超临界直流锅炉.ppt

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,TS,超临界直流锅炉,主讲人：,1,概述,1.1,名词定义,1.2,超临界直流炉的特点,2,超临界直流锅炉的典型结构,2.1,蒸发受热面,2.2,启动系统,2.3,燃烧系统,本课件主要内容,2,本课件主要内容,3,超临界直流炉的运行特性,3.1,启动前的水冲洗阶段,3.2,点火、升温、升压阶段,3.3,干、湿态转换,4,超临界直流炉的运行调节,4.1,蒸汽压力的控制与调节,4.2,蒸汽温度的控制与调节,4.3,锅炉燃烧调整,3,1.1,名词定义,临界点、超临界、直流炉的定义,临界点：水在加热过程中存在一个状态点。,（,1,）低于临界点压力，从低温下的水加热到过,热蒸汽的过程中要经过汽化过程，即经过,水和水蒸汽共存的状态；,（,2,）如果压力在临界压力或临界压力以上时，,水在加热的过程中就没有汽水共存状态而直接,从水转变为蒸汽。,临界点的主要影响参数是压力，水的临,界点压力为,22.115MPa,对应的温度,374.15,。,S,T,饱和水线,饱和汽线,临界点,水的临界点,4,1.1,名词定义,超临界：,当流体的压力和温度超过一定的值（临界点）时，流体会处于一种介乎于液态和气态的中间态，称为超临界态。对锅炉来说,主蒸汽压力超过（大于）临界点压力（,22.12MPa),的工况,直流锅炉,：锅炉中水或水蒸气在加热管道中的流动是依靠水泵的作用，而且与自然循环锅炉和强制循环锅炉不同的是直流锅炉没有汽包，水在一次经过加热管道后就变成了饱和蒸汽或过热蒸汽，故称之为直流锅炉,结论：,超临界锅炉从压力上分类,直流锅炉从有无汽包分类,超临界锅炉一定是直流锅炉,直流锅炉不一定是超临界锅炉，可以是亚临界或以下压力锅炉,直流炉可以适用于任何压力，但如果压力太低，则不如自然循环锅炉，所以一般应用在,P16MPa,的锅炉上。当然超（超）临界参数锅炉必须采用直流型式,5,1.2,超临界直流炉的特点,超临界直流炉的主要特点,热效率高，节约燃料,朗肯循环热效率随主蒸汽压力、温度的升高而提高，超临界压力机组比亚临界机组热效率提高,23%,，而超超临界机组的热效率比常规超临界机组的高,4,左右。,在超超临界机组参数范围的条件下主蒸汽压力提高,1MPa,，机组的热耗率就可下降,0.13,0.15%;,主蒸汽温度每提高,10,，机组的热耗率就可下降,0.25,0.3O,；再热蒸汽温度每提高,10,，机组的热耗率就可下降,0.15,0.20,；在一定的范围内，如果增加再热次数，采用二次再热，则其热耗率可较采用一次再热的机组下降正,1.4,1.6,。,6,1.2,超临界直流炉的特点,电厂名称,容量,MW,供电煤耗,g/kWh,发电煤耗,g/kWh,厂用电率,%,华能南京电厂,300,324.5,309.8,4.53,华能营口电厂,320,337.2,320.7,4.90,华能伊敏电厂,500,329.5,3l1.2,5.55,国华盘山电厂,500,331.O,3l1.1,6.0,石洞口电厂,600,308.2,297.1,3.6,绥中电厂,800,329.2,3l2.9,4.93,7,1.2,超临界直流炉的特点,污染排放低，保护环境,低,NO,x,排放,低,CO,2,排放,取消汽包，能快速启停,与自然循环锅炉相比，直流炉从冷态启动到满负荷运行，变负荷速度可提高一倍左右。,水泵压头高,水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的,25,30,。所需的给水泵压头高，既提高了制造成本，又增加了运行耗电量。,金属耗量少,锅炉本体金属消耗量最少，锅炉重量轻。一台,300MW,自然循环锅炉的金属重量约为,5500t,7200t,，相同等级的直流炉的金属重量仅有,4500t,5680t,，一台直流锅炉大约可节省金属,2000t,。