影響鍋爐汽溫的因素及汽溫的控制措施

影響鍋爐汽溫的因素及汽溫的控制措施影響鍋爐汽溫的因素及汽溫的控制措施 鍋爐運(yùn)行中 如果汽溫過(guò)高 將引起過(guò)熱器 再熱器 蒸汽管 道以及汽輪機(jī)汽缸 閥門(mén) 轉(zhuǎn)子部分金屬?gòu)?qiáng)度降低 導(dǎo)致設(shè)備使用 壽命縮短 嚴(yán)重時(shí)甚至造成設(shè)備損壞事故 從以往鍋爐受熱面爆管 事故統(tǒng)計(jì)情況來(lái)看 絕大多數(shù)的爐管爆破是由于金屬管壁嚴(yán)重超溫 或長(zhǎng)期過(guò)熱造成的 因而汽溫過(guò)高對(duì)設(shè)備的安全是一個(gè)很大的威脅 蒸汽溫度低的危害大家也是知道的 它將引起機(jī)組的循環(huán)效率下降 使煤耗上升 汽耗率上升 新蒸汽溫度過(guò)低時(shí) 帶來(lái)的后果就不僅 僅是經(jīng)濟(jì)上的問(wèn)題了 嚴(yán)重時(shí)可能引起蒸汽帶水 給汽輪機(jī)的安全 穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的危害 所以規(guī)程上規(guī)定機(jī)組額定負(fù)荷下新蒸汽 溫度變化應(yīng)在 5 5 之間 一 影響過(guò)熱汽溫變化的因素 1 燃料性質(zhì)的變化 主要指燃料的揮發(fā)份 含碳量 發(fā)熱量 等的變化 當(dāng)煤粉變粗時(shí) 燃料在爐內(nèi)燃燼時(shí)間長(zhǎng) 火焰中心上移 汽溫將升高 當(dāng)燃料的水份增加時(shí) 水份在爐內(nèi)蒸發(fā)需吸收部分熱 量 使?fàn)t膛溫度降低 同時(shí)水份增加 也使煙氣體積增大 增加了 煙氣流速 使輻射過(guò)熱器的吸熱量降低 對(duì)流過(guò)熱器的吸熱量增加 2 風(fēng)量及其配比的變化 爐內(nèi)氧量增大時(shí) 由于低溫冷風(fēng)吸 熱 爐膛溫度降低 使?fàn)t膛出口溫度升高 在總風(fēng)量不變的情況下 配風(fēng)的變化也會(huì)引起汽溫的變化 當(dāng)下層風(fēng)量不足時(shí) 部分煤粉燃 燒不完全 使得火焰中心上移 爐膛出口煙溫升高 3 燃燒器及制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化 上層制粉系統(tǒng)運(yùn)行將 造成汽溫升高 燃燒器擺角的變化 使火焰中心發(fā)生變化 從而引 起汽溫的變化 4 給水溫度的變化 給水溫度升高 蒸發(fā)受熱面產(chǎn)汽量增多 從而使汽溫降低 反之 給水溫度降低汽溫將升高 5 受熱面清潔程度的變化 水冷壁和屏過(guò)積灰結(jié)焦或管內(nèi)結(jié) 垢時(shí) 受熱面的吸熱將減少 使?fàn)t膛出口溫度升高 當(dāng)過(guò)熱器本身 結(jié)焦或積灰時(shí) 由于傳熱不好 將使汽溫降低 6 鍋爐負(fù)荷的變化 爐膛熱負(fù)荷增加時(shí) 爐膛出口煙溫升高 使對(duì)流受熱面吸熱量增大 輻射受熱面吸熱量降低 7 飽和蒸汽溫度和減溫水量的變化 從汽包出來(lái)的飽和蒸汽 含有少量水分 在正常工況下飽和溫度變化很小 但由于某些原因 造成飽和蒸汽溫度較大變化時(shí) 如汽包水位突增 蒸汽帶水量增大 在燃燒工況不變的情況下 這些水分在過(guò)熱器中要吸熱 將使汽溫 