃烧工况变化时，如送入炉内的燃料量、