UP型直流锅炉水动力调整
经验交流超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节
经验交流超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节过热蒸汽温度与再热蒸汽温度直接影响到机组的安全性与经济性。
蒸汽温度过高可能导致受热面超温爆管，而蒸汽温度过低将使机组的经济性降低，严重时可能使汽轮机产生水冲击。
超临界直流锅炉的运行调节特性有别于汽包炉，给水控制与汽温调节的配合更为密切，下面谈一下自己的认识。
根据锅炉的运行方式、参数可分为三个阶段；第一启动及低负荷运行阶段，第二亚临界直流炉运行阶段，第三超临界直流炉运行阶段。
每个阶段的调节方法和侧重点有所不同。
一、第一阶段：锅炉启动及低负荷运行阶段不同容量的锅炉其转干态直流运行的最低负荷有所不同，一般在25%～35% BMCR 之间，在湿态情况下，其运行方式与强制循环汽包炉是基本相同的。
汽水分离器及贮水罐就相当于汽包，但是两者容积相差甚远，贮水罐的水位变化速度也就更快。
其控制方式较之其它超临界直流锅炉（贮水罐的水经通过水位控制阀直接排放至锅炉疏扩再经启动疏水泵排至排汽装置）有较大不同，控制教困难。
此阶段汽温的调节主要依赖于燃烧控制，通过给煤量量、减温水、二次风配置以及喷燃器摆角来调节主再热蒸汽温度。
在第一阶段水位控制已可投自动，但是大多数锅炉的水位控制逻辑还不够完善，只是单纯的控制一点水位，还没有投三冲量控制，当扰动较大时水位会产生较大的波动，甚至根本无法平衡。
此阶段要注意尽量避免太大的扰动，扰动过大及早解除自动，手动控制。
根据经验，在启动时保持一恒定的给水流量（适当大于最小流量），用电动给水泵转速和给水调旁来控制贮水罐水位。
缓慢增加燃料量，保持适当的升温升压率,储水罐水位在某一点逐渐下降，分离器水位液动阀逐渐关小直至全关, 中间点过热度由负值逐渐升高变正，机组即进入直流运行状态，是一个自然而然的过程，此时只要操作均匀缓慢，不使压力出现太大波动，就能实现自然过渡。
但是建议水位液动阀依然投入自动，避免人为疏忽造成水位过高，造成顶棚过热器进入水。
1. 在第一阶段需要掌握好的几个关键点：1）工质膨胀：工质膨胀产生于启动初期，水冷壁中的水开始受热初次达到饱和温度产生蒸汽阶段，此时蒸汽会携带大量的水进入分离器，造成贮水罐水位快速升高，锅炉有较大排放量，此过程较短一般在几十秒之内，具体数值及产生时间与锅炉点火前压力、温度、水温度、投入油枪的数量等有关。
锅炉调节的技术方法
锅炉调节的技术方法锅炉调节是指通过控制锅炉的火焰大小、给水量、燃料供应等来保持锅炉的热负荷平衡，从而实现锅炉效率的提高和安全运行。
下面是一些常用的锅炉调节技术方法。
1. 燃烧调节：燃烧调节是通过控制燃料的供应来调节锅炉的热负荷。
燃烧调节可以通过控制燃料进给机构的速度、调节燃料氧浓度或改变燃料的混合比例来实现。
对于煤炭锅炉，可以通过调节给煤量和煤粉细度来调节燃烧。
对于油燃锅炉，可以通过调节油枪的喷油量和喷油角度来调节燃烧。
对于气燃锅炉，可以通过调节燃气阀门的开度来调节燃烧。
2. 运行参数调节：除了燃烧调节外，还可以通过调节锅炉的运行参数来实现锅炉的调节。
常用的运行参数包括给水量、蒸汽流量、蒸汽温度、过热器蒸汽温度等。
通过调节这些参数，可以保持锅炉的热负荷平衡，同时实现高效、安全的运行。
例如，如果锅炉负荷增加，可以适当增加给水量和蒸汽流量，以保持蒸汽温度和过热器蒸汽温度的稳定。
3. 安全保护调节：锅炉的安全保护是保证锅炉安全运行的重要手段。
锅炉的安全保护调节包括燃烧风量控制、给水量控制、锅炉排污控制等。
燃烧风量控制可以通过调节引风机的转速或打开关闭风门来实现。
给水量控制可以通过调节给水泵的转速或调节给水阀门的开度来实现。
锅炉排污控制可以通过调节排污阀门的开度来实现。
这些安全保护调节措施可以保证锅炉在异常情况下的安全运行。
4. 温度控制：温度控制是保证锅炉稳定运行的关键因素。
常见的温度控制方法包括水温控制、蒸汽温度控制、过热器蒸汽温度控制等。
水温控制可以通过调节给水量、蒸汽流量和燃料供应来实现。
蒸汽温度控制可以通过调节蒸汽流量、给水量和燃料供应来实现。
过热器蒸汽温度控制可以通过调节给水量、蒸汽流量和过热器燃气控制来实现。
通过这些控制手段，可以保证锅炉的温度稳定在安全范围内。
5. 自动控制系统：自动控制系统是实现锅炉调节的核心。
自动控制系统包括传感器、执行器、控制器和监视器等。
传感器负责监测锅炉的运行参数，如压力、温度、流量等。
超临界直流锅炉运行调整课件
详细描述
尾部烟道系统通常包括空气预热器、脱硫脱硝装置等部件。在超临界直流锅炉中 ，尾部烟道系统的设计应充分考虑烟气的温度和成分，以确保烟气处理的效果和 设备的正常运行。
风烟系统
总结词
风烟系统是锅炉的重要辅助系统，负责 输送燃料和空气，并排放燃烧产生的灰 渣。
VS
详细描述
风烟系统通常包括送风机、引风机、除尘 器等部件。在超临界直流锅炉中，风烟系 统的设计应充分考虑风量、风压的匹配和 灰渣的处理方式，以确保锅炉的稳定运行 和环保要求。
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SUMMARY
