汽包炉受热面汽温运行中优化减温水的调整

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年4月第10期   作者:张 根 段文科 贾智峰
[导读] 文章主要是以我国某电厂汽包炉受热面改造为例子,锅炉运行中,汽包水位是经常变化的。引起水位变化的原因,
        张 根 段文科 贾智峰
        内蒙古能源发电金山热电有限公司, 内蒙古 呼和浩特 010000
        摘 要:文章主要是以我国某电厂汽包炉受热面改造为例子,锅炉运行中,汽包水位是经常变化的。引起水位变化的原因,一个是锅炉外部发生扰动(如负荷的变化);另一个是锅炉内部发生扰动(如燃烧工况的变化),当出现外扰或内扰时,将使蒸发设备的物质平衡(既蒸发量与给水量的平衡)遭到破坏,或者工质状态发生变化(当锅炉压力变化时,水与蒸汽的比容发生变化),上述两方面的原因都能引起汽包水位发生变化。汽包水位变化的剧烈程度,不仅与扰动量的大小有关,而且还与扰动速度的大小有关。根据水位变化的根本原因,可归纳出影响水位变化的主要因素有锅炉负荷,燃烧工况和减温水压力等。分析了其系统中存在的问题,最后提出了可行性的解决措施,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
        关键字:过热蒸汽;再热蒸汽;减温水;经济效率
        前 言:当前电力行业的不断发展和发电机组单机容量的增加,一次中间再热和汽包炉已被广泛应用在大容量机组中,减温水能够有效保障到过热再热蒸汽温度和受热面金属的温度,但其在实际应用过程中还存在了一些问题,为此文章对如何有效解决其中存在的问题展开了研究。
设备简介
金山电厂设计为2X300MW供热机组:1.汽轮机型号:CZK300-16.7/0.4/538/538。2.汽轮机型式:亚临界、一次中间再热、两缸两排汽、直接空冷抽汽式汽轮机。3.减温水系统:每台机组配三台电动调速减温水泵,正常工况两运一备。4.制造厂商:东方汽轮机厂,与东方锅炉厂生产的DG-1065/18.2-Ⅱ6型锅炉相配套。
1 汽温调整的原则
(1)在锅炉运行过程中,汽温的稳定取决于烟气侧放热量与蒸汽侧吸热量的平衡,在实际锅炉运行中受各种工况的影响其平衡是一种不稳定的动态平衡,作为运行值班员一定要熟练掌握影响汽温的各种因素,才能在工况发生变化时及时调整好汽温。
(2)运行中应严格监视和调整主蒸汽及再热蒸汽温度正常。
(3)主蒸汽温度通过两级喷水减温器进行调节,一级减温为主要调整手段进行粗调,二级减温器进行细调维持过热器出口汽温。
(4)再热蒸汽温度的调整以摆角为主要调节手段,事故喷水减温器是调节再热汽温的辅助手段,尽量少用或不用再热器事故喷水以提高机组经济性。
(5)主汽温度调整应根据过热器各段温度变化趋势及时超前进行,只要中间点温度能够维持正常则高过出口汽温也能维持正常,减温水不可猛增猛减,以防汽温失调。
(6)锅炉运行中注意调整汽温正常的同时,还应注意锅炉各受热面的壁温情况,防止锅炉受热面金属超温。
2 汽温调节的方法
2.1 主蒸汽温度高时应采取下列措施
(1)开大减温水调整门,并注意减温水量与减温器后汽温的变化;
(2)调整燃烧降低火焰中心,减少上层燃烧器的风煤量,增加下层燃烧器的风煤量;
(3)降低锅炉负荷,必要时可停止上排磨煤机的运行;
(4)加强水冷壁的吹灰。
