煤質差時再熱汽溫的控制措施

李蔚

【摘要】再熱器循環可以降低汽輪機末級葉片的蒸汽濕度，降低消耗，提高電廠的熱效率。高壓缸做功以后的乏汽，回到鍋爐以后，主要提高蒸汽的干度，提高機組的熱效率，降低汽輪機低壓部分蒸汽帶水。現主要就對鍋爐再熱器汽溫進行了一些研究和探討。

【關鍵詞】再熱器 循環

一、為什么要控制鍋爐的再熱汽溫

蒸汽再熱器是鍋爐的重要組成部分，其作用是將在汽輪機高壓缸做功之后的蒸汽再次加熱到新蒸汽溫度，然后送到汽輪機中壓缸繼續做功，進過再熱循環，一方面可以提高循環熱效率，另一方面可以使汽輪機的末級葉片的濕度控制在容許的范圍內。

再熱器循環可以降低汽輪機末級葉片的蒸汽濕度，降低消耗，提高電廠的熱效率。高壓缸做功以后的乏汽，回到鍋爐以后，主要提高蒸汽的干度，進入汽輪機做功，不會對汽輪機產生損壞，控制再熱汽溫的目的也就在于此，提高機組的熱效率，降低汽輪機低壓部分蒸汽帶水，由于蒸汽負荷是由用戶決定的，所以幾乎都采用改變煙氣流量作為主要控制手段。

二、再熱汽溫的控制方法

再熱蒸汽溫度調節采用擺動火嘴加噴水減溫的控制方式。按設計，再熱蒸汽溫度正常情況下由噴燃器火嘴傾角的擺動來控制。也就是說，再熱器汽溫控制的減溫水閥門平常是全關的，它對再熱汽溫只起一種輔助的或保護性質的調節作用。

（一）擺動火嘴

擺動燃燒器火嘴傾角是設計用來調節再熱汽溫的正常手段。它是一個帶前饋信號的單回路調節系統。在鍋護A， B側末級再熱器出口聯箱上各裝有兩個出口蒸汽溫度測點，可由運行人員在OIS下一動選擇每側的某一測點或兩個測點的平均值作為本次再熱汽溫控制使用。根據主蒸汽流量經函數發生器給出的隨機組負荷變化的再熱汽溫設定值。與運行人員手動設定值經小值選擇器后與再熱蒸汽測量值進行比較，偏差進入控制器，控制器設計為SMITH預估器和PID調節器互相切換的方式，兩者只能由一個起控制作用，為了提高再熱汽溫在外擾下的調節品質，控制回路設計了機組負荷和送風量經函數發生器給出的前饋信號，根據再熱汽溫的偏差經控制器的控制運算后在加上前饋信號，形成了對燃燒器火嘴傾角的控制指令，這個指令信號分四路并列輸出去驅動爐膛四角的燃燒器火嘴傾角。

（二）噴水減溫

噴水減溫只起輔助或保護性質的減溫作用。每側的再熱汽溫有兩個測量信號，當擺動火嘴在自動控制狀態時，噴水減溫的再熱汽溫設定在擺動火嘴控制系統設定值的基出上加上根據擺動火嘴控制指令經函數發生器給出的偏置量，意在當擺動火嘴有調節與低時抬高噴水減溫控制系統設定值以確保噴水減溫閥門關死。當擺動火嘴控制指令接近下限而將失去調節余地時，該偏置量應該減小到零以便再熱汽溫偏高時噴水閥門接替擺動火嘴的減溫手段。

（三）汽溫調節的概念和方法

維持穩定的汽溫是保證機組安全和經濟運行所必須的。主汽溫過高會使金屬應力下將影響機組的安全運行，汽溫低則會降低機組循環效率。因此，要求鍋爐設置適當的調溫手段，以修正運行因素對汽溫波動的影響。對汽溫調節方法的基木耍求是：調節慣性或延遲時間小，調節范圍大，對熱循環熱效率影響小，結構簡單可靠及附加設備消耗少。煙氣側的調節，使通過改變鍋爐內輻射受熱面和對流受熱面吸熱量分配比例的方法或改變流經過熱器的煙氣量的方法吸如調節煙氣擋板來調節再熱器蒸汽溫度。

（1）從蒸汽側調節汽溫。汽溫調節通常采用噴水減溫作為主要調節手段。由于鍋爐給水品質較高，所以減溫水通常采用給水作為冷卻工質。噴水減溫的方法是將水呈霧狀直接噴射到被調過熱蒸汽中去與之混合，吸收過熱蒸汽的熱量使本身加熱，蒸發，過熱，最后也成為過熱蒸汽的一部分。被調溫的過熱蒸汽由于放熱，所以汽溫降低，達到了調溫的目的。噴水減溫調節操作簡單，只要根據汽溫的變化適當的變更相應的減溫水調節閥門開度，改變進入減溫器的減溫水量即可達到調節過熱汽溫的目的。

（2）從煙氣側調節汽溫。改變火焰中心位置。改變火焰的中心位置可以改變爐內輻射吸熱量和進入過熱器的煙氣速度，因而可以調節過熱汽溫。當火焰中心位置抬高時，火焰離過熱器較近，爐內輻射吸熱量減少，爐膛出口煙溫升高，則過熱汽溫將升高。火焰中心位置降低時，則過熱汽溫降低。

（四）改變煙氣量

若改變流經過熱器的煙氣量，則煙氣流速必然改變，使對流傳熱系數變化，從而改變了煙氣對過熱器的放熱量。煙氣量增多時，煙氣流速大，使汽溫升高；煙氣量減少時，煙氣流速小，使汽溫降低。

采用煙氣再循環。采用煙氣再循環調節汽溫的原理是從尾部煙道（通常是從省煤器后）抽出一部分低溫煙氣，用再循環風機送回爐膛，并通過對再循環煙氣量的調節來改變流經過熱器的煙氣流量，改變煙氣流速。此外，當送入爐膛的低溫再循環煙氣量改變時，還使爐膛溫度發生變化，爐內輻射吸熱與對流吸熱的比例將改變，從而使汽溫發生變化。由此，改變再循環煙氣量，可以同時改變流過過熱器的煙氣流量和煙氣含熱量，因而可以調節汽溫。

（2）煙氣旁路調節。采用這種方法是將過熱器處的對流煙道分隔成主煙道和旁路煙道兩部分。在旁路煙道中的受熱面之后裝有煙氣擋板，調節煙氣擋板的開度，即可改變通過主煙道的煙氣流速，從而改變主煙道中受熱面的吸熱量。采用煙氣旁路來調節再熱汽溫時，還會影響到過熱汽溫。為了增加再熱汽溫的調節幅度并減小對過熱汽溫的影響，應使主煙道中的再熱器有較大的受熱面，而旁路煙道中的過熱器受熱面則應小些。

調節送風量。調節送風量可以改變流經過熱器的煙氣量，即改變煙氣流速，達到調節過熱汽溫的目的。調節送風量首先必須滿足燃燒工況的要求，以保證鍋爐機組運行的安全性和經濟性。利用送風量調節汽溫是有限度的，超過了范圍將造成不良后果。因為過多的送風量不但增加了送、吸風機是耗電量，降低了電廠的經濟性，面且增大了排煙熱損失，降低鍋爐熱效率。

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