再热汽温的调整方式对热效率的影响分析20060924-1159156274
简述温度变化对热效率的影响
.
1 一 实测燃气消耗量,r I l 3 ;
扩一
— —
试 验 时 的大气压 力 ,k P a ; 实 测 燃 气 流 量 计 内 的燃 气 相 对 静 压
力 ,k P a :
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试验 时 的大气 压 力 ,k P a ;
通 过相 关 的计算 ,验证 了温 度变 化对 测试 结 果 的影 响。
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1 环境温度对测试热效率的影响 在实测热负荷的计算公式中:
式 中:
实测热效率 ,%;
? l 一 加热水 量 , ; C _—一 l 水 的 比热 ,C = 4 . 1 9  ̄ 1 0 ~ MJ / k g ・ ℃;
工况二的热效率为: 工 况 二 = 叩 3 o 0 + 0 . 0 0 1 5 1 A t / 1
玎工 况 一 一 叩工 况 : : =一 0 . 0 1 7 △ q 2 — 0 . 0 01 5 1 6 r h
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工况 二 的热效 率为 :
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5 . 4 71 —5 . 4 7 ,
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6 . 2 6 4— 5 . 4 7/ 、
( 1 ) 锅 的直径和高度——影响燃烧效果、 火焰形 状 、火焰与锅体的接触程度以及对流换热系数; f 2 ) 水位 的高度——影 响锅体与火焰之 间的传
再热汽温变化对机组热耗率影响的修正分析
再 热 汽 温 变 化 对 汽 轮 机 热 耗 率 的 修 正 ,是 以 列 矩 阵 。
收 稿 日期 :2 1 0 02— 6—1 。 1
作者简介 :闫顺林 ( 99一 ,男 ,教授 ,主要 从事 火 电机 组节 能理 论 、节 能技 术及 锅 炉燃 烧稳 定性 的研 究 ,E m i:yn 15 ) . al a —
在 电厂 实 际 运 行 中 ,再 热 蒸 汽 温 度 会 不 可 避 型 的基础 上 建立 的数 学 模 型 ,即热 力 系统 的汽 轮 机 免地 发 生 扰 动 ,偏 离 设 计 值 ,从 而 影 响 机 组 的热 内功 方程 、机 组 的 循 环 吸 热 量 方 程 和 汽 水 分 布 方
关键词 :再 热汽温;热耗 率;热耗修正 曲线 ;热经济性
中 图 分 类 号 :T 2 2 K 6 文 献标 识码 :A
再 热 汽 温变 化 后 ,影 响 汽 轮 机 发 电机 组 热 耗 率 变
0 引言
化 的数 值 占机 组 热 耗 率 的 百 分 率 表 示 ,单 位 为 “ ” 。在火 电机 组 热 经 济 性 分 析 的 统 一 物 理 模 %
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第 9期
闫顺 林 ,等 再热汽温变化对 机组 热耗率影响的修正分析
文 献 [ ] 在 火 电 机 组 热 经 济 性 分 析 的 统 一 机 组 为 例 ,利 用 本 文 计 算 模 型 计 算 了 三 阀全 开 工 7 物理 模 型 和 数 学 模 型 的 基 础 上 ,建 立 了 多 元 扰 动 况 下 再 热 汽 温 的 变 化 对 热 耗 率 的修 正 率 ,具 体 结
锅炉汽温调整方法及影响因素
锅炉汽温调整方法及影响因素汽温是机炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一汽温是机炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一,由于影响汽温的因素多,影响过程复杂多变,调节过程惯性大,这就要求汽温调节应勤分析、多观察,树立起超前调节的思想。
在机组工况发生变化时,应加强对汽温的监视与调整,分析其影响因素与变化的关系,摸索出汽温调节的一些经验,来指导我们的调整操作。
下面,我们对一些典型工况进行分析,并提出一些指导性措施。
由于汽温变化的复杂性,大家在应用过程中要结合实际遇到的情况学会灵活变通,不可生吞活剥。
汽温调整的原则:汽温调整的原则:1)在锅炉运行过程中,汽温的稳定取决于烟气侧放热量与蒸汽侧吸热量的平衡,在实际锅炉运行中受各种工况的影响其平衡是一种不稳定的动态平衡,作为运行值班员一定要熟练掌握影响汽温的各种因素,才能在工况发生变化时及时调整好汽温。
2)运行中应严格监视和调整主蒸汽及再热蒸汽温度正常。
3)主蒸汽温度通过两级喷水减温器进行调节,一级减温为主要调整手段进行粗调,二级减温器进行细调维持过热器出口汽温。
4)再热蒸汽温度的调整以摆角为主要调节手段,事故喷水减温器是调节再热汽温的辅助手段,尽量少用或不用再热器事故喷水以提高机组经济性。
5)主汽温度调整应根据过热器各段温度变化趋势及时超前进行,只要中间点温度能够维持正常则高过出口汽温也能维持正常,减温水不可猛增猛减,以防汽温失调。
6)锅炉运行中注意调整汽温正常的同时,还应注意锅炉各受热面的壁温情况,防止锅炉受热面金属超温。
汽温调节的方法:1、主蒸汽温度高时应采取下列措施1) 开大减温水调整门,并注意减温水量与减温器后汽温的变化2) 调整燃烧降低火焰中心,减少上层燃烧器的风煤量,增加下层燃烧器的风煤量;3) 降低锅炉负荷,必要时可停止上排磨煤机的运行;4) 加强水冷壁的吹灰。
2、主蒸汽温度低时应采取下列措施1) 关小减温水调整门,注意减温水量与减温器后汽温的变化,必要时关闭减温水隔绝门;2) 调整燃烧提高火焰中心,增加上层燃烧器的风煤量,减少下层燃烧器的风煤量;3) 增加锅炉负荷,必要时可投入上排磨煤机运行;4) 加强过热器吹灰。
过、再热汽温变化的影响因素及调节方法_图文
