1000MW汽温调整

直流炉的汽温调整

众所周知，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。

我厂塔式锅炉的过热器受热面布置在炉膛上方，采用卧式布置方式，过热器系统按蒸汽流向主受热面分为三级。其中一过和三过布置在炉膛出口断面前，主要吸收炉膛内的辐射热量。第二级过热器布置在第一级再热器和末级再热器之间，靠对流传热吸收热量。过热器系统的汽温调节采用燃水比和两级八点喷水减温。

再热器受热面分为两级，第二级再热器布置在第二级过热器和第三级过热器之间，第一级再热器布置在省煤器和第二级过热器之间。第二级再热器顺流布置，受热面特性表现为半辐射式；第一级再热器逆流布置，受热面特性为纯对流。再热器的汽温调节主要靠摆动燃烧器，在低温过热器的入口管道上布置事故喷水减温器，两级再热器之间设置有一级微量喷水并内外侧管道采用交叉连接。

直流炉汽温控制具有其特殊性，因为它的受热区、蒸发区和过热区之间无固定的界限，给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽是一次性连续完成的，汽温自动与给水自动相互关联，给水控制与减温水控制之间有着必然的联系。直流锅炉给水控制的一个主要任务就是维持汽温稳定，严格控制燃水比，确保了分离器的出口焓为定值，使得一级减温控制和二级减温控制在可调范围内，实现了对过热汽温控制的粗调。减温喷水实质上是调整锅炉给水在水冷壁和过热器之间的分配比例。因为无论减温喷水量如何变化，进入锅炉的总给水量并未改变，燃水比未改变，所以稳态的锅炉出口过热汽温也不会改变，即喷水减温是仅仅改变动态过程中的过热汽温，用于过热汽温的细调。若减温水量增加，进入水冷壁的给水流量就减小，该区段的水量吸热的比值增大，该区段的出口温度略增，但过热段的水

量吸热的比值减小，最终维持过热汽温不变。

当给水自动完成对汽温控制的粗调之后，喷水减温实现对汽温控制的细调，过热汽温的喷水减温控制是通过两个相串联的一级减温控制和二级减温控制来实现的。第一级过热汽温控制的任务是克服进入一级过热器与二级过热器的扰动，维持进入第二级减温器的蒸汽温度的稳定，保证二级减温调节在有效的调节范围内。第二级减温控制的任务是直接保证主蒸汽温度等于给定值，是主汽温度控制系统中最主要的回路。由于汽温具有惯性大，在调节过程中容易超调。

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。第一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。第二和第三阶段的调节手段基本相同，注意依靠控制煤水比和中间点温度来保证主汽温在正常范围内。

一般来说在机组运行工况较稳定时只要监视好中间点过热度就可以了，不同的压力下中间点温度是不断变化的，但中间点过热度可维持恒定，一般在20--30℃左右，中间点过热度是水煤比是否合适的反馈信号，中间点过热度变小，说明水煤比偏大，中间点过热度变大，说明水煤比偏小。在运行操作时要注意中间点过热度变化对主汽温影响大小，以便超前调节时有一个度的概念。但在机组出现异常情况时，如给煤机、磨煤机跳闸等应及时减小给水，保持水煤比基本恒定，防止水煤比严重失调造成主蒸汽温度急剧下降。总之，水煤比和中间点过热度是直流锅炉监视和调整的重要参数。

在实际运行中，还有很多因素会影响到主汽温度，如起停磨煤机、制粉系统的投运层次、加减负荷、过量空气系数、吹灰、高加切除等，它们对汽温的影响各不相同。起上层磨煤机时，炉膛火焰中心高度上升，过热器受热面吸热增强，汽温升高。起下层磨时刚好相反，水冷壁出口温度虽然上升，给水自动增加流经

水冷壁的给水量，而减少减温水量，同时因为过热器受热面吸热量相对减少更多，所以主汽温总体呈下降趋势。加负荷时，由于炉内总蓄热量相对增加，汽温上升。过量空气系数增加，即空气量增加时，流经过热器受热面的烟气流速也增加，换热增强，汽温升高。各个受热面的吹灰对主汽温的影响各不相同，水冷壁受热面的吹灰，汽温下降。过热器受热面的吹灰，汽流吸热增强，汽温升高。

