超超临界直流炉的汽温调节
660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制策略
660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制策略摘要:针对660MW超超临界直流锅炉汽温调整控制,分析影响锅炉蒸汽温度的主要因素,采取过热汽温和再热汽温调整控制的策略,为机组安全稳定运行提供技术支持。
关键词:660MW;超超临界直流锅炉;汽温控制;策略;宁德发电公司1、2号机组为660 MW超超临界发电机组,配置DG2060/26.15-II1型超超临界直流锅炉,蒸汽参数为26.03 MPa,605/603℃。
过热汽温的调整主要由水煤比控制中间点温度,并设置两级喷水减温器调节各段及出口蒸汽温度,再热蒸汽温度主要由尾部烟气挡板调节,在高再入口管道装设有事故喷水减温器。
1 660MW超超临界直流锅炉超超临界机组是在常规超临界机组的基础上发展起来的新一代高参数、大容量发电机组,与常规超临界机组相比,超超临界机组的热效率比超临界机组的高4% 左右。
但由于超超临界机组运行参数高,锅炉为直流炉,需适应大范围深度调峰的要求,因此,这给超超临界机组汽温控制提出更高要求。
2汽温调节的重要性维持锅炉蒸汽温度稳定对机组安全稳定运行至关重要,汽温过高或过低,都将严重影响机组安全稳定运行。
蒸汽温度过高,将使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快,影响使用寿命,严重超温将会导致金属管道过热爆管。
当蒸汽温度过高超过允许值时,使汽轮机的部件的机械强度降低,导致设备损坏或使用寿命缩短。
蒸汽温度过低,将会降低机组热效率。
汽温过低,使汽轮机末级叶片湿度增加。
蒸汽温度大幅度快速下降会造成汽轮机金属部件过大的热应力、热变形,甚至会发生动静部件摩擦,严重时会发生水冲击,威胁汽轮机安全稳定运行。
因此,机组在运行中,在各种内、外扰动因素影响下,如何通过运行分析进行调整,用最合理的控制措施保持汽温稳定,是汽温调节的首要任务。
3锅炉蒸汽温度的影响因素3.1水煤比的影响:超超临界锅炉中给水变成过热蒸汽是一次完成的,锅炉的蒸发量不仅决定于燃料量,同时也决定于给水流量。
超临界直流锅炉运行中过热度调整及控制分析
超临界直流锅炉运行中过热度调整及控制分析【摘要】:在机组正常运行中,由于参数的波动和给水流量、过热减温水量的不稳定性,常常会造成水冷壁出口过热度不稳定性波动。
在之前出现过机组升降负荷和高负荷期间过热度和主汽参数波动较大的现象,甚至出现主汽温和壁温经常超限异常,最后通过电科院对机组控制器的优化,主参数相对稳定。
但是过热度还是出现波动较大的问题,即对应负荷下给水调整相对缓慢或过快造成水冷壁出口过热度不稳定,特别是在满负荷时,由于给水接近上限冰冻较大,过热度稳定不下来,造成过热器减温水偏高。
现运行人员将水冷壁给水补偿控制和煤质修正两个控制器切手动进行人为干预调整,过热度等主参数相对稳定很多,参数稳定了但操作人员确增加了监盘负担。
现对机组正常运行中过热度调整及控制做以下分析【关键词】:过热度煤质修正给水补偿主汽压偏差1引言1.1过热度指的是分离器出口蒸汽温度与分离器出口蒸汽压力下的饱和温度的差值。
过热度的高和低反映水冷壁水-汽相变点的前或后。
锅炉转直流后,在负荷不变的情况下,过热度的高低反映出水冷壁吸热的多少。
2.过热度调整及控制与参数的关系分析2.1过热度控制与减温水量的关系2.1.1过热减温水是调节屏过出口蒸汽温度和主蒸汽温度的最直接手段,本厂锅炉设计满负荷过热减温水总量是140.4t/h(THA工况),一、二级减温水各70.2t/h,相同负荷下减温水量的大小反映出低过、屏过、高过的吸热量的大小。
2.1.2在机组负荷不变的情况下(即给水量不变),过热度高低和过热减温水量的大小直接反应出锅炉热负荷的分配,所以,过热度的控制和减温水的调整对改善水冷壁和过热器受热情况、防止金属超温、对主蒸汽温度调整有重要意义2.2过热度控制与总燃料量的关系2.2.1过热度是水煤比是否合适的反馈,过热度变小,说明水煤比偏大,过热度变大,说明水煤比偏小。
在运行操作时要注意积累过热度变化对减温水开度影响大小的经验值。
2.2.2水煤比、过热度是直流锅炉监视和调整的重要参数。
超临界直流锅炉运行调整
主要内容•1. 锅炉运行调整的任务•2. 超临界锅炉运行调整的方法和手段1. 锅炉运行调整的任务1. 锅炉运行调整的任务(1) 保证负荷(蒸发量)要求•(2) 保持蒸汽参数稳定–汽温–汽压•(3) 保证高燃烧效率•(4) 保证机组运行安全,延长使用寿命2. 超临界锅炉运行调整的方法和手段•(1) 负荷(蒸发量)控制的方法和手段•(2) 汽温调节的方法和手段•(3) 汽压调节的方法和手段•(4) 如何保证高燃烧效率•(5) 如何保证机组运行安全,延长使用寿命被控参数•(1)给水流量/蒸汽流量•因为给水系统和蒸汽系统是直接连通的,且由于超临界锅炉直流蓄热能力较小,给水流量和蒸汽流量比率的偏差过大将导致较大的汽压波动。
•(2)煤水比•稳定运行工况时,煤水比必须维持不变,以保证过热器出口汽温为设计值。
而在变动工况下,煤水比必须按一定规律改变,以便既充分利用锅炉蓄热能力,又按要求增减燃料,把锅炉热负荷调到与机组新的负荷相适应的水平.•(3)喷水流量/给水流量•超临界锅炉喷水仅能瞬时快速改变汽温.但不能始终维持汽温,因为过热受热面的长度和热焓都是不定的。
为了保持通过改变喷水流量来校正汽温的能力,控制系统必须不断地把喷水流量和总给水流量之比恢复到设计值。
•(4)送风量/给煤量(风煤比)•为了抑制NOx的产生,以及锅炉的经济、安全运行,需对各燃烧器的进风量进行控制,具体是通过各层燃烧器的二次风门和燃尽风门控制风量,每层风量根据负荷对应的风煤比来控制。
负荷(蒸发量)控制的方法和手段•控制手段:给水流量•给水系统和蒸汽系统是直接连通的,•给水流量=主蒸汽流量给水流量控制的目的•为了使锅炉过热器出口蒸汽温度达到期望值,锅炉给水流量控制系统负责向锅炉给水泵发出流量需求信号,使进入锅炉的给水量与锅炉的燃烧率相匹配。
当与锅炉启动系统配合时,在锅炉启动和低负荷运行期间,给水流量控制系统也负责维持炉膛水冷壁管中的流量不低于最小流量值。
论直流锅炉的汽温调节
论直流锅炉的汽温调节摘要:汽温是660MW级超超临界直流锅炉主要控制指标,与汽轮机热效率和有效焓降有直接关系,控制稳定的汽温关乎锅炉、汽轮机的安全经济运行。
直流锅炉燃烧率直接影响锅炉汽温变化,按要求控制水煤比,保证各负荷工况中间点温度处于正常,是直流锅炉汽温控制的主要调整原则。
关键词:过热度中间点温度静态特性水煤比喷水减温一、概述京能五间房煤电一体化项目2×660MW超超临界空冷机组的锅炉为北京巴布科克•威尔科克斯有限公司生产,锅炉型号B&WB-2117/29.4-M。
锅炉型式采用П型、超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧,一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身全封闭布置,设有无循环泵的内置式启动系统。