降低 在用減溫水調(diào)節(jié)汽溫時(shí) 當(dāng)減溫水的溫度或流量變化時(shí)將引 起蒸汽側(cè)總熱量的變化 當(dāng)煙氣側(cè)工況未變時(shí) 汽溫將發(fā)生相應(yīng)的 變化 二 影響再熱汽溫變化的因素 由于再熱器具有較大的容積 工質(zhì)在其中的流速較慢 且又布 置在煙氣低溫區(qū)域 煙氣側(cè)的傳熱溫差小 因而再熱汽溫變化的遲 滯時(shí)間較長(zhǎng) 再熱蒸汽壓力低 比熱小 使得再熱汽溫在工況變化 時(shí)的溫度變化幅度較大 同時(shí) 再熱蒸汽溫度不僅受鍋爐工況的變 化影響 還受汽輪機(jī)工況的影響 如抽汽量變化的影響及高壓缸排 汽溫度變化的影響 1 高壓缸排汽溫度變化的影響 機(jī)組在定壓方式下運(yùn)行時(shí) 高壓缸排汽溫度將隨機(jī)組負(fù)荷的增加而升高 過(guò)熱汽溫的升高也將 造成高壓缸排汽溫度的升高 另外 主汽壓力越高 蒸汽在汽輪機(jī) 中做功能力越大 焓降也越大 高壓缸排汽溫度則相應(yīng)降低 2 鍋爐煙氣量的變化 因再熱器呈對(duì)流特性 煙氣量越大時(shí) 再熱器吸熱越多 汽溫升高 3 鍋爐負(fù)荷的變化 鍋爐負(fù)荷降低時(shí) 輻射受熱面的吸熱比 例增加 作為對(duì)流受熱面的再熱器吸熱量減少 汽溫將降低 4 其它一些諸如 受熱面的清潔程度 火焰中心的位置 減 溫水量的變化等因素對(duì)再熱汽溫的影響與過(guò)熱汽溫類似 三 蒸汽的壓力在這里很關(guān)鍵 從下表可以看出 壓力 P MPa 飽和溫度 ts 飽和水焓 h kj kg 飽和蒸汽焓 h kj kg 汽化熱 r kj kg 0 199 63417 512675 72258 2 1179 88762 627772014 4 5263 921154 62792 81638 2 7285 81267 52771 41503 7 9303 311364 22741 81377 6 12324 641492 62684 81192 2 16347 321651 52582 7931 2 18356 961733 42514 4781 20365 711828 82413 8585 隨著汽壓的上升爐水的飽和溫度 飽和水焓上升 而飽和蒸汽 焓和爐水的汽化熱減小 我們知道爐水都是汽包壓力下的飽和水 在燃料不變的前提下提高汽包壓力會(huì)使得更多的飽和水變?yōu)轱柡驼?汽 而燃料量沒(méi)有改變 也就使得主 再熱汽溫下降 四 幾種常見(jiàn)的工況擾動(dòng)造成的汽溫變化分析 1 高加解列 高加解列后 鍋爐的給水溫度將下降 工質(zhì)加熱和蒸發(fā)所需的 熱量增多 在燃料量不變的情況下 鍋爐蒸發(fā)量降低 造成過(guò)熱汽 溫升高 如果要維持蒸發(fā)量 必須增加燃料 這樣不僅使整個(gè)爐膛 溫度升高 爐膛出口煙溫升高 且流過(guò)過(guò)熱器和再熱器的煙氣量和 煙氣流速增大 鍋爐熱負(fù)荷增大 管壁溫度升高甚至產(chǎn)生超溫 損 壞設(shè)備 因此一般在高加停用時(shí) 要限制機(jī)組負(fù)荷不大于 90 額定 負(fù)荷 嚴(yán)禁超負(fù)荷運(yùn)行 運(yùn)行中發(fā)生高加保護(hù)動(dòng)作解列時(shí) 應(yīng)立即 相應(yīng)開(kāi)大過(guò) 再熱減溫水量 必要時(shí)通過(guò)減少燃料量來(lái)減弱燃燒 