超临界直流锅炉运行 调整课件
目录
CONTENTS
• 引言 • 锅炉系统概述 • 运行调整原理 • 操作与维护 • 安全注意事项
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SUMMAR Y
01
引言
目的和背景
目的
本课件旨在帮助学员了解超临界 直流锅炉的运行调整，确保锅炉 安全、高效运行。
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SUMMAR Y
02
锅炉系统概述
燃烧系统
总结词
燃烧系统是锅炉的核心部分，负责将燃料转化为热能，为汽水系统提供足够的 热量。
详细描述
燃烧系统通常包括燃烧器、炉膛、空气预热器等部件。在超临界直流锅炉中， 燃烧器通常采用分级燃烧技术，以提高燃烧效率并降低氮氧化物的排放。
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SUMMAR Y
04
操作与维护
启动与停炉操作
超临界直流锅炉运行调整课件
水位的调整
水位调整的重要性
水位是锅炉运行安全的重 要保障，水位异常可能导 致严重事故。
水位调整方法
通过控制给水量、排污量 等手段，保持水位在设定 范围内。
注意事项
避免水位过高导致满水事 故，或水位过低导致缺水 事故。
PART 05
安全运行与维护
安全运行规定
操作人员资质要求
确保操作超临界直流锅炉的人员 具备相应的资质和经验，经过专
PART 07
总结与展望
总结
介绍了超临界直流锅 炉的基本原理和特点
结合实际案例，分析 了超临界直流锅炉运 行中的常见问题及解 决方案
重点阐述了超临界直 流锅炉的运行调整技 术和方法
对未来工作的展望
深入研究超临界直流锅炉的运行特性和优化控制策略，提高锅炉运行效率和经济性
加强超临界直流锅炉的环保性能研究，降低污染物排放，推动绿色发展
运行调整的必要性
保证锅炉安全运行
通过运行调整，可以及时发现并解决 锅炉运行中的问题，避免设备故障和 事故发生，确保锅炉安全稳定运行。
提高锅炉效率
满足负荷需求
随着电力负荷的变化，锅炉需要相应 地进行调整以适应负荷需求。通过运 行调整，可以确保锅炉在各种负荷条 件下稳定运行。
合理的运行调整可以使锅炉在最佳状 态下运行，提高锅炉的热效率和燃烧 效率，降低能耗和污染物排放。
定期检修
根据设备运行状况和磨损情况，制定定期检修计 划，对关键部件进行维修或更换。
防腐措施
采取有效的防腐措施，如涂防锈漆、定期酸洗等 ，以延长设备使用寿命。
常见故障及处理方法
1 2 3
故障分类
将故障分为机械故障、电气故障、热工故障等， 针对不同类型故障采取相应的处理措施。
直流炉启动过程中给水流量的调整
直流炉启动过程中给水流量的调整摘要：在直流锅炉启动过程中工况变化情况复杂，给水流量调整与正常运行有较大区别。
这要求人员及时调整给水流量，避免因给水调整不当造成分离器满水或锅炉缺水。
关键词：火电厂；直流锅炉给水流量引言：随着机组容量的升高，蒸汽参数的提高导致直流炉逐渐取代汽包炉，直流炉的特性是在正常运行时工质一次通过蒸发部分。
而直流炉在启动初期，由于蒸汽量少、给水流量偏低，导致水冷壁得不到充分冷却，此外较低的给水流量也会导致各受热管水量分配不均，容易造成热偏差。
因此锅炉启动流量的大小直接影响到锅炉启动的安全性和经济性。
启动流量越大，工质流经受热面的质量流速也越大，这对受热面的冷却、改善水动力特性都是有利的，但工质的损失及热量损失也相应增加，启动旁路系统的设计容量及电动给水泵的容量也要加大。
反之，启动流量过小，受热面冷却和水动力稳定就得不到保证。
因此，选择启动流量是在保证受热面得到可靠冷却和工质流动稳定的条件下尽可能选择得小一些。
超临界直流锅炉的启动流量一般选取为额定流量的25％-35％。
[1]直流炉在启动初期为湿态运行，利用炉水循环泵将一部分炉水在系统内循环，此时工况与汽包炉类似，需要运行人员通过给水流量的控制调节好分离器及储水箱水位，如控制不当会造成水位过低、过高，水位过低会导致炉水循环泵跳闸，水冷壁得不到良好冷却，水位过高会导致汽机进水，因此运行人员要根据工况不同，及时调整给水流量控制好分离器水位。
而机组正常运行中直流炉一般处于干态运行方式，不涉及分离器及储水箱的水位调整，导致运行人员缺乏此方面的调节经验。
机组启动过程中工况变化复杂，人员在准备不足的情况下存在分离器水位调整不当的风险。
在此总结某电厂锅炉启动过程中给水流量及分离器水位的控制方法及各节点操作对水位调节带来的影响及如何处理。
一、水位调节方法及影响因素。
在直流炉处于湿态运行方式时，不能仅仅通过省煤器入口流量来判断进入系统的实际给水流量，此时因炉水循环泵的运行，省煤器入口流量高于实际进入系统的给水量。
直流锅炉燃烧及给水调整
直流锅炉燃烧及给水调整一、直流锅炉给水控制的特点与给水控制对象动态特性1、锅炉启动阶段（湿态运行），为了水冷壁的安全，启动一开始就必须以最小安全流量向锅炉连续上水，同时维持储水罐水位正常，以保证机组的安全运行。