前后烟道底部设置烟气调温挡板来调节烟温。
来自高加的给水首先进入省煤器进口集箱,然后经过省煤器管组和悬吊管进入省煤器出口集箱。
水从省煤器出口集箱经一根炉膛下降管被引入位于炉膛下部的水冷壁进口集箱,然后沿炉膛向上经螺旋水冷壁进入水冷壁中间集箱。
从水冷壁中间集箱出来的工质再进入上部的垂直水冷壁,由水冷壁出口集箱经连接管进入出口混合集箱,充分混合后进入锅炉前部的汽水分离器。
锅炉在最小直流负荷点(本生点)以下运行时,进入分离器的工质是汽水混合物,分离器处于湿态运行。
分离出的水经贮水箱排入疏水扩容器。
汽水分离器分离出的蒸汽依次流过锅炉顶棚、水平烟道侧包墙、尾部烟道包墙、低温过热器、屏式过热器、后屏过热器和末级过热器。
各级过热器之间共设两级(4个)减温器。
汽机高压缸排汽经冷再管道进入低温再热器进口集箱,依次流过低温再热器管组、高温再热器管组,最后经热再管道进入汽机中压缸。
再热器设有两级减温器,必要时可用它来控制再热汽温,但正常情况下再热汽温应由尾部烟气调温挡板来控制以提高电厂的经济性。
二、汽温调节特性1、汽温的静态调整特性直流锅炉各级受热面串联布置,水在加热蒸发、汽化和过热过程中没有明显的临界点,随着锅炉运行工况的变化,各受热面吸热比例发生变化,导致该临界点时刻在变化,直接影响出口蒸汽参数。
超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节
超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节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。
1 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240MW 左右,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。
由炉水循环泵将贮水罐的水升压进入省煤器入口,与给水共同构成最小循环流量。
给水主要用于控制贮水罐水位,炉水循环泵出口调阀控制省煤器入口流量保证锅炉的最小循环流量,贮水罐水位过高时则通过341 阀排放至锅炉疏水扩容器。
此阶段汽温的调节主要依赖于燃烧控制,通过投退油枪的数量及层次、调节炉前油压、减温水、烟气挡板等手段来调节主再热蒸汽温度。
在第一阶段水位控制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,手动控制。
根据经验,炉水循环泵出口阀一般不投自动(以防出口阀开度过大BCP 电机过流,额定电流66A),在启动时保持一恒定的给水流量(适当大于最小流量),用电动给水泵出口调阀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,341阀逐渐关小直至全关, 中间点过热度由负值升高变正,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341 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。
1.1 在第一阶段需要掌握好的几个关键点:1.1.1 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。
超临界锅炉过热器-再热器的汽温特性及调节分析
超临界锅炉过热器\再热器的汽温特性及调节分析摘要:本文对直流锅炉的过热器、再热器汽温特性、变化特点、汽温调节进行了简要分析,并结合我厂实际情况阐述锅炉汽温偏差产生的原因,提出超临界压力锅炉运行中应关注的问题,与电力同仁共勉。
关键词:直流锅炉超临界过热器再热器汽温21世纪以来,为了提高锅炉效率,最大限度的降低能源消耗,电站锅炉逐步向超临界锅炉方向发展。
超临界锅炉的汽温特性与传统的汽包炉汽温特性有明显的不同,汽温过高将引起管壁超温、金属蠕变寿命降低,会影响机组的安全性;汽温过低将引起循环热效率的降低。
根据计算,过热器在超温10~20℃下长期工作,其寿命将缩短一半以上;汽温每降低10℃,循环热效率降低0.5%,而且汽温过低,会使汽轮机排汽湿度增加,从而影响汽轮机未级叶片的安全工作。
通常规定蒸汽温度与额定温度的偏差值在-10~+5℃范围内。
下面对直流锅炉的汽温特性进行分析,不断摸索调整汽温的最佳手段,控制汽温在允许范围内,保证锅炉安全运行。
一、过热器或再热器汽温特性1、过热器或再热器出口汽温随锅炉负荷的变化规律称为过热器或再热器的汽温特性。
过热器的汽温特性如图1-1所示。
图1-1 过热器的汽温特性l―辐射式过热器;2、3―对流式过热器23随着锅炉负荷的变化,辐射式过热器的汽温特性与对流式过热器相反。
当锅炉负荷增加时,燃料消耗量和过热器中蒸汽的流量都相应增大,由于炉内火焰温度变化不大,辐射式过热器吸收的炉膛辐射热增大不多,相对于每干克蒸汽的辐射吸热量反而减小,因此辐射式过热器的出口汽温随锅炉负荷的增大而降低。
辐射式过热器的汽温特性见图1-1中的曲线1。
当锅炉负荷增大时,燃料消耗量增大,烟气流速增大,烟温升高、对流传热量增加,相对于每千克蒸汽的对流吸热量增加,因此对流式过热器的出门汽温随锅炉负荷的增大而增大。
对流式过热器的汽温特性见图1-1中曲线2、3,过热器离炉膛越远,过热器进口烟温越低,烟气对过热器的辐射换热份额越少,汽温随负荷增加而上升的趋势更加明显。
超超临界机组中间点温度控制
超超临界机组中间点温度控制摘要:超超临界锅炉中间点温度控制的目的是保持水冷壁内工质流量及吸热量的合理比例,防止水冷壁内出现膜态沸腾或类膜态沸腾及管壁过热,使中间点温度保持在合理水平,从而保持相对裕度作为控制过热汽温的超前信号。
因此,超超临界锅炉中间点温度控制的好坏,直接关系到机组的安全稳定运行。
关键词:超超临界机组;中间点温度;汽温调节超超临界直流锅炉是一个非线性强、多变量强耦合的复杂对象,其控制水平已成为保证机组稳定运行的重要因素。
特别是中间点的温度控制,其控制效果直接制约着机组的整体控制水平。
本文分析了超超临界机组中间点温度的控制。
1 锅炉运行中控制中间点温度的意义(1)作为主蒸汽控制的超前信号。
主蒸汽温度是超超临界锅炉安全运行的一个重要监控参数,其偏差大小直接影响机组的安全性和经济性,一般要求主蒸汽温度基本上维持在额定值附近。
由于主蒸汽温度存在大迟延性、非线性和时变性,从而使主蒸汽温度控制困难。
在超超临界压力下运行的锅炉,水冷壁中工质温度随吸热量的变化而变化。
超临界锅炉水冷壁中工质温度的变化特性与过热器类似,因此,在本质上超超临界锅炉的水冷壁多吸收了热量就相当于过热器多吸收了热量.所以水冷壁出口工质温度的变化直接影响到主蒸汽温度的变化。
此外,工质进入锅炉,在包括水冷壁之前的受热面中,温度提高幅度占工质总温升的50%以上,而水冷壁是吸热量最大的区域。
因此,中间点温度作为控制主蒸汽温度的超前信号十分重要。
(2)防止水冷壁类膜态沸腾和过热。
超超临界锅炉压力低于70%负荷时,水冷壁在亚临界压力范围内工作,水冷壁工质温度随压力的升高而上升。
当负荷超过70%时,水冷壁进入超临界压力范围工作,水冷壁内工质温度随吸热量的增加而升高。
