寶雞660MW超臨界直流鍋爐特點分析及運行控制(理論)

1、運行操作與控制寶雞660MW超臨界直流鍋爐的運行操作與控制【摘要】 超臨界直流鍋爐以其啟停速度快、負荷變化快的特點已逐步成為調(diào)峰主力機組，本文針對我司新裝機型的運行特性進行了解和探析，針對660MW超臨界直流鍋爐與汽包鍋爐差異進行了比較分析，結合莊河600MW超臨界直流鍋爐的實習和蚌埠600MW超臨界機組仿真操作，提出系統(tǒng)的運行控制方法?！娟P鍵詞】 直流鍋爐；汽包鍋爐；運行控制；汽溫控制；給水控制一、直流鍋爐與汽包鍋爐的差異分析1直流爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)工質(zhì)的流動不像汽包爐那樣，依靠汽水重度差而形成自然循環(huán)來推動，而是與在省煤器、過熱器中的工質(zhì)流動一樣，完全依靠給水泵產(chǎn)生的壓頭，工質(zhì)在此壓頭的推動下

2、順次通過加熱、蒸發(fā)、過熱的三個過程，水被逐漸加熱、蒸發(fā)和過熱，最后形成合格的過熱蒸汽送往汽輪機。2鍋爐在直流狀態(tài)運行時，汽水通道中的加熱區(qū)、蒸發(fā)區(qū)和過熱區(qū)三部分之間沒有固定的界線（可以把水在沸騰之前的受熱面稱為加熱區(qū)，水開始沸騰到全部變?yōu)楦娠柡驼羝氖軣崦娣Q為蒸發(fā)區(qū)，蒸汽開始過熱到全部被加熱至額定溫度壓力的過熱蒸汽的受熱面稱為過熱區(qū)）。當給水量、空氣量、燃料量和機組負荷有擾動時，此三個區(qū)段就會發(fā)生移動。3直流爐的另一個特點是蓄熱能力小。而汽包鍋爐則相反，降壓速度不能過快，因為壓力減小的過快，可能會使下降管中工質(zhì)發(fā)生汽化而破壞水循環(huán)。由于直流鍋爐的蓄熱能力小，在受到外部擾動時，自行保持負荷及參數(shù)

3、的能力就較差，對擾動較敏感，因此對調(diào)節(jié)系統(tǒng)提出更高的要求。但是，在主動調(diào)整鍋爐負荷時，由于其蓄熱能力小，且允許的壓降速度快，可以使其蒸汽參數(shù)迅速地跟上工況的需要，所以能較好的適應機組調(diào)峰的要求。4直流爐在純直流狀態(tài)下工作時，蒸發(fā)區(qū)的循環(huán)倍率等于1，而自然循環(huán)的汽包鍋爐的循環(huán)倍率為35，低倍率強制循環(huán)鍋爐的循環(huán)倍率為1.5左右。5直流爐的金屬消耗量小。與同參數(shù)的汽包爐相比，直流爐可節(jié)約20%30%的鋼材。6直流爐的設計，不受工質(zhì)壓力的限制，可以做成亞臨界，超臨界，甚至是超臨界。因此制造、安裝和運輸方便。7直流爐的啟、停較快。機組啟動、停止一般都受限于壁厚部件的熱應力。自然循環(huán)鍋爐因為有厚壁汽包，

4、啟動時內(nèi)外壁溫差、上下壁溫差大，應力和汽包內(nèi)壓力所產(chǎn)生的應力組合成復合應力。因此上水、升壓速度均受到限制。8直流爐給水品質(zhì)要求高，因為在蒸發(fā)區(qū)不排污，除了能溶于蒸汽的鹽分被蒸汽帶走外，給水中所含雜質(zhì)將全部沉積在管壁上，因此要求水處理嚴格。9直流爐工質(zhì)流動阻力較大。在自然循環(huán)鍋爐中，只有省煤器和過熱器內(nèi)工質(zhì)為強迫流動，要消耗給水泵壓頭，蒸發(fā)受熱面內(nèi)的自然循環(huán)不消耗水泵壓頭。但是直流鍋爐蒸發(fā)受熱面內(nèi)的工質(zhì)也是強迫流動，且管徑較小，流速較高，以便得到較大的質(zhì)量流速來冷卻水冷壁，故要消耗額外的較多的水泵功率。10直流爐控制及調(diào)節(jié)復雜。由于直流鍋爐受熱面的金屬重量較輕，工質(zhì)儲存量較小。故金屬及工質(zhì)的蓄熱

5、能力一般只為汽包鍋爐的1/41/2。因此在外界負荷變化時，自適應能力差，汽壓波動幅度較大，壓力波動速度往往超過汽包鍋爐一倍以上。另外由于工況變動引起熱水段、蒸發(fā)段和過熱段之間的調(diào)節(jié)互相影響，因此，直流爐的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)較復雜，控制技術也較高。11直流爐水冷壁的安全性存在一定的問題。自然鍋爐，因其循環(huán)倍率高，蒸發(fā)管中發(fā)生第一類傳熱危機和第二類傳熱危機的可能性小。直流鍋爐蒸發(fā)管出口往往是接近飽和，甚至是微過熱蒸汽，故管內(nèi)發(fā)生膜態(tài)沸騰和結垢的可能性較大。強迫流動的特性常導致并列蒸發(fā)管中吸熱越多的管子，其工質(zhì)流量反而越小。目前的的螺旋水冷壁采用整焊膜式水冷壁，各個管帶均勻地分布于爐膛四周，在同一高度上的

6、管帶受熱幾乎一樣，相鄰管帶之間外側(cè)管管壁溫差較?。?0）。由于各管帶皆為傾斜上升，從而避免了拉姆辛管圈水平部分的較易發(fā)生的汽水分層的現(xiàn)象。同時，低負荷時采用爐水循環(huán)泵，建立爐水再循環(huán)，水冷壁質(zhì)量流速的提高，也避免了發(fā)生膜態(tài)沸騰可能。從而有效的降低了水冷壁管的金屬溫度保證了安全可靠運行。12直流鍋爐設置分離器的目的是為了適應低負荷運行和低負荷運行時的熱損失，另一目的是可使過熱器干態(tài)啟動，從而縮短啟動時間。13當外界負荷變化，汽門開度發(fā)生變化時，鍋爐汽壓變動很快，波動的幅度也遠比汽包爐大；給水量變化時，汽溫、汽壓、蒸汽量的變化趨勢都和汽包鍋爐相反，而且影響程度也要大得多。即給水量增大，汽壓、汽量明

7、顯增大，汽溫則顯著降低；當燃料量變化時，直流鍋爐主要變化的是汽溫，故直流鍋爐運行特點之一就是必須保持燃水比一定，否則汽溫將無法保持正常。二、直流爐的調(diào)節(jié)特點1、沒有水位調(diào)節(jié)問題,但要控制蒸發(fā)段直流鍋爐的主要特點是汽水流程中不設置汽包，給水泵強制一定流量的給水進入爐內(nèi)，一次性地通過省煤器，水冷壁，過熱器。他的循環(huán)倍率始終為1，與負荷無關。在直流鍋爐中，給水加熱成蒸汽一次完成，汽水通道可看作由加熱段、蒸發(fā)段、過熱段三部分組成。其中蒸發(fā)段是汽、水混合物，隨著管道的往后推移，工質(zhì)由飽和水逐漸被加熱成飽和蒸汽。三段受熱面沒有固定的分界線，隨著給水流量,燃燒率的變化前、后移動，使三段受熱面的吸熱量分配比例

