直流锅炉的运行调节 (2)

（3）汽温过低时，将造成汽轮机缸体上下璧 温差增大，产生很大的热应力，使汽轮机的胀 差和窜轴增大，危害汽轮机的正常运行。
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。
在内扰时不应变动给水量，而只需调节燃 料量，以稳定参数。应指出，此种情况下，中 间点温度（煤水比）相应变化。
2． 汽压上升、汽温下降
汽温信号
燃料和给水流量发生扰动，主蒸汽温度的响应滞止 时间与飞升时间都较长。
中间点:为了提高调节质量，按照反应较快和便 于检测等条件，通常在过热区的开始部分选取 的一个合适的地点，根据该点工质温度来控制 “煤水比”。
在给定负荷下，与主蒸汽焓值一样，中间点的 焓值（或温度）也是煤水比的函数。只要煤水 比稍有变化，就会影响中间点温度，造成主蒸 汽温度超限。而中间点的温度对煤水比的指示， 显然要比主蒸汽温度的指示快得多。
4．汽温两侧偏差过大
过热汽温和再热汽温两侧偏差过大，将使汽 轮机的高压缸和中压缸两侧受热不均，导致热 膨胀不均，影响汽轮机的安全运行。
影响过热汽温的因素
1、煤水比
若G不变而增大B，由于受热面热负荷q成比例增加，热 水段长度Lrs和蒸发段长度Lsf必然缩短，而过热段长度 Lgr相应延长，过热汽温就会升高； 若B不变而增大G，由于q并未改变，所以（Lrs+Lzf） 必然延伸，而过热段长度Lgr随之缩短，过热汽温就会 降低。
三、过热蒸汽温度的调节
汽温调节的必要性
锅炉运行中，汽温将随着机组负荷、锅炉出力、燃料 与给水的比例、给水温度、风量、汽压以及燃烧工况 等的变化而变化。
汽温过高或过低，以及大幅度波动都将严重影响锅炉 和汽轮机的安全、经济运行。
1. 汽温过高 汽温过高将引起过热器、再热器、蒸汽管道以及汽轮
机汽缸、转子部分的金属的强度降低，蠕变速度加快， 特别是承压部件的热应力增加。当超温严重时，将造 成金属管璧的胀粗和爆破，缩短使用寿命。
2．汽温过低
汽温过低的危害主要表现在以下几方面：
（1）汽温过低将增加汽轮机的汽耗，降低机 组的经济性：
（2）汽温过低时，将使汽轮机的末级蒸汽湿 度增大，加速对叶片的水蚀，严重时可能产生 水冲击，威胁汽轮机的安全；
给水温度：

给水温度￪ －→工质所需总热量￬ －→B ￬ －→再热汽温￬
过量空气系数：
燃料特性： （种类；挥发份；水份；灰份）
受热面污染情况：
火焰中心位置：
再热汽温的调节：
烟气侧调节 事故喷水 中间点温度设定值改变
对于再热汽温长期 偏高或偏低问题， 可通过改变中间点 温度设定值的方法 加以解决，降低中 间点温度，则再热 汽温降低，提高中 间点温度，再热汽 温升高。该方法的 实质依然是变动煤 水比的控制值。
锅炉的蓄热能力：当外界负荷变化而燃烧 工况不变时，锅炉能够放出热量或吸收热 量的大小。
燃烧设备的惯性：从燃料开始变化到炉内 建立起新的热负荷平衡所需要的时间。与 调节系统的灵敏度、燃料的种类和制粉系 统的形式有关。
2 影响汽压变化的主要因素
（1）外部扰动
外扰是指外部负荷的正常增减及事 故情况下的甩负荷，它具体反映在 汽轮机所需蒸汽量的变化上。
由上述分析可见，直流锅炉的给水温度、过量空 气系数、火焰中心位置、受热面沾污程度对过热汽温、 再热汽温的影响与汽包锅炉有很大的不同。有些影响 是完全相反的。对于直流锅炉，上述后四种因素的影 响相对较小，且变动幅度有限，它们都可以通过调整 煤水比来消除。ຫໍສະໝຸດ 只要严格地保持给水量和燃料量的固定比