加上省去了汽包的制造工艺，使锅炉制造成本降低,8,1.2,超临界直流炉的特点,需要专门的启动系统,直流锅炉启动时约有,30,额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为了回收启动过程的工质和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅炉需要设置专门的启动系统，而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。加上直流锅炉的参数比较高，需要的金属材料档次相应要提高，其总成本不低于自然循环锅炉。,需要汽水分离器,系统中的汽水分离器在低负荷时起汽水分离作用并维持一定的水位，在高负荷时切换为纯直流运行，汽水分离器作为通流承压部件。,需要较高的质量流速,为了达到较高的质量流速，必须采用小管径水冷壁。这样，不但提高了传热能力而且节省了金属，减轻了炉墙重量，同时减小了锅炉的热惯性。,9,1.2,超临界直流炉的特点,热惯性小,水冷壁的金属储热量和工质储热量最小，即热惯性最小，使快速启停的能力进一步提高，适用机组调峰的要求。,但热惯性小也会带来问题，它使水冷壁对热偏差的敏感性增强。当煤质变化或炉内火焰偏斜时，各管屏的热偏差增大，由此引起各管屏出口工质参数产生较大偏差，进而导致工质流动不稳定或管子超温。,流动阻力大,为保证足够的冷却能力和防止低负荷下发生水动力多值性以及脉动，水冷壁管内工质的重量流速在,MCR,负荷时提高到,2000,/,（,s,）以上。加上管径减小的影响，使直流锅炉的流动阻力显著提高。,600MW,以上的直流锅炉的流动阻力一般为,5.4MPa,6.0MPa,。,10,1.2,超临界直流炉的特点,汽温调节,汽温调节的主要方式是调节燃料量与给水量之比，辅助手段是喷水减温或烟气侧调节。由于没有固定的汽水分界面，随着给水流量和燃料量的变化，受热面的省煤段、蒸发段和过热段长度发生变化，汽温随着发生变化，汽温调节比较困难。,容易发生水动力不稳定,低负荷运行时，给水流量和压力降低，受热面入口的工质欠焓增大，容易发生水动力不稳定。由于给水流量降低，水冷壁流量分配不均匀性增大；压力降低，汽水比容变化增大；工质欠焓增大，会使蒸发段和省煤段的阻力比值发生变化。,水冷壁可灵活布置,水冷壁可灵活布置，可采用螺旋管圈或垂直管屏水冷壁。采用螺旋管圈水冷壁有利于实现变压运行。,11,1.2,超临界直流炉的特点,热偏差影响大,超临界压力直流锅炉水冷壁管内工质温度随吸热量而变，即管壁温度随吸热量而变。因此，热偏差对水冷壁管壁温度的影响作用显著增大。,存在传热恶化的可能,变压运行的超临界参数直流炉，在亚临界压力范围和超临界压力范围内工作时，都存在工质的热膨胀现象。在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾；在超临界压力范围内可能出现类膜态沸腾。,12,1.2,超临界直流炉的特点,各大锅炉厂设计思路及依据,上海锅炉厂有限公司,600MW,超临界锅炉,引进,ALSTOM,美国公司超,临界锅炉技术。,东方锅炉厂有限公司,600MW,超临界锅炉,引进日立巴威公司超,临界锅炉技术,哈尔滨锅炉厂有限公司,600MW,超临界锅炉,引进三井巴布科克公司,超临界锅炉技术。,哈尔滨锅炉厂有限公司,1000MW,超临界锅炉,引进三菱公司超临界,锅炉技术。,北京巴威锅炉厂有限公司,600MW,超临界锅炉,引进美国巴威公司超,临界锅炉技术。,13,2,超临界直流锅炉的典型结构,锅炉典型结构,大型超临界煤粉锅炉的整体布置主要,采用,型布置和塔式布置，也有,T,型布,置方式。,型布置是传统普遍采用的方式，,烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟,道，在尾部烟道通过各受热面后排出。