8、及與之有關的三段受熱面面積的比例卻發(fā)生了變化。但蒸發(fā)段的前移會使過熱汽溫偏高，蒸發(fā)段后移則引起汽問偏低，甚至品質(zhì)下降,這對機組運行極為不利，所以要控制蒸發(fā)段的位置。一般來說,要控制蒸發(fā)段出口的微過熱汽溫,若微過熱汽溫偏離規(guī)定值,則說明由于燃燒率與給水比例不當致使蒸發(fā)段發(fā)生移動,應及時調(diào)節(jié)燃燒率和給水流量。直流鍋爐各受熱段示意圖直流鍋爐的工質(zhì)是一次地通過各受熱面的。而三段受熱面面積又不是固定不變的。所以當燃水比失調(diào)后，三段受熱面吸熱量比例發(fā)生變化，對出口汽溫影響很大，對蒸汽壓力和流量的影響方式也較為復雜。當給水流量變化破壞了原來的平衡狀態(tài)時，例如給水流量減少了，則蒸發(fā)段向鍋爐汽水流程入口方向流動

9、，汽水流程中各點工質(zhì)的焓值都有所提高。工質(zhì)焓值上升是由兩個原因引起的：一是因為受熱面吸熱量不變，而工質(zhì)流量減少，引起流經(jīng)本區(qū)的工質(zhì)焓值上升；另一個原因是工質(zhì)焓值隨工質(zhì)流過的受熱面面積而增加。所以離鍋爐出口越近，工質(zhì)的焓增越大，汽溫變化也越大。2、直流鍋爐動態(tài)特性分析汽輪機調(diào)節(jié)汽閥的擾動，對直流鍋爐是一種典型的負荷擾動。當調(diào)節(jié)汽閥階躍開大時，蒸汽流量D和機組輸出功率NE立即增加，隨即逐漸減少，并恢復初始值，汽輪機閥前壓力PT一開始立即下降，然后逐漸下降至新的平衡壓力。由于直流鍋爐的蓄熱系數(shù)比汽包鍋爐小，所以直流鍋爐的汽壓變化比汽包鍋爐大得多。當負荷擾動時，過熱汽溫T近似不變，這是由于給水流量和燃

10、燒率保持不變，過熱汽溫就基本保持不變。燃燒率擾動是燃料量、送風量和引風量同時協(xié)調(diào)變化的一種擾動。當燃燒率B階躍增加時，經(jīng)過一段較短的遲延時間，蒸汽流量D會暫時向增加方向變化；過熱汽溫T則經(jīng)過一段較長的遲延時間后上升，最后穩(wěn)定在較高的溫度上；汽壓PT和功率NE的變化也因汽溫的上升而最后穩(wěn)定在較高的數(shù)值。當燃燒率不變而給水流量增加時，一開始由于加熱段和蒸發(fā)段的伸長而推出一部分蒸汽，因此蒸汽流量D、汽壓PT、功率NE幾乎沒有遲延的開始增加，但由于汽溫T的下降，最后雖然蒸汽流量D增加，而輸出功率NE卻有所減少；汽壓PT也降至略高于擾動前的汽壓，過熱汽溫T2則經(jīng)過一段較長的遲延時間后，最后穩(wěn)定在較低的溫

11、度。給水和燃料復合擾動時的動態(tài)特性是兩者單獨擾動時的動態(tài)特性之和。當給水和燃料按比例變化時，蒸發(fā)量D立即變化，然后穩(wěn)定在新的數(shù)值上，過熱汽溫則保持在原來的數(shù)值上(額定汽溫)。這就是說明嚴格控制煤水比是直流爐參數(shù)調(diào)節(jié)的關鍵。a b c圖2-2 直流鍋爐動態(tài)特性示意圖a汽機調(diào)節(jié)汽閥擾動 b燃料率擾動 c給水流量擾動圖23 燃料與給水比例增加時的動態(tài)特性三、啟動根據(jù)鍋爐的運行方式、參數(shù)可分為三個階段：第一階段：啟動及低負荷運行階段；第二階段：亞臨界直流爐運行階段；第三階段 ：超臨界直流爐運行階段。每個階段的調(diào)節(jié)方法和側(cè)重點有所不同。 1、 第一階段：鍋爐啟動及低負荷運行階段 直流爐，轉(zhuǎn)干態(tài)進入直流運

12、行的最低負荷一般在25%35%BMCR之間，在濕態(tài)工況下，其運行方式與強制循環(huán)汽包爐是基本相同的。此時，汽水分離器及貯水箱相當于汽包。但是，兩者容積相差甚遠，貯水箱的水位變化速度也就更快。由爐水循環(huán)泵將貯水箱的水升壓后進入省煤器進口,與給水共同構成最小循環(huán)流量，其控制方式較之其它超臨界直流鍋爐有較大不同（不帶爐水循環(huán)泵，貯水罐的水經(jīng)溢流閥直接排放至鍋爐疏擴、除氧器、凝汽器等），控制更困難。給水主要用于控制貯水箱水位，爐水循環(huán)泵出口調(diào)閥控制省煤器入口流量保證鍋爐的最小循環(huán)流量，貯水箱水位過高時則通過高水位調(diào)節(jié)閥（HWL）排放至大氣式疏水擴容器。 此階段汽溫的調(diào)節(jié)主要依賴于燃燒控制，通過疏水、增加

13、給煤量及磨煤機的投停層次、調(diào)節(jié)磨煤機入口一次風壓風量、減溫水、煙氣擋板等手段來調(diào)節(jié)主再熱蒸汽溫度。 此階段水位控制可投自動，但只是單純的控制一點水位，還沒有投三沖量控制，當擾動較大時水位會產(chǎn)生較大的波動，甚至根本無法平衡。此階段要注意盡量避免太大的擾動，擾動過大及早解除自動，手動控制。爐水循環(huán)泵(BCP)出口調(diào)閥一般不投自動（以防閥開度過大BCP電機過流），在啟動時保持一恒定的給水流量（適當大于最小流量），用給水泵轉(zhuǎn)速和給水調(diào)旁來控制貯水箱水位。隨啟動進展，緩慢增加燃料量，保持適當?shù)纳郎厣龎郝?貯水箱水位在某一點逐漸下降爐水循環(huán)泵出口調(diào)閥逐漸關小直至全關,同時，增大給水流量保持省煤器入口流量穩(wěn)

14、定，當中間點過熱度由負值逐漸升高變正，機組即進入直流運行狀態(tài)，是一個自然而然的過程。此時只要操作均勻緩慢，不使壓力出現(xiàn)太大波動，就能實現(xiàn)自然過渡。高水位調(diào)節(jié)閥（HWL）投入自動，避免人為疏忽造成水位過高，造成頂棚過熱器進入水。 1.1 在第一階段需要掌握好的幾個關鍵點：第一階段的主要操作：鍋爐上水，冷態(tài)開式、閉式?jīng)_洗；鍋爐點火；升溫升壓和熱態(tài)沖洗。1.1.1工質(zhì)膨脹： 工質(zhì)膨脹產(chǎn)生于啟動初期，水冷壁中的水開始受熱初次達到飽和溫度產(chǎn)生蒸汽階段，此時蒸汽會攜帶大量的水進入分離器，造成貯水箱水位快速升高，鍋爐有較大排放量，此過程較短一般在幾十秒之內(nèi)，具體數(shù)值及產(chǎn)生時間與鍋爐點火前壓力、溫度、水溫度、

