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
从机侧、炉侧分析,为什么应尽量不用再热汽减温水?

再热器减温水全名是再热器事故减温水,说明它不是正常运行时使用的减温水,而是再热蒸汽无法控制时,事故情况下使用的减温水。
在小指标竞赛中,有专门关于再热器减温水耗差的得分点。
下面分别从汽机侧和锅炉侧两方面来分析再热器事故减温水对经济性的影响。
从汽机侧分析
在低再出口集箱设有两个事故喷水减温器,在事故情况下用来控制再热蒸汽进口汽温,从而控制再热器出口汽温。
当使用再热器事故喷水时,来自给水泵中间抽头的低温水直接进入再热器系统蒸发变成再热蒸汽,进入中、低压缸进行做功。
首先,再热器喷水在再热器中可以看成是定压吸热、蒸发并过热,然后进入汽轮机的中低压缸做功,它的经历是一个非再热的中参数或者比中参数还低的循环。
即这部分蒸汽只在汽轮机的中压缸和低压缸膨胀做功,属于低压蒸汽循环,循环效率本身就很低。
其次,如果维持机组负荷不变的话,中低压缸做功多了,那么高压缸内的蒸汽就会减少,这就意味着再热器事故喷水这部分蒸汽形成的低压循环代替了高压蒸汽循环,使整个机组的经济性都降低了。
从锅炉侧分析
具有中间再热系统机组的锅炉再热器都是布置水平烟道内,布置在高温过热器的后面。
如果再热器事故喷水用的多,则这部分减温水在水平烟道内吸收热量就会增加,导致导致水平烟道出口烟温降低(虽然很少),那么尾部烟道中的省煤器的吸热量就会减少,使进入直流锅炉的水冷壁下联箱水温就会降低,造成直流炉水冷壁液相加热段的吸热量需要相应增加,过热度就
会下降,如果需要达到设计参数则必须增加燃料量,这样也是非常不经济的,类似于高加切除。
综上所述,再热器事故喷水减温会降低机组的经济性,因此应当尽可能少用,而是通过调整烟气挡板开度、火焰中心高度等措施调节再热蒸汽温度。
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
再热器喷水减温对机组煤耗率的影响研究

21 0 1年 1 月
华 北 电 力 大 学 学 报
J u n l fNot h n l cr o r Unv ri o r a rh C i a E e t c P we ie st o i y
V0 - 8. .1 I 3 No
Jn a .,2 1 0 1
c t a i c oi g u i a n e a l ,t n l z h h r ls s m a d g tt e r lt n h p o mo n ewe n w tr i c a ~ r i l r o l n t s a x mp e o a a y e t e t e ma y t n e eai s i fa u t t e ae n e h o b
效 热 降法 对 机 组 热 力 系统 进 行 分 析 计 算 ,得 出再 热 器喷 水 减 温水 量 与机 组 煤 耗 率 的 定 量 关 系 : 3减 温 水 量 为 - '
3 h时 ,增 加 煤 耗 1 1 k . 。 同 时通 过 Ma a 7t / .5 wh t b给 出减 温 水 量 与 煤 耗 率 关 系 曲线 ,对 于 电厂 实 际运 行 起 l 到 指 导 作 用。
关 键 词 :等 效 热 降 法 ;再 热 器 ;喷 水 ;煤 耗 率 ;经 济性
中图 分 类 号 :T 2 37 K 2 . 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :2 0 2 9 ( 0 1 0 — 13—0 0 7— 6 1 2 1 ) 1 0 0 4
I fu n e su y o t r s r y n n r h a e s d s pe h a i g n e c t d f wa e p a i g i e e t r e u r e tn l o n tc a o s m p i n n u i o lc n u to
燃煤机组锅炉再热器减温水用量的分析调整