例不变，就能使过热蒸汽温度稳定。但是，在 燃用固体燃料的锅炉上，燃料量的测定是很不 准确的。所以，一般采用前面讲过的锅炉蒸发 量和汽压变动信号的综合信号(即热量信号)来 反映锅炉燃料量。
细调:在直流锅炉的汽水通道上布置几处调节灵 敏的喷水减温器，作为调节手段。一般在直流 锅炉过热器的级与级之间设有2～3级喷水减温 器，其作用除了调节过热汽温以外，还保证过 热器金属的安全。
过大或过小的喷水量都应当用调节“煤水 比”来校正。
再热蒸汽温度的调节
再热汽温的影响因素：
锅炉负荷：对流和辐射受热面不同的汽温特性。
如火焰亮白刺眼，表示风量偏大，这时 的炉膛温度较高；
如火焰暗红，则表示风量过小，或煤粉 太粗、漏风多等，此时炉膛温度偏低；
火焰发黄、无力，则是煤的水分高或挥 发分低的反应。
来自机组负荷协调控制系统中锅炉主控 制器发出的指令，直接按预先设置的静 态配合同时去调整燃料量和进风量，并 以送风机的位置指令作为引风调整的前 馈信号，使引风机同时按比例动作，达 到使锅炉机组负荷变化尽量作出快速响 应的目的。
2 直流炉的压力调节
压力调节的任务，实质上就是经常保持锅 炉出力和汽轮机所需的蒸汽量相等。
在直流锅炉中，炉膛内放热量的变化并不 直接引起锅炉出力的变化。直流锅炉的出力首 先应当由给水量保证，然后对燃料量进行相应 的调整，以保持其他参数。在采用自动调节的 直流锅炉上，往往还利用调节汽轮机的调速汽 门的开度来稳定汽压。
如果蒸汽压力p与蒸汽流量D的变化方向一致时， 这通常是内扰影响的表现 。
二、汽压的控制与调节
1 汽包炉的汽压控制与调节
当负荷增加使汽压下降时，必须强化燃烧工况， 即增加燃料供给量和风量。当然此时还必须相 应地增加给水量和改变减温水量。
当负荷减少使汽压升高时，则必须减弱燃烧。 此时应先减少燃料供给量，然后再减少送风量
燃烧过程是否正常，直接关系到锅炉运行的可 靠性 。
燃烧过程的经济性要求保持合理的风、煤配合， 一、二、三次风配合，送、引风机配合，同时 还要求保持较高的炉膛温度。
随着过量空气系数的增大，辐射式再热器吸热量减少 不多，而对流式再热器的吸热器增加。对于显示对流式汽 温特性的再热器，出口再热汽温将升高。
5． 火焰中心高度
当火焰中心升高时，炉膛出口烟温显著上升，再 热器无论显示何种汽温特性，其出口汽温均将升高。 此时，水冷壁受热面的下部利用不充分，致使1kg工质 在锅炉内的总吸热量减少，由于再热蒸汽的吸热是增 加的，所以过热蒸汽吸热减少，过热汽温降低。
一般情况下，汽压上升而汽温下降 是给水量增加的结果。如果给水阀开度未 变，则有可能是给水压力升高使给水量增 加。更应注意的是，当给水压力上升时， 不但给水量增加，而且喷水量也自动增大。 因此，应同时减小给水量和喷水量，才能 恢复汽压和汽温。
3． 中间点温度偏差大
当中间点的温度保持超出对应负荷下预定 值较多时，有可能是给水量信号或磨煤机煤量 信号故障导致自控系统误调节而使煤水比严重 失调，此时应全面检查、判断给煤量、给水量 的其他相关参数信号，并及时切换至手动。因 此，即使采用了协调控制，也不能取代对中间 点温度和煤水比进行的必要监视。
对流式过热器和再热器的积灰使传热量减小，使 过热汽温和再热汽温降低。
在调节煤水比时，若为炉膛结焦，可直接增大煤 水比；但过热器结焦，则增大煤水比时应注意监视水 冷壁出口温度，在其不超温的前提下来调整煤水比。
4． 过量空气系数