主蒸汽温度与再热蒸汽温度的稳定对机组的安全经 济运行是非常重要的。过热蒸汽温度控制的任务是维 持过热器出口蒸汽温度在允许的范围之内,并保护过 热器,使其管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸 汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点,蒸汽温度过 高会使过热器管壁金属强度下降,以至烧坏过热器的 高温段,严重影响安全。
汽温影响因素:锅炉的受热面设计时,规定了锅炉的 燃料特性、给水温度、过剩空气系数和各种热损失等 额定参数,但实际运行时由于各种扰动,不能获得设 计预定的工况,导致锅炉的蒸汽参数发生变化。
内扰—由锅炉设备本身的工作条件变化所引起,如受 热面积灰、结渣,烟道漏风等因素; 外扰—由锅炉外部的条件引起时,如用户对锅炉负荷 需要的变化随时间而变化。
过、再热汽温变化的影响因素及调节方法_图 文.ppt
一 、过、再热汽温变化的影响因素
控制汽温的重要性,影响汽温变化的因素。
二、过热器、再热器汽温调节方法
蒸汽侧和烟气侧调温方法受热 面部件; 再热器—将汽轮机高压缸排汽重新加热到额定再热温 度的锅炉受热面部件。
由于汽温对象的复杂性,给汽温控制带来许多 的困难,其主要难点表现在以下几个方面:
1、影响汽温变化的因素很多,例如,蒸汽负 荷、减温水量、烟气侧的过剩空气系数和火焰中 心位置、燃料成分等都可能引起汽温变化。
各因素对过热汽温影响
影响因素 )
锅炉负荷 ±10% 炉膛过剩空气系数 ±10% 给水温度 ±10℃ 燃煤水分 ±1% 燃煤灰分 ±10%
利用送风量调节汽温是有限度的,超过了范围将造 成不良后果。因为过多的送风量不但增加了送、吸 风机是耗电量,降低了电厂的经济性,而且增大了 排烟热损失,降低锅炉热效率。特别是燃油锅炉对 过剩空气量的控制就更为重要。过剩空气量的增加 ,不但加速空气预热器的腐蚀,还有可能引起可燃 物在尾部受热面的堆积,导致尾部受热面再燃烧
通过技改提升再热汽温对降低煤耗的影响措施
通过技改提升再热汽温对降低煤耗的影响措施发布时间:2021-04-07T07:04:00.071Z 来源:《福光技术》2020年24期作者:白建军[导读] 热动系统是发电厂经济运行和最大能源消耗的关键因素。
其中如何在不断增长的需求和有限的能源使用之间取得平衡是发电厂的一个重要研究课题。
本文选取了某电厂作为研究对象,针对其机组运行的问题进行了分析,并提出了技改方案,并对最后的结果进行了分析,希望为相关研究提供一定的参考。
白建军国能粤电台山发电有限公司 529228摘要:热动系统是发电厂经济运行和最大能源消耗的关键因素。
其中如何在不断增长的需求和有限的能源使用之间取得平衡是发电厂的一个重要研究课题。
本文选取了某电厂作为研究对象,针对其机组运行的问题进行了分析,并提出了技改方案,并对最后的结果进行了分析,希望为相关研究提供一定的参考。
关键词:热电厂;热动系统;节能优化;减排前言火电厂热动系统是电力企业的重要生产设备,其运行质量、生产效率关系到设备用电安全需求,关系到电厂生存发展和社会稳定供电。
火电厂热动体系是电力企业运行体系耗能关键环节,管控不好会增加能源消耗,不利于电厂可持续发展。
1当前某电厂中关于一号锅炉机组中存在的问题1.11#1 锅炉1)低负荷时 SCR 入口烟温偏低(负荷低于 350MW 时小于295℃),导致脱硝系统被迫撤出。
脱硝系统撤出后锅炉出口的氮氧化物排放浓度偏大,负荷低于 300MW 时 NOx 折算后浓度达500mg/Nm3 左右,冬季低负荷时 SCR 入口烟温更低。
2)再热器减温水量在 400MW ~ 500MW 负荷段偏大 30t/h 左右,壁温分布情况:过热器左高右低,再热器右侧壁温较高易超温;汽温情况:主汽温度右侧偏低,高负荷段有时存在欠温情况;再热汽两侧温度偏差不大,但低负荷段存在欠温情况(530℃以下)。
3)高负荷段屏过、末级过热器结渣会有增加,右侧大屏过热器因结渣偏多导致吸热量减少(温升只有 53℃,左侧温升可以达 65℃左右)导致右侧过热器汽温水平较低,同时末过出口烟温升高对右侧再热器汽温控制造成影响(减温水量不够)。
锅炉主再热汽温调整分析
锅炉主再热汽温调整分析锅炉主蒸汽温度及再热蒸汽温度是锅炉运行的重要经济指标,本文就锅炉主、再热汽温度的调整从调整的意义、影响因素、调整方法、汽温特性、异常工况下的汽温调整五个方面对锅炉运行中汽温的调整进行了阐述。
一.汽温调整的意义:1. 锅炉运行调整的目的之一就是为汽轮机提供参数、品质合格的蒸汽以冲动汽轮机做功,而蒸汽参数要合格必然要求对蒸汽参数进行调整。
就汽温而言,主要是要通过调整使其满足经济性高、安全性好和投资成本低的要求。
2. 根据郎肯循环的原理:蒸汽初参数(蒸汽压力、温度)越高,蒸汽焓越大,做功能力越强。
在终参数不变的前提下,效率越高。
因此,从循环效率角度讲,汽温越高越好。
但是,汽温提高后,锅炉蒸汽系统及汽轮机通流布分势必要采用耐温更高的昂贵金属材料,造成投资成本的大大增加。
因此,提高汽温受到锅炉受热面和汽轮机汽缸转子隔板等材质的限制。
对于已设计建成的机组若汽温超高限运行,将会引起上述设备超温强度降低甚至过热损坏,还会导致汽缸蠕胀变形,叶片在轴上的套装松弛,机组震动或动静摩擦,严重时使设备损坏。
所以,要通过运行调整严格控制汽温变化在允许范围内。
3. 汽温过低,如果是减温水量过大,可能在锅炉过热器、再热器管排中形成水塞,管段内蒸汽不流通造成局部过热爆管。
对机组来说,由于蒸汽初参数降低,循环效率降低煤耗增加,严重时会造成汽轮机末级蒸汽湿度过大。
4. 若汽温突降,会在锅炉各受热面的焊口及连接处汽轮机的汽缸转子等部分产生较大的热应力,甚至可能产生水冲击,造成汽轮机叶片断裂损坏事故。
综上所述,调整主、再热汽温稳定,对机组的安全、经济运行意义重大。
二.影响汽温变化的因素:要做好气温的调整,首先得了解影响汽温变化的因素及影响趋势,正确把握了汽温影响因素,才能正确指导我们对汽温进行有效的调整,使汽温可控在理想范围。
总的来讲,影响汽温变化的因素可以分成两部分,即蒸汽侧、烟气侧对汽温变化的影响。
下面就分别通过烟气侧和蒸汽侧两方面来分析这些因素对汽温的影响:1.烟气侧的影响因素:1)、燃烧强度的影响。
锅炉再热器汽温度调节品质差原因分析及对策
锅炉再热汽温度调节品质差原因分析及对策杨宝林 河北衡丰发电有限责任公司摘 要:本文论述了通过加强锅炉运行管理,提高运行人员操作人水平,从而达到提高锅炉再热汽温调节品质,延长了锅炉“四管”工作寿命,从而保证锅炉的稳定运行。