2、转干态以后，蒸发量不仅决定于燃烧率同时也决定于给水流量，给水调节的任务是满足机组负荷的需要同时维持中间点温度有合适的过热度，防止返回湿态和水冷壁及过热器超温，对过主汽温进行粗调。
给水投自动后，锅炉负荷经动态延迟函数器、函数器得出相应锅炉负荷下需要的给水流量再加上经中间点温度修正的信号（机组负荷大于55%时中间点温度给定值被喷水比修正）作为给水流量最终给定值，给水流量测量值（经给水温度修正后）与其给定值的偏差经PID计算后作为给水控制信号送给给水泵转速控制系统。
3、给水流量扰动下的动态特性：给水流量阶跃增加时，蒸发量、汽温、汽压的变化都存在迟延，运行时要注意分析总结了解其动态特性，尤其是对主汽温的延迟较大，这对正常调整和异常工况的处理很有帮助。
二、过热汽温的调节1、蒸汽流量扰动下过热汽温对象的动态特性：燃烧率增加对流式过热器出口的汽温升高，辐射式过热器出口的汽温降低，最终末级过热器出口的汽温仍随着负荷的增加/减少而升高/降低。
当蒸汽流量扰动时，由于过热器上各点的汽温几乎同时变化，因此过热器出口汽温变化的延迟很小，如果蒸汽流量的增加是汽机侧引起的，则在锅炉燃烧率调整之前，过热汽温是随着蒸汽流量的上升而下降，这就是为什么超温的时候开大汽机调门能快速把主汽温度降下来的道理（严重超温时可利用锅炉的蓄热适当加负荷：CCS或TF方式下将滑压开关退出，适当将主汽压力给定值设小，让汽机开调门）。
2、烟气传热量扰动下过热汽温对象的动态特性：沿着过热器整个长度方向上，烟气的传热是同时发生变化的，所以过热汽温的变化很快，迟延时间很小，其动态特性较好，但作为调温手段较困难。
3、减温水量扰动下过热汽温对象的动态延迟和惯性较大，手动操作时不要大起大落。
直流锅炉炉水循环泵启停及注意事项
直流锅炉炉水循环泵启停及注意事项一、直流锅炉炉水循环泵启动步骤及注意事项：1. 首先，进行设备检查：在启动炉水循环泵之前，要先检查泵的运行状态和工作环境是否正常，确保泵的连通件完好无损，泵内没有异物堵塞，电源接线正确牢固。
2. 做好准备工作：将炉水循环泵的控制面板调至启动状态，确认电源开关已打开，准备好泵的启动所需工具和仪器。
3. 启动泵：按照设备操作手册或操作规程，按照步骤启动炉水循环泵，确保启动步骤准确无误，避免因操作不当而引起事故。
4. 检查泵运行状态：一旦泵启动，要及时观察泵的运行状态，确认泵的转子正常旋转，无异常声音和振动，泵的运行指标正常。
5. 监控泵的运行：在泵启动后，要随时监控泵的运行状态和工作参数，保持警惕，及时发现并解决运行中的问题。
6. 小心操作：在启动泵时，要小心操作，避免因操作不慎导致事故发生，确保人身和设备的安全。
二、直流锅炉炉水循环泵停止步骤及注意事项：1. 做好准备工作：在停止炉水循环泵之前，要做好相关的准备工作，清理工作环境，准备好停止泵操作所需的工具和仪器。
2. 减速停止：在停止炉水循环泵时，要先将泵逐渐减速至停止状态，避免突然停止造成泵的损坏。
3. 关闭泵电源：停止泵后，要及时关闭泵的电源开关，避免因电源不断而造成泵损坏。
4. 检查停泵状态：停泵后，要及时观察泵的停止状态，确认泵的转子已完全停止运转，无异常声音和振动。
5. 定期维护检查：除了日常操作中的注意事项外，还应定期对炉水循环泵进行维护检查，定期更换润滑油，清洗泵内管道和过滤器，保证泵的正常运行。
6. 注意安全：在操作炉水循环泵时，要注重安全，严格按照规程操作，避免因操作不当而引发危险情况发生。
总结：直流锅炉炉水循环泵的启停操作对于锅炉系统的正常运行至关重要，合理的启停操作可以保证锅炉的安全稳定运行，延长设备的使用寿命，提高锅炉的热效率。
在操作炉水循环泵时，操作人员要注重细节，严格遵守操作规程，确保操作过程安全可靠。
直流锅炉基础及调整
一、制粉系统
1、煤质参数
项目 1. 工业分析 接收基全水份 空气干燥基水份 Mt Mad ％ ％ 符号 单位 设计煤种
宁夏煤
校核煤种1
宁夏煤：广汇煤
校核煤种2
靖远煤：宁夏煤
15.2 11.05
17.1 7.87
8.3 5.63
接收基灰份 干燥无灰基挥发份
接收基低位发热量 2. 哈氏可磨指数
Aar Vdaf
直流锅炉的优缺点
1.直流锅炉的主要优点是： 1）原则上它可适用于任何压力，但从水动力稳定性考虑，一般在高压 以上（更多是超高压以上）才采用。 2）节省钢材，它没有汽包、并可采用小直径蒸发管，使钢材消耗量明 显下降。 3）锅炉启、停时间短。它没有厚壁的汽包，在启、停时，需要加热、 冷却的时间短，从而缩短了启、停时间。 4）制造、运输、安装方便。 5）受热面布置灵活。工质在管内强制流动，受热面可从有利于传热及 适合炉膛形状而灵活布置。
5.机座密封装置 机座密封装置由密封环壳体、碳精密封环和弹簧等组成。整个装置通过 密封环壳体安装在机座顶板上。密封环壳体、碳精密封环和传动盘形成 密封风室，由密封空气入口向内供气。碳精密封环内部的两圈石墨密封 环分为18个扇形段，靠弹簧箍紧在传动盘上形成浮动式密封，以防止 安装和运行中轴的偏心所引起的损坏。采用石墨材料制成的密封环，具 有密封效果好、耐磨损等优点。此外，采用石墨密封环有利于现场维修 更换，在一定范围内有自动补偿磨损的作用。 磨煤机正压运行时，为确保此处的密封作用，必须保证密封风室内密封 风压高于一次风室内一次风压△P≥2kPa，该压差值是受监控的。密封 风绝大部分经密封壳体上部间隙吹入一次风室，仅极少部分漏到大气中 ，这样就起到了防止一次风室中一次风和粉尘向外泄漏的作用，改善磨 煤机周围环境。