当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，炉膛水冷壁的吸热量减少，致使过热 器进口蒸汽温度降低，虽然对流式过热器的吸热量有一定 的增加，但前者的影响更强些。在煤水比不变的情况下， 过热器出口温度将降低。若要保持过热汽温不变，也需要 重新调整煤水比。
汽温监视与调节中应注意的问题
(1) 做好汽温监视工作，根据工况改变分析汽温的变化趋势，使调节 在汽温变化之前。 (2) 特别注意中间点温度的监视。 (3) 熟悉过热器和再热器的汽温特性，喷水门开度与喷水量之间的关 系，管壁金属的耐温性能等。 (4) 在进行汽温调节时，操作应平衡均匀；加强壁温的监视。 (5) 在调节上力求做到不使火焰偏斜，避免水冷壁或凝渣管发生局部 结渣。
直流锅炉的运行调整
锅炉运行调整的任务就是要根据
用户（汽轮机）的要求，保质（压力、 温度和 蒸汽品质）、保量（蒸发量）
并适时地供给汽轮机所需要的过热蒸 汽，同时锅炉机组本身还必须做到安 全与经济。
锅炉进行监视和调整的主要内容有：
• 使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要。 • 保持锅炉过热蒸汽压力和温度在规定
一、汽压、汽温的协调调节
1．汽压、汽温同时降低 外扰时如外界加负荷，在燃料量、喷水量
和给水泵转速不变的情况下，汽压、汽温都会 降低。这时，虽给水泵转速未变，但给水量自 行增加。运行经验表明，外扰放应最快的是汽 压，其次才是汽温的变化，而且汽温变化幅度 较小。此时的温度调节应与汽压调节同时进行， 在增大给水量的同时，按比例增大燃料量，保 持中间点温度（煤水比）不变。
第二节 锅炉燃烧的调整
炉内燃烧调整的任务可归纳为三点：
维持蒸汽压力、温度在正常范围内。 着火和燃烧稳定，燃烧中心适当，火焰
分布均匀，燃烧完全。 对于平衡通风的锅炉来说，应维持一定
的炉膛负压
直流锅炉燃烧调节本身和汽包炉一样， 但是燃料量调节依据和汽包锅炉不同。
煤粉的正常燃烧，应具有限的金黄色 火焰，火色稳定和均匀，火焰中心在燃烧 室中部，不触及四周水冷壁；火焰下不低 于冷灰斗一半的深度，火焰中不应有煤粉 分离出来，也不应有明显的星点，烟囱的 排放呈淡灰色。
汽压的稳定取决于锅炉产汽量与汽 轮机的需要汽量的平衡。
（2）内部扰动 内扰是指锅炉机组本身的因素引起的
汽压变化。
在外界负荷不变时，汽压的变化主 要决定于炉内燃烧工况的稳定。
锅炉热交换情况的改变也会影响汽 压的稳定。
（3）怎样判断内扰或外扰
如果蒸汽压力p与蒸汽流量D的变化方向相反， 那么此时就是外扰的影响。
的范围内。 • 保持经济燃烧和适当的炉膛压力。 • 保持汽水行程中某些中间点的温度。
第二节 直流锅炉蒸汽参数的调节
直流锅炉蒸汽参数的稳定主要取决于两个 平衡：
汽轮机功率和锅炉蒸发量的平衡 燃料量与给水量的平衡。
第一个平衡能稳住汽压；第二个平衡能稳 住汽温。
一、汽压波动的影响
汽压降低使蒸汽做功能力下降，减 少其在汽轮机中膨胀做功的焓降 。 汽压过高，机械应力大，将危及锅炉、 汽轮机和蒸汽管道的安全 。
2. 给水温度
若给水温度降低，在同样给水量和煤水比的 情况下，直流锅炉的加热段将延长，过热段缩 短（表现为过热器进口汽温降低），过热汽温 会随之降低；再热器出口汽温则由于汽轮机高 压缸排汽温度的下降而降低。因此，当给水温 度降低时，必须改变原来设定的煤水比，即适 当增大燃料量，才能保持住额定汽温。