关键词:运行管理 热偏差 再热汽 汽温调整 防止超温。
0 前 言我厂锅炉再热汽温存在调节品质差,再热器左右侧热偏差大等问题,主要原因是:再热汽温调节是通过改变布置于水平烟道中的烟气档板开度来实现的,而且烟气挡板调节时,只能调节再热器的低温管组换热,过渡管组和高温管组无法实现调节。
减温水做为事故喷水调节再热汽温,布置在再热器入口,迟缓性较大。
这就造成了再热汽调节迟缓,稳定性差的特点。
另外,再热器内工质流量流减少,冷却效果差,使其工作条件恶化,而热偏差存在会造成容易使再热器金属超温,所以,必须提高再热汽温的调节品质,是保证再热器的安全运行的一项主要工作。
1 锅炉概况衡丰发电有限责任公司安装两台北京巴威公司生产的B&WB—1025/18.3—M型、亚临界参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、半露天、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉。
设计煤为阳泉无烟煤和晋中贫煤1:1比例混烧,在矩形燃烧室的前后墙上共布置了24支标准的EI —DRB旋流燃烧器,每墙分上、中、下三层,呈前后墙对充布置,制粉采用了钢球磨中间储仓式热风送粉系统,每台炉有四套制系统,分别为A、B、C、D四套制粉系统,出口三次风通过专门的喷口进入炉膛,其中A、D制粉系统的三次风进入后墙中、下和中、上层燃烧器之间,B.C制系统三次风进入前墙中、下和中、上层燃烧器之间。
再热器由水平管组、过渡管组和垂直管组构成,垂直管组(高温段)布置于水平烟道,水平管组(低温管)布置在尾部竖井烟道,过渡段布置在尾部烟道转向室内,在再热器的烟气出口安装了烟气调节挡板,再热汽温以烟气挡板调节为主,并辅助有事故喷水调节。
锅炉主要参数为:4-再热器冷段 5-再热器热段 3-低温过热器6、7-前、后屏式过热器8、9-高温过热冷、热段锅炉本体布置(图1)锅炉最大连续蒸发量:1025吨/时 : 过热蒸汽压力17.3Mpa 过热蒸汽温度: 540℃ 再热器出口温度:540℃再热器出口压力: 3.66Mpa 再热蒸汽流量:823.8吨/时前后墙燃烧器及三次风布置如图2(后墙与前墙对称分布):AB后墙OFA燃烧器布置(图2)2 再热器运行方面存在的问题我厂锅炉再热汽温存在调节品质差,燃烧工况变化时,再热汽温波动大,稳定性差,在燃烧工况变化时,波动±10℃;低负荷时(180MW 以下),再热汽温热偏差大,依靠运行手段无法实现调平,主要表是:2.1 再热汽左、右侧温度偏差大,特别在180MW 负荷以下时,针对不同制粉系统的运行方式,左右侧最偏差最高能达30℃。
火电厂锅炉主再热汽温调整分析
火电厂锅炉主再热汽温调整分析摘要:随着国家经济的快速发展,促进各领域的不断提高。
火电厂也随之而进步,在火电厂中,为了更好的提高机组热效率,普遍对蒸汽进行再热处理,国外一些先进机组甚至已经实现二次再热处理,国内对二次再热的研究还处于初步阶段。
火电厂锅炉的蒸汽温度参数对电厂的安全运行具有重要影响。
再热汽温偏高,容易达到材料的极限值直接使再热汽管道破裂。
再热汽温偏低则会降低机组热效率,也会使蒸汽湿度增大进而增加最后几级涡轮叶片的损坏几率。
再热汽温控制不稳尤其出现大幅度波动很容易造成机组疲劳,缩短机组的使用寿命。
因此有效地控制再热汽温在给定范围内,对机组的安全经济运行具有重要意义。
关键词:火电厂;锅炉主;再热汽温调整引言火电厂锅炉的运行是为汽轮机做功提供合格的蒸汽。
通常情况下,在终参数不变的情况下,蒸汽的初参数越高,做功的效率就越高。
因此,从循环效率角度来看,蒸汽的汽温越高越好,但实际应用中,如果汽温过高,锅炉的蒸汽系统以及汽轮机等相关设备就需要耐高温的材料,这样又增加了生产成本。
对于已经运行的机组来说,如果汽温长时间处于较高的温度,就会导致相关的设备上的零部件发生变形,会导致机组振动或者是产生动静摩擦,甚至会让设备损坏。
如果是汽温过低,蒸汽的初参数就会下降,就会降低循环的效率,增加煤耗,如果是汽温突然发生变化的话,很可能会在汽轮机的汽缸转子等部位产生较大的热应力,导致汽轮机叶片损坏等。
因此,调整锅炉的主再热汽温,对于机组的安全运行具有重要的意义。
1问题存在的基础1.1再热蒸汽特性再热蒸汽来源于汽轮机高压缸排汽,经锅炉加热后进入中、低压缸做功。
该流程使得再热蒸汽具有如下特点:(1)比热容小,对再热器吸热量变化敏感。
以亚临界锅炉为例,满负荷过热蒸汽为16~17MPa时,再热蒸汽压力约3~4MPa,比热容为相同温度条件下过热蒸汽比热容的1/4左右,相同吸热量时,再热汽温变化量为过热汽温变化量的4倍,适合用吸热量变化来调整。
过、再热汽温变化的影响因素及调节方法
汽温特性——锅炉负荷变化时,过热器与再热器
出口蒸汽温度跟随变化的规律。(负荷对汽 温影响)
℃
1 —辐射式过热器 2 —半辐射式过热器 3 —对流式过热器
汽 温
额定汽温
本厂2*300MW单元机组,锅炉形式为亚临界、 一次中间再热、自然循环锅炉,汽轮机形式为亚 临界、单轴、双缸、双排汽、中间再热凝汽式。 以此机组为例分析气温影响因素及调节方法。
★汽温的调节方式
蒸汽侧调节方法 烟气侧调节方法
★各类汽温调节方式的基本要求为:
①调节范围广(60/70—100%负荷); ②调节惯性或延迟时间小,灵敏度好; ③结构简单可靠,维护工作量小; ④附加的金属消耗量和能量消耗量小;
⑤对电站循环热效率影响小。
蒸汽侧的调节,是指通过降低蒸汽的焓值来调
节温度。例如喷水式减温器向过热器中喷水,喷 入的水的加热和蒸发要消耗过热蒸汽的一部分热 量,从而使汽温下降,调节喷入的水量,可以达 到调节汽温的目的。
过、再热汽温变化的影响因素及 调节方法
—白文方
一 、过、再热汽温变化的影响因素
控制汽温的重要性,影响汽温变化的因素。
二、过热器、再热器汽温调节方法
蒸汽侧和烟气侧调温方法与原理,汽温调节选择 原则。
过热器—将饱和蒸汽加热到额定过热温度的锅炉受热 面部件; 再热器—将汽轮机高压缸排汽重新加热到额定再热温 度的锅炉受热面部件。
汽温影响因素:锅炉的受热面设计时,规定了锅炉的 燃料特性、给水温度、过剩空气系数和各种热损失等 额定参数,但实际运行时由于各种扰动,不能获得设 计预定的工况,导致锅炉的蒸汽参数发生变化。
内扰—由锅炉设备本身的工作条件变化所引起,如受 热面积灰、结渣,烟道漏风等因素; 外扰—由锅炉外部的条件引起时,如用户对锅炉负荷 需要的变化随时间而变化。
