火电厂再热蒸汽控制策略浅析

火电厂再热蒸汽控制策略浅析

[摘要]再热蒸汽控制是锅炉运行质量的重要指标之一，再热蒸汽温度过高或者过低都会显著地影响电厂的安全性和经济性。本文总结了国内主汽温度控制的方法，并对其优缺点进行分析。

[关键词]再热蒸汽；火电厂；锅炉；控制

1.引言

为了提高机组热循环的经济性，减少汽轮机末级叶片中蒸汽湿度，高参数机组一般采用中间再热循环，同时，再热蒸汽温度随负荷变化较大，当机组负荷降低30％时，再热蒸汽温度如不加以控制，锅炉再热器出口汽温将降低28-35℃（相当于负荷每降低10％时，汽温降低10℃），所以大型机组必须对再热汽温进行控制。

2.再热蒸汽的控制方式

再热汽温的控制，一般采用烟气控制方式为主，这比采用喷水控制有较高的热经济性。烟气控制方式主要通过变化烟气挡板位置，采用烟气再循环，摆动喷燃器角度和采用多层布置圆形燃烧器，汽——汽热交换器和蒸汽旁通等方法实现。

2.1采用烟气挡板控制

采用烟气挡板需把尾部烟道分成两个并联烟道，在主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温过热器。在低温过热器下面布置省煤器，调温挡板则布置在工作条件较好的省煤器下面。主、旁两侧挡板的动作是相反的，即再热器侧开，过热器侧关，反之亦然。

2.1.1工作原理

再热汽温作为主信号（被调量），左侧通过加法器，调节器去调节烟气挡板，右侧去调节喷水。正常时主要靠烟气挡板来调节再热汽温，两个函数发生器用以修正挡板的非线性，反相器是用以使两个挡板反向动作（即一开一关）。

2.2采用烟气再循环控制

2.2.1工作原理

利用再循环风机从烟道尾部抽取低温烟气进入炉膛底部，从而改变辐射受热面与对流受热面的吸收比例，以达到调温目的，被控对象的动态特性与再循环烟气量、烟气抽出位置及送入炉膛位置等因素有关。

2.2.2系统分析

烟气再循环对主汽温度产生正向影响，即调高再热汽温时，主汽温度升高。另外，烟气再循环对主汽压力和蒸汽流量也要造成扰动。若由于某种原因再热汽温升高，这时起升温作用的烟气再循环装置显然是不需要投入的，只能用事故喷水进行再热汽温控制。对停运的再循环烟道来说，炉膛内的高温烟气可能经挡板缝隙倒流入再热循环烟道而破坏设备，故在停运时，应自动打开热风门，引入压力稍高的热风将烟道封锁，以防高温炉烟倒入。

3.再热汽温的影响因素

3.1给水温度

给水温度降低时（如高压加热器出系），若锅炉出力保持不变，则需要增加燃料，以补充因给水温度降低而减少的热量；这样，炉

膛出口烟气量增加，以对流受热面为主的再热器吸热量增加，导致再热汽温升高。

3.2过剩空气系数

过剩空气系数增加，以对流受热面为主的再热器吸热量增加，再热汽温升高；反之则降低。

3.3炉膛火焰中心

3.4受热面结渣

3.5过热蒸汽温度和压力

4.再热汽温的调节以及存在问题

再热汽温的调节采用上、下摆动燃烧器的方法，事故喷水减温器作为事故情况下保护再热器，也可作为备用减温器。对于直流锅炉来说，燃烧器摆动调节再热汽温效果较明显，并且对过热汽温的影响不大，但在实际运行中，用改变燃烧器的倾角来调节再热汽温的方法存在一些问题：

4.1有较大的延迟性；

4.2由于锅炉燃用灰熔点较低的煤，燃烧器周围容易结渣，摆动式燃烧器易卡住而不能正常调节；

4.3如燃烧器下倾角度过大，会使冷灰斗处温度上升，结渣加剧；严重时曾造成人孔门烧红，整个冷灰斗封住，锅炉被迫停用的局面。

对其解决措施有：

（i）将下排燃烧器固定在水平位置不参加调节，这样调节幅度就会更小。

（2）根据这种情况，锅炉现在再热汽温的调节手段是：在高负荷汽温较高时，主要用事故喷水减温，低负荷时通常汽温较低，事故喷水调节阀关闭。

（3）为了提高再热汽温，运行人员常常用改变磨煤机的运行方式，即采用高位磨煤机运行的方式，目的是提高火焰中心，使再热汽温达到运行的要求。

（4）用控制炉膛和对流受热面的吹灰次数的辅助手段来维持再热蒸汽温度。

（5）一般，燃烧器摆动设为遥控，不投自动控制。

5.再热蒸汽温度控制系统再热器烟气挡板控制实例分析

5.1下列情况下锅炉再热器烟气挡板控制强制手动：高温再热器甲侧、乙侧出口温度信号故障、机组目标负荷信号故障。当锅炉mft 动作，锅炉主锅炉再热器烟气挡板强制手动并开至50％。

5.2根据机组负荷自动给出高温再热器出口温度的给定值，再加上运行人员的手动设置偏置形成最终再热器出口温度设定值，与高温再热器甲侧、乙侧出口温度大选的偏差经调节输出控制锅炉再热器烟气挡板开度。

5.3锅炉再热器烟气挡板自动投入方法：

在画面选择“1a”，选中标签1marhtm／a3070（描述：psitr stm tem rgl dmpr stl sta锅炉再热器烟气挡板控制站）操作面板，检查无“强制手动信号”，在操作键盘按“auto”，自动即可投入。自动投入后在画面选择“18”，显示标签1marhtrem3006（描述：

rhtr stm tem sp bias再热器温度设定偏置）操作面板上，在操作键盘按“set”，即可直接输入设定偏置。

6.结论

一些电厂机组汽温一直偏低于设计值，已严重影响到机组的安全经济运行，同时也限制了机组负荷调节的性能。为此对汽温偏低的原因进行了系统研究，提高了机组经济运行水平，也保障了机组的安全运行。