控制水冷壁中工质的温度,能防止超临界压力时的类膜态沸腾及管壁过热超温。
(3)加强水冷壁报警信号的保护。
当水冷壁使内螺纹管时,会受到流体的旋转作用,而此时密度较高的流体,会贴壁流动,并形成持续性走向,在此状态下,能较好地对膜态沸腾或类膜态沸腾问题予以较高的防范,但若此时热负荷超高,或出现水冷壁流量低于限制发生传热恶化的最低质量,则水冷壁管壁超热的可能性依然较大,为了更好地对水冷壁报警信号进行保护,需在锅炉进入纯直流运行状态后,对水冷壁中间点温度设置大于允许值范围时,即刻发出报警信号。
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析
关于超临界直流锅炉的给水控制与汽温调节分析伴随国内经济水平的快速提升,电力生产已然是重中之重的一个环节。
早期生产因为技术条件不足,普遍选用参数较低、能耗较大且污染严重的燃煤系统。
经过不断发展,当前国内逐步利用效率更高且污染较轻的系统取代传统燃煤机组。
随着电力领域的持续前行,超临界直流锅炉也出现在实际生产之中,不同种类的锅炉设备所适用的场合有所差异,同时内部给水控制架构也不尽相同,所以在实际应用过程中始终存在不足之处。
本文就针对目前超临界直流锅炉的发展进行研究,对内部控制系统存在的问题提出对应的优化方案。
[关键词]超临界;直流锅炉;给水控制系统;汽温调节Nie Xin-yang[Abstract]With the rapid improvement of domestic economic level,electric power production has become one of the most important links. Due to the lack of technical conditions in early production,coal-fired systems with low parameters,large energy consumption and serious pollution were generally selected. After continuous development,the current domestic use of higher efficiency and less pollution system to replace the traditional coal-fired units. With the continuous development of the electric power field,supercritical once through boiler also appears in the actual production. Different types of boiler equipment are suitable for different occasions,and the internal water supply controlstructure is also different,so there are always deficiencies in the actual application process. In this paper,the development of supercritical once through boiler is studied,and the corresponding optimization scheme is proposed for the problems existing in the internal control system.[Keywords]supercritical; once through boiler; feed water control system; steam temperature regulation超臨界直流锅炉相较于原有的燃煤系统来说,不管是容量、效率还是环保等方面都有着质的飞跃。
浅谈600MW超临界直流炉启动过程中的运行调节
4 5 0 t / h左右 ) , 在 炉膛有限的热 负荷下尽可 能增 大产 汽量, 增加通 流
量 ,避免屏过 管壁超 温 ,防止 高温氧化皮脱 落。 同时在热 态清洗 阶 段 还可减 少给水在 分 离器的工质排放 ,减 少 了启 动疏水热损失 .加
快启动速度 。
( 6 )燃料量 的增加应平缓 ,尤其是增投制粉系统或油枪时 ,应 根据情况适 当降低其它运行制粉系 统的出力,并及时监视螺旋管圈 水冷壁金属温度的上升情况 ,严防炉 内热量上升过快造成超温 。 ( 7 ) 锅 炉低 负荷期 间由于存在水动 力不稳 定的可能性 ,应经常 查看各受热面壁温画面 ,不仅要确认各 点壁温值 在正常范围 内,还 要掌握各点壁温值的变化趋势 、变化速度及 引起 变化 的原因,及时 调整 。加 强对水冷壁金属温度 的监视 ,如出现水动力破坏 的现象时, 应立 即增加给 水量。 ( 8 )严格控制受热面蒸汽温度和金属温度 ,在任 何情况 下严禁 锅炉超温运行 ,对主/ 再汽金属温度按下列要求进行控制:高温 过热 器受热面金属温度不得超过6 0 0 " C; 屏式过 热器受 热面金属温度 不超 过5 7 6 ℃;高温 再热器 受热面金属温度不超过6 0 0 ℃;汽温要求服从 金属温度要求 。 ( 9 )加强受热面的热偏差监视和调整,防止受热面局部长期超 温运行 。分 隔屏 出口汽温偏 差控 制在1 0 ℃ 以内,过热器 出口蒸汽温
科 技 论 坛
浅谈 6 0 0 M W超临界直流炉启动过程 中的运行调节
王保皴
( 淮 南淮沪煤电有限公司 田集发 电厂 。安徽 淮南 2 3 2 0 0 1)
【 摘
要】 田集电厂一期工程 2 X 6 3 0 MW 机组 , 通过现 场运行
1000MW超超临界锅炉屏过两侧汽温偏差大分析与解决方案
1000MW 超超临界锅炉屏过两侧汽温偏差大分析与解决方案发布时间:2022-01-06T05:19:28.186Z 来源:《中国电业》2021年22期作者:马奇文呼美汝[导读] 因各粉管煤粉量分配存在偏差导致屏过左右侧进出口汽温温升偏差较大,马奇文呼美汝陕西能源赵石畔煤电有限公司 719199摘要:因各粉管煤粉量分配存在偏差导致屏过左右侧进出口汽温温升偏差较大,通过一次风调平及燃烧器二次风、燃尽风就地拉杆、风门开度调整等手段进行调整。
经过燃烧调整,稳定负荷下屏过左右侧金属壁温分布状况变好,进出口温升偏差变小。
关键词:水冷壁;超温;调整1 前言陕西某电厂2×1000MW超临界机组2号锅炉自投产以来,存在屏过两侧热负荷偏差大的问题,屏过两侧温升及金属壁温偏差较大,最大可达80℃。
过热器一级减温水两侧调门开度偏差达90%。
在机组大幅度升降负荷过程中,锅炉主热汽温因左右两侧烟气温度偏差大,导致主汽温依靠减温水调整困难,屏式过热器一侧壁温频繁超温。
在低负荷运行及变负荷过程中锅炉的问题尤为突出,严重影响锅炉运行安全性、经济性。
2 设备简介本锅炉为东方锅炉厂生产的超超临界参数、单炉膛、一次再热、平衡通风、紧身封闭布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、前后墙对冲燃烧、∏型直流锅炉。