影响汽轮机热效率的因素及提高热效率的方法
影响汽轮机热效率的因素及提高热效率的方法摘要随着电力行业的不断发展,电力对人们的生产生活影响越来越大,为了保障电力的供应以满足人们生产生活的需要,发电企业要保障发电机组运行的长期性、稳定性和经济性。
汽轮机作为发电厂中最重要的设备,它的运行效率的高低直接影响了发电厂的发电效率。
本文针对汽轮机发展的一些情况,分析了影响汽轮机热效率提高的几个因素,并提出了提高汽轮机热效率的几个方法,对发电企业的实际生产有一定的指导意义。
关键词汽轮机;热效率;蒸汽参数0 引言电力使用的便捷性,使得它成为人们生产生活中必不可少的能源。
随着我国经济的不断发展,各行各业对电力的需求也越来越大,而一个国家电力行业发展的水平,在某种程度上可以反映一个国家发展的程度。
由于通过常规燃料的燃烧产生蒸汽以推动汽轮机运转来发电,技术应用比较简单、可操作性强、运行比较稳定,因此我国电力的来源中,常规的火力发电厂占了很大的比例。
虽然我国目前也建了几座核能发电站,但它的发电原理仍然是依靠核燃料产生蒸汽以驱动汽轮机运转来发电的,只是产生蒸汽的方式不一样。
由于我国常规火力发电产的发电量占总发电量的比例较大,消耗了大量的燃煤等化石原料,而这些化石燃料又是不可再生资源,因此,想办法提高汽轮机的热效率是一个十分重要的课题。
本文分析了影响汽轮机热效率提高的几个因素,并针对这些因素提出了几个提高汽轮机热效率的方法。
1 影响汽轮机热效率的因素1.1安装因素对汽轮机热效率的影响汽轮机是以蒸汽为动力来实现运转的,因此汽轮机在将蒸汽能量转化为动力的过程中会出现多种形式的能量损失,主要的有以下几种:蒸汽在推动汽轮机叶片转动的过程中损失的能量,蒸汽离开叶片时损失的能量,蒸汽与汽轮机摩擦损失的能量,由于汽轮机零部件安装不合理导致蒸汽泄露损失的能量等。
这些能量的损失严重影响到汽轮机的运行效率。
影响汽轮机热效率提高的因素有多种,其中安装因素占了很大的一部分,主要包括:汽轮机各个零件间的间隙,汽轮机控制系统的性能,控制汽轮机运行的各个系统间的配合,汽轮机中汽缸的保温效果,操纵汽轮机运行的操作人员的能力等。
浅谈再热汽温的调节
芑
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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摆动式燃烧器 的摆动范 围通常在一 0 ~ 0之 间。过高会增加 飞灰 3 。2 。 可燃物 , 过低则冲击冷灰斗 , 易结焦 。 燃烧器倾角每摆动+ 0 , 1。可使炉膛 出口烟温变化± O ,再热汽温变化 8 0 3。 ~1℃。因此 ,摆动式燃 烧器可在 4~O 0 5 ℃范 围 内调 节 再 热 汽 温 , 温 幅度 较 宽 。 调 再热汽温的调节必然影响到过热汽温 , 因此应很好地协调。对此 , C E炉的传统设计根 据再热 汽温变化来控制喷嘴摆角 , 再根据过热蒸汽 温度来调节喷水量。 M R负荷时 , 在 C 喷嘴角度 为水平 , 喷水量也基本为 零。 随着负荷 的降低 , 喷水量增加 ,0 7 %MC R时 , 喷水量达最大值。 此后 , 随着负荷 的降低 , 喷水量又减少 , 直至 5 %MC 0 R时减温水 量对零 , 过热 器可调节温度 5c 0C。 燃烧器摆动时要求各层严格同步 ,否则将使炉内的空气动力场紊 乱 , 响燃烧 。实际运行中 , 影 由于热态运行致使燃烧器销子断裂或机构 卡死 , 常难 以达到上述要求 。目 前摆动式燃烧器调节 器温 的最大问题是 可靠性较差 。由于无法摆动 , 再热器的正常调温只有启用事故喷水 , 致 使机组运行经济性降低。 图 2为挡板调温的再 热汽温调节系统示意。再热汽温作为主调节 信号 , 它与给定值 比较后 , 出差值 △t , t '给定值 。蒸 汽流量信 输 = 即 ”- 0 n 一 号是再热汽温的一个导前信号 ,它在再热汽温尚未改变以前即调节指 令, 提前改变挡板开度 , 而克服被控对象的滞后和惯性 。 从
再热蒸汽温度调节系统
再热蒸汽温度调节系统大中小再热汽温调节系统的任务是维持再热汽温为规定值。
由于再热蒸汽的汽压低、流量小,传热系数小,所以再热器多布置在垂直烟道或水平烟道之中,属于纯对流受热面,因而再热汽温受锅炉负荷变化的影响较大。
图8-20表示出再热汽温θ与蒸汽流量D之间的静态关系。
由此可见要保持再热汽温为规定值,负荷变化时必须进行调节。
图8-20影响再热汽温的因素很多,如机组负荷的大小、火焰中心的位置变化、过剩空气量的变化、受热面积灰的多少,等等。
在各种扰动下,再热汽温的动态响应特性与主汽温相类似,共同的特点为有迟延、有惯性、有自平衡能力。
再热汽温调节与过热汽温调节不同,虽然利用喷水调温具有迟延小,灵敏度高的优点,但再热汽温用喷水调节,则势必增大汽机中、低压缸的流量,相应增加了中、低压缸的功率,如果机组总功率(负荷)保持不变,势必减少高压缸的功率与流量,这就等于用部分低压蒸汽循环代替高压蒸汽循环,导致整个单元机组循环热效率降低,热经济性变差。
在超高压机组中,喷入1%额定蒸发量的减温水至再热器,将使循环效率降低0.1%~0.2%。
因此再热汽温的调节很少采用喷水调节作为主要调温手段,而只作为事故喷水或辅助调温手段。
而再热汽温多数采用烟气侧调节方法。
在烟气侧调节再热汽温的方法有烟气旁路法、摆动燃烧器倾角法、烟气再循环法等;少数电厂采用蒸汽侧调节再热汽温如汽——汽交换器法等。
1.烟气旁路法烟气旁路法也称烟气挡板调节法,它是通过调节烟气挡板开度来改变流过过热器受热面和再热器受热面的烟气分配比例,从而达到调节再热汽温目的的。
烟气挡板在炉内的布置如图8-21所示。
采用这种方法时炉子尾部烟道分成两个并行烟道,左侧主烟道中布置低温段再热器,右侧旁路烟道中布置低温对流过热器,它们的下方布置省煤器的下面,分为主、旁烟道,烟气流量相对变化达60%左右,再热汽温变化量约为50℃,相应地低温对流过热器出口汽温也将到影响。
(图8-21)烟气挡板调节再热汽温的主要特性有:(1)用挡板调节再热汽温有一定的迟延,一般在挡板动作1.5分钟后,再热汽温才开始变化,10分钟左右趋于稳定。
再热蒸汽温度调节系统
再热蒸汽温度调节系统大中小再热汽温调节系统的任务是维持再热汽温为规定值。