燃煤机组锅炉再热器减温水用量的分析调整摘要:中国公司承建的海外G项目2×600MW 亚临界燃煤机组,在其运行中出现再热器减温水流量增大现象,经过对燃烧器配风方式、吹灰频率、炉膛出口氧量、火焰中心以及炉膛和分隔屏结焦受热面等进行分析调整,使得再热汽温和减温水量控制在设计范围,同时避免锅炉受热面结焦,提高了锅炉运行效率和机组运行的经济性和安全性。
关键词:减温水;原因分析;调整控制中国公司承建的印度G项目2×600MW 亚临界燃煤机组,锅炉为亚临界压力、一次中间再热、控制循环锅筒炉,锅炉采用平衡通风、直流式燃烧器四角切圆燃烧方式,设计燃料为烟煤。
锅炉的最大连续蒸发量为2069t/h。
机组最大工况时(TMCR时),锅炉的蒸发量为1892.9t/h。
根据锅炉厂家说明书及业主与EPC签订的技术合同规定,锅炉负荷在50%~100%运行期间,再热蒸汽温度为538(±5℃),再热器的减温水量为0t/h。
但是在1号锅炉负荷50%~100%BMCR试运行期间,再热器的减温水量增大至76.8 t/h~12.7 t/h区间。
根据锅炉厂说明书:再热汽温度主要通过燃烧器摆角调整,再热器事故喷水仅在再热器事故状态下投入,显然如此大的事故喷水量,将使锅炉运行效率明显下降,也对再热器长期运行超温带来隐患。
1、原因分析针对该问题,现场工作人员进行综合分析、并通过相应调整验证,查找问题原因。
现对再热器减温水流量异常的原因进行分析如下1.1 磨煤机组合方式的影响磨煤机组合方式由ABCDE磨切换到ABDEF磨后,从减温水的变化趋势曲线可以看出,投运F磨后,再热器减温水量上升;磨组合方式由ABCEF磨切换到ABCDE后,再热器减温水量下降。
这条规律与我们理论分析一致,当火焰中心抬高时,再热器减温水量增加,火焰中心降低时,再热器减温水量减少。
1.2 烟气中氧含量的影响从日常运行中变化明显的工况可以看出,当烟气中氧含量增加时,再热器减温水增加,当烟气中氧含量减少时,再热器减温水减少。
喷水调节再热蒸汽温度的经济性分析

为 了提 高 循 环 热 效 率 , 国 15 Mw 以上 的 我 2
3 0Mw 和 6 0 Mw 亚 临 界压 力 发 电机 组 在运 行 0 0
火力 发 电设备 通 常 都 采用 蒸 汽 再 热 循 环 。在 运 行
中要求 再 热汽 温 的变化 不超 过 5 0℃ , ~1 因为再 热 蒸 汽 温度 降低会 影 响循环 效率 , 高又会 影 响再热 过
节 , 然 一 般 建议 不 宜 采用 喷水 减 温 l , 由于 虽 但 ,
Ec n m ial a y i n St a Te p a u e Co tol o o c An lss o e m m er t r n r
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Ab ta t I r rt m p o e h a fii n y,r he t r r fe d t d i a g —c l o slf e o e t — s r c : n o de o i r v e te fce c e a e s a e o t n a op e n lr e s ae f si u lp w rs a
e gy M e ho r t d.T h e ut n c t h tw h n w a e p a ng i d p e n r he tr, t xe g fiinc f e r s lsi dia e t a e t r s r yi s a o t d i e a e he e r y e fce y o
第 2 2卷 第 3期
20 0 8年 9月
上
海
工
程
再热喷水减温对机组热经济性影响的分析模型