锅炉型号为DG2906/29.3-∏3。
炉膛宽度33973.4mm,深度16828.4mm,炉膛高度66000mm;锅炉顶棚标高71000mm,水冷壁下集箱标高为5000mm。
锅炉采用前后墙对冲分级燃烧技术。
燃烧系统共布置有48只OPCC型低氮煤粉旋流燃烧器,32只燃烬风喷口,16只还原风喷口和12只贴壁风口。
燃烧器前后墙各布置3层,每层8只。
燃烧器配风分为一次风、内二次风、外二次风和中心风,分别通过一次风管,燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道及中心风管在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。
其中燃烧器的内二次风、外二次风为旋流。
600MW超临界直流锅炉主、再热汽温调节特性
600MW超临界直流锅炉主、再热汽温调节特性摘要:本文以实际运行经验为基础,总结了600MW超临界机组主、再热汽温调整的调整手段,既提高了安全性,又提高了经济性。
关键词:超临界直流锅炉;主、再汽温;影响因素;调节方法。
在火力发电机组运行中,机组主、再热汽温对机组安全性和经济性影响较大,当主、再热汽温超温时,容易引起金属壁温超限,长时间超限或短时多次超限,将会引起金属寿命下降,引发安全生产事故;当主、再热汽温长时间处于低温运行时,一般主汽温每降低10℃,相当使循环热效率下降0.5%,汽轮机出口蒸汽温度增加0.7%,降低了机组效率的同时,还加大了对汽轮机末级叶片的侵蚀,甚至发生水冲击,严重危险汽轮机安全运行。
因此主、再热汽温的调整显的尤为重要。
600MW机组经济性指标参照图如表1所示:一.首先要知道影响主、再热汽温的几个因素:1.炉内燃烧工况的影响。
当加负荷过程或者煤质突然变好时,炉内燃烧工况加强,主汽压力上升,主、再热蒸汽温度会由于烟温上升、烟气量增加而有所上升;反之则下降,汽温的变化幅度与燃烧的幅度有关。
实际过程中发生在加负荷过程,送风及煤粉送入炉膛加强燃烧后导致主、再热蒸汽温度升高。
2.炉内火焰中心的影响。
当炉内火焰中心上移,水冷壁受到的辐射传热减少,炉膛出口烟温上升,导致锅炉烟道布置的主、再热蒸汽传热加强,引起主、再热汽温上升;反之则会下降。
实际过程为中、上层制粉系统切换前后,汽温调节特性的不同,以及炉底漏风量大时,导致汽温升高。
3.锅炉受热面积灰结焦程度的影响。
受热面积灰结焦对汽温的影响非常大,当受热面积灰和积焦后,根据传热原理R=δ/λA (K/w) ,δ—材料层厚度(m)λ—材料导热系数[W/(m.k)],传热热阻R不断增加,受热面的换热能力急剧下降,因此,换热面积灰结焦对主、再热蒸汽温调整影响非常大。
4.送风量的影响。
送风量的大小直接决定了烟气量的大小,提升送风量,会提高烟气流速,增加对流换热器(过热器、再热器)的换热能力,所以,送风量增加时气温上升,反之则下降。
超临界直流锅炉主汽压力调整
超临界直流锅炉主汽压力调整摘要:超临界直流锅炉具有发电效率高、高负荷适应性强等优点,是未来大型锅炉发展的方向,汽温、汽压是直流锅炉的主要参数,因此研究其特性特别重要。
超临界直流锅炉是指主蒸汽压力超过22.12MPa的锅炉,通常额定汽压为24.2MPa。
超临界直流锅炉汽压控制主要通过增减锅炉燃烧率和给水量来调整,从而使锅炉蒸发量的变化与机组负荷变动相适应。
本文针对我厂350MW超临界直流锅炉运行中正常加减负荷、机组湿态运行、机组负荷波动过程中汽压调整和汽压的影响因素做了详细分析,并对事故处理情况下汽压调节进行个人讲述。
引言:随着电网调峰能力的加剧,各电厂为了避免响应速率受到考核和争取电网两个细则补偿,不断优化提高AGC响应速率,我厂在AGC方式下负荷大幅波动情况下,汽温、壁温极易超温,且AGC退出频繁。
我厂在AGC方式下减负荷过快时经常会出现主汽压力较负荷对应滑压函数值高1.5-2MPa以上,导致机组深度减负荷后锅炉管壁严重超温、再热汽温跌破510℃,或汽轮机调门开度小于38%,严重者小于33%中调门摆动参与负荷调节,AGC方式下快减负荷对汽压调节造成很大的困难。
因此,本论文在控制各项指标在正常范围的情况下,调整机组主汽压力,确保稳定经济。
1设备概况大唐延安热电厂一期工程装设2X350MW燃煤汽轮发电机组我厂锅炉由哈尔滨锅炉厂制造,型号为:HG-1125/25.4-YM1型,锅炉形式为超临界、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、固态排渣、全钢全悬吊结构,紧身封闭布置、直流式煤粉锅炉。
2超临界锅炉汽压调整的意义汽轮发电机组因为在实际运行中处于变工况,此时进入汽轮机的蒸汽参数、流量、排汽装置真空的变化,将会引起各级的压力、温度效率发生变化,不仅影响汽轮机运行的经济性,还将影响汽轮机的安全性。
所以在日常运行中、应该认真监督汽轮机初终参数汽压汽温变化。
2.1蒸汽压力过高的危害:1.主蒸汽压力升高时,要维持负荷不变,需要减小调速汽阀的总开度,会引起调节级动叶过负荷,甚至可能被损坏;严重者会导致汽轮机中调门关闭参与负荷调节;2.末级叶片可能过负荷。
660MW超临界直流炉主、再热蒸汽温度的运行调整分析
660MW超临界直流炉主、再热蒸汽温度的运行调整分析摘要:超临界技术的应用可以提高电厂生产效率,减少环境污染,节约设备能源,因此,在世界上许多国家和地区都得到了广泛使用,由于直流锅炉没有热包,热应力问题尤为突出,因此,保证主蒸汽的稳定是一项尤为重要的工作。
由于超临界直流机组在我国商业运行的时间还较短,直流炉的特性注定了机组主汽温度自动控制与机组的协调控制存在紧密联系,要解决机组主汽温度自动控制,机组协调控制及给水控制必须稳定。
660MW 超临界机组的主、再热蒸汽温度的运行调整在正常运行中是非常重要的,是保证机组稳定运行的一个重要方面,汽温过高会影响机组的寿命,过低会降低机组的效率。
关键词:超临界直流炉;主蒸汽温度调整;措施电站锅炉过热汽温、再热汽温影响着机组的安全经济运行。
由于超临界压力锅炉没有汽包,热水受热面、蒸发受热面和过热受热面之间没有固定的界限,运行工况发生变化时,各受热面的长度会发生变化,控制锅炉过热器出口温度(主汽温) 在允许范围内对整个电厂的安全运行和生产具有非常重要的意义,主汽温度过高或过低都会影响整个机组的正常运行。
超超临界机组运行参数高,其控制要求也比常规机组更为严格,尤其超超临界直流锅炉的主汽温变化特性就比汽包锅炉更为复杂,控制和调节也更为困难。
因此,研究直流锅炉的汽温变化特性就有着很重要的现实意义和理论价值。
一、超临界直流炉汽温控制的必要性及特征超临界直流炉技术的汽温是受水煤比、机组负荷、风量和燃烧情况等因素影响。
汽温过热以及大幅度偏离等因素,会导致超临界直流炉技术汽温在经济和设备安全等方面都受到影响。
超临界直流炉技术汽温如果超高会降低金属设备的强度,超临界直流炉技术气温较低又会导致汽轮机的损耗加强,同时,系统的热效率会降低。
超临界直流炉技术突破了传统的自然循环锅炉的汽包,在水进入到锅炉后,因为各种因素的影响,导致各受热面之间分界线不固定。
一般来说,超临界直流炉技术汽温的特征有两个:一是,动态特征。