由于再热蒸汽的汽压低、流量小,传热系数小,所以再热器多布置在垂直烟道或水平烟道之中,属于纯对流受热面,因而再热汽温受锅炉负荷变化的影响较大。
图8-20表示出再热汽温θ与蒸汽流量D之间的静态关系。
由此可见要保持再热汽温为规定值,负荷变化时必须进行调节。
图8-20影响再热汽温的因素很多,如机组负荷的大小、火焰中心的位置变化、过剩空气量的变化、受热面积灰的多少,等等。
在各种扰动下,再热汽温的动态响应特性与主汽温相类似,共同的特点为有迟延、有惯性、有自平衡能力。
再热汽温调节与过热汽温调节不同,虽然利用喷水调温具有迟延小,灵敏度高的优点,但再热汽温用喷水调节,则势必增大汽机中、低压缸的流量,相应增加了中、低压缸的功率,如果机组总功率(负荷)保持不变,势必减少高压缸的功率与流量,这就等于用部分低压蒸汽循环代替高压蒸汽循环,导致整个单元机组循环热效率降低,热经济性变差。
在超高压机组中,喷入1%额定蒸发量的减温水至再热器,将使循环效率降低0.1%~0.2%。
因此再热汽温的调节很少采用喷水调节作为主要调温手段,而只作为事故喷水或辅助调温手段。
而再热汽温多数采用烟气侧调节方法。
在烟气侧调节再热汽温的方法有烟气旁路法、摆动燃烧器倾角法、烟气再循环法等;少数电厂采用蒸汽侧调节再热汽温如汽——汽交换器法等。
1.烟气旁路法烟气旁路法也称烟气挡板调节法,它是通过调节烟气挡板开度来改变流过过热器受热面和再热器受热面的烟气分配比例,从而达到调节再热汽温目的的。
烟气挡板在炉内的布置如图8-21所示。
采用这种方法时炉子尾部烟道分成两个并行烟道,左侧主烟道中布置低温段再热器,右侧旁路烟道中布置低温对流过热器,它们的下方布置省煤器的下面,分为主、旁烟道,烟气流量相对变化达60%左右,再热汽温变化量约为50℃,相应地低温对流过热器出口汽温也将到影响。
(图8-21)烟气挡板调节再热汽温的主要特性有:(1)用挡板调节再热汽温有一定的迟延,一般在挡板动作1.5分钟后,再热汽温才开始变化,10分钟左右趋于稳定。
二次再热机组汽温的调整分析
二次再热机组汽温的调整分析摘要:随着锅炉技术水平的增强,超临界机组已是我国火力发电的主要形式。
而且,锅炉正逐渐向更大容量、更高参数以及二次再热方向快速进步。
目前,二次再热技术处于世界领先地位,其能效高、能耗低等一系列优势显著。
与传统的一次再热技术不同,二次再热技术的难点在于其机组结构更为复杂。
与此同时,对于锅炉而言,增加了一组再热器也增加了锅炉汽温调整的难度。
而在二次再热机组中,二次再热汽温调整成为一个主要难题。
本文对二次再热机组的二次再热汽温调整进行了详细的分析。
关键词:二次再热机组;汽温调整;分析引言对于锅炉而言,保持蒸汽温度在额定参数范围内运行是实现高经济效益的关键。
然而,蒸汽温度过高会导致受热面、汽机管道和汽机通流部件金属的损坏;而蒸汽温度过低则会影响热力循环效率,并使末级叶片受到过大的蒸汽湿度影响,从而降低其寿命。
此外,再热汽温度的大幅波动还会导致汽机中压缸转子与中压缸之间发生相应的变形,甚至可能引起汽轮机振动的增大。
一、再热汽温概述再热汽温是评估锅炉运行状况的关键参数。
假如汽温过高,会加速锅炉受热面以及蒸汽管道金属的蠕变速度,进而对锅炉的使用时间造成影响;而如果汽温过低,则会降低机组的热效率,提高汽耗率,并且对汽轮机末级叶片造成蒸汽湿度过大的腐蚀现象。
再热汽温这一指标具有较高的延迟性以及惯性,且受多种因素的影响。
这些因素包括:机组负荷的变化、煤质的变化、降温水量、受热表面的结焦、风煤配比、燃烧工况以及过剩空气系数等。
再热汽温对象受到不同扰动的影响,会呈现出非线性以及时变特性,给控制带来了挑战。
随着电网规模的扩大和大容量机组的提升,电网对发电机组的规定也逐渐严格。
发电机组需要具备更大的负荷调节范围和调整速率,为了应对快速负荷变化,再热器超温成为一个难题。
同时,过度使用喷水冷却会降低机组热效率。
所以,确保再热汽温自动调节系统的正常运行并兼顾机组的安全和经济性是一个长期且复杂的问题。
现阶段,随着火力发电技术的不断进步,二次再热超超临界发电技术也越来越成熟。
再热汽温的喷水减温调整方式对热效率的影响分析
再热汽温的调整方式对热效率的影响宋有生周义刘艳梅(内蒙古国电能源新丰热电厂012100)摘要:机组在运行时,再热汽温是变化和波动的,当再热汽温发生波动偏离额定值后,就会影响机组运行的经济性和安全性。
通过采用喷水减温调节控制锅炉再热汽温的方法进行研究,分析使用这种调节控制方法对锅炉及机组热效率的影响。
关键字:再热汽温方式热效率影响1、概述再热汽温的调整大致有烟气再循环、分隔烟道挡板、汽一汽热交换器和改变火焰中心高度四种方法。
利用再循环风机,将省煤器后部分低温烟气抽出,再从冷灰斗附近送入炉膛,以改变辐射受热面和对流受热面的吸热比例。
对于布置在对流烟道内的再热器,当负荷降低时,再热汽温降低,可增加再循环烟气量,使再热器吸热量增加,保持再热汽温不变。
用隔墙将尾部烟道分成两个并列烟道,在两烟道中分别布置过热器与再热器,并列烟道省煤器后装有烟道挡板,调节挡板开度可以改变流经两个烟道的烟气流量,从而调节再热汽温。
汽一汽热交换器是利用过热蒸汽加热再热蒸汽以调节再热汽温的设备。
对于设置壁式再热器和半辐射式再热器的锅炉可以通过改变炉膛火焰中心的高度来调节再热汽温。
另外再热器还设置微量喷水作为辅助细调手段。
汽轮电机组再热汽温随机组主汽温度和发电机组的负荷变化而变化,再热汽温的变化也会影响发电机组的循环热经济性和安全性。
第一,当再热汽温升高超过允许范围时,会使锅炉再热器、汽轮机中压缸前几级金属材料的强度,因超温有明显的下降趋势,这样会缩短设备的使用寿命,如果再热汽温过高时,则会引起再热器管子爆破泄漏事故导致机组无法继续运行,将使发电量受到损失和机组检修启停费用增加等;第二,当再热汽温变化降低超过允许范围时,会使汽轮机中压缸末级叶片的应力增大,末级叶片的蒸汽湿度增加,湿汽损失增大热效率降低,若长期在低温下运行,则末级叶片会受到严重的侵蚀而缩短检修周期,更重要的是末级叶片因受到侵蚀通流面积改变,级效率降低经济性下降;第三,当再热汽温急剧发生变化时,则会引起中压缸金属部件的热应力、热变形大幅度变化,导致机组轴系发生物理变形,机组的动平衡受到破坏,极易诱发机组支撑点轴承、轴瓦振动事故。
浅谈再热蒸汽温度调整方式对循环热效率的影响
11 调整 烟气 挡板 法 .