15、投入油槍的數(shù)量等有關。此時要及時排水，同時減少給水流量，在工質(zhì)膨脹階段附近，應保持燃料量的穩(wěn)定，此時最好不要增加燃料。鍋爐汽水膨脹后，將給水控制從手動限制最小流量轉(zhuǎn)換為自動控制給水流量，蒸發(fā)量增加的同時，必須確保省煤器入口流量為30% BMCR（即給水流量和循環(huán)流量之和），低于30% BMCR鍋爐MFT動作。1.1.2虛假水位： 虛假水位在整個第一階段都有可能產(chǎn)生，汽壓突然下降出現(xiàn)的情況較多，運行中應對虛假水位有思想準備，及時增加給水滿足蒸發(fā)量的需要，加強燃燒恢復汽壓。運行中造成汽壓突然下降的原因主要有：汽機調(diào)門、高旁突然開大、安全閥動作、汽輪機沖轉(zhuǎn)、閥切換、機組并網(wǎng)，整個過中都有可能造成虛假

16、水位，這一點和汽包爐是基本相同的。 1.1.3增加燃料，啟動磨煤機的時機及速度：增加燃料，啟動磨煤機時要及時協(xié)調(diào)溝通，及時增減給水。保持一定的燃水比就基本上能維持汽溫的穩(wěn)定。為保持水位穩(wěn)定，應避免在低水位時連續(xù)增加燃料量或啟動磨煤機運行，或者水位很高調(diào)節(jié)困難時連續(xù)減少燃料量或停運磨煤機。 1.1.4 沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)及帶初負荷： 機組沖轉(zhuǎn)、并網(wǎng)及帶初負荷過程中，要求鍋爐負荷增加很快，此時應加強燃燒，及時增加給水。必要時手動關小高旁，穩(wěn)住汽壓避免汽壓下降過大。 1.1.5給水主、旁路切換：此時應保持鍋爐負荷穩(wěn)定，切換過程中勻速穩(wěn)定，保持省煤器入口足夠流量及貯水箱水位的穩(wěn)定，必要時排放多余給水。水位下降

17、時及時提高給水泵轉(zhuǎn)速，適當關小給水泵再循環(huán)調(diào)門。初次切換，建議切換時就地手動開大給水主電動門，每開一點，就關小一點旁路門，在相當長的時間內(nèi)保持給水主旁路都有一定的開度，這樣調(diào)節(jié)起來裕度較大，安全性更高，同時感受切換時給水流量、壓力、水位的變化程度。 1.1.5 增投制粉系統(tǒng)： 增投制粉系統(tǒng)后負荷會升的很快，貯水箱水位波動很大，很難控制。此時最重要的是要控制好給煤量和一次風量，避免進入爐膛的煤粉過多。同時控制好升負荷速度，及時控制給水，必要時適當減小運行磨煤機的出力。起磨時提前打開主再熱蒸汽減溫水手動門，必要時聯(lián)系熱工解除減溫水負荷閉鎖，投入減溫水控制汽溫，防止超溫及主機差脹增大（注意時機，低負

18、荷盡量通過燃燒調(diào)整，不建議投入減溫水）。 1.1.6 啟動并列第二臺給水泵： 并列第二臺給水泵時，保持鍋爐負荷穩(wěn)定，減少擾動。勻速提高待并泵的轉(zhuǎn)速升高泵出口壓力，在泵出口壓力接近于母管壓力時打開出口電動門開始供水，同時減少另一臺泵的轉(zhuǎn)速，降低出口流量，兩臺泵的增減速度要協(xié)調(diào)，保持穩(wěn)定的一個給水流量，加減轉(zhuǎn)速，不可太快、太猛，防止其出口壓力激增造成另一臺泵出口逆止門關閉給水流量劇減。操作過程中注意監(jiān)視泵的再循環(huán)閥（最小流量閥）自動動作正常，時刻注意給水流量的變化，發(fā)現(xiàn)異常及時手動調(diào)整。并泵運行時盡量保持兩臺小機轉(zhuǎn)速相同，偏差不要太大。特別要注意的是任何情況下并泵時都要解除給水泵的自動，防止給水平

19、衡模塊起作用造成給水流量劇減。 1.2鍋爐點火后要密切監(jiān)視過熱器、再熱器的金屬壁溫和出口汽溫，具體應注意以下三點： 1.2.1 出口汽溫忽高忽低，說明還有積水，應加強疏水；出口汽溫穩(wěn)定上升，說明積水已經(jīng)消除。 1.2.2 各受熱面的金屬壁溫在點火后會出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，如水冷壁一般中間溫度高，兩側(cè)溫度低。這時不應再增加燃料，當所有溫度均超過該汽壓下對應的飽和溫度40，以及各管間最大溫差在50以內(nèi)時，才允許增加燃燒強度。 1.2.3 從增加省煤器入口給水流量到貯水箱水位增加要經(jīng)過比較長的時延，所以在手動控制給水時重在提前干預，根據(jù)水位變化速度，蒸汽流量（主汽流量及高旁流量）變化，燃燒情況等提前調(diào)節(jié)，

20、否則很難調(diào)平衡。此時高水位調(diào)節(jié)閥可投自動，爐水循環(huán)泵出口調(diào)閥手動保持一定開度，單調(diào)給水流量，控制水位，必要時可有一定排放。給水旁路調(diào)閥前后保持一定壓差，但也不應太高，以免造成調(diào)門開度過小工作在非線性區(qū)域，使調(diào)門工作環(huán)境惡劣減少使用壽命。此過程中要始終保持省煤器入口流量在大于鍋爐MFT流量以上的一個數(shù)值，一般來說高出100t/h就可以。隨著負荷逐漸上升，爐水循環(huán)泵出口流量逐漸減少直至再循環(huán)電動門打開，應注意出口流量突然變化對省煤器入口流量的影響。此階段給水泵轉(zhuǎn)速還是手動控制，所以要及時調(diào)整泵轉(zhuǎn)速。 2、第二階段：亞臨界直流運行階段 在負荷大于25%35%BMCR以上時鍋爐即轉(zhuǎn)入直流運行方式。此后

21、鍋爐運行在亞臨界壓力以下。 鍋爐進入直流狀態(tài)，給水控制與汽溫調(diào)節(jié)和前一階段控制方式有較大的不同，給水不再控制分離器水位而是和燃料一起控制汽溫即控制燃水比B/G。如果燃水比B/G保持一定，則過熱蒸汽溫度基本能保持穩(wěn)定；反之，燃水比B/G的變化，則是造成過熱汽溫波動的基本原因。因此，在直流鍋爐中汽溫調(diào)節(jié)主要是通過給水量和燃料量的調(diào)整來進行。但在實際運行中，考慮到上述其它因素對過熱汽溫的影響，要保證B/G比值的精確值是不現(xiàn)實的。特別是在燃煤鍋爐中，由于不能很精確地測定送入爐膛的燃料量，所以僅僅依靠B/G比值來調(diào)節(jié)過熱汽溫，則不能完全保證汽溫的穩(wěn)定。一般來說，在汽溫調(diào)節(jié)中，將B/G比值做為過熱汽溫的一