超临界机组气温调节
超临界机组气温调节
超临界机组气温调节是一个复杂的过程,涉及到多个方面的操作和调整。
以下是对超临界机组气温调节的一般描述:
1. 维持汽水分开器出口蒸汽温度在420℃-430℃左右:这是超临界运行时的标准操作,由于参数的升高,机组发电煤耗大幅降低。
2. 直流锅炉的过热段没有明显的分界点,水冷壁由预热段、蒸发段、过热段组成。
当给水温度降低时,由于预热段变长,则蒸发段与过热段推迟,中间点温度下降。
因此,充分认识直流锅炉的特点对于调整才能更加清晰。
3. 在稳定工况下,过热汽温在30%~100%B-MCR、再热汽温在50%~100%B-MCR负荷范围时,保持稳定在额定值,其允许偏差为:过热汽温在+3℃~-5℃之间,再热汽温在±5℃之内,两侧偏差<10℃。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议咨询专业人士。
超超临界直流锅炉参数精细化调节方法
超超临界直流锅炉参数精细化调节方法近几年,华东电网对发电机组有功功率的控制速率作出了明确的规定和考核标准,且发电厂本身节能提效的需求都使我们必须提高锅炉的参数调节精度。
针对这些要求文章就锅炉参数调节方法、各种工况下锅炉参数的分析,总结出一套超超临界机组精细化、系统化调节的方法。
标签:制粉系统;负荷;调节;汽温;惯性;过热度随着国家能源战略的引导,发展大容量、高参数的发电机组已成为未来火电发展趋势。
直流炉由于自身炉型特点,具有蓄热小、汽温汽压受负荷影响大等特点。
正常运行中能否稳定的调整主、再热汽温将直接影响到锅炉效率和煤耗,甚至影响设备安全。
文章以哈尔滨锅炉厂生产的HG-2000/26.25-YM3型660MW超超临界锅炉为例,阐述了在投产5年多的时间中总结积累的主、再热汽温的监视分析调整经验。
对于锅炉的调节多数人认为掺杂的变化因素多,工况延迟大很难细化和量化调节方法,文章就着力在这些难点上,让经验和方法更系统化,精细化,数量化,易于实践操作,从而能够广泛推广应用的一套从监视到分析到操作的方法。
1 简述锅炉参数调节和电网负荷要求的配合锅炉调节汽压汽温的惯性和电网AGC指令对负荷的速率变化要求之间的矛盾是我们直流锅炉参数调节的主要矛盾,而锅炉调节汽压汽温的惯性的主要原因是直吹式制粉系统的调节惯性较大,不利于机组精确地控制负荷。
首先我们简述一下直吹式制粉系统的调节惯性存在原因和解决办法:直吹式制粉系统与中间储仓式制粉系统相比较,最明显的缺点是送入炉膛的煤粉量不能直接调节。
直吹式制粉系统调整锅炉负荷的手段是改变给煤机的转速,即调节磨煤机的给煤量。
从调节指令发出,到最终发电出力变化,除了燃烧率变化→蒸发量变化→汽机作功变化的热力环节外,还包含磨煤机制粉出力变化这一个具有较大时间常数的惯性环节。
一般情况下石子煤量很少,Q4可以忽略不计。
在稳定平衡状态下,ΔQ3=0,所以Q2=Q1;但在给煤量变化的初期,由于磨煤机筒体的存储作用,稳定平衡状态尚未建立,ΔQ3≠0 Q2≠Q1,输出的煤粉量的变化就迟滞于给煤量的变化。
直流锅炉的煤水控制与蒸汽参数调节
直流锅炉的煤水控制与蒸汽参数调节600MW超临界机组的投产标志着我国火电机组的运行水平步入新境界,而直流锅炉也是大容量锅炉的发展方向之一。
众所周知,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。
而这些现象在许多电厂均有发生,因此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。
超临界直流锅炉的运行调节特性有别于汽包炉,煤水控制与汽温、汽压调节的配合更为密切。
下面针对襄樊电厂#5、#6机组所采用的SG1913/25.40-M957型号的锅炉,就机组启动至低负荷运行阶段,煤水控制与蒸汽参数调节浅谈一下自己的看法。
机组启动阶段:根据锅炉的型号不同,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,我厂为210MW左右负荷开始转干态,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。
汽水分离器及集水箱就相当于汽包,但是两者容积相差甚远,集水箱的水位变化速度也就更快。
由锅炉启动疏水泵将集水箱的水打至凝汽器,与给水共同构成最小循环流量。
其控制方式较之其它超临界直流锅炉有较大不同,控制更困难。
给水主要用于控制启动分离器水位,锅炉启动及负荷低于35%BMCR时,且分离器水位在6.2~7.2m之间时,由给水泵出口旁路调门和给水泵的转速共同来控制省煤器入口流量保证锅炉的最小循环流量574t/h,保证锅炉安全运行。
锅炉启动阶段汽温的调节主要依赖于燃烧主要控制,由旁路系统协助控制,通过投退油枪的数量及层次、调节炉前油压、减温水、高低旁的开度等手段来调节主再热蒸汽温度。
此阶段启动分离器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,以免造成顶棚过热器进入水。
综述600MW超临界直流锅炉的汽温调节
、
ห้องสมุดไป่ตู้
给水 流量对 中 间点 的温度 控制 比燃料 量 埘其控 制要 更 灵敏 一些 。 负荷 时 , 升 首先增 』 J 口 燃料量 , 为了维持 水煤 比 , 如果 同时 大量增 加 给水 流量 . 则中 问点 的温 度会 下降很 快 , 而 从 引起 主蒸 汽温 度的 下降 ,所 以水量 的增加 需 要有 一定 的延 时 ,避 免 主蒸汽 度 的大 幅度 波动; 反之 , 降负 荷 时 , 应先 减 少燃 料 量再 减 少 水量 、我们 经常 发现 巾问点 温度 变化 率 的 波 动对 给 水量 变 化速 度 的快 慢 最 为敏 感 , 所 以 【 问点 温度变 化率 的快 慢就 应 该是给 水变 1 ] 化快慢 的 卡要依 据 ,在删 节时 根据 【问点温 } j 度 的变化 快慢 来改 变给水 量变 化 的快慢 。 只 要能稳 定 中问点 汽温 的波 动幅 度 , 、 主 再热 蒸 汽温 度也 就能维 持住 了 。 2 给水 温度 的扰动 、 当高 加退 等 素 使 给 水泓 度 降 低 时 , 为 了维 持 负荷 以及 中问点 温度 的不 变 ,则 需 增 加煤 量 , 水煤 比下 降 , 时虽 然负荷 和 中间 此 点 温度 稳定 ,f f于 燃料 量增 加锅炉 内辐 射 H{ = f 换 热增 强 , 膛 f 】 度升 高 , 热器 的辐 射 炉 …一 温 过 换 热和 对流换 热 得到 加强 .主蒸 汽温 度必 然 升 高 ,f 不加 以控 制就 会 出现超 温 , 时廊 盘果 l 此
1 负 茼 的 扰 动 、