達(dá)到控制汽溫升高的目的 2 啟停制粉系統(tǒng) 當(dāng)啟動(dòng)制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) 由于大量煤粉進(jìn)入爐膛內(nèi) 鍋爐熱負(fù) 荷急劇增加 受熱面吸熱量增大 將造成汽溫升高 為了減小啟動(dòng) 制粉系統(tǒng)時(shí)對(duì)汽溫的擾動(dòng)和防止超溫 啟動(dòng)前應(yīng)適當(dāng)將過(guò) 再熱汽 溫降低 緩慢開(kāi)啟制粉系統(tǒng)風(fēng)門(mén)進(jìn)行暖磨 使?fàn)t膛熱負(fù)荷隨著磨煤 機(jī)內(nèi)余粉的吹入逐漸升高 啟動(dòng)磨煤機(jī)后 將相應(yīng)給煤機(jī)煤量放至 最低 以減少瞬間吹入爐膛的燃料量 由于其余給煤機(jī)的煤量相應(yīng) 減少 但因鍋爐的慣性作用 這部分的燃燒并沒(méi)有立即減弱 此時(shí) 可通過(guò)降低一次風(fēng)壓來(lái)適當(dāng)減少進(jìn)入爐膛的燃料量 避免因大量煤 粉燃燒造成爐內(nèi)熱負(fù)荷的急劇增強(qiáng) 待汽溫變化平緩后 再進(jìn)行加 負(fù)荷操作 同時(shí) 汽機(jī)調(diào)門(mén)要配合控制好主汽壓力的變化 使其盡 量平穩(wěn)上升 以此來(lái)適應(yīng)因燃燒變化所帶來(lái)的蒸發(fā)量的改變 維持 鍋爐受熱面內(nèi)總的能量變化平衡 在停運(yùn)制粉系統(tǒng)的操作中 關(guān)閉 停運(yùn)磨煤機(jī)的風(fēng)門(mén)時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行 一方面是為了對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行吹掃 保證停運(yùn)后的安全 另一方面是防止其對(duì)一次風(fēng)產(chǎn)生瞬間提高的擾 動(dòng) 造成燃燒突然加劇 引起汽溫快速升高而產(chǎn)生的超溫 對(duì)冷熱 風(fēng)門(mén)內(nèi)漏較大的磨煤機(jī) 要及時(shí)聯(lián)系檢修處理 3 水冷壁結(jié)焦 水冷壁結(jié)焦時(shí) 因?yàn)榛?渣的熱阻大 影響水冷壁的吸熱 使 輻射吸熱量比例減少 爐膛出口煙溫升高 過(guò) 再熱器吸熱比例增 大 引起汽溫的升高 此時(shí)可通過(guò)加強(qiáng)對(duì)水冷壁的短吹吹灰 以清 潔水冷壁表面 提高其吸熱能力 同時(shí)要積極分析結(jié)焦原因 進(jìn)行 燃燒調(diào)整 并定期進(jìn)行吹灰工作 避免形成大面積結(jié)焦而造成超溫 或燃燒事故 4 爐底水封破壞 爐底水封破壞 使得大量冷風(fēng)從撈渣機(jī)或水封槽處吸入 降低 了爐膛溫度 使輻射吸熱的比例降低 蒸發(fā)量減少 爐膛出口煙氣 溫度升高 煙氣量及煙氣流速增大 對(duì)流受熱面吸熱加強(qiáng) 造成過(guò) 再熱汽溫的升高 爐底水封破壞的表現(xiàn)為 在總風(fēng)量不變的情況下 氧量升高 排煙溫度升高 監(jiān)盤(pán)人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常 開(kāi)大減溫水 量 