22、個粗調(diào)，然后用過熱器噴水減溫做為汽溫的細調(diào)手段。對于直流鍋爐來說，在本生負荷以上時，汽水分離器出口汽溫是微過熱蒸汽，這個區(qū)域的汽溫變化，可以直接反映出燃料量和給水蒸發(fā)量的匹配程度以及過熱汽溫的變化趨勢。所以在直流鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)中，通常選取汽水分離器出口汽溫做為主汽溫調(diào)節(jié)回路的前饋信號，此點的溫度稱為中間點溫度。依據(jù)該點溫度的變化對燃料量和給水量進行微調(diào)。直流爐給水指令的控制邏輯是這樣的：給水量按照燃水比跟蹤燃料量，用中間點溫度對給水量進行修正。 直流鍋爐一定要嚴格控制好水煤比和中間點過熱度。一般來說在機組運行工況較穩(wěn)定時只要監(jiān)視好中間點過熱度就可以了，不同的壓力下中間點溫度是不斷變化的，但中間

23、點過熱度可維持恒定，一般在10左右（假設飽和溫度最高不是374，過臨界后仍然上升），中間點過熱度是水煤比是否合適的反饋信號，中間點過熱度變小，說明水煤比偏大，中間點過熱度變大，說明水煤比偏小。在運行操作時要注意積累中間點過熱度變化對主汽溫影響大小的經(jīng)驗值，以便超前調(diào)節(jié)時有一個度的概念。但在機組出現(xiàn)異常情況時，如給煤機、磨煤機跳閘等應及時減小給水，保持水煤比基本恒定，防止水煤比嚴重失調(diào)造成主蒸汽溫度急劇下降?？傊?，水煤比和中間點過熱度是直流鍋爐監(jiān)視和調(diào)整的重要參數(shù)。 從轉(zhuǎn)入直流到鍋爐滿負荷，水燃比因煤質(zhì)變化、燃燒狀況不同、爐膛及受熱面臟污程度等不同有較大變化，一般從7.09.0不等。 如果機組協(xié)

24、調(diào)性能不好，可在鍋爐轉(zhuǎn)入直流狀態(tài)后手動控制，通過手動增減小機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)給水，控制中間點溫度。負荷變動過程中，利用機組負荷與主蒸汽流量做為前饋粗調(diào)，主蒸汽流量是根據(jù)調(diào)節(jié)級壓力計算出來的不是很準確，推薦使用機組負荷做為前饋粗調(diào)整用。調(diào)整分離器出口溫度時，包括調(diào)節(jié)給水時都要兼顧到過熱器減溫水的用量，使之保持在一個合適的范圍內(nèi)，不可過多或過少，留有足夠的調(diào)節(jié)余地。同時還要監(jiān)視好再熱汽溫度、受熱面壁溫等，嚴防超溫，汽溫也不可過低。 再熱汽溫主要靠煙氣擋板來調(diào)整，時滯性較大，一定要提前調(diào)整，在投停高加時要加強對主再熱汽溫的調(diào)整。 3第三階段：超臨界直流運行階段 在機組負荷達75%MCR左右時轉(zhuǎn)入超臨界狀態(tài)

25、。從理論上講，機組過臨界時存在一大比熱區(qū)，蒸汽參數(shù)如比容、比熱變化較大，實際運行情況是基本上無明顯變化，原因是鍋爐的蓄熱減緩了影響，而且協(xié)調(diào)方式下參數(shù)的自動調(diào)整在一定程度上彌補了波動。第三階段運行調(diào)節(jié)情況和第二階段無明顯區(qū)別。4 干濕態(tài)的轉(zhuǎn)換上圖表明，負荷增加，從啟動運行方式切換到純直流鍋爐方式后，由水位控制切換到溫度控制的過程。I階段：當燃料量逐漸增加時，隨之產(chǎn)生的蒸汽量也增加，從分離器下降管返回的水量逐漸減小，鍋爐給水流量逐漸增加，以保證省煤器入口的給水流量保持在某個最小常數(shù)值，分離器入口濕蒸汽的焓值增加。點：分離器入口蒸汽干度達到1，飽和蒸汽流入分離器，此時沒有水可分離，鍋爐給水流量等于

26、省煤器入口的給水流量，但仍保持在某個最小常數(shù)值(30BMCR暫定)。階段：給水流量仍不變，燃燒率繼續(xù)增加，在分離器中的蒸汽慢慢地過熱。分離器出口實際溫度仍低于設定值，溫度控制還未起作用。所以此時增加的燃燒率不是用來產(chǎn)生新的蒸汽，而是用來提高直流鍋爐運行方式所需的蒸汽蓄熱。點：分離器出口的蒸汽溫度達到設定值，進一步增加燃燒率，使溫度超過設定值。階段：進一步增加燃燒率，給水量也相應增加，鍋爐開始由定壓運行轉(zhuǎn)入滑壓運行。汽溫信號通過選大器，溫度控制系統(tǒng)投入運行，分離器出口的蒸汽溫度由“煤水比”控制。當鍋爐主蒸汽流量增加至35BMCR(暫定)，鍋爐正式轉(zhuǎn)入干態(tài)運行。轉(zhuǎn)干態(tài)運行的特征在啟動過程中，當以下

27、三個條件滿足后，即可認為鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)成功：集水罐水位逐漸下降，HWL閥開度逐漸關小，直至全關；水冷壁出口工質(zhì)出現(xiàn)過熱度，并逐漸增加；過熱度具有增加趨勢，當過熱度穩(wěn)定超過5。鍋爐干、濕態(tài)轉(zhuǎn)換的注意事項鍋爐在濕態(tài)與干態(tài)轉(zhuǎn)換區(qū)域運行時，在垂直水冷壁和后墻懸吊管中有可能產(chǎn)生兩相流，容易引起水力不均勻性而造成管壁溫度超限，所以此時運行人員要注意保持燃料量和汽水分離器水位的穩(wěn)定，注意調(diào)整磨煤機運行方式，適當增加爐膛過?？諝饬?，以改善管壁溫度，并盡可能縮短鍋爐在這個區(qū)域的運行時間。鍋爐轉(zhuǎn)入干態(tài)運行，其啟動旁路退出后，集水箱的水位逐漸降低，此時應防止由啟動系統(tǒng)漏入空氣，降低凝汽器的真空而影響機組的正常運行。鍋爐

28、轉(zhuǎn)干態(tài)運行后，應及時開啟調(diào)整暖管回路對啟動系統(tǒng)進行暖管，確保分離器底部連體球上集水管路水位在4M左右。在干態(tài)自動方式時，循環(huán)泵自動停，循環(huán)泵停運后，電動閥（50HAG21AA010）自動關閉。隨即暖管系統(tǒng)投入運行，電動閥（50HAG60AA020/50HAG70AA001）開啟，水位（50HAG30CL001/002）由調(diào)節(jié)閥（50HAG70AA101）自動控制在設定值附近。干、濕態(tài)轉(zhuǎn)換的運行經(jīng)驗借鑒在轉(zhuǎn)干態(tài)過程中盡量別加給水量，只需保證最小給水流量即可；在點火后可以加較多的煤量，轉(zhuǎn)干態(tài)前要減小煤量的增加速度，但不要停止加煤，以控制轉(zhuǎn)干態(tài)不能太快也不能太慢；此時一定要監(jiān)視好集水箱的水位，中間點