锅炉汽水系统参数调整
锅炉汽水系统参数调整一、锅炉水位的调整1、锅炉水位调整基本原则1)锅炉给水应均匀，须经常维持锅炉水位在汽包水位计中的正常水位处，水位应有轻微的波动，其允许变化范围为±100mm，在正常运行中严禁中断锅炉给水。
2)锅炉给水应根据汽包双色水位计指示进行调整。
3)当给水调节门自动调整器投入运行时，仍须经常监视锅炉水位的变化，保持给水量变化平稳，避免调整幅度过大，经常对照给水流量与蒸汽流量是否相符（给水流量比蒸汽流量大1—3t/h），若给水自动调整器运行失灵，应改为手动控制，及时调整给水量，并通知热工检修人员处理。
4)在运行中应经常监视给水压力和给水温度的变化，当给水压力或给水温度低于规定值时，应及时联系有关人员进行调整。
5)在运行中应保持汽包水位计完整、指示正确、清晰易见、照明充足。
6)定期对照双色水位计与汽包水位计的指示，至少每两小时进行一次，并保证指示一致。
2、汽包水位计的投用1)锅炉冷态时双色水位计投入步骤：确认汽包双色水位计检修工作结束，照明齐全，开启汽包双色水位计汽、水侧一、二次门，关闭放水门。
汽包双色水位计随锅炉一起升温升压。
2）锅炉热态时汽包双色水位计投入步骤：双色水位计投用：a)确认汽包双色水位计检修工作结束，照明齐全，汽、水门及放水门均在关闭状态。
全开汽、水侧一次门。
b)微开汽侧二次门四分之一周，水位计预热40分钟。
c)关闭汽侧二次门和放水门。
d)开启水侧二次门四分之一周，向水位计徐徐导入热水。
e)开启汽侧二次门四分之一周，向水位计徐徐导入蒸汽。
f)把汽阀和水阀交替全部打开。
g)观察水位计水位应有微小波动。
3、汽包水位计的解列汽包水位计在运行中如发生严重泄漏或爆破，应将汽包水位计解列，其操作步骤如下：1)关闭汽包水位计水、汽侧二次门。
2)开启汽包水位放水门。
3)关闭汽包水位计水、汽侧一次门。
二、锅炉主蒸汽压力调节和负荷调节1、正常运行时，主蒸汽压力调节的基本原则1)在运行中，应根据汽机的需要和并列运行锅炉的负荷分配，相应调整锅炉的蒸发量和过热蒸汽参数。
直流锅炉热态水动力调整方法研究
收稿日期:20010918作者简介:张志正(1971),男,内蒙古人,长春工程大学能源动力系讲师,东北电力学院硕士,从事锅炉技术方面的教学与科研工作,发表论文6篇。
文章编号: CN311508(2003)01002004直流锅炉热态水动力调整方法研究张志正1, 周云龙2(1.长春工程学院,吉林长春130000; 2.东北电力学院,吉林吉林132012)关键词: 直流锅炉;水动力;调整摘 要: 针对现场实际情况,在研究大量文献基础上,提出了一种水动力调整的新方法———压降系数法。
压降系数法能把阻力系数对流量和压降的影响进行综合考虑,通过压降系数法的数学模型来求解各个回路节流压降系数或阻力系数,进而确定各节流阀开度或节流阀板的孔径,实现水动力调整的一次到位。
在Mi 2crosoft Visual Basic 6.0环境下开发标准的Windows 直流锅炉水动力调整优化程序,并在实际电站直流锅炉上进行应用。
中图分类号: T K 229.5 文献标识码: A0 前言随着电力工业的发展,越来越多的大容量锅炉参与调峰。
直流锅炉具有负荷快速变化的特点,非常适用于调峰。
直流锅炉在负荷变动过程中,经常出现炉内热负荷分布与水冷壁流量分配不匹配现象,从而引起水冷壁超温爆管现象发生,直接威胁水冷壁的安全运行[1]。
通常现场请有经验的工程技术人员负责水动力调整,但存在许多问题。
水动力系统是由各回路水冷壁管、引出管、联箱和混合器等组成的复杂管系,某一回路的调整,不仅调节该回路本身的阻力,同时也调节流量,而且影响其余回路的流量和阻力,引起流量重新分配。
这就使调整工作变得极其复杂,要迅速而准确地将回路流量、阻力调整到要求的数值仅靠人工是非常困难的,而且需要反复多次,浪费大量的人力和物力[2]。
因此非常有必要开发一套直流锅炉水动力调整优化方法软件,使水动力调整一次到位。
1 压降系数法因为节流调节阀既能改变流量又能改变压降,而压降又影响流量分配,为综合考虑流量和压降的相互影响,本文特引入压降系数的概念。
直流锅炉转态汽水调节相关问题浅析
浅析2021年02月#2机启动转态汽水调节相关问题（运行二值李哲）2021年02月09日，#2机组启动，转态过程平稳，各项参数符合相关规定控制值，锅炉在顺利实现干湿态转换的同时未发生干湿态频繁转换、受热面超温等影响机组安全稳定运行的情况。
针对此次转态操作，将其中汽水调节部分相关参数进行分析对比得到了一些经验结论及操作要点，为机组安全稳定启动提出了一些优化意见及建议，以求在后续进行锅炉转态操作时能避免超温等情况的发生。
直流锅炉一般在本生负荷下进行转态。
当锅炉蒸发量小于本生点负荷时,启动分离器湿态运行,此时的控制对象是分离器的水位。
随着锅炉蒸发量的增加,达到本生负荷时,给水量与锅炉的产汽量相等,为直流运行状态,此时的控制对象是分离器出口温度(即过热度)。