锅炉 型号 为 D 9 02 . 2 型式 为 丌 Gl5 , 4 5 一Ⅱ , 型布 置 、 炉 膛 、 次 中间 冉热 、 部 双 烟道 单 一 尾 结构 、 前后 墙 对 冲燃 烧 方式 、 流燃 烧 器 、 旋 半 衡通风、 固态 排渣 、 全钢 构 架 、 全悬 吊结构 露 天布置 、 采用 内置式 启动 分离 系统 、 三分 仓 回 最终 达到控 制主蒸 汽温 度的 日的。 转 式空气 预热 器 、采 用正 压冷 一次 风机 直吹 因为 中问点温 度 比主蒸 汽温 度更 能灵 敏 式 制粉 系统 、超 临 界参数 变 压直流 本生 型锅 地反 映水煤 比,所 以中间 点温 度是 水煤 比是 炉。 汽轮 机型号 为 N60 2 ./6 /6 , 0 — 425 65 6 型式 为 否 匹配 的超 前控 制信 号 , 际运行 中往 往又 实 超临界压 力 、 次 中问再 热 、 轴 、 一 单 双背 压 、 是参 考 中『 点过 热度 。所谓 中间点 过热 度是 一 卣 J 缸 四排汽 、 凝汽 冲动式 汽轮机 。 电机 足 号 根据 汽水分 离器 压 力 臼动 给 出的 ,也 就是 汽 发 为 QF N一 0 — — 2 S 6 0 2 2 A、自并 励静 止可 控 硅整 水分 离器 出 门温 度减 去该点 压 力下 对应 的饱 流 励磁 系统的 三相交 流隐 极式 同步 汽轮 发 电 和温 度 , 一般 取 2 ~ O , 与 每个 锅 炉热 平 0 3℃ 这 机。 衡设 计有 关 。我 公 司 # 、2锅炉 实 际运干 巾 l# 亍 60 0 MW 超临 界 直 流 锅 炉 由 于 没有 汽包 维持 过热度 在 l ℃左右 , 且 每个 负荷 阶段 0 并 环 节 , 水经加 热 、 发 和过热 变成 过热 蒸汽 要求 中间点 温度 也不 同 ,一 般 以满 足过 热蒸 给 蒸 是 一次性 连续完 成 的 , 着运 行 r 的不 同, 汽温度 为 5 6 随 : 况 6 ℃左 右及一 、 级 减温 水谰 门 丌 二 锅 炉将运 行在 亚 临界或超 临 界压 力下 ,蒸发 度维持 在 4 ~ 0 0 6 %为合适 , 中间点 温度 偏离 当 点会 自发 地 在一 个 或多 个 加热 区段 内移 动 , 时 ,应立 即调整 给水 量使 实际 温度恢 复 到设 这 就给锅 炉汽 温调节 带来 了很 大 难度 。下而 定值 : 分 别就 主蒸汽 温度 及再热 蒸 汽温 度的情 况进 舟一 、二级 减温 水调 节时 要考 虑到 受热 行 探 讨。 面 系统 存存 较大 的热 容量 ,汽 温调 节存 在一 主蒸汽 温度 的调 节 定 的惯 性 和延迟 ,所 以渊 整减 温水 时婴 滓意 对 于 60 W 超愉 界直流 锅炉 , 0M 保持 水煤 监视减 温器 后 的介质 温度 变化 ,注 意不要 猛 比不变 , 则可维 持过 热蒸汽温 度 不变 。 煤 比 增 、 减 , 根据 汽温 偏离 的大 小及 减温 器后 水 猛 要 的变化是 汽温 变化 的星本 原 因 。 过热 蒸 汽 温度 变 化情 况 半 稳地 对蒸 汽温 度进 行 阔 节 ; 温 度偏低 时 ,首先应 适 当增 加燃料 量或 减小 另外 锅 炉低 负 荷 运行 时 调1 减 温 水要 注 意 , 了 给水量 , 使汽温 升高 , 然后 用 喷水减 温方 法精 减 温 后 的蒸 汽 温 度 必 须 保 持 2 ℃以上 过 热 0 确保持 汽温 。 度 , 止过 热器积 水 。 防 1湿 态运行 、 直流锅 炉 中主给水 流 量等 于水 冷壁 入 E 』 当机组 负荷 < 0 — C 3 %B M R时 ,超 临 界锅 流量 和减温 水量 之 和 , 负荷 不变 , 果主 蒸汽 如 炉为 湿态运行 ,此 时锅 炉的 动态 特性类 似 于 温度 升高 , 减温 水量增 加 , 水冷 壁 入 口流 量会 汽包锅 炉 。 在此 过程 中 , 过给水 及燃料 量 的 相应 地减 少 , 而加 剧了水 煤 比的失 调 程度 , 通 从 改变 来满 足蒸 汽参 数 的要 求 ,此时 要 求 3 1 因此 对于直 流锅 炉 ,必须 H 保 持水 煤 比作 为 6 j 阀投 自动 以维 持储 水罐 水 位在 1m 左有 , 2 燃 维持 过 热 器 m 口蒸汽 温 度 的丰 要粗 调 于段 , 料 与 给水是 否 匹配 ,可 以从 3 1 6 阀的开 度 反 用喷 水减温 作 为细调 手段 。 映 出来 , 一般 点火 初期 开 度维 持 住 3 % 右 0 二、 再热 蒸汽温 度 的控制 随着 负荷 的增加 , 度逐 渐减 小 , 开 如需 提 高 主 再 热蒸 汽温 度 的控 制采 用 尾部 烟道 J 气 = f } I 蒸 汽温度 ,则须 增加 给水 流量 并适 当增 加燃 挡板 调 节 和 高温再 热 器进 r微量 喷水 减 温 , _ I = 料 量 , 种 情 况 下 ,6 阀 开度 增 大 , 这 31 汽温 I 正常 运行 中要曝量 避 免采用 再 热器 减温 水进 升 快而压 力却上 升很 慢或 一降 j如需 降低 行汽 温稠整 , 以免 降低机 组循环 效率 。 主 蒸汽温 度 ,给水控 制措 施则 L I j 述方 案十 H 滑 压运 行时 ,锅 炉侧再 热蒸 汽 温度 在机 反。 纽 5 一 0 %B M R负 荷 范 罔 内应 控 制 存 O 10 ~ c 其次 ,通过 高旁 控制 书蒸 汽 力也 是调 5 6 左 右 , 侧蒸 汽温 度偏 差小 于 I ̄?同 6 ̄ C 两 O C 节 汽温 的一个方 法 , ,| 汽 力高 时 ,i 、|蒸 』 【 饱 时受热 面沿 程¨质 温度 、 热 而金属 温度 不 { j l j 受 和温度 也高 , 相应 产生 的蒸 汽量 就减 少 , 在燃 超 过报警值 , 炯气 挡板 开度 应在 4~ O 0 6%范 周
超超临界机组主蒸汽温度协调控制
都 会 引起蒸 发量 、 汽温 和 汽 压 的 同 步变 化 。随着 超 超 临界 机组 蒸汽 压力 的升 高 , 流 锅 炉 中间点 温 度 直
( 离 器 出 口温度 ) 过热 器 出 口汽温 控制 点 的温 度 分 和 变 动惯 性增 加 , 时间 常数 和延迟 时 间相 应 变化 , 燃 在 料 量或 给水 量扰 动 时 , 超超 临界 锅 炉 的蒸 汽 温 度 变
超 超 临 界机 组 主 蒸 汽 温 度协 调控 制
朱 延 海 , 铁 林 , 志 刚 王 郑
( 华 江 苏 国华 陈 家 港发 电 有 限 公 司 , 苏 盐城 神 江 摘 243) 2 6 1
要 : 据 超 超 临 界机 组 主 汽 温 度 控 制 的 特 点 , 绍 了 6 0MW 超 超 临 界 直 流锅 炉 主 汽 温 度 协 调 控 制 方 式 , 过 根 介 6 通
( h n u o u hni a gP we o , TD, nh n ,in s 2 6 1C ia S e h aGuh aC ei gn o r . L a C Yac e gJag u2 4 3 , hn )