喷水 减 温法 只作 为机 组启停 过程 中 ,事故 情况
下 的辅 助应 急手 段 , 或者在 正 常运行 中 , 间断性 的投
1 再 热 蒸 汽 温 度 调 整 方 式 分 类
在现 代大容 量机 组 的热力 系统 中 ,蒸汽 温度 的
系统 布置 的 限制 , 用起来 有 一定 局限性 。 使
1 _ 喷 水 减 温 法 3
调节方 式 多种多样 ,但 大体 上 可分 为从蒸 汽侧 和 烟
汽侧调 节两 大类 .每类 调节 方 式 中分别 又包含 有 多 种不 同的方 法 。 常 所采用 的 调节方 法有 : 通 调整 烟 气
入 极 其 微 量 的减 温 水 作 为 再 热 汽温 的精 细 调整 手 段 ,这 主要 是考 虑 到机组 在启停 运行 工况 中或 事故 情 况下 可 以增加 再热 器蒸 汽 流量 ,充分冷 却再 热器 管 壁 , 到保 护再 热器 的 目的 。另外 , 起 使用 减温 水 调
整 再热 汽温 时 . 注 意“ 应 防止 喷水 倒入 汽轮 机 的高压
烟道 的烟气 流量 ,从 而改变 再热 器 的热交 换量 来 调
缸 内造 成水 击事 件 ,更主 重要 的是减 温水 的投 入会
降低 机组 的热 经济性 。 所 以在正 常运行 调整 中 , ” 它是
一
种不 能经 常连 续采 用 ,而且尽 量避 免 长时 间使用
的调整 方法 , 面着 重对这 种方 法进 行分 析讨论 。 下
锅炉主、再热汽温调整
锅炉过热、再热汽温的控制与调整l、影响过热汽温变化的因素(1)燃料性质的变化锅炉运行中,经常会碰到燃料品质发生变化的情况,当燃烧品质发生改变时,燃烧的发热量、挥发分、灰分、水分和灰渣特性等都会发生变动,因而对锅炉工况的影响比较复杂。
当燃料中的灰分或水分增大时,其可燃物质含量必然减少,因此燃料的发热量及燃烧所需要的空气量和燃烧生成的烟气量等均将降低。
这一变化,可以从燃料量及风量未变时炉膛出口氧量增大这一现象上反映出来。
在燃料量不变的情况下当灰分或水分增大时,由于燃料的发热量降低,将使燃料在炉内总放热量下降,其后果相当于总燃料量减少,在其它参数不变的情况下,必将造成过热汽温的下降。
如需保持过热汽温和锅炉出力不变,必须增加燃料量保持炉膛出口氧量不变方能达到。
当燃煤的水份增加时,水份在炉内蒸发需吸收部分热量,使炉膛温度降低,同时水份增加,也使烟气体积增大,增加了烟气流速,使辐射式过热器的吸热量降低,对流式过热量增加。
必须指出,燃料中的水分增大时,如通过增加燃料量保持炉膛出口氧量不变,则炉膛温度、辐射受热面的吸热量可保持不变,但由于烟气的容积和重度是随水分相应增加的,所以烟气的对流放热将增大。
当煤粉变粗时,燃料在炉内燃烬时间延长,火焰中心上移、汽温将升高。
(2)风量及其配比的变化锅炉在正常运行中,为了保证燃料在炉膛内完全燃烧,必须保持一定的过剩空气系数,即保持一定的氧量。
对于燃煤锅炉,炉膛出口过剩空气系数一般控制在1.25左右。
风量变化对过热汽温变化的影响速度既快且幅度又较大。
在炉内燃烧工况良好的情况下如增大风量,由于低温冷风吸热,炉膛温度将降低,使炉膛出口烟温升高。
对于汽包锅炉,由于炉膛温度降低,水冷壁辐射吸热量减少,使产汽量下降;另一方面由于风量增大造成烟气量增多,烟气流速加快使过热器对流吸热量增加。
由于流经过热器的蒸汽量减少了,但过热器的总吸热量增加,造成过热汽温的升高。
如果在炉内燃烧工况不良的情况下适当增加风量,由于克服了缺氧燃烧,使化学不完全燃烧及机械不完全燃烧损失大大降低,增强了炉内辐射传热和对流传热,使汽包锅炉的蒸发量和过热器总吸热量均增加,最终过热汽温的升高与否将视两者的比例情况而定。
火电厂锅炉主再热汽温调整分析
火电厂锅炉主再热汽温调整分析摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,在火电厂的运行中,锅炉是主要的运行设备之一。
锅炉的主蒸汽温度以及再热蒸汽温度是锅炉运行的主要的指标。
在锅炉实际运行中,会受到负荷、压力以及水温等因素的影响,导致锅炉的主再热汽温出现明显的变化,影响锅炉的燃烧效率,同时增加煤耗。
因此,需要对于影响锅炉主再热汽温的因素进行分析总结,更好地调整锅炉汽温。
该文分析了影响锅炉主再热蒸汽汽温变化的原因,给出了锅炉主再热汽温调整的策略,以供参考。
关键词:火电厂;锅炉;主再热汽温;调整引言锅炉汽温是关系到火电厂整体运行质量的重要因素,不但关系到电力生产的效益,还关系到火电厂的运行安全性。
影响火电厂锅炉汽温的因素多种多样,并且控制难度较大。
因此,我们应该认识到控制火电厂锅炉汽温的重要性和必要性,对相关因素进行分析,提出可行的解决措施。
1锅炉设备概况本厂锅炉型号:SG-2008/17.47-M903。
亚临界、一次中间再热控制循环汽包炉。
锅炉采用单炉膛Π型露天布置,全钢架悬吊结构。
炉膛宽度19558mm,深度16940.5mm,炉顶标高73000mm汽包中心线标高74000mm。
炉膛上部布置了分隔屏过热器、后屏过热器及屏式再热器,前墙与两侧墙前部均设有墙式再热器,水平烟道内布置有末级再热器和末级过热器。
后烟井内布置了低温过热器和省煤器。
燃烧器四角布置,采用浓淡分离宽调节比(WR)煤粉喷嘴,在一次风喷口周围布置有周界风(燃料风)。
为降低四角切向燃烧引起的炉膛出口及水平烟道中烟气的残余旋转造成的烟气侧的屏间热偏差,采用同心反切加燃尽风(0FA)和部分消旋二次风,使炉内气流的旋转强度具有一定的可调性。
燃烧器二次风沿炉膛高度方向自下而上分别编号为AA、A、AB、B、BC、C、CD、D、DE、E、EF、F、FF和CCOFA及SOFA五层,AB、CD、DE层二次风喷嘴为4.50顺时针偏转,BC层二次风喷嘴为150顺时针偏转,他们牵引对冲的一次风构成顺时针方向旋转的炉内主气流;EF层二次风为200逆时针偏转,FF层及CC0FA层为逆时针偏转,它们具有减轻和消除气流残余旋转的功能;鉴于AA层二次风具有托粉作用,故不作偏转。
今天学一学再热蒸汽温度控制系统
今天学一学再热蒸汽温度控制系统一、再热汽温控制的任务对于大容量、高参数机组,为了提高机组的循环效率,防止汽机末级带水,需采用中间再热系统。
新蒸汽经过高压缸作功后,再回到锅炉的再热器吸热,被加热后的再热蒸汽送往中、低压缸继续作功。
提高再热汽温对于提高循环热效率是有利的,但受金属材料的限制,目前一般机组的再热蒸汽温度都控制在560℃以下。
再热蒸汽温度控制系统的任务是将再热蒸汽温度控制在某个定值上;此外,在低负荷时,或机组甩负荷时,以至汽轮机跳闸时,保护再热器不超温,以保证机组的安全运行。
二、影响再热汽温的因素及控制手段和控制系统影响再热汽温的因素很多,锅炉负荷对再热蒸汽温度的影响较大,一方面是由于再热器的对流特性的影响,另一方面是由于再热器入口的工质状态随负荷变化而变化的幅度也较大。