要想实现从湿态到干态的平稳转换,重要的一点是控制给水流量的稳定和燃料量的平稳变化。
对于全容量内置式分离器系统:给水量不变,缓慢增加燃料量,分离器出口温度逐渐上升至对应压力下的饱和温度后,分离器水位逐渐“蒸干”,转为温度控制,即完成转态过程。
需要缓慢平稳操作和调解对象,及参数之间的相互配合。
以下为相关问题的具体分析：1.壁温控制及给水调节相关问题：①给水调节的方法：初始状态下用上水旁路调门调节给水流量，随着主汽压力的升高，不断地开大上水调门来增加给水量。
直到该调门已经开的足够大（主给水旁路调门80%左右、给水流量580t/h、主给水压力11MPa左右时），此工况下前后差压已经很小，应先将给水由旁路调门切至主路电动门，稳定后再进行下一步操作。
个人认为：转态前应进行主给水旁路/主路切换操作，切换完毕后，在转态过程中通过改变汽泵的转速来提高压力，调整给水流量的调节裕度较大，调节变量只有汽泵转速，可以快速响应给水流量的调整，更好的服务于转态操作。
同时，进行主给水主路切换操作还应考虑分隔屏壁温的问题，若分隔屏壁温上涨过快，需投入减温水的情况下，若切至主路电动门其前后差压消失可能会造成减温水无法喷入的情况，所以应根据运行工况合理选择切换时间点。
有关直流锅炉的一些调节分析
有关直流锅炉的一些运行分析1没有水位调节问题，但要控制蒸发段直流锅炉的主要特点是汽水流程中不设置汽包，给水泵强制一定流量的给水进入炉内，一次性地通过省煤器、水冷壁、过热器。
他的循环倍率始终为1，与负荷无关。
在直流锅炉中，给水加热成蒸汽一次完成，汽水通道可看作由加热段、蒸发段、过热段三部分组成。
其中蒸发段是汽、水混合物，随着管道的往后推移，工质由饱和水逐渐被加热成饱和蒸汽。
三段受热面没有固定的分界线，随着给水流量、燃烧率的变化而前、后移动，使三段受热面的吸热量分配比例及与之有关的三段受热面面积的比例却发生了变化。
但蒸发段的前移会使过热汽温偏高，蒸发段后移则引起汽温偏低，甚至品质下降，这对机组运行极为不利，所以要控制蒸发段的位置。
一般来说，要控制蒸发段出口的微过热汽温t，若t偏离规定值，则说明由于燃烧率与给水比例不当致使蒸发段发生移动，应及时调节燃烧率和给水流量。
直流锅炉的工质是一次地通过各受热面的，而三段受热面面积又不是固定不变的。
所以当燃水比失调后，三段受热面吸热量比例发生变化，对出口汽温影响很大，对蒸汽压力和流量的影响方式也较为复杂。
当给水流量变化破坏了原来的平衡状态时，例如给水流量减少了，则蒸发段向锅炉汽水流程入口方向流动，汽水流程中各点工质的焓值都有所提高。
工质焓值上升是由两个原因引起的：一是因为受热面吸热量不变，而工质流量减少，引起流经本区的工质焓值上升；另一个原因是工质焓值随工质流过的受热面面积而增加。
所以离锅炉出口越近，工质的焓增越大，汽温变化也越大。
2直流锅炉动态特性分析汽轮机调节汽阀的扰动，对直流锅炉是一种典型的负荷扰动。
当调节汽阀阶跃开大时，蒸汽流量D和机组输出功率P立即增加，随即逐渐减少，并恢复初始值，汽轮机阀前压力P T一开始立即下降，然后逐渐下降至新的平衡压力。
由于直流锅炉的蓄热系数比汽包锅炉小，所以直流锅炉的汽压变化比汽包锅炉大得多。
当负荷扰动时，过热汽温T2近似不变，这是由于给水流量和燃烧率保持不变，过热汽温就基本保持不变。
直流锅炉启动过程中优化调整措施
直流锅炉启动过程中优化调整措施火力发电厂机组启动过程的操作，直接影响着火电机组的安全经济运行，如何安全平稳的启动机组成为火电厂一道永远躲不开的难关。
为了保障机组安全经济运行，确保设备安全，保障机组带负荷能力，本文通过分析我厂历次启动问题，总结技术要点，供相关部门参考。
标签：锅炉启动;蒸汽参数;燃烧调整;汽温控制引言火力发电厂机组启动过程的操作，直接影响着火电机组的安全经济运行，如何安全平稳的启动机组成为火电厂一道永远躲不开的难关。
锅炉受热面优化改造后，势必燃烧调整手段也相应作出改变，我厂锅炉在大修后启动屏过与高过温度出现过高现象，因此要保证机组启动时严格按照升温升压曲线进行。
1、由于机组启动过程中，过热器温度过高，会使过热器管、蒸汽管道、汽轮机高压部分等产生额外热应力，还会加快金属材料的蠕变，缩短锅炉的使用寿命;2、当发生超温时，甚至会造成过热器管爆管，因而汽温过高对设备的安全有很大的危险，使机组安全性降低;3、为汽轮机提供不合格蒸汽参数，势必造成汽轮机膨胀不均，偏心过大，损坏汽轮机设备，直接影响电厂收益。
1我厂直流锅炉现状1.1锅炉在启动过程中，经常出现屏过、高过超温现象;炉膛出口烟温升高过快，很难严格按照升温升压曲线进行升参数。
1.2烟温探针在机组并网后炉膛出口温度达到540℃时退出，#1、#2炉启动过程提前退出。
2影响蒸汽温度的主要原因及分析蒸汽侧影响：减温水量、主汽压力、给水温度;烟气侧影响：燃烧强度、火焰中心位置、煤粉细度、煤质、风量大小。