3 主蒸汽温度低时应采取下列措施
(1)关小减温水调整门,注意减温水量与减温器后汽温的变化,必要时关闭减温水隔绝门;
(2)调整燃烧提高火焰中心,增加上层燃烧器的风煤量,减少下层燃烧器的风煤量;
(3)增加锅炉负荷,必要时可投入上排磨煤机运行;
(4)加强过热器吹灰。
4 再热蒸汽温度高、低时应采取下列措施
(1)再热汽温高时可下调摆角,减少上层燃烧器的风煤量,必要时投入事故喷水减温进行降温;
(2)再热汽温低时可上调摆角,增加上层燃烧器的风煤量,加强再热器吹灰。
5 影响汽温的因素
①锅炉特性的影响:锅炉受热面的整体特性表现为对流式特性,且再热器和过热器受热特性基本相同,故而导致主、再汽温变化因素差不多,因此影响对流换热的因素也就是影响主再汽温变化的因素,要在运行中加以注意。
②燃料性质的影响:燃煤中水份高,燃烧生成的烟气量大,会使对流换热加强,会使主、再热汽温升高;燃煤中灰份大及发热量低,为使燃烧完全所需空气量增大及使燃料着火推迟火焰中心抬高会使汽温升高;反之则反向变化。
③制粉系统的影响:煤粉细度大煤粉粗及一次风量大均会使燃烧过程推迟火焰中心抬高造成汽温升高;反之依然。
④燃烧方式的影响:投运上层燃烧器,使火焰中心抬高,使汽温升高;投运下层燃烧器会使汽温下降;下层燃烧器风煤量大使汽温下降,上层燃烧器风煤量大会使汽温升高。
⑤锅炉风量的影响:锅炉风量大,即氧量大,对汽温影响比较明显,对流换热增强,容易造成汽温升高;锅炉风量减小则相反。


⑥炉膛负压的影响:?炉膛负压大,使火焰中心抬高及使烟气流速加快换热增强导致汽温升高;炉膛负压小则反之。
⑦积灰结焦的影响:炉膛积灰结焦会使炉膛出口烟温升高而使烟道受热面吸热增强而使汽温升高;烟道过热器及再热器积灰会使其吸热减弱导致汽温降低。
⑧炉底密封的影响:炉底密封水失去会使冷空气大量漏入而使火焰中心升高造成汽温升高。
⑨高加的影响:高加解列使减温水温度下降,造成锅炉蒸发量下降,而使主汽温升高,为了维持蒸发量而加煤更使主汽温升高,若高加解列水侧走旁路而使给水阻力减小使减温水压力降低会加剧汽温升高。
⑩减温水量的影响:减温水量大,则使汽温下降;减温水量小,汽温升高。
?蒸汽流量的影响:蒸汽流量大会使汽温降低,蒸汽流量小会使汽温升高。
?汽包水位的影响:汽包满水会造成饱和蒸汽带水而使汽温下降,汽包水位低干锅会使汽温升高。
?人员调整的影响:运行值班人员技术水平差、经验不足及麻痹大意等作调整不当会使汽温升高或降低。
6 减温水调整
减温水是调节主汽、再热汽温度最直接、最有效的方法。减温水是调节主汽、再热汽温度最直接、最有效的方法。但是,减温水投入的原则是尽量不投或少投,更不能将减温水作为汽温调节的唯一手段。但是,减温水投入的原则是尽量不投或少投,更不能将减温水作为汽温调节的唯一手段。正常情况下,应通过燃烧调整、风量调整、合理安排喷燃器运行方式等手段,使炉内燃烧工况达到最佳状态。正常情况下,应通过燃烧调整、风量调整、合理安排喷燃器运行方式等手段,使炉内燃烧工况达到最佳状态。锅炉汽压、汽温、炉膛压力等参数稳定,管壁不超温汽温不超限,减温水只做为锅炉燃烧工况出现较大扰动时防止汽温突变而采取的一种临时控制手段。锅炉汽压、汽温、炉膛压力等参数稳定,管壁不超温汽温不超限,减温水只做为锅炉燃烧工况出现较大扰动时防止汽温突变而采取的一种临时控制手段。
在使用减温水调节汽温时,在使用减温水调节汽温时,要注意以下几个问题:要注意以下几个问题:
