摘要:在现在的电力企业中提升机组运行的经济性已成为电力企业提高竞争力最有力的法宝.而再热汽温是机组的重要经济指标之一.较低的再热汽温不仅会增大汽轮机末级叶片的湿度,还会降低机组的热循环效率,影响机组的安全、稳定运行.再热汽温偏高将会影响再热器的安全,发生爆管现象,因此我们要寻找正确的手段来调整再热汽温,将再热汽温控制在合适的状态,以提高机组的经济性.
关键词:温度控制;超超临界直流炉;特性分析
1.锅炉概要
锅炉为超超临界参数变压运行垂直管圈直流炉,由哈尔滨锅炉制造有限公司设计制造,型号为HG-1968/29.3-YM7,采用Π型布置?单炉膛?一次再热?平衡通风?露天布置?固态排渣?全钢构架?全悬吊结构?低NOX主燃烧器?四角墙式切圆燃烧方式.锅炉再热器由低温再热器和高温再热器两部分组成.低温再热器布置于尾部双烟道的前部烟道中,高温再热器布置于水平烟道中.低温再热器的出口布置2只事故喷水减温器,再热汽温在正常情况下由尾部烟气挡板调节,辅以燃烧器摆角调节,紧急情况下由喷水减温器调节.
2.分析超超临界机组调节温度的有效手段
2.1通过调节水煤比例“粗调”过热汽温
因喷水减温引自融入锅炉的总体给水量,水煤比例失调致使温度出现偏差,是不可仅仅依靠喷水减温的手段进行校正?譬如,若是水煤比例过大致使汽温逐渐升高的同时,保持过热汽温要一成不变需大量减温水,这样定会使水煤比失调现象日益加剧,喷水点前受热面,特别是水冷壁之中工质流量势必会缩减,引发喷水点前的各段金属受热面与工质的温度提升,其结果不但难以发挥调节汽温效用,并且还会使水冷壁超温加剧,对锅炉运行的安全性造成严重的影响
在给定负载的情况下,和主蒸焓值相同,中间点焓值也会遭受水煤比例的影响?只要水煤比例稍微出现变化,就会对中间点焓值造成影响?而中间点的温度反应水煤比情况,远比热蒸汽温的反应速度快?运营经验显示:每当中间点的温度变化1摄氏度,过热蒸汽温度就会变化5-10摄氏度?为此,选取中间点温度对水煤比例进行控制,相对于热蒸汽能够发挥预先调节的作用?当运行工况出现变化的过程中,依据中间温度对水煤比例进行调节,不但能够降低调节汽温的滞后时间,还能及时对水冷壁工质温度及时进行控制,避免水冷壁出现水传热恶化现象?
通过调节水煤比使中间点温度保持稳定,并确保合适的过热度,实质上相等于通过调节水煤比把中间点到过热器调出口间的过热段进行固定,以此让汽包炉具和直流锅炉具备相同的过热汽温特征?因此,基于超超临界直流的锅炉而言,应确保过热汽温的定值,同时必须保证合适的水煤比?
2.2通过减温喷水“细调”过热汽温
在中间点的温度基本上稳定之后,过热汽温不会发生较大的温度偏差,但因调节超超临界锅炉存在诸多影响因素,仅依靠粗调对水煤比进行调剂是远远不够的,还要运用喷水减温设备快速进行细调,由于喷水减温的惰性不大及反应快,从刚开始喷水至喷水点之后温度发生变化仅需几秒时间?因为超超临界锅炉的过热管道加长了,整体结构较为复杂,这就会增加滞后性与惯性,为此,需使用多级喷水减温设备进行细调?