通过排除影响蒸汽温度原因的次要因素，来制定了以下措施：2.1控制减温水流量，尽量少量使用减温水：2.1.1在主汽温度高于380℃以上根据实际情况投入减温水;2.1.2减温水投运前，应保持减温水系统疏水在打开位;2.1.3各减温水使用操作要平稳，温度控制要超前，禁止大开大关减温水调节阀，使减温水流量及减温器后温度大幅波动;2.1.4投过热器减温水时优先使用省煤器出口减温水源，主汽温度控制困难时根据实际情况少量投入辅助减温水;2.1.5在一级减温水系统增加旁路，单侧设计流量为0～15t/h，锅炉启动初期通过该旁路对减温水的使用量进行精细控制，一减投入时优先使用旁路减温水进行汽温调节，随着蒸汽参数的逐渐升高，一减旁路逐渐开大，当旁路全开后仍不能满足汽温调节需要时，进行一减旁路与主路切换，切换时要缓慢进行，随着一减主路调整门的开大，旁路调整门逐渐关小，直至全关，原则是保证进入系统的减温水总量不大幅度波动。
直流锅炉的水动力特性
（2）管壁上的水膜被蒸干， 管壁温度突然升高的现象叫 第Ⅱ类传热恶化。关键参数 为含汽率。
五、超临界压力下的传热特性
超临界压力下水在一定温度条件下达到最大值，此最大比 热值比一般水和水蒸汽的比热（<4.2kJ/(kg℃））大很 多。如24MPa时，最大比热为115kJ/(kg℃)。
称比热＞8.4kJ/(kg℃）的区域为大比热区。
一般认为此最大比热点可以当作在超临界压力下区分水和 蒸汽的分界点。
由于超临界压力工质的特性在相变区发生显著的变化，因 此在一定条件下，仍然可能会发生传热恶化。由于这种传 热恶化现象类似于亚临界压力时的膜态沸腾，因而就称之 类膜态沸腾。 在拟临界温度附近，物性参数变化很大。当管壁温度大于 拟临界温度，工质平均温度又小于拟临界温度时，则水在 壁面处开始沿半径方向物性有很大变化。
4、雾状流
管子壁面上的水膜完全蒸干时，蒸汽中 仍然夹带着小液滴，形成雾状流。
（二）蒸发管内的传热
液体对流传热 过冷沸腾
饱和核态沸腾
强制水膜对流传热 欠液区 蒸汽对流传热
（三）两类传热恶化
（1）由于受热增强，汽泡产 生的速度超过汽泡脱离的速 度，在金属管壁与水之间形 成一层汽泡，把水和管壁隔 开，即由核态沸腾变成膜态 沸腾，管壁温度突然升高的 现象叫第Ⅰ类传热恶化。关 键参数为热负荷。
三、直流锅炉蒸发受热面的脉动性流动
定义：在管屏两端压差相同，当给水量和流出量 基本不变的情况下，管屏里管子流量随时间作周 期性波动的现象，叫脉动现象。 脉动种类
管间脉动
屏间(屏带或管屏间)脉动
整体脉动(全炉脉动)
管间脉动
并联工作的管子之间，某些管 子的进口水流量时大时小。 对于一根管子，进口的水量最 大时，出口蒸汽量最小； 一部分管子的水流量增大时， 另一部分水流量却在减小；与 此同时，出口蒸汽量也在进行 周期性变化。 整个管组的进水量和蒸汽量变 化不大。
直流锅炉的运行调节 (2)
3．汽温波动幅度过大
汽温突升或突降，除对锅炉各受热面焊口及 连接部分产生较大的热应力外，还将造成汽轮 机的汽缸和转子间的相对位移增加，即胀差增 加，严重时甚至可能发生叶轮与隔板的动静摩 擦，造成汽轮机的剧烈振动。
中间点的选择：一般为具有一定过热度的微过 热蒸汽（如分离器出口）。
低负荷时炉膛单位辐射热增加且煤水比稍稍 变大，将使中间点的焓值升高。因此，不同负荷 下中间点焓值的设定值并不是一个固定值。
调节中间点汽温的方法有两种：
一种是使给水量基本不变而调节燃料量； 另一种是保持燃料量不变而调节给水量。
前者称为以水为主的调节方法；后者称为 以燃料为主的调节方法。一般燃煤的直流锅炉， 由于煤量不易准确控制，常采用以水为主的调 节方法。
3.受热面沾污
炉膛结焦使锅炉传热量减少，排烟温度升高，锅 炉效率降低。对工质而言，则1kg工质的总吸热量减少。 而工质的加热热和蒸发热之和一定，所以，过热吸热 （包括过热器和再热器）减少。故过热汽温降低。但 再热器吸热因炉膛出口烟温的升高而增加，对于再热 汽温，进口再热汽温的降低和再热器吸热量的增大影 响相反，所以变化不大。
汽压的变化速率对锅炉也有影响
（汽包炉将可能造成蒸汽大量携带锅 水，使蒸汽品质恶化和过热汽温降 低。） （汽包炉汽压的急剧变化可能影响锅 炉水循环的安全性） 汽压经常反复地变化，使锅炉承压受 热面金属经常处于交变应力的作用下。
二、蒸汽压力的调节
1 影响汽压变化速率的因素
负荷变化速度 锅炉的蓄热能力 燃烧设备的惯性
内扰时如燃料量减小，也会引起汽压、汽 温降低。但内扰时汽压变化幅度小，且恢复迅 速；汽温变化幅度较大，且在调节之前不能自 行恢复。内扰时汽压与蒸汽流量同方向变化， 可依此判断是否内扰。
3直流锅炉给水控制、与调试
汽动给水泵A 汽动给水泵A 入口流量 出口压力 下限特性 f1(x) ＋ ∑1 ＋ △1 汽动给水泵A运行 N T1 A 安全裕量 ＋ A
汽动给水泵B 入口流量
汽动给水泵B 出口压力
电动给水泵C 入口流量
电动给水泵C 出口压力
下限特性 f2(x) ＋ ∑2 ＋ f3(x)
下限特性
安全裕量
＋ A ∑3
减温水流量Wj 省煤器 水冷壁 汽水分离器
低温过热器
屏式过热器
末级过热器
给水流量 W
直流锅炉的喷水减温示意图
燃水比例失调而引起汽温的变化时，仅依靠调节减温水 流量来控制汽温会使减温水流量大范围变化，一般最大喷水 流量为锅炉额定负荷下的给水流量10％左右，会失去调节作 用而影响锅炉安全运行。 为了避免因燃水比失衡而导致减温水流量变化过大，超出 可调范围，因此可利用减温水流量与锅炉总给水流量的比值 （喷水比）来对燃水比进行校正。
A
T1
∑
A SP