第一、减温水喷入量的大小一定要考虑到能否被完全汽化的问题,防止水塞造成爆管,水冲击管道振动等异常的发生,尤其是在锅炉启停过程中,由于蒸汽与减温水温差小,若喷水量过大,极有可能出现减温水不能被完全汽化的情况。第一、减温水喷入量的大小一定要考虑到能否被完全汽化的问题,防止水塞造成爆管,水冲击管道振动等异常的发生,尤其是在锅炉启停过程中,由于蒸汽与减温水温差小,若喷水量过大,极有可能出现减温水不能被完全汽化的情况。预防措施措施是控制减温水的流量和调整幅度,关注二级减温水后蒸汽温度变化趋势和速率,及时控制水量。预防措施措施是控制减温水的流量和调整幅度,关注二级减温水后蒸汽温度变化趋势和速率,及时控制水量。一二级减温水使用的同时要关注其喷入点前后几个点温度,保证其有一定的过热度。一二级减温水使用的同时要关注其喷入点前后几个点温度,保证其有一定的过热度。
第二是汽温的调整要有超前控制意识,针对当时运行工况结合上面分析的汽温影响因素提前做出预判断,从而提前控制减温水量。第二是汽温的调整要有超前控制意识,针对当时运行工况结合上面分析的汽温影响因素提前做出预判断,从而提前控制减温水量。所以用减温水调节汽温的关键是对当时锅炉整个燃烧工况对汽温变化趋势影响的方向和幅度有一个正确的判断,用这个基本的判断指导减温水调节的方向和减温水量,而不是单纯的根据当前汽温的变化进行简单调整。所以用减温水调节汽温的关键是对当时锅炉整个燃烧工况对汽温变化趋势影响的方向和幅度有一个正确的判断,用这个基本的判断指导减温水调节的方向和减温水量,而不是单纯的根据当前汽温的变化进行简单调整。
第三,掌握减温水量调节幅度的大小,一般情况下,减温水调节应超前、缓慢、小幅度进行。第三,掌握减温水量调节幅度的大小,一般情况下,减温水调节应超前、缓慢、小幅度进行。在用减温水调节气温的同时应结合其他方法进行调整,尽量避免减温水量的大幅度波动。在用减温水调节气温的同时应结合其他方法进行调整,尽量避免减温水量的大幅度波动。因为减温水量的大幅度波动会影响到汽包水位、主汽压力波动(当减温水量突然增加时,由于减温水的汽化蒸汽流量增加,在负荷不变即汽机调门开度不变时,必然造成主汽压力升高),而主汽压力的波动又影响锅炉燃料量的变化,如此反复变化就会进入一个恶性循环,最终导致整个锅炉燃烧、参数都不稳定。因为减温水量的大幅度波动会影响到汽包水位、主汽压力波动(当减温水量突然增加时,由于减温水的汽化蒸汽流量增加,在负荷不变即汽机调门开度不变时,必然造成主汽压力升高),而主汽压力的波动又影响锅炉燃料量的变化,如此反复变化就会进入一个恶性循环,最终导致整个锅炉燃烧、参数都不稳定。
结束语
由上可知,空预器入口烟温的下降会使得风温下降10℃,为此在雨季应当注重到磨煤机干燥出力的实际需求,注重到空预器的低温腐蚀问题,才能够有效确保到空预器的入口风温。
参考文献
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[2]岑刚. 600MW锅炉加装憋压阀后对汽温调整的影响[J]. 科技视界, 2019, 000(036):331-332.
[3]刘元, 朱国斌, 孙国锋. 某锅炉高温汽包封头腐蚀减薄原因分析[J]. 腐蚀与防护, 2020(6).
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