济性 影 响 的算 例 , 该算 法模 型具 有一 定 的通 用性 , 对
于火 电机组 的经 济运行 具有 借鉴 意义 。
关键词 : 热 ; 组 ; 水 ; 温 ; 经济性 ; 阵 ; 再 机 喷 2 , 7 T 2 33 文献标识码 : A
An An l s s M o e o l u a i g t e I l e c fRe e t r De u r a i g a y i d lf r Ca c l t n h nfu n e o h a e s pe he tn
摘
要 : 大 型机 组 的 再 热 器减 温喷 水 的机 理 进 行 分 析 , 用偏 微 分 理 论 和 矩 阵 分 析 方 法 , 过 严 密 的 数 学推 导 , 对 运 经
建 立 了再 热 器 减 温 喷 水 对 机 组 热 经 济 性 影 响 的计 算 模 型 。算 例 分析 表 明 , 用 该模 型 可 分析 再 热 器减 温 喷 水 对 机 应 组 热 经 济 性 的 影 响 , 精 度 较 高 。该 计算 模 型 具有 一 定 的 通 用性 , 且 适 用 于计 算 机 编 程 。 且 并
维普资讯
总第 1 5 0 期 20 0 8年 6月第 2期 文 章 编 号 : 6 20 1 ( 0 8 0 —0 9 0 17 — 2 0 2 0 )2 0 0 — 4
电 站 辅 机
Po e a in Au la y Equ pm e w rSt to xiir i nt
V o .1 5 1 0
Jn 20 , , u . 0 8 No 2
再 热 喷 水减 温 对机 组 热 经 济性 影 响 的分 析模 型
闫顺 林 , 轶 卿 , 小化 孙 朱 - 1 - 4 - .
再热汽温调节方法

再热汽温调节方法
再热汽温调节方法主要包括以下几种:
1. 烟气挡板调节:烟气挡板可以手控或自控,当负荷变化时,调节挡板开度可以改变通过再热器的烟气流量,从而达到调节再热汽温的目的。
例如,当负荷降低时,可以开大再热器侧的烟气挡板开度,使通过再热器的烟气流量增加,提高再热汽温。
2. 烟气再循环调节:利用再循环风机从尾部烟道抽出部分烟气再送入炉膛。
通过对再循环气量的调节,改变经过热器、再热器的烟气量,使汽温发生变化。
3. 摆动式燃烧器:通过改变燃烧器的倾角来改变火焰中心的高度,从而使炉膛出口温度得到改变,以达到调整再热汽温的目的。
4. 再热喷水减温调节:喷水减温器由于其结构简单、调节方便、调节效果好而被广泛用于锅炉再热汽温的细调。
但使用这种方法会使机组热效率降低,因此应尽量减少再热喷水的用量以提高整个机组的热经济性。
以上信息仅供参考,具体采用哪种方法还需要根据实际运行情况来确定。
如需更多信息,建议咨询专业工程师。
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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。
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。
2、再热汽温的调整方式分类
在正常工况下,一般以调节汽交侧挡板的方式为主,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,在额定负荷时调整布置在上辐二出口汽交挡板开度,当机组负荷发生变化时通过改变汽交挡板的开度,调节流经汽交的二次汽流量,改变进入再热器的二次汽热交换量来调整再热汽温,我厂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和过量风调节,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,应注意以下方面的问题: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。
所以调整火焰中心、过量风调节应该与汽交挡板调整相配合使用,适宜作为挡板调整的补充调整手段。
启动喷水减温法只作为机组启停过程中控制再热器温度达到启动要求时使用,正常运行中严禁投入。
事故减温水只在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。
3、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500MW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#1、2机组的调节方法进行分析研究。
4、我厂#1、2机组再热汽温调节方法使用情况的分析
目前我厂#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,根据操作员站中采集到的事故减温水趋势,可以很直观地看出两台锅炉都存在连续不间断的使用过程,由此可以说这种调节方法必然会引起机组循环热效率的降低。
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。
5、结论
研究锅炉再热汽温的调节方式方法,说明了常用的调整手段――汽交旁通调整、改变火焰中心位置、过量风和喷水减温三种方法的使用优缺点,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。
参考文献
1]刘武成.现代电站锅炉技术及其改造[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2]袁力.2 290 t/h锅炉受热面超温改造[J].中国电力,2003,36(1):82-85.
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[4]胡荫平.电站锅炉手册[M].北京:中国电力出版社,2005.
[5]章臣樾.锅炉动态特性及其数学模型[M].北京:水利电力出版社,1987:1-22.
作者简介:宋有生(1981-), 男,助理工程师,长期从事火力发电厂运行、检修工作。
周义(1980-),男,助理工程师,长期从事火力发电厂运行、检修工作。
刘艳梅(1981-),女,助理工程师,长期从事火力发电厂运行、检修工作。