× PV PID N Y T2 A 0%
V≯
≮≯
再循环阀关
再循环阀开
T3
A
100%
再循环阀开度指令 给水泵最小流量控制方案
2、给水泵出口压力控制
在给水泵的运行过程中，可以通过调节 旁路阀门的开度、提高管路阻力来提高给 水泵出口压力，来防止给水泵的工作点落 在下限特性之外,这种措施也称为最大流量 保护。
＋
－
△2
－
＋ △3
－
＋
100%
N T2
汽动给水泵B运行
N
电动给水泵C运行
A
T3
＜
PID
给水旁路调节阀指令 给水泵出口压力控制
3、循环流量与储水箱水位控制
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１．２．２ 计算方法 国产 Ｕ Ｐ 型直流锅炉的水冷壁系统是包括
节流阀及各管件在内的并联管组 双炉膛的锅炉 水冷壁流程如附图所示 调整计算是根据管路 串 并联关系进行计算
原始工况下各节流阀阻力系数的计算 各管屏压差的计算 国产 Ｕ Ｐ 型直流炉的下辐射管屏有 ２ ９ ３ １ 根管子 中上辐射管屏有 ５９ ６１ 根管子 如图 １ 所示 设某管屏有 ｎ 根管子
关键词 ＵＰ型直流锅炉 水动力调整
摘 要 分析了国产ＵＰ 型直流炉水动力调整方面的几个问题 讨论了水动力冷 热态工况下调整计算的
不同方法
中图分类号 ＴＫ２２．１
文章标识码 Ａ
０ 前言
我国自 ７ ０ 年代以来自行设计并投产了一批 ３ ０ ０ Ｍ Ｗ 机组 Ｕ Ｐ 型直流锅炉 Ｕ Ｐ 型直流锅炉具 有结构简单 投资小 制造安装方便 适应快速负 荷变化等优点 但对这种 １０００ｔ／ ｈ 级别的 Ｕ Ｐ 炉 而言 由于不可避免地采用小口径 厚壁水冷壁 管 因而具有较强的热敏感性 也就是说 ＵＰ 型 直流炉在炉内工况偏离设计工况时 易产生较大 的热偏差 以致引起水冷壁爆管 无论是早期型 还是改进型 Ｕ Ｐ 炉 水冷壁爆漏一直都是突出的 问题 该型锅炉水冷壁爆漏的主要原因是水冷壁 的热偏差过大 从根本上讲 水冷壁的热偏差都 是由于锅炉水动力工况与炉内热负荷不相适应 而引起的 当热负荷与管内水流量之比偏离平均 值时便会引起热偏差 因此 保持锅炉水动力工 况与热负荷相适应是 Ｕ Ｐ 型直流炉安全运行的 重要条件 保证水动力工况适应热负荷工况的关 键是锅炉水动力的冷 热态调整
示侧墙 ｊ ３ 表示后墙
Ｇｊ
ｊ 墙上各回路总流量
Ｇ 总流量
各回路目标流量计算步骤
第一步 按调整顺序 令排在第 ｍ 只调整节
流阀之前的各节流阀 包括第 ｍ 只 阻力系数等
于标准工况下阻力系数 其余各节流阀阻力系数
取原始工况的阻力系数
第二步 初定初压 Ｐ ０ 及各回路流量Ｇｉ ０
流量步长 Ｇ
第三步 按下式计算压差及各管流量近似
值
Ｐ１
Ｐ０ Ｈ
２０
锅炉技术
第 ３２ 卷
式中
ｙｉ ０ ｙｉ １ ｙｉ ２
Ｐ ０ － ｆ ｉ（ Ｇ ｉ ０ ， Ｇ ｊ ０ ， Ｇ ）
Ｐ ０ ｆｉ Ｇｉ ０
Ｇ，Ｇ ｊ ０
Ｐ ０ ｆ ｉ Ｇ ｉ ０ ，Ｇ ｊ ０
Ｇ，Ｇ Ｇ ，Ｇ
第四步
Ｐ１
Ｇ ｉ １ 如满足精度要求
｜ Ｐ ｆｉ Ｇｉ １ ，Ｇ ｊ １ ，Ｇ
调整时应注意流量的变化 宜缓慢进 行 避免流量的大幅波动
调整时应注意对其它回路流量的影 响 因某回路流量的增加会引起其它各回路流量 的减少 因负荷不变总流量不变 在满足温度要 求的条件下 尽可能减少调整量 ２． ３ 调整量的确定
调整量的确定要综合考虑热偏差的大小及 热偏差产生的原因
冷态水动力工况不当引起热偏差时 偏差管调整的目标 流量由下式确定
［ ４ ］ 朱永超 １０００ｔ／ｈ 直流炉水动力调整方法和研究与实践 ［Ｊ］ 锅炉技术 １９９４， ７ ．
Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ａｄｊｕｓｔｉｎｇ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｆｏｒ Ｏｎｃｅ－ｔｈｒｏｕｇｈ Ｂｏｉｌｅｒ
第 ３２ 卷第 １ 期 ２０第０１１年期１ 月
锅炉技术 朱永超Ｂ Ｏ ＩＵＰＬ直Ｅ Ｒ流炉Ｔ水Ｅ Ｃ动Ｈ力Ｎ 冷Ｏ Ｌ Ｏ热Ｇ Ｙ态调整
文章编号 ＣＮ３１－１５０８ ２００１ ０１－００１７－０５
ＵＰ 型直流锅炉水动力调整
Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１ Ｊａｎ．１， ２７００１
朱永超
谏壁发电厂 镇江 ２１２００６
水动力系统是由各回路水冷壁管 混合器 管道 联箱等组成的复杂管系 图 １ 各回路之 间存在着复杂的联系 某一回路的调整不仅会影 响该回路本身的阻力 流量 而且会影响到其它 各回路的流量分配 各回路流量影响量不仅取决 于原有的流量 阻力分配情况和调整量 而且与 各回路相对位置有关 这使调整工作变得极其复 杂 要迅速而准确地将各回路流量 阻力调整到 要求值就更困难 目前许多研究所 发电厂都采 用计算机进行水动力调整 但计算机主要完成由 测速管差压求各回路流量的工作 节流阀的开关 操作由专业人员根据上述流量与拟定流量的偏 差及节流阀阻力情况凭经验掌握 这样不仅使水 动力调整的时间过长 而且保证不了调整的精
５ 结论