此外受热面积灰、给水温度的变化、过剩空气系数的变化等因素对再热汽温也有一定影响。
再热汽温的控制一般以烟气控制方式为主,可采用的烟气控制方法有:控制烟气挡板的位置、采用烟气再循环,也可通过改变摆动燃烧器的倾角来控制再热汽温。
上述几种再热汽温控制方法各有优缺点,但就可靠性、滞后时间、对其它参数的影响、运行经济性等技术指标而言,改变烟气挡板位置和调整燃烧器倾角的方法优于其它方法。
作为燃烧器倾角控制的辅助控制手段,是微量喷水或事故喷水减温方法。
当改变燃烧器倾角不能将再热汽温控制住,在再热汽温高过一定值时,则通过喷水快速降低再热汽温。
由于采用减温水控制再热汽温会降低机组的循环热效率,因此不宜作为再热汽温的主要控制手段。
再热汽温对象也是一个具有较大惯性的对象,与设计过热汽温控制系统一样,若要使再热汽温控制系统具有较好的控制品质,应在充分分析影响再热汽温的因素及其影响的基础上,设计合适的前馈控制方案。
在众多的影响因素中,机组负荷是最主要的扰动,因此,采用锅炉负荷信号来构成前馈信号是比较恰当的,代表锅炉负荷的信号可以是总风量信号。
为进一步改进系统的品质,可以用再热器入口的汽温作为导前汽温信号,构成串级再热汽温控制系统。
二次再热塔式锅炉主汽温和再热汽温优化调整
二次再热塔式锅炉主汽温和再热汽温优化调整摘要:二次再热发电技术是世界火力发电先进技术。
二次再热不但可使机组获得较高的燃煤经济性,而且具有较低的环保排放优势,成为火力发电技术发展的方向和趋势。
本文对某超超临界塔式锅炉的主汽温和再热汽温低的原因进行分析,采用调整燃尽风摆角、锅炉吹灰方式优化、调整燃烧器摆角、调整炉膛出口氧量、调整二次风配风等方法对主汽温和再热汽温进行优化调整,使二次再热机组的主汽温和再热汽温接近设计值,提高了二次再热机组的燃煤经济性,为二次再热机组主汽温和再热汽温的优化调整提供参考。
关键词:塔式锅炉;二次再热;主汽温和再热汽温;优化调整中图分类号:TK223文献标志码:B1超临界二次再热塔式炉汽温调节原理1.1二次再热塔式锅炉的调温方式图1为塔式锅炉炉膛受热面的布置方式示意图,从下到上依次为低温过热器、一二次高温再热器冷段、高温过热器、一二次高温再热器热段、一二次低温再热器、省煤器,在炉膛顶部一二次低温再热器及省煤器区域,布置了能将炉膛前后分开的分隔屏。
二次再热塔式锅炉在调节汽温时除了采用事故喷水减温外,还可通过调节燃烧器摆角和调节尾部烟道烟气挡板的方式。
当入炉煤质发生剧烈变化,或燃烧情况发生较大变化导致主汽温和再热汽温严重波动偏额定值时,就会影响机组运行的经济性和安全性,此时可短时投入再热器事故和微量喷水,维持机组安全稳定运行。
事故喷水设置在一、二次再热器的入口,用于保证再热器第二级微量喷水有裕度。
微量喷水设置在再热器的出口,保证再热器出口汽温在安全范围内[1]。
减温水喷入后,直接进入汽轮机高、中低压缸,增加了做功的蒸汽流量,即增大了高、中低压缸的做功能力,在负荷不变时,降低了超高压缸的做功能力,这相当于一部分参数较低的再热蒸汽代替了参数较高的主蒸汽作功,使做功效率下降,机组的热经济性降低,因此减温水仅作为事故紧急工况下的汽温调节手段。
此外,低负荷时改变锅炉过量空气系数或燃烧器摆角上下摆动,可以同时提高或同时降低一次再热、二次再热汽温,达到同步调节两级再热器出口蒸汽温度的效果。
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再热汽温的调整方式对热效率的影响分析陈德国华准格尔发电有限责任公司内蒙古010300摘要:机组在运行时,再热汽温是变化和波动的,那么当再热汽温发生波动偏离额定值后,就会影响机组运行的经济性和安全性。
针对这种情况,在全面介绍再热汽温调节控制方式方法的同时,本文着重对采用喷水减温调节控制锅炉再热汽温的方法进行分析研究,分析使用这种调节控制方法,对锅炉及机组热效率的影响及其原因。
关键词:再热汽温;调整方式;热效率;影响分析0引言大家知道,汽轮发电机组再热汽温随机组主汽温度和发电机组的负荷变化而变化,再热汽温的变化也会影响发电机组的循环热经济性和安全性。
第一,当再热汽温升高超过允许范围时,会使锅炉再热器、汽轮机中压缸前几级金属材料的强度,因超温有明显的下降趋势,这样会缩短设备的使用寿命,如果再热汽温过高时,则会引起再热器管子爆破泄漏事故导致机组无法继续运行,将使发电量受到损失和机组检修启停费用增加等;第二,当再热汽温变化降低超过允许范围时,会使汽轮机中压缸末级叶片的应力增大,末级叶片的蒸汽湿度增加,湿汽损失增大热效率降低,若长期在低温下运行,则末级叶片会受到严重的侵蚀而缩短检修周期,更重要的是末级叶片因受到侵蚀通流面积改变,级效率降低经济性下降;第三,当再热汽温急剧发生变化时,则会引起中压缸金属部件的热应力、热变形大幅度变化,导致机组轴系发生物理变形,机组的动平衡受到破坏,极易诱发机组支撑点轴承、轴瓦振动事故。
这一点,特别对高参数大容量的机组来说,由于其轴系比较庞大这种变化尤为明显,所以,对再热汽温的监视、调整应等同于主汽温度一样重要,需进行严密的监视和调整。
尽管调节再热汽温的方法比较多,但不论采用何种方法进行调节,都必须做到既能迅速稳定再热汽温,又能尽量提高机组的经济性和安全性。
目前,国华准电两台330MW机组配套的锅炉,设计安装有两种调节方法,一种是烟气侧调节烟气挡板的开度实现调节目的,另一种为蒸汽侧采用给水泵中间抽头给水喷入再热器减温的方法,从而调节再热汽温。
方法一使用在正常运行中调节,方法二在机组启停过程或者是事故情况下使用。
但是,机组实际运行中的调节与设计使用方法存在差异,在正常运行时,再热汽温总是有喷入再热器减温水的方法调节,特别是#2炉再热器减温水的用量较大。
下面就常用再热汽温调节方式方法的使用进行比较,以及在使用中给设备带来的危害、经济损失加以分析叙述,希望能对生产现场的调整操作有所指导,使机组的安全性、经济性得到的保证,以提高发电设备循环热效率,降低输入锅炉的热能量,达到节约燃煤降低发电成本的目的。
1再热汽温的调整方式分类现代大容量机组的热力系统中,蒸汽温度的调节方式方法多种多样,但大体上可分为从蒸汽侧和烟汽侧调节两大类,每类调节方式中分别又包含有多种不同的方法。
如表1所示。
通常所用的再热汽温的调节方法有:调整烟气挡板、改变火焰中心位置和喷水减温三种方法。
下面就常用的三种方法进行简单的分析研究,从而对再热汽温调整方法有进一步的全面了解和更深入的认识。
在正常工况下,一般以调节烟气侧挡板的方式为主,对再热器布置在竖井烟道内的热力系统,尤其适于此种调节方式,在额定负荷时调大布置在烟道出口处的烟气挡板位置,当机组负荷发生变化时通过改变烟气挡板的开度,调节流经烟道的烟气流量,改变再热器的热交换量来调整再热汽温,准电两台机组再热汽温的调整比较适应这种调节方式,在设备运行中应积极采纳和使用这种调整方法。