29、出現(xiàn)過熱度時要控制好過熱度；不要使中間點過熱度保持過高，一般以10左右為宜。 上圖表明，負荷降低，從純直流鍋爐方式切換到啟動運行方式后，由溫度控制切換到水位控制的過程。I階段：鍋爐負荷指令同時減少燃燒率和給水流量，汽溫控制系統(tǒng)自動；當鍋爐主蒸汽流量降至40BMCR(暫定)以下，干態(tài)信號消失，濕態(tài)信號還沒有滿足(注：滿足條件為爐膛有火且給水母管給水量小于30BMCR暫定)。點：給水流量達到最低直流負荷流量(30BMCR暫定)。階段：給水流量仍不變，燃燒率繼續(xù)減小，在分離器中的蒸汽過熱度降低，開始有水分離出。點：蒸汽過熱度完全消失，流入分離器的蒸汽呈飽和狀態(tài)。III階段：進一步減小燃燒率，給水流量

30、不變，分離器入口蒸汽濕度增加，貯水箱中開始積水，當貯水箱水位上升到一定高度，循環(huán)泵啟動條件滿足，手動或順控啟動循環(huán)泵。當給水母管流量小于30%BMCR時，能自動切換為濕態(tài)運行，則電動閥（50HAG21AA010）會自動開啟；當50HAG23AA010/50HAG24AA020 在全開位且貯水箱水位大于1 米，循環(huán)泵自動啟動，水位控制開始動作，水位由鍋爐給水自動調(diào)節(jié)。III 階段以后，隨著負荷的降低，蒸汽量減少，母管給水量也減少，當母管給水量減少到5%BMCR 時，保持該值不變。隨著蒸汽量減少，貯水箱水位會上升，當貯水箱水位上升到一定高度，調(diào)節(jié)閥（V-217/V-219）會自動調(diào)節(jié)貯水箱水位在設

31、定值以內(nèi)；注意當貯水箱水位上升到MFT 設定值，鍋爐跳閘。四、運行控制1、給水控制直流鍋爐是多變量控制系統(tǒng)，直流鍋爐的控制任務與汽包鍋爐有很大差別，對于直流鍋爐不能象汽包爐那樣，將燃料、給水、汽溫簡單地分為3個控制系統(tǒng)，而是將給水量與燃料量的控制與一次汽溫控制緊密地聯(lián)系在一起，這是直流鍋爐控制最突出的特點。1.1汽水分離器水位控制我司超臨界機組采用內(nèi)置式汽水分離器。鍋爐啟動點火前,進入分離器的流量保持最低運行負荷35%MCR，參數(shù)為除氧器的參數(shù)。點火后隨燃料量投入的增加，進入分離器的工質(zhì)壓力、溫度和干度不斷提高，汽水混合物在分離器內(nèi)實現(xiàn)分離。蒸汽進入過熱器系統(tǒng)，飽和水通過汽水分離器排入大氣式疏

32、水擴容器實現(xiàn)工質(zhì)回收。分離器的正常水位由爐水循環(huán)泵出口閥，給水調(diào)節(jié)閥和高水位調(diào)節(jié)閥來控制，此時分離器的運行為濕態(tài)運行，給水控制方式為分離器水位及最小給水流量控制。當水冷壁出口(進入分離器)工質(zhì)的干度提高到干飽和蒸汽后，汽水分離器就無疏水，變成蒸汽聯(lián)箱用，鍋爐就切換到35%MCR下的干態(tài)運行(即：純直流狀態(tài)運行)。此后進入分離器的流量隨著負荷上升而不斷增加，蒸汽溫度不斷提高，直至MCR負荷。當分離器切換到干態(tài)運行后，給水控制的任務由分離器水位控制轉(zhuǎn)變?yōu)榕c燃料量控制配合控制中間點溫度及給水流量控制。1.2 給水流量的控制直流鍋爐的給水是在給水泵壓頭作用下，順序地通過加熱區(qū)、蒸發(fā)區(qū)和過熱區(qū)，一次性地

33、將給水全部變?yōu)檫^熱蒸汽，其循環(huán)倍率等于1。在直流鍋爐中，給水變?yōu)檫^熱蒸汽是一次完成的。這樣，鍋爐的蒸發(fā)量不僅取決于燃燒率，同樣也決定于給水流量。因此，為了滿足負荷變化的需要，給水控制和燃燒率控制是密切相關而不能獨立的。而且當給水流量和燃燒率的比例變化時，鍋爐的各個受熱面的分界就發(fā)生移動。超臨界機組中的給水流量控制回路是控制鍋爐出口主蒸汽溫度的一個最基本的手段。由于超臨界機組采用直流鍋爐，而在直流鍋爐中，給水流量的波動將對機組負荷，主蒸汽壓力和主蒸汽溫度等機組運行重要過程參數(shù)均產(chǎn)生較大影響。由于機組負荷和主蒸汽壓力已設計有其它控制手段，而一旦給水控制回路如果工作欠佳的話，將導致煤水比動態(tài)失調(diào)。而

34、這時鍋爐出口主蒸汽溫度僅靠噴水減溫控制是無法滿足機組運行對主蒸汽溫度的要求。因此，給水流量調(diào)節(jié)回路起到了控制鍋爐總能力平衡(保持適當?shù)拿核?并維持汽水分離器出口蒸汽溫度在一定范圍內(nèi)變化的作用。我司鍋爐給水控制系統(tǒng)中,采用兩臺分別帶50%負荷的汽動給水泵作為正常負荷下的供水，省煤器入口的給水流量指令由前饋信號和主調(diào)節(jié)器PID輸出的校正信號兩部分疊加而成。前饋信號主要實現(xiàn)鍋爐的煤水配比，前饋信號為鍋爐主指令信號經(jīng)動態(tài)延時塊F(t)后給出省煤器入口給水流量指令的基本值。該值先經(jīng)過一個濾波環(huán)節(jié)，目的是為了補償燃料量和給水流量對水冷壁出口連箱給誰溫度的動態(tài)特性差異(給水流量對水冷壁出口連箱給水溫度的影

35、響比燃料量要快得多)。為了防止總?cè)剂狭啃盘柨焖俨▌訉o水系統(tǒng)的影響(如一臺磨煤機跳閘后快速啟動另一臺磨煤機)，該值應經(jīng)過一個速率限制(由模擬量延時塊DELAY來實現(xiàn))，最后加上水冷壁出口聯(lián)箱給水溫度實際運行中，是分離器出口溫度，也就是常說的“中間點溫度”的微分信號形成給水流量指令的前饋信號。給水流量設計值的另一部分是主調(diào)節(jié)器PID輸出，它根據(jù)水冷壁出口聯(lián)箱給水溫度中間點溫度和水冷壁出口聯(lián)箱給水溫度中間點溫度設定值之間的偏差進行PID運算后得到。通常中間點溫度的設定值由以下三部分組成：(1) 根據(jù)汽水分離器儲水罐壓力信號經(jīng)函數(shù)發(fā)生器后給出水冷壁出口聯(lián)箱給水溫度設定值的近似值。為了消除汽水分離器儲

36、水罐壓力信號的高頻波動，設定了一個濾波環(huán)節(jié)；(2) 在上述近似值基礎上再加上過熱器噴水比率的修正信號，這個修正信號由過熱器噴水比率和其設定值的偏差形成。過熱器噴水比率的設定值由機組負荷給定負荷信號經(jīng)函數(shù)發(fā)生器后給出，過熱器噴水比率測量值由過熱器噴水的總量除以鍋爐總給水量求得。過熱器噴水總量為一級和二級過熱器噴水量之和。鍋爐總給水量為省煤器入口流量加上過熱器噴水總量減去分離器疏水量，各流量信號均經(jīng)過溫度校正以求得測量值的準確。為了消除機組給定負荷信號和過熱器噴水比率信號的高頻擾動，該修正信號還需要經(jīng)過一個濾波環(huán)節(jié)。同時為了防止該修正信號動態(tài)波動較大而引起分離器的干、濕態(tài)切換，過熱器噴水比率信號還