根据制造的两只 ＳＡ－３３ ５ Ｐ９ １ 集箱的最终实 物质量我公司今后制造此类产品 提供重要的技术保证
上接第 ２ ０ 页 超温工况
以上 ３ 式中 Ｄ ０ ｉ＇
ｉ ＇＇
该回路原始流量 该回路出口焓 超温管出口 温度大于出口压力对应的 饱和温度 该回路出口压力下对应饱和 汽焓
第三步 Ｇｉ １ ，Ｇ 则取 Ｐ ０
对于一定的精度 若 Ｐ １ ｆｉ 则 Ｐ １ 即为所求的解 否
Ｐ １ ， Ｇ ｉ ０ Ｇ ｉ １ 重复上述第
二步 第三步的计算 直至满足精度要求为止
其它管件压差
由于其它管件均属简单管件 可根据冷态工
质参数 管道结构及管内流量按流体力学原理可
计算出阻力系数和压差
节流阀压差的计算
则 Ｐ１
Ｇｉ １ 即为第 ｍ 只节流阀调整后的压差和各回路流
量 Ｇｍ １ 即为第 ｍ 回路的目标流量 若精度要求不
满足要求 则取 Ｐ ０
Ｐ １ ，Ｇｉ ０ Ｇｉ １ 重
复第三步 第四步计算 直到满足精度要求
各回路目标流量全部计算结束后 我们便可
按既定调整顺序 调整各节流阀开度 一旦被调
回路流量达到该回路目标流量 该回路调节即告
对于非常规运行的燃烧工况下 保
证温度温差不超标条件下 按等温原则调整 不
按等焓原则 以减少调整量
管间温差在允许范围内 管屏不超温时
一般不进行热态水动力的调整
温差超限或管屏超温时 应进行热态调
整 热态调整目标流量由以下 ８
９ 式确定
下转第 ２ ６ 页
２６
锅炉技术
第 ３２ 卷
热工装 在达到整体预热温度大于 ２ ０ ４ 的同
图 ２ 管屏示意 因同一管屏的各根管子共用进 出口联箱 所 以可把同管屏的管子视为一级并联回路 这样在同
第１ 期
朱永超 ＵＰ直流炉水动力冷 热态调整
１９
一阻力下各管流量满足如下方程 １
２
Ｐ ｆｉ Ｇ ｉ， Ｇ
Ｇ Ｇｉ
Ｇ ｎ
式 Ｐ 为管屏压降 Ｇｉ 为单管流量 Ｇ 为管屏流
管接头角焊缝 末级过热器出口集 箱上管接头角焊缝焊后 １ ０ ０ ％ Ｍ Ｔ 检查 发现个 别角焊缝有微小的弧坑裂纹 稍微打磨即被去 除 主要是焊工在施焊收弧时速度太快所造成 在再热器出口集箱上得到改进 再热器出口集 箱上管接头角焊缝焊后 １ ０ ０ ％ Ｍ Ｔ 检查均合格
对本体直线度进行检验 挠度为 ５ｍｍ 达到标准要求 免除校正
ｉ０ 该回路入口水焓 ｔ＇ 出口压力对应饱和水焓 ｉ 下辐射出口平均焓
参考文献
［ １ ］ 电站锅炉水动力计算方法［Ｓ］．上海发电设备成套设计研 究所 １９８４，１ ２
［ ２ ］ 张鉴燮 国产３００ＭＷ 机组ＵＰ 型直流炉 四管爆漏特性 的研究［Ｊ］ 中国电力 １９９６， ８ ．
［ ３ ］ 王广军 强制流动蒸汽系统水动力特性的数值分析方法及 应用［Ｊ］ 中国电机工程学报 １９９７ １７ １ ．
完成 可进入下一只节流阀的调节
２ 热态调整
２．１ 热偏差产生的原因 热偏差产生的原因主要有 冷态水动力调整选定的热负荷系数不当 冷态水动力调整不够准确 燃烧工况偏离设计工况 如局部燃烧
器停用 火焰偏斜等 负荷偏离设计工况 节流阀等管件结垢
炉内结焦 ２．２ 热态调整的基本要求
热态调整是当水冷壁存在危及其安全运行的 热偏差 燃烧调整无效的情况下 对个别偏差管 屏流量进行的调整 热态调整的基本要求
式中
工质密度
ｗ 节流阀进口管内平均流速 ｇ 重力加速度
标准工况下各节流阀阻力系数的计算 标准工况即各回路流量等于按热负荷系数的 计算流量 最小节流阀阻力等于拟定值的工况 计算前已知各流量及最小节流阀压降 各回路节 流阀阻力系数的计算可按原始工况的计算方法进 行
目标流量的计算 确定调整顺序后便可进行目标流量的计算 某回路目标流量是指排在该回路调整顺序之前 的各节流阀 包括该回路 已调好 其它节流阀未 调时该回路的流量
量 ｎ 为管子根数
管屏压差计算步骤
第一步 先取定初压差 Ｐ ０ 及各管流量
Ｇ ｉ ０ 流量步长 Ｇ 考虑到同屏内各管流量不 会相差太大 令 Ｇ ｉ ０ Ｇ ／ ｎ
第二步 按下式计算管屏压差及各管流量的
近似值
上式中 ｙ ｉ ０ ｙ ｉ １
Ｐ ０ ｆｉ Ｇｉ ０ ，Ｇ
Ｐ ０ ｆｉ Ｇｉ ０
Ｇ，Ｇ
由于水动力调整前至少有一个节流阀的压
差已经过实测为已知值 则整个水动力系统的总
压降便可沿该已知压差节流阀的水流量求得 根
据并联管路 流量相加 压差相等 串联管路 压
差相加 流量相等 的原则 通过简单的代数运算
便可求得其它各节流阀的压降
节流阀阻力系数的计算
节流阀阻力系数用下列公式计算
Ｒ ２ Ｐ／
ｗ２
收稿日期 ２０００－９－１０
１８
锅炉技术
第 ３２ 卷
图 １ 国产 Ｕ Ｐ 型锅炉炉膛及水冷壁流程图
度 本文所阐述的水动力调整计算方法将力求解 决水动力调整的速度和精度问题 １． ２ 调整计算方法
水动力调整的实质是节流阀阻力系数的合 理整定 调整计算的关键是求各回路目标流量 即求当某节流阀阻力系数从原始状态调到整定 值时该回路的流量 在实际调整时就可以此流量 作为调整监视的依据 使该节流阀流量等于目标 流量 使节流阀阻力系数达到整定值 １．２．１ 计算条件
热态调整首先应消除管屏超温现 象 下辐射出口一般都处于饱和状态 一旦发现 下辐射出口汽温超过饱和温度 则应开大相应的 节流阀 反之若下辐射出口汽温低于饱和温度 应适当关小相应的节流阀