3.对燃烧锅炉的燃烧调整进行探讨
3.1 调节两侧氧量
这种四角切圆燃烧锅炉,在其燃烧过程中非常容易引起残余旋转的烟气集中在其炉膛水平烟道及出口之中,致使烟气侧屏间的受热面因受热出现偏差,在其运行参数上就表现为汽温出现偏差和两侧氧量出现偏差,若把残余旋转消除,自然也就把两侧氧量所出现的偏差消除了。但若因出现不适当的调整,将急剧恶化这种偏差,致使两侧氧量出现高达一倍以上的偏差,汽温出现高达15℃以上的偏差,这就大大超过了参数极限。
在锅炉正常运转过程中,其上下部的消旋二次风及启转二次风都相继进入自动方式,结合给定的函数关系来自动调节每一个二次风门的开度;有关炉膛水平烟道以及出口中的烟气残余旋转,若以函数关系来进行自动调节,这是很难消除干净的,若要消除偏差,就必须基于自动这种方式,为二次风门设偏置来实现人工调节开度。若负荷<75MW,此时因具有比较低的风压且具有启转作用比较弱的下部启转二次风,因而需通过设偏置来实现开度的增加,而对其上部消旋风来说,却要以设偏置来实现开度的减小,从而把烟气的残余旋转彻底消除掉;反之,若负荷>75MW,此时因具有比较高的风压及启转作用比较强的下部启转二次风,故必须把开度减小下来,而对其上部消旋二次风,却必须把开度增加。
此外,对于锅炉燃烧器来说,其摆角所在位置的高低,也会使上部消旋二次风与燃烧的切圆二者之间的距离出现远近变化,这就带来不断发生强弱变化的消旋作用,最终使得两侧氧量出现改变。还有,所投入的煤层不相同,也会影响到两侧氧量,若所投入的上下煤层具有消旋作用和启转作用,则对于上部消旋风与下部启转风的相应调节就必须结合具体情况来实施。在调节两侧氧量时,若两侧氧量出现改变,则其两侧汽温将发生很大改变,因而需着重监视气温,以确保受热面积不至于超过规定的数值。
3.2 优化制粉系统的运行方式
3.2.1 若锅炉配备中储式制粉系统,在低负荷时,对制粉系统运行方式的优化,实施目的是要让燃烧更加稳定;由于制粉系统送入炉膛的三次风只有100°左右,会对锅炉的燃烧造成干扰,所以对于制粉系统的运行,低负荷时尽可能保证一套制粉系统运行,以避免引起燃烧不稳定。如果一套制粉系统无法满足运行需求,必须双套投入,在启动第二套制粉系统时,操作要缓慢,尽量减少对炉膛燃烧的干扰,或者采用低氧量燃烧方式。
3.2.2 若锅炉配置的是直吹式磨煤机:第一,对于制粉系统的运行,尽可能维持其煤层以连续方式运行;若连续运行无法满足,有关间隔或者每隔两层对于处于低负荷的磨煤机而言,下层A、B应作为其组合运行的主要方式,且对最上层起到较小的控制作用、对下两层起到较大的控制作用,以确保锅炉能向中心集中进行燃烧。第二,在低负荷运行过程中,有关风煤比要进行合理控制,且要以均匀配风这一原则来控制好运行磨煤机辅助风门的开度;对于停止运行的磨煤机,要以自动方式来把其辅助风关小到原来的20%。
3.3具体优化措施
有关蒸汽比热容及工质焓升分配,这是主蒸汽对过热汽温进行影响的主要方式。因此,基于协调控制方式,要加强监视汽压和汽温的变化,若发现出现变化较大的压力,则应提前结合压力表的变化,进行必要的调节,以保证受热面不产生超温、汽温不出现超限。在调整燃烧过程中,四角切圆燃烧方式所形成的烟气,从水平烟道进入后,其残余旋转将普遍存在,结果汽温及两侧烟气氧量出现偏差,一侧低于额定值,一侧等于或者高于额定值,运行中若提高喷燃器摆角,将逐渐增大这种汽温偏差。针对这种情况,可通过对燃尽风、上部消旋二次风及下部启转风的开度进行调整,来把汽温偏差降低下来;在把汽温偏差降低的同时,其两侧氧量还要做到同时兼顾,尽可能在汽温和氧量二者之间把一个最佳工况点找出来。
结语
综上所述,燃煤锅炉是电力企业的一个重要设备,四角切圆燃烧方式是当前我国电力企业多数应用的燃烧方式。因此,在实际生产中,深入探讨有关燃烧锅炉的燃烧调整与汽温调节,不断总结经验,这对于电力企业运行过程中所出现问题的解决、保障锅炉的安全运行都有着重要的意义。
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