37、需經(jīng)過速度限制和最大幅度值限制。加上這個修正信號的目的是為了保證機組運行的警覺性并使過熱器噴水保持在最合理流量。(3)可根據(jù)機組的實際運行情況,在畫面上手動對中間點溫度進行偏置。中間點溫度設定值的后兩部分只有當機組負荷大于55%時才起作用。當機組負荷小于55%時，水冷壁出口聯(lián)箱給水溫度設定值僅僅是汽水分離器儲水罐壓力的函數(shù)。實際上，給水流量控制回路僅當鍋爐運行在純直流(干態(tài)分離器)工況下才能對鍋爐出口的主蒸汽溫度起到粗調(diào)的作用。為了保證鍋爐本身的安全運行，要求在任何工況下省煤器入口給水流量不低于35%MCR的值。當鍋爐在低負荷下運行(濕式分離器)時，多余的給水流量經(jīng)分離器疏水閥進行再循環(huán)控制。

38、給水流量串級控制的主調(diào)節(jié)器控制中間點溫度在其設定值上，副調(diào)節(jié)器則根據(jù)鍋爐總給水量的測量值和測量設定值的偏差輸出給水泵控制指令，分別調(diào)節(jié)給水泵的轉(zhuǎn)速來滿足機組負荷變化的需求。下面分析采用控制給水流量來響應鍋爐負荷的變化過程：給水控制系統(tǒng)的主控部分為給水流量與鍋爐負荷指令之間偏差的PID調(diào)節(jié)加上前饋控制，該前饋信號由三部分相加組成：鍋爐負荷指令的比例，微分(PD)，給水泵再循環(huán)閥門位置信號的函數(shù)，給水旁路閥門位置信號的函數(shù)，由兩臺汽動給水泵的轉(zhuǎn)速控制來實現(xiàn)流量的控制。在啟、停和低負荷時用給水旁路閥來控制給水流量,為給水流量和鍋爐負荷指令之間偏差的PID調(diào)節(jié)加上鍋爐負荷指令的前饋信號(PD)；當給水

39、流量增加到某一定值后，主給水閥開啟，給水旁路閥關閉，系統(tǒng)切換到汽泵轉(zhuǎn)速控制的正常運行方式。汽壓調(diào)節(jié)的任務是調(diào)節(jié)鍋爐出力使之與負荷相適應。對于汽包鍋爐，鍋爐出力的變更是依靠對燃料的燃燒調(diào)節(jié)(改變?nèi)剂狭?來達到的，由于汽包有一定的儲水容積，而與給水量無直接關系，而給水量按水位進行調(diào)節(jié)。但對于直流鍋爐，其產(chǎn)汽量直接由給水量來定，G=D，因而燃料量變化不能直接引起鍋爐出力的變化，只有變動給水量才會引起鍋爐蒸發(fā)量的變化。顯然，當調(diào)節(jié)給水量以保持壓力穩(wěn)定時，必然引起過熱汽溫的變化，必須校正過熱汽溫，也即給水調(diào)壓，燃料配合給水調(diào)溫，抓住中間點，噴水微調(diào)，這是直流鍋爐運行調(diào)節(jié)的基本原則。1.3 給水泵最小流量

40、控制系統(tǒng) 當汽動給水泵A 或B運行時，為了保證給水泵的安全，在任何工況下都不允許通過給水泵的流量低于最小允許流量。因此，當鍋爐負荷很低時，為了保證給水泵出口有足夠的流量(應大于泵的最小流量)，給水泵應該保證在最低轉(zhuǎn)速下運行。這時，給水泵出口多余的水則經(jīng)過與給水泵并聯(lián)的再循環(huán)控制閥又流回到給水泵入口。給水泵最小流量控制回路為一單回路控制系統(tǒng)。汽動給水泵A或B的再循環(huán)流量控制系統(tǒng)互相獨立，結構完全相同。下面以汽動給水泵A再循環(huán)流量控制系統(tǒng)為例加以說明：汽動給水泵A最小允許流量可由運行人員在操作畫面上手動設定。為了防止設定值的階躍突變對控制系統(tǒng)的沖擊和運行人員誤將設定值操作到合理范圍之外，該設定值經(jīng)

41、過了速率限制和上,下限限制。系統(tǒng)自動時，汽動給水泵A最小允許流量設定值和汽泵A入口流量測定值的偏差經(jīng)PID調(diào)節(jié)器進行比例積分運算，其輸出作為汽泵A再循環(huán)閥門的開度控制指令。汽泵A入口流量測量值還經(jīng)過汽泵A入口給水溫度的修正。給水泵最小流量控制系統(tǒng)僅工作在給水泵啟動和低負荷階段。鍋爐給水流量只要大于最小流量定值，給水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥門就關閉。最小流量給水再循環(huán)調(diào)節(jié)閥門常設計為反方向動作，即控制系統(tǒng)輸出為0時，閥門全開。輸出為100%時，閥門全關。這樣在失電或失去氣源時，閥門全開，可保證設備的安全。1.4 我司鍋爐啟動分離器水位的監(jiān)視與給水調(diào)整要求1.4.1 啟動分離器水位調(diào)整的目的，是在鍋爐啟動和低

42、負荷運行期間，鍋爐蒸發(fā)量小于鍋爐最低直流流量時，使給水量與蒸發(fā)量相適應，保證鍋爐水循環(huán)的穩(wěn)定，從而保證鍋爐運行的安全。1.4.2 鍋爐啟動及負荷低于30%B-MCR時，啟動分離器濕態(tài)運行，啟動系統(tǒng)處于水位控制方式，保持不低于30%B-MCR的省煤器入口流量；隨著蒸發(fā)量的增加給水流量上升循環(huán)流量下降。轉(zhuǎn)干態(tài)后，啟動分離器本身僅僅作為一個連接水冷壁和過熱器的通道，啟動分離器由水位控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟瓤刂颇Ｊ健?.4.3 轉(zhuǎn)干態(tài)前啟動分離器內(nèi)工質(zhì)為兩相，內(nèi)擾或外擾都會使啟動分離器水位發(fā)生波動，做好提前控制，維持啟動分離器水位穩(wěn)定。1.4.4 啟動分離器貯水箱正常水位為貯水箱下端取樣點上1m，水位控制在

43、貯水箱上下端取樣點間0-16.8m，達貯水箱上下端取樣點間17.5m時高水位報警，達貯水箱上下端取樣點間+19.3m時高水位跳閘（MFT）。1.4.5 啟動分離器貯水箱水位調(diào)整應及時，避免大幅度操作，防止高水位溢流HWL調(diào)整門因開度過大造成啟動分離器壓力下降水位“虛假上升”及大氣式擴容器超壓。1.4.6 鍋爐啟動及負荷低于30%B-MCR階段，鍋爐燃燒率的變化應緩慢平穩(wěn)，尤其在工質(zhì)膨脹過程中，禁止大幅調(diào)節(jié)鍋爐燃燒率，避免啟動分離器水位大幅波動。1.4.7 鍋爐負荷高于30%B-MCR方可進行轉(zhuǎn)態(tài)操作，以避免因啟動分離器水位測量原因?qū)е翸FT。1.4.8 給水流量不得長時間小于5%B-MCR，以