还有高加切除时对主汽温的影响更大，高加切除，主给水温度下降很多，锅炉各段工质温度将延迟一段时间后开始陆续下降。根据给水温度下降的幅度，按比例减少给水流量，维持中间点温度正常。如果自动调节不当，应手动干预，可把燃烧器摆角往下摆，或者开出下层磨煤机，降低炉内火焰中心高度以提高分离器出口温度。高负荷高加切除时应注意高低旁或安全门动作后造成抽气压力低而引起给水压力下降的影响。

再热蒸汽的主要调温方式是燃烧器摆角和过量空气调节，喷水减温作为紧急备用。燃烧器摆角调节主要是调节火焰中心离受热面的距离，辐射吸热的受热面受其影响较大，而对流受热面受火焰中心的变化影响较小，在调整火焰中心的时候，二级再热器辐射吸热量增加或减少，而对流受热面吸热基本没有变化，所以再热蒸汽出口的温度跟随燃烧器摆角的变化而变化。过量空气调节主要是调节再热蒸汽对流部分吸热量，当将过量空气量增大时，通过再热蒸汽受热面的烟气流速增大，换热加强，再热蒸汽温度上升。但过量空气系数的提升同时会导致排烟温度的上升，使锅炉的经济性降低，同时会导致辐射吸热量减弱，从负方向调整再热蒸汽温度，所以对再热蒸汽的影响是有一定限度的。

制粉系统的投运层次对火焰中心会产生一定的影响，相当于调整燃烧器摆角的效果。炉膛干净系数也是影响再热汽温的一个因素，当燃用煤种的灰熔点高于设计值较多的时候，炉膛会比较干净，这样炉膛吸热量偏多，再热蒸汽的对流、辐射吸热量偏少，再热蒸汽温度也会降低，所以再热蒸汽温度的情况也是炉膛吹灰与否的一个重要指标，煤种灰熔点较低，炉膛容易结渣，所以要特别注意吹灰

时汽温的大幅波动，及时手动干预调节。

在一二级再热蒸汽之间设置一道减温水，该减温水主要作事故喷水作用，再热器减温水运行时会导致汽轮机中、低压发电份额增加，会使整个机组经济性下降。据计算，再热器每投入1%给水，汽轮机的汽耗就要增加%。所以正常运行时应尽量不用。

锅炉运行过程中，过热汽温和再热汽温过高，将引起过热器、再热器以及汽轮机汽缸、转子、隔板等金属温度超限、强度降低，最终导致设备的损坏。所以正常运行中应防止汽温过高事故的发生，一旦发生，立即采取有效措施，尽快使其恢复正常。

锅炉过热汽温过高的主要原因有：1.燃水比失调，给水量偏小或燃料量偏大，其中包括煤质的变化等因素。2.炉内燃烧工况的变化、火焰中心升高、风量增加、水冷壁结焦严重等造成的过热器受热面对流传热增强或过热器处可燃物再烧。3.给水温度升高或主蒸汽压力大幅升高。减温水系统故障或自动失灵造成的减温水量不正常的减少。4.过热器受热面泄露爆管，造成过热器内蒸汽流通量减少。

当发生汽温升高时，应立即检查是什么原因，如果是自动装置失灵所造成的汽温过高，则快速将该自动切至手动进行操作，迅速调整燃水比在正常范围内，减少燃料量或增加给水量，开大减温水调整门，必要时降低主汽压力或提高给水压力，设法增加减温水量，尽快让过热汽温恢复至正常范围。找到原因后，除上述处理外，还因根据各自不同的情况分别做相应的处理：

如因燃烧工况变化或火焰中心上移引起的汽温升高，应立即调整燃烧，设法降低火焰中心。可采用减少上层磨出力而增加下层磨出力，调整配风和燃烧器摆角，或者调整炉膛负压和过量空气系数。

如因水冷壁结焦严重引起时，应及时对水冷壁进行吹灰，同时应组织好汽温调节。如因主汽压升高、受热面损害、给水温度升高、可燃物在烟道内再燃烧等