Ab ta t Ac o d n o t e c a a t rsis o an s e m e p r t r o to f u ta s p r rtc l u i , i ta sr c : c r i g t h h r c e itc fm i ta tm e a u e c n r lo lr - u e c i a nt man s e m i t mp r t r o to me h d f h 6 0 e e au e c n r l t o o t e 6 M W u ta s p r rt a o c -h o g b i r a b e i to u e . Th lr - u e c ii l n e t r u h o l h s e n n r d c d c e e c o d n t n b t e o to f c a t r r t n p a e u e h a i g c n r l h s b e e i e h o g o d o r i a i e we n c n r l o o l wa e a i a d s r y d s p r e t o to a e n v rf d t r u h l a o o n i d s u b n e t s . I i wo t O b s d f rr f r n e i h e in a d c mm is n n f s i ru i s s e s it r a c e t t s r h t e u e o e e e c n t e d sg n o s i ig o i l n t y tm . o m a Ke r s u t a s p r rtc l n e t r u h b i r t a ;t mp r t r ;c o d n t n;d s u b n e e t o t o y wo d : l - u e c i a ;o c -h o g o l ;s e m r i e e eau e o r iai o it r a c ;t s ;c n r l
有关660mw超临界直流锅炉气温控制技术的研究
有关660mw超临界直流锅炉气温控制技术的研究660MW超临界直流锅炉是对基于普通锅炉基础上的新一代大型锅炉设备的称呼,通常具有负荷参数高以及装机容量大等特点,是我国火力发电设备的主力军之一。
随着我国经济的高速发展,对于电力的需求也越来越大。
作为火力发电中的主要设备之一,660MW超临界直流锅炉对于发电厂的稳定运行有着重要的意义。
因此关于660MW超临界直流锅炉的温度控制问题,也引起了研究人员的注意。
本文针对660MW超临界直流锅炉的汽温控制技术,进行简要的分析,可供参考。
标签:660mw;超临界;直流锅炉;气温;控制技术1直流锅炉汽温变化特征对于直流锅炉来讲,气温的变化原因较为复杂。
在正常的运行条件下,锅炉各个受热面之间是没有固定界限的,加热段、蒸发段与过渡段之间的温度变化呈渐进式的分布。
但是,如果锅炉内部出现燃料与给水的比例不均衡时,锅炉三个受热面原有的平衡将会被打破,导致出汽口的蒸汽输出参数变化。
例如,倘若锅炉的给水流量变小,就会让锅炉的燃烧时间增加,促使蒸汽在过渡段的时间加长,使过渡面积扩大,蒸汽的温度难以下降,导致出汽口蒸汽温度上升。
相反的,如果给水较多,就会使锅炉蒸发段的面积扩大,降低锅炉的内部温度,影响锅炉以及出汽口的气温。
2引起锅炉温度异常的原因2.1炉内产生堆积物超临界直流锅炉在运行的过程中,由于长期的水渍积累或杂物进入,在炉内形成堆积物。
此类堆积物的形成,造成锅炉内部受热不均匀。
局部地区因为堆积物的原因造成温度较高,最终导致锅炉内部温度异常,影响锅炉的整体安全运行。
2.2火焰位置问题虽然炉膛内火焰位置的控制不能决定直流炉的最终温度,但是它会给汽温的控制带来一定的影响。
正如火焰中心高度上升,会造成水冷壁的吸热下降;如果中间点温度降低,则会导致辐射式过热器进口的温度下降,半辐射式过热器出口的温度下降。
虽然在烟气热容上有所提升,让直流过热器有更加高效的吸热机会,但是在煤水比保持不变的前提下,换热量提高(再热器侧换热量同样增加),依旧不能填补辐射换热所带来的损失,因此锅炉的主汽温会不断下降。
1000MW超超临界直流炉汽温调整及注意事项
1000MW超超临界直流炉汽温调整及注意事项摘要:1000MW超超临界直流炉的汽温控制在火力发电厂的发展中起着很关键的作用,它是保障机组安全稳定运行的一个重要方面,决定着锅炉能否提供合格的蒸汽,本文将从主汽温和再热汽温的影响因数,深入研究主汽温和再热汽温的变化特性,最终分析得出主汽温和再热汽温的控制方法,为运行人员的汽温调整操作提供指导。
关键词:超超临界直流炉;1000MW;煤水比;主汽温;再热汽温;喷水减温0.概述直流炉具有蓄热小、汽温汽压受负荷影响大等特点,正常运行中能否保证主、再热汽温稳定将直接影响到锅炉效率和煤耗,甚至影响设备安全。
本文以上海锅炉厂生产的SG3091/27.46-M541 1000MW超超临界锅炉为例,阐述了在运行过程中积累的主、再热汽温的调整经验。
该锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,锅炉采用一次再热、单炉膛单切圆燃烧、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构塔式布置;由上海锅炉厂有限公司引进Alstom-Power公司Boiler Gmbh的技术生产。
炉膛由膜式水冷壁组成,水冷壁采用螺旋管加垂直管的布置方式;炉膛上部依次分别布置有一级过热器、三级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。
过热器采用三级布置,在每两级过热器之间设置喷水减温,主蒸汽温度主要靠煤水比和减温水控制。
再热器两级布置,再热蒸汽温度主要采用燃烧器摆角调节,在再热器入口和两级再热器布置危急减温水。
1.汽温调节的意义和目的在运行过程中,蒸汽温度将随锅炉负荷、燃料性质、给水温度、过量空气系数、受热面清洁程度的变化而波动,应设法予以调节。
汽温高使管壁温度高,金属材料许用应力下降,影响其安全。
长期超温运行,将缩短锅炉寿命;汽温降低,机组循效率下降,汽轮机排汽湿度增大,汽温下降10℃,煤耗增大0.2%;对于高压机组,汽温下降10℃,汽轮机排汽湿度约增加0.7%;再热蒸汽温度不稳定,还会引起汽缸与转子的胀差变化,甚至引起振动。
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超超临界直流炉的汽温调节(针对干态运行时)
一、超超临界直流锅炉影响汽温变化的主要因素
1、煤水比
在直流锅炉中,过热汽温的调节主要是通过给水量G与燃料量B的调整来实现的。
要保持稳定汽温的关键是要保持固定的燃水比,若给水量G不变而增大燃料量B,受热面热负荷q成比例增加,热水段长度和蒸发段长度必然缩短,而过热段长度延长,过热汽温会升高,若B不变而增大G,由于q并未改变,所以热水段和蒸发段必然延伸,而过热段长度会缩短,过热汽温就会降低。
2、给水温度
因高加解列等造成的给水温度降低,在同样给水量和煤水比的情况下,直流炉的加热段将延长,过热段缩短,过热汽温会随之降低,再热汽温也会因为高压缸排汽温度的降低而随之降低。
3、锅炉受热面结焦玷污
煤水比不变的情况下炉膛结焦会使过热汽温降低。
因为炉膛结焦是锅炉传热量减少,排烟温度升高,锅炉效率降低,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。
主蒸汽温会降低,但再热器吸热因炉膛出口烟温升高而增加而影响相对较小。
4、锅炉过量空气系数
增大过量空气系数时,炉膛出口烟温基本不变。