44、防止省煤器內(nèi)工質(zhì)汽化。1.4.9 鍋爐負荷超過25%B-MCR時應進行給水由旁路至主路的切換。在切換時，應密切注意給水壓力、省煤器入口流量、啟動分離器水位及汽溫的變化。1.4.10 投入減溫水時，應注意防止減溫水量過大造成省煤器入口給水流量過低MFT動作。1.4.11 當鍋爐負荷大于50%B-MCR可將另一臺汽泵并入給水系統(tǒng),并泵過程中應注意保持燃燒、給水系統(tǒng)穩(wěn)定,加強啟動分離器出口溫度的監(jiān)視,防止主汽溫度大幅波動。1.4.12 鍋爐啟動系統(tǒng)處于溫度控制方式時，應保持鍋爐負荷與給水流量的對應關系，防止水煤比失調(diào)造成參數(shù)的大幅度波動。1.4.13 當一臺汽泵跳閘時，可帶50%B-MCR負荷。立即

45、將運行泵出力加至最大，同時快速減煤量保持略偏大的水煤比，嚴密監(jiān)視中間點溫度及過熱度，謹防中間點溫度高MFT，并控制好汽溫。1.4.14 MFT后及時控制給水流量，壓力高時貯水箱高水位溢流HWL閉鎖開啟，謹防啟動分離器滿水，爐水進入過熱器。1.4.15 鍋爐運行中須保持省煤器進口給水流量大于582.6t/h；2、過熱汽溫控制2.1 汽溫控制的重要性 (1) 汽溫過高，會使鍋爐受熱面及蒸汽管道金屬材料的蠕變速度加快，影響使用壽命。例如12Cr1MoV鋼在585時考慮約10萬h的持久強度，在593時到3萬h就喪失其應有的強度。若受熱面嚴重超溫，將會因材料強度的急劇下降而導致管子發(fā)生爆破。同時，當汽溫

46、過高超過允許值時，還會使汽輪機的汽缸、主汽門、調(diào)節(jié)汽門、前幾級噴嘴和葉片等部件的機械強度降低，部件溫差熱應力、熱變形增大，將導致設備的損壞或使用壽命的縮短。(2) 汽溫過低將會使機組熱效率降低，使汽耗率增大。汽溫過低還會使汽輪機末幾級葉片的蒸汽濕度增大，這不僅使汽輪機內(nèi)效率降低，而且造成汽輪機末幾級的浸蝕加劇。由于汽溫偏低，使機組的理想焓降減少和內(nèi)效率的降低，機組的功率會隨著汽溫的下降而自行降低。如要維持機組功率不變，隨著汽溫的降低，蒸汽流量會自行增大，調(diào)節(jié)級理想焓降會減少，末級的理想焓降會增大。這樣，末級葉片的彎應力由于流量和理想焓降的增大而明顯的增大。如汽溫下降幅度越大，調(diào)門開度增加越多，

47、蒸汽流量增大，從而使末級葉片彎應力可能超過允許值。因此，汽溫下降超過規(guī)定值時，不允許機組繼續(xù)帶額定負荷,而需要限制機組的出力。汽溫的大幅度的快速下降會使汽機金屬部件產(chǎn)生過大的熱應力、熱變形，甚至會發(fā)生動靜部件的摩擦，更為嚴重時會導致汽輪機水擊事故的發(fā)生，造成通六部分,，推力軸承嚴重損壞(汽溫降低過大會使汽機的軸向推力增大)，對機組的安全運行十分不利的。(3) 過熱汽溫和再熱汽溫變化過大，除使管材及有關部件產(chǎn)生蠕變和疲勞損壞外，還將引起汽機差脹的變化，甚至產(chǎn)生機組的振動，危及機組的安全運行。2.2 影響過熱汽溫的主要因素1.燃料，給水比(煤水比)：超臨界直流爐的各級受熱面串聯(lián)連接，給水的加熱、汽

48、化和過熱三個階段的分界點在受熱面中的位置隨工況變化而變化。根據(jù)一次工質(zhì)在穩(wěn)定工況下的熱平衡方程式，且假設二次工質(zhì)吸熱量為0，有：W ( hgr - hgs ) = M*Qar, net*gl (1)式中W 給水流量,等于主汽流量；hgr 過熱蒸汽焓；hgs 給水焓；M 燃料量；Qar, net 燃料應用基低位發(fā)熱量；gl 鍋爐效率。經(jīng)整理得:hgr =M/W *Qar, net*gl + hgs (2)對于一個新工況,有:hgr =M /W*Qar, net *gl + hgs (3)由式(2)和式(3)可知:當M/W =M /W ，即煤水比不變且給水溫度不變時：過熱蒸汽焓(溫度)保持不變；當

49、燃料發(fā)熱量Qar, net變小時，過熱蒸汽焓(溫度)隨之降低；反之升高；當給水焓hgs降低時，過熱蒸汽焓(溫度)隨之降低；反之升高。2.給水溫度正常情況下，給水溫度一般不會有大的變動，但當高壓加熱器因故障退出運行時，給水溫度就會降低。對于直流鍋爐，若燃料量不變，由于給水溫度降低，加熱段加長且過熱段縮短，主汽溫會隨之降低，負荷也會降低。因此，當給水溫度降低時，必須改變原來設定的燃水比，即適當提高煤水比，以使過熱汽溫維持在額定值。3.過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)的變化直接影響鍋爐的排煙損失，同時影響到對流受熱面與輻射受熱面的吸熱比例。當過量空氣系數(shù)增大時，除排煙損失增加，鍋爐效率降低外，爐膛水冷壁吸熱

50、減少，造成過熱器進口溫度降低，屏式過熱器出口溫度降低。雖然對流過熱器吸熱量有所增加，但在煤水比不變的情況下，末級過熱器出口汽溫有所下降。過量空氣系數(shù)減少時，結果與增加時相反。若要保持主汽溫不變，則需要重新調(diào)整燃水比。4.火焰中心高度火焰中心高度變化的影響與過量空氣系數(shù)變化的影響相似。在煤水比不變的情況下，火焰中心上移類似過量空氣系數(shù)增加，過熱汽溫略有下降；反之，過熱汽溫略有上升。若要保持主汽溫不變,則需要重新調(diào)整燃水比。5.受熱面結渣燃水比不變的調(diào)節(jié)下，爐膛水冷壁結渣時，主汽溫有所降低；過熱器結渣或積灰時，主汽溫下降明顯。前者發(fā)生時，調(diào)整煤水比就可；后者發(fā)生時，不可隨便調(diào)整煤水比，必須在保證水

51、冷壁溫度不超限的前提下調(diào)整煤水比。2.3 過熱汽溫的調(diào)節(jié)過熱器汽溫通過水煤比調(diào)節(jié)和兩級噴水來控制，第一級噴水布置在低溫過熱器出口管道上，第二級噴水布置在屏式過熱器出口管道上（交叉），過熱器噴水取自省煤器進口管道。2.3.1過熱汽溫的粗調(diào)(即煤水比的調(diào)節(jié))對于直流鍋爐，控制主蒸汽溫度的關鍵在于控制鍋爐的煤水比，而煤水比合適與否則需要通過中間點溫度來鑒定。為了維持鍋爐過熱蒸汽溫度的穩(wěn)定，通常在過熱區(qū)段中取一溫度測點，將它固定在相應的數(shù)值上，這就是通常所謂的中間點溫度。實際上把中間點至過熱器出口之間的過熱區(qū)段固定，相當于汽包爐固定過熱器區(qū)段情況類似。在過熱汽溫調(diào)節(jié)中，中間點溫度實際是與鍋爐負荷有關，

