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直流锅炉运行中参数控制方法


编辑:2021-10-21 16:58:35

单元机组中的直流锅炉运行必须保证汽轮机所需要的蒸汽量、过热蒸汽压力和温度的稳定不变。其参数的稳定注意取决于两个平衡:汽轮机功率与锅炉蒸发量的平衡;燃料与给水的平衡。******个平衡能稳住汽压,第二个平衡能稳住汽温。但是由于直流锅炉受热面的三个区段无固定分界线,使得汽压、汽温和蒸发量之间紧密相关,既是一个调节手段不只仅仅影响一个被调参数。因此,实际上汽压和汽温这两个参数的调节过程并不独立,而是一个调节过程的两个方面。除了被调参数的相关性外,还由于这种锅炉的蓄热能力小。因此,工况一旦受到扰动,蒸汽参数的变化很敏感

1、过热蒸汽压力

直流锅炉内的汽水串联通过各级受热面流动,其工质压力由系统的质量平衡、能量平衡以及管路系统的流动压力等因素决定的。过热蒸汽的压力变化反映了锅炉蒸发量与汽轮机所需蒸发量的不适应。在自然循环锅炉中,锅炉蒸发量的调整首先依靠燃烧来调整,与给水量无直接关系,给水量根据锅炉水位来调整。但在直流锅炉中,炉内发热量的变化并不是直接引起锅炉出力的变化(除扰动初始时的短暂突变外)。由于纯直流锅炉送出的蒸发量等于给水量(严格讲应该包括喷水量在内),因此,只有在给水量发生变化时才引起蒸发量的变化。即直流锅炉的蒸发量首先应由给水量保证,只有变更给水量才会引起锅炉出力的变化。所以直流锅炉的汽压调节时 用对给水量的调节来实现的。

2、过热蒸汽温度

直流锅炉由省煤器、水冷壁和过热器串联而成,汽水状态无固定的分界点,由于形成不同于汽包锅炉的汽温特性。在稳定工况下,若锅炉效率、燃料应用基 低位发热量、给水焓保持不变,则过热蒸汽焓至取决于燃料量与给水比例。如果该比例保持一定,则过热蒸汽焓与过热蒸汽温度便可保持不变。这说明煤水比的变化时 造成过热汽温波动的基本原因。因此,直流锅炉的汽温调节主要通过对给水量和燃料量的调整来完成。但在实际运行中,要严格的保持水煤比是不容易的。因而一般只能把保持煤水比作为粗调节,而另外用喷水减温作为细调节。

在运行中,为了更好的控制出口汽温,常在过热区段的某中间部位取一测温点,将它固定在相应的数值上,这一点称为中间点。调节时应保持中间点汽温稳定,则出口汽温亦稳定。中间点位置越靠前则出口汽温调节的灵敏度越高,但必须保证中间点的工质状态在正常负荷范围内为微过热蒸汽,因而不宜太靠前。

3、再热蒸汽温度

采用中间再热时,再热汽温的调节也极为重要。与过热器相比, 再热器内工质由于压力低,内侧放热系数较小。工质比热容大,为减小流动阻力,质量流速又不宜过大。因此, 再热器管壁的冷却条件差。此外,低压蒸汽的比热容小,如受到同样的受热不均匀,再 热汽温的偏差大于过热汽温的偏差。况且再热器的运行工况不仅受锅炉各种因素的影响,还与汽轮机的运行工况有关。这就增加了再热汽温调节的困难,不易找到有效的调节手段。由于再热蒸汽量与燃料量之间无直接的 单值关系,不能用燃料量与蒸汽量的比例来调节再热汽温。用喷水作为调节虽然有效,但因不经济只能作为事故超温时的调节。

综合上述讨论可知,直流锅炉在带固定负荷时,由于汽压波动小,主要调节任务是汽温调节。在变负荷运行时,汽温汽压必须同时调节,即燃料量必须随给水量作相应变动,才能在调压过程中同时稳定汽温。

根据直流锅炉参数调节特性,国内总结出一条运行之有效的操作经验:即给水调压,燃料配合给水调温,抓住中间点,喷水微调。例如:当汽轮机负荷增加时,过热蒸汽压力必下降,此时加大燃料量,然后加大给水量以增加蒸汽流量,保持燃料量与给水量的比值,以稳住过热蒸汽温度,同时监视中间点,用喷水作为细调的手段。

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