但炉内平均温度下降,炉膛水冷壁吸热减少,使过热器进口汽温降低,虽对对流式过热器的吸热量有一定增加,但前者影响更大,在煤水比不变的情况下,过热器出口温度将降低,反之依然。
5、炉膛火焰中心高度
炉膛火焰高度的不同对辐射、对流换热特性不同的各受热面起到相反的作用,提高火焰中心,水冷壁辐射吸热减少,而使得蒸发段延长,但过热器再热器等对流特性的换热面吸热增加,但对于过热器而言,蒸发段延长影响更大,所以上提火焰中心主蒸汽温度整体呈降低趋势,而再热汽温则会升高。
6、引起汽温波动的因素分内扰及外扰两种情况,内部扰动因素包括:启停、切
换制粉系统,投退油枪,炉膛或烟道吹灰,煤质变化,高加投退等,外扰包
括负荷的波动等。
二、直流锅炉汽温调节的特点及原则
特点:
无固定的汽水分界面,且锅炉循环倍率为1,热惯性小,水冷壁的吸热变化会使热水段、蒸发段和过热段的比例发生变化。
因而对过热汽温变化影响大,汽温变化速度快,汽温调节比较复杂
调节原则:
1、主蒸汽温度以煤水比作为主要的汽温调节手段,以汽水分离器入口分配集
箱温度(即所谓中间点温度)做为汽温调节的导前信号,辅助以喷水减温作为细调手段。
再热汽温为保证经济性则主要通过烟气侧的燃烧器摆角上下摆动、二次小风门调节等改变火焰中心高度以及通过改变过量空气系数等手段进行调节,辅助以事故喷水及微量喷水的细调保证安全。
2、调节减温水确保减温器后温度有一定的过热度,防止水不能汽化堵塞流道
造成局部管壁超温爆管。
3、注意保持过热蒸汽减温水量在一个合理水平,且尽量分配均匀,让减温水
大小均有裕度,否则通过焓值偏置或增减给水量进行调整。
4、切忌减温水门大开大关,造成汽温及金属温度的剧烈大幅波动,影响机组
金属寿命。
5、通过配风、制粉系统运行方式、摆角等手段保证炉膛火焰中心居中,避免
各炉墙、受热面受热不均以及各中间点温度偏差过大。
6、汽温调节要结合中间点温度及温差、煤水比、一过入口蒸汽过热度、内外
扰等各方面因素综合判断,并尽量提前预判,及时调整,留足裕度。
三、过热汽温的调节
基本控制原理:
过热汽温控制分为一级和二级喷水减温控制。
1、一级喷水减温控制
当负荷变化时,燃料量的变化导致锅炉出口烟温和烟气流速发生变化,势必影响炉膛内辐射传热量和烟道内对流传热量的变化,一、二、三级过热器分别为屏式和对流式过热器,这2种过热器的温度特性相反,如当负荷增加时,前者出
口温度将下降,而后者则上升,此时若减少一级减温器的喷水流量将直接恶化二级喷水减温的调节能力,可能导致三级过热器出口温度超温,因此,一级喷水减温控制的任务就是通过对二级减温器前后的温差作为被调量,通过一级减温水的调节作用保持其在一个设定值左右,克服进入第一级过热器与第二级过热器的扰动,维持进入第二级减温器的蒸汽温度的稳定,保证第二级减温调节在有效的调节范围内,其温度设定值为锅炉厂给出的二级过热器出口蒸汽温度的设计值。
2、二级喷水减温控制
其任务是直接保证三级过热汽温度等于给定值,是过热汽温度控制系统中最主要的回路该控制主要包括减少汽温调节惯性迟延的控制、焓值变增益控制和常规的摆角和燃料量前馈控制等,保证机组在变负荷或其他内外部扰动的情况下汽温维持在额定值附近。
3、减温修正
给水控制回路中的加入了减温水修正环节,经函数生成一个负荷指令对应下的设计减温水量,与实际减温水量的偏差再经过一定的PID运算输出一个焓值设定的偏置值,从而通过焓值调节器调节给水量,保证了过热器总减温水量在设计范围。
如下图所示。
主蒸汽温的调节:
1、维持正常的煤水比是调节过热汽温的基本手段,锅炉在直流工况后分离器要
保持一定的过热度,其压力及温度对应的焓值是煤水比控制的导前信号,通过焓值调节器保持其出口焓值及出口蒸汽过热度在一个合理范围,从而保证沿程各受热面介质温度在允许范围。
所以,通过对焓值设定的合理控制可以提前并且较为平稳地对汽温进行预先的粗调。
如果在工况变化比较剧烈的情况,则可以通过改变给水偏置,直接进行加减给水量的操作,从而避免中间点温度上升过高而保护动作,以及防止过热汽温及各沿程受热面金属壁温超限。
2、减温水尽量投入自动调节,当自动回路不正常或设备有缺陷不能投入自动时,
利用一二级减温水手动调节,要注意系统存在的较大的热惯性,汽温调节存在一定的惯性迟延,调整减温水要注意减温器后的温度变化,注意不要猛增猛减,要根据汽温偏离的大小及减温器后温度变化情况平稳地对蒸汽温度进行调节,防止汽温变化剧烈损伤受热面寿命。
低负荷时还要特别注意,减温后的温度必须保持20℃以上的过热度,防止过热器进水而发生水塞,从而造成管路中无汽流通而超温爆管。
3、遇高加投退操作时,沿程受热面及工质温度随着给水温度变化而变化,要严
密监视给水、省煤器出口、水冷壁出口工质温度变化情况。
带启动分离器入口温度开始变化时,注意煤水比通过自动调节开始响应变化,如果变化不够及时,系统扰动大,则及时通过改变焓值或给水偏置进行手动干预。
从而防止后程的汽温大幅波动。
4、调整汽温时要同时密切关注各金属受热面壁温,汽温调整要以金属温度不超
限为前提,否则要采取措施积极干预。
5、机组加减负荷、锅炉吹灰、大面积掉焦等内外部有扰动的情况要结合内外扰
的特性区别进行提前的干预,比如吹灰不同区域对汽温影响差异很大,尤其要加强预判预控。
6、中间点温度一共有8组参数,分别表示了垂直水冷壁出口集箱不同区域的温
度,其各组参数偏差过大将会造成中间点温度最高点离保护值过近,但同时分离器出口过热度有偏低的情况,这样就会造成加减水的矛盾,因此必须进行调整。
造成中间点温度偏差大的原因是炉膛内火焰中心偏斜,各炉墙受热
不均造成的,这一点也可以从水冷壁各面壁温情况加以判断,然后通过对烟气侧的二次风门、SOFA、CCOFA及燃烧器摆角等进行调整,使火焰中心居中,如效果不明显也可考虑改换制粉系统运行方式等手段进行调整。
四、再热汽温控制
如果采用喷水减温调节再热汽温,则势必造成低能量品质的再热蒸汽做功增加而高压缸做功减少,使机组的热效率和经济性下降,故再热汽温的控制一般以燃烧器摆角调节和锅炉过量空气系数为主要调整手段,布置在一再入口的事故减温和二再入口的微量喷水主要用来作为紧急备用防止汽温及受热面金属超温的。
另外一再入口的事故减温还对高旁快开的特殊情况起到紧急降温的作用。
再热汽温的调节:
1、正常情况下通过烟气侧进行调节,如改变火焰中心高度的摆角、二次风门、
过量空气系数调整、不同制粉系统倒换等,过量空气系数改变还改变了烟气流速,调整了辐射、对流特性不同的各受热面的吸热比例,从而对再热汽温进行调整。
在调整时注意烟气侧调节汽温响应较为迟缓的特点,尽早调整、缓慢调整。
2、如负荷较高、吹灰或变负荷掉焦等情况,应尽量预控,留出摆角、减温水的
裕度,为即将到来的变化做好准备。
3、由于直流锅炉的蓄热小及热惯性小的特性,再热汽温呈现出与主汽温关联较
为密切的特性,即主汽温度的变化随后也将引起再热汽温的跟随变化,因此保证主蒸汽的温度稳定也有利于再热蒸汽温度的稳定。
4、再热蒸汽流量小,比容大,对吸热量更为敏感,同时也对火焰中心偏斜引起
的受热不均反应更敏感,因此更要火焰中心尽量维持居中。
发生偏斜时尤其要注意金属壁温情况,严防金属壁温局部过热超温。
5、如不得已必须投入减温水调整,在低负荷阶段减温后的温度同样必须保持
20℃以上的过热度,防止发生水塞。