52、中間點溫度與鍋爐負荷存在一定的函數(shù)關系，那么鍋爐的煤水比B/G按中間點溫度來調(diào)整，中間點至過熱器出口區(qū)段的過熱汽溫變化主要依靠噴水減溫調(diào)節(jié)。對于直流鍋爐，其噴水減溫只是一個暫時措施，要保持穩(wěn)定汽溫的關鍵是要保持固定的煤水比。其原因是：直流爐G=D，如果過熱區(qū)段有噴水量d，那么直流爐進口水量為(G-d)。如果燃料量B增加，熱負荷增加，而給水量G未變，這樣過熱汽溫就要升高，噴水量d必然增加，使進口水量(G-d)的數(shù)值就要減少，這樣變化又會使過熱汽溫上升。因此噴水量變化只是維持過熱汽溫的暫時穩(wěn)定(或暫時維持過熱汽溫為額定值)，但最終使其過熱汽溫穩(wěn)定，主要還是通過煤水比的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。而中間點的狀態(tài)一

53、般要求在各種工況下為微過熱蒸汽。超臨界壓力直流鍋爐中間點溫度選擇為內(nèi)置式分離器的出口溫度，以該點作為中間點有以下幾方面的好處：(1) 能快速反應出燃料量的變化。當燃料量增加時，水冷壁最先吸收燃燒釋放出的輻射熱，分離器出口溫度的變化比依靠吸收對流熱量的過熱器快得多。(2) 中間點選在兩級減溫器之前，基本上不受減溫水流量變化的影響，即使發(fā)生減溫水量大幅度變化，按鍋爐給水量=給水泵入口流量-減溫水量，中間點溫度送出的調(diào)節(jié)信號仍保證正確的調(diào)節(jié)方向。(3) 當鍋爐負荷大于35%MCR時，分離器呈干態(tài)，分離器出口處于過熱狀態(tài)，這樣在分離器干態(tài)運行的整個負荷范圍內(nèi)，中間點具有一定的過熱度，而且該點靠近開始過

54、熱的點。從直流鍋爐汽溫控制的動態(tài)特性可知：過熱汽溫控制點離開工質(zhì)開始過熱點越近，汽溫控制時滯越小，即汽溫控制的反應明顯。根據(jù)中間點溫度可以控制燃料給水之間的比例。在運行中，當負荷變化時，如煤水比維持或控制得不準確，中間點溫度就會偏離設定值。中間點溫度的偏差信號指示運行人員或計算機及時調(diào)節(jié)煤水比，消除中間點溫度的偏差。如能控制好中間點溫度(相當于固定過熱器區(qū)段)，就能較方便地控制其后各點的汽溫值。但需要強調(diào)的是，中間點溫度的設定值與鍋爐特性和負荷有關，如變壓運行，飽和溫度隨壓力下降而降低，中間點溫度也隨之下降(保證有一定的過熱度)，而不是一個固定值。 超臨界壓力直流鍋爐是以鍋爐給煤量與總?cè)剂狭繛?/p>

55、基礎的函數(shù)作為基本的需求信號，再加上燃燒器擺角修正，分離器出口溫度修正，分離器出口溫度微分信號就產(chǎn)生了給水需求信號。 分離器出口溫度修正，即為中間點溫度修正。其作用就是修正煤水比，其修正原理是：對給定的鍋爐負荷，其允許的噴水量與分離器出口溫度有一定關系。或者說，當噴水量與給水量的比例增加時，說明煤與水的比例中煤多一些，而煤量一多，反應最快的是分離器出口溫度。正常的分離器出口溫度與分離器壓力有一定的函數(shù)關系，噴水量與給水量的比例又是鍋爐負荷的函數(shù)。2.3.2過熱汽溫的細調(diào)考慮到實際運行中鍋爐負荷的變化，給水溫度、燃料品質(zhì)、爐膛過量空氣系數(shù)以及受熱面結渣等因素的變化，對過熱汽溫變化均有影響，因此在

56、實際運行中要保證比值B/G的精確值也是不容易的。特別是燃煤鍋爐，控制燃料量是比較粗糙的，這就迫使除了采用B/G作為粗調(diào)的調(diào)節(jié)手段外，還必須采用在蒸汽管道設置噴水減溫器作為細調(diào)的調(diào)節(jié)手段。過熱汽溫調(diào)節(jié)方法是采用水煤比進行粗調(diào)，兩級噴水減溫進行細調(diào)。其中第一級噴水減溫器裝置在低溫過熱器與屏式過熱器之間,消除屏式過熱器中產(chǎn)生偏差；第二級噴水減溫器裝置在屏式過熱器與高溫過熱器之間,維持過熱器出口汽溫在額定值。2.3.2.1屏式過熱器汽溫調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)原理：以屏式過熱器入口汽溫與鍋爐負荷作為基本調(diào)節(jié)回路，再加上修正信號，通過改變噴水調(diào)節(jié)器(即：一級噴水減溫器)的開度來調(diào)節(jié)汽溫。而且屏式過熱器汽溫調(diào)節(jié)的修正信號

57、綜合了煤水比修正與屏式過熱器出口汽溫偏差的修正，其中屏式過熱器出口汽溫的設定值由鍋爐負荷函數(shù)與高溫過熱器的噴水函數(shù)的差值得到。目的是當高溫過熱器的噴水量大于或小于一定范圍后，通過改變屏式過熱器的出口汽溫，以使高溫過熱器的噴水量恢復到一定范圍內(nèi)，保證高溫過熱器有一定的可調(diào)范圍。而煤水比修正信號是通過前饋方式送到過熱器入口汽溫設定值修正回路。2.3.2.2高溫過熱器汽溫調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)原理：高溫(末級)過熱器的汽溫控制回路與屏式過熱器的汽溫控制回路基本相同。3、再熱汽溫控制影響再熱器出口汽溫的因素很多，如機組負荷的大小；火焰中心位置的高低；各受熱面的積灰的多少；燃料、送風和給水的配比情況等。3.1再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)特點1) 再熱蒸汽壓力低于過熱蒸汽，為過熱蒸汽的1/41/5。由于蒸汽壓力低，再熱蒸汽的定壓比熱較過熱蒸汽小，這樣在等量的蒸汽和改變相同的吸熱量的條件下，再熱汽溫的變化就比過熱汽溫變化快。因此當工況變化時，再熱汽溫的變化就比較敏感，且變化幅度也較過熱蒸汽為大。反過來在調(diào)節(jié)再熱汽溫時，其調(diào)節(jié)也較靈敏，調(diào)節(jié)幅度也較過熱汽溫大。2) 再熱器進口蒸汽狀況決定于汽輪機高壓缸的排汽參數(shù)，而高壓缸排汽參數(shù)隨汽輪機的運行方式，負荷大小及工況變化而變化。當汽輪機負荷降低時，再熱器入口汽溫也相應降低，要維持再熱器的額定出口汽溫，則其調(diào)溫幅度大。由于再熱汽