必要時(shí)通過(guò)減弱燃燒來(lái)削弱汽溫的上漲程度 同時(shí)立即聯(lián)系檢 查爐底水封的水量 盡快恢復(fù)被破壞的水封 5 配風(fēng)不當(dāng) 輔助風(fēng)的作用是保證燃料著火后期燃燒所需要的氧氣 當(dāng)與煤 粉相應(yīng)層的輔助風(fēng)配給不足時(shí) 將使得燃料在爐膛中心無(wú)法燃燼 從而延長(zhǎng)燃燒所需的時(shí)間 造成爐膛出口煙氣溫度升高 引起汽溫 的升高 這種情況在鍋爐點(diǎn)火期間和爐膛熱負(fù)荷較低時(shí) 容易造成 大量煤粉未完全燃燒 而增加鍋爐尾部煙道發(fā)生再次燃燒的可能性 所以 正常運(yùn)行時(shí) 用關(guān)小輔助風(fēng)的方法提高汽溫 是不安全也不 經(jīng)濟(jì)的 6 減溫水系統(tǒng)閥門(mén)故障 正常運(yùn)行時(shí) 減溫水是保證主 再熱汽溫在正常范圍內(nèi)的不可 缺少的調(diào)節(jié)手段 當(dāng)減溫水系統(tǒng)因調(diào)整不及時(shí) 造成汽溫升高 一 方面可通過(guò)燃燒方面進(jìn)行調(diào)整 如減少燃料量及降低一次風(fēng)壓 達(dá) 到減弱燃燒的目的 另一方面可通過(guò)汽機(jī)開(kāi)大調(diào)門(mén) 來(lái)增大流經(jīng)過(guò) 再熱器的蒸汽流量 達(dá)到降低溫度的目的 但后一種方法 只是暫 時(shí)緩解汽溫的上漲 如調(diào)門(mén)不及時(shí)關(guān)小以維持適當(dāng)?shù)钠鼔毫?當(dāng) 汽包壓力低 汽化潛熱與過(guò)熱熱之間的比例從新分配后 將造成汽 溫更加快速的上漲 當(dāng)減溫水系統(tǒng)因閥門(mén)故障 如閥芯脫落 氣動(dòng) 門(mén)氣源失去 電動(dòng)頭故障等原因 造成減溫水量達(dá)不到需求量時(shí) 應(yīng)視減溫水減少量的多少程度 快速減少燃料 減弱燃燒 如汽溫 升高到對(duì)鍋爐受熱面有危害或?qū)ζ啓C(jī)不允許時(shí) 應(yīng)果斷進(jìn)行停爐 處理 7 汽機(jī)高中壓主汽門(mén)或調(diào)門(mén)關(guān)閉 在機(jī)組進(jìn)行高中壓主汽門(mén)或調(diào)門(mén)嚴(yán)密性試驗(yàn) 活動(dòng)性試驗(yàn)時(shí) 當(dāng)遇到閥門(mén)關(guān)閉后不能及時(shí)開(kāi)啟的情況下 此時(shí)鍋爐受熱面內(nèi)的工 質(zhì)只有熱量輸入 而沒(méi)有熱量輸出 或熱量輸出遠(yuǎn)小于熱量輸入 如單側(cè)高壓主汽門(mén)或中壓主汽門(mén)關(guān)閉 將造成該側(cè)蒸汽流量減少 從而引起該側(cè)對(duì)應(yīng)的溫度升高甚至超溫 這時(shí)可通過(guò)開(kāi)啟汽機(jī)高 低壓旁路 來(lái)維持鍋爐蒸汽流量與熱量的平衡 緊急情況下可通過(guò) 減弱燃燒 直至熄火 來(lái)抑止汽溫的升高 8 鍋爐壓力偏低造成超溫 汽包壓力低 對(duì)應(yīng)爐水飽和溫度低 水冷壁吸熱量所占比例減 少 蒸汽過(guò)熱熱所占比例增加 造成汽溫升高 這時(shí)如有啟動(dòng)制粉 系統(tǒng)等加強(qiáng)燃燒類的操作 勢(shì)必加劇汽溫的上漲而引起超溫 因此 在操作