通过改变火焰中心的位置,可以改变炉膛出口处的烟气温度,来达到调温的目的。
改变火焰中心位置的方法有两种,一种是调整喷燃器的角度,另一种是采用投入不同煤层高度的磨煤机实现火焰中心位置的改变。
使用这种调温方式时,应注意三方面的问题:⑴炉膛出口处受热面的换热量变动较大;⑵这种调温方式可能与调节过热汽温发生矛盾,因再热器距离炉膛的位置较远,受火焰中心位置的影响较小,为调节再热汽温必然要使过热汽温发生很大的变动才能达到目的;⑶当过热器和再热器均分作两级,并作交叉布置时,上述矛盾是较小的。
因此,这种调节方法受到了系统布置的限制,使用起来有一定局限性。
准电#1、2机组过热器和再热器属于两级交叉布置,所以调整火焰中心可以与挡板调整相配合使用,适宜作为挡板调整的补充调整手段。
喷水减温法只作为机组启停过程中、事故情况下的辅助应急手段,或者在正常运行中,间断性的投入极其微量的减温水,作为再热汽温的精细调整手段,这主要是考虑到机组在启停运行工况中或事故情况下可以增加再热器蒸汽流量,充分冷却再热器管壁,起到保护再热器的最终目的。
使用减温水调整再热汽温时应注意防止喷水倒入汽轮机的高压缸内,造成水击事件,更为重要的是减温水的投入会降低机组的热经济性,所以在正常运行调整中,是一种不能经常连续采用尽量避免的调整方法,下面着重对这种方法进行讨论分析。
2喷水减温调整再热汽温的方法对机组循环热效率的影响分析热工学理论的研究范畴认为,工质做功的能力是用单位质量的工质所具有的热能焓值(kJ/kg)的大小来衡量的,工质所具有的焓值越大其做功能力越强,反之越小;而工质焓值的大小是由工质状态参数即温度、压力的大小来决定的。
也就是说,高参数的蒸汽做功能力远远大于品质较低的蒸汽,可见工质参数的大小对其做功能力的影响。
目前300MW以上大容量机组的正常运行中,再热汽温的调节过程一般不采用喷水减温的方式。
因为喷入再热器中的减温水要变为中压蒸汽在汽轮机的中、低压缸作功,这意味着增加了汽轮机中、低压缸的发电份额。
而在汽轮机设备的设计理论中已经明确,为了保证较高的汽轮机级的内效率,蒸汽的焓降即热能转换为机械能时,能量转换的大部分发生在参数品质较高的蒸汽中,那么,当再热器喷入减温水后相对削弱了高压缸的做功能力,因而这种调节方式降低了机组整体的循环热效率。
依据上面的理论,针对采用喷水减温法调整再热汽温的操作来进行分析,当再热蒸汽投入减温水后,减温水直接与蒸汽混合形成压力较低的再热蒸汽,而喷入减温水部分的工质只参与了中低压热力循环,在机组相同的功率下减少了高压蒸汽流量,导致减少做功能力较强的高压蒸汽的做功份额,无疑降低了高压缸的做功能力。
可见,机组在正常运行工况下投入再热器减温水来实现调整再热汽温对机组热效率的影响。
基于这种原理,下面对准电#1、2机组的调节方法进行分析研究。
3国华准电#1、2机组再热汽温调节方法使用情况的分析#2机组减温水投入量趋势#1机组减温水投入量趋势图1 图2通过对生产现场再热汽温调整方法的调查,目前准电#1、2机组正常运行中,程度不同的存在使用喷水减温法进行汽温的调整,根据工程师站DCS中采集到的画面(见图1和图2来看,减温水的流量曲线分布情况足以来验证减温水的投入量。
图1、2分别是05年9月22日17时前168小时内的减温水用量曲线,可以很直观地从曲线的峰值发现两台锅炉减温水量有差异,#2炉的使用量明显比#1炉的要大,而且两台锅炉都存在连续不间断的使用过程,由此可以定性地说,准电两台机组再热汽温的调节方法存在弊端,这种调节方法必然会引起机组循环热效率的降低,有必要进行调节方式的优化改进。
从图1、2表中的数据得到,流量测点3LAD80CFOO1_XQ01和4LAD80CFOO1_XQ01,测得的在168小时内再热器减温水的流量如表2。
表2#1、2炉分别为2.0t/h和10.5t/h,从这组数据中可以定量地验证,准电两台机组正常运行过程中,存在使用减温水进行再热汽温的调整。
关于采用喷入减温水进行再热器汽温调整时,对机组循环热效率造成的能耗损失,可以以机组在额定工况时的实时数据为依据,列出表3。
由此表3可知,再热蒸汽的做功焓降要比主蒸汽的做功焓降要大228 kJ/kg,这也正是机组采用高参数大容量中间再热循环设计的缘由所在。
但是,如果当再热器投入减温水后,尽管再热蒸汽的焓降大,可是减温水相对从炉内的吸热量要比给水从炉内的吸热量大476 kJ/kg,是它做功的两倍之多,可以得出每投入1kg的再热器减温水,就要比给水从炉内多吸收热量大约476-228=248kJ的热量,表4列出了喷入再热器减温水多吸收的热量,并将这个热量折算表4成标准煤量。
到这里,通过从定性和定量两方面的研究,清楚地说明了投入再热器减温水,调整再热汽温对机组循环热效率的影响。
目前,国华准电发电原煤的热值为4000 kJ/kg,那么再热器减温水投入后,发电原煤将要增加915.04×(7000÷4000)=1601.32(t),增加发电燃煤成本1601.32×120=19.21(万元)。
4 结论本文研究了高参数、大容量再热式汽轮发电机组运行中,锅炉再热汽温的调节方式方法,重点介绍了常用的调整烟气挡板、改变火焰中心位置和喷水减温三种方法的使用环境和优缺点,通过对比三种方法的使用效果,从而对调节方法的使用有了新的认识――不论采用何种方法进行调节,都必须做到既能迅速稳定再热汽温,又能尽量提高机组的经济性和安全性。
通过对实时数据的分析计算,定性定量的对由于减温水调整再热汽温对燃煤耗量增加的影响程度,验证了减温水法调整再热汽温时对机组循环热效率的影响,清楚地表明,机组正常运行工况下少用或不使用再热器减温水调整再热汽温,可以提高机组的循环热效率,这样做对降低煤耗节约成本,建立节约型企业不乏也是一件极其有意义的事情。
5建议目前,由于准电两台机组程度不同地使用再热器减温水调整再热汽温,为了避免使用这种方法所带来的不良后果,对调整设备的控制程序、机械设备及其调整方法的使用提出以下建议:⑴检查控制烟气挡板的自动控制系统、逻辑是否存在缺陷,如:对烟气挡板开度与再热汽温的非线性关系的修正是否及时等,以确保烟气挡板调整再热汽温的成功性;⑵从机械方面出发,考虑烟气挡板是否有机械卡涩,挡板的行程是否合理,动作是否到位灵活等,防止动作迟缓和拒动的现象;⑶运行调整中要优先采用挡板调节的方法,同时结合火焰中心位置的调节,以弥补挡板调节的不足,在非启停及事故工况下尽量克服少用或不用减温水调温的调整方法。
6结束语上面是对再热汽温调整方式的一些肤浅认识,不妥之处在所难免,文章中提到的内容,可能离大家的要求还有较大差距,诚恳地希望各位先知毫不保留的指出,以不断提高我们对这个问题更深层次认识,弥补文章观点的不妥之处。
同时,借此机会对公司热控专业、锅炉专业、发电运行等相关专业和部门以及公司领导给以的大力支持表示诚挚的谢意。