,其主要优点是锅炉高度较低，尾部烟,道烟气向下流动有自生吹灰作用，各,受热面易于布置成逆流形式，对传热,有利等。,14,2,超临界直流锅炉的典型结构,启动分离器,顶棚,过热器,包墙过热器,低温过热器,一级减温,屏式,过热器,二级减温,高温,过热器,省煤器,去高压缸,去中压缸,来自高加,来自高压缸,炉膛,低过,屏过,末过,低再,高再,分离器,贮水罐,过热器一级减温,再热器事故减温,过热器二级减温,水平烟道侧包,后竖井前包,后竖井侧包,后竖井中隔,后竖井后包,水平烟道侧包,启动分离器,启动分离器,低过,屏过,高过,至高压缸,一级减温,一级减温,二级减温器,二级减温器,顶,棚,过,热,器,低再,高再,至中压缸,事故减温器,事故减温器,低温再热器,再热器事故喷水减温,高温再热器,15,2.1,蒸发受热面,早期直流锅炉蒸发受热面的形式,:,本生型,:,蒸发受热面型式为多次垂直上升管屏,苏尔寿型,:,蒸发受热面型式为多行程迂回管屏,拉姆辛型,:,蒸发受热面型式为水平围绕管屏,现代直流锅炉蒸发受热面的主要型式,垂直,+,内螺纹管,垂直,+,螺旋光管,.,垂直,+,螺旋内螺纹管,16,2.1,蒸发受热面,水冷壁的构造,对于超临界变压运行锅炉，螺旋管圈水冷壁是首先应用于超临界变压运行锅炉的水冷壁型式。,炉膛水冷壁采用螺旋管圈垂直管圈方式【即下部炉膛的水冷壁采用螺旋管圈，上部炉膛的水冷壁为垂直】，保证质量流速符合要求。,水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁,水冷壁采用一次中间混合联箱来实现螺旋管至垂直水冷壁管的过渡,17,2.1,蒸发受热面,螺旋管圈水冷壁炉管现有两种型式，一种是光管，另一种是内螺纹,管。后者是为了强化传热、防止传热恶化。可使水冷壁运行更安,全，更可靠。但是，内螺纹管水冷壁的成本将增加,10,一,15,。,采用螺旋管水冷壁具有如下的优点：,1,）蒸发受热面采用螺旋管圈时，管子数目可按设计要求而选取，不受炉膛大小的影响，可选取较粗管径以增加水冷壁的刚度；,2,）螺旋管圈热偏差小，工质流速高，水动力特性比较稳定，不易出现膜态沸腾，又可防止产生偏高的金属壁温；,3,）无中间混合联箱，不会产生汽水混合物不均匀分配的问题；,4,）可采用光管，不必有制造工艺较复杂的内螺纹管，而可实现锅炉的变压运行和带中间负荷的要求。,18,2.1,蒸发受热面,（,5,）不需在水冷壁入口处和水冷壁下集箱进水管上装设节流圈以,调节流量；,6,）螺旋形管圈对燃料的适应范围比较大，可燃用挥发分低、灰分高的煤；,7,）能变压运行，快速启停，能适应电网负荷的频繁变化，调频性能好。,螺旋管圈虽有以上优点，但它的结构与制造工艺复杂，故制造,与安装比较困难，所需工期较长。,19,自由选择管子尺寸和数量：,布置与选择管径灵活，易于获得足够的质量流速,螺旋管圈水冷壁所需管子根数和管径，可通过改变管子水平倾斜角度来调整，使之获得合理的设计值，以确保锅炉安全运行与水冷壁自身的刚性。,管子根数大大减少，而且这种减少水冷壁管子根数的办法不加大管子之间的节距，使管子和肋片的金属壁温在任何工况下都安全。,2.1,蒸发受热面,20,2.1,蒸发受热面,21,2.1,蒸发受热面,内螺纹螺旋管圈水冷壁,:,管间吸热偏差小，适应变压运行,燃烧器,燃烧器,燃烧器,燃烧器,水冷壁出口,介质温度,垂直管布置水冷壁,螺旋上升式水冷壁,热负荷,前墙,侧墙,后墙,侧墙,前墙,侧墙,后墙,侧墙,流向,流向,流向,流向,螺旋管在盘旋上升的过程中，每根管子都经过炉膛下部高热负荷区域的整个周界，途经宽度方向不同热负荷分布的区域。因此，螺旋管的每个管子，以,整个长度而言，热偏差很小,22,2.1,蒸发受热面,23,2.1,蒸发受热面,螺旋管圈,+,内螺纹管,漩涡效果,重力作用,管子内表面充满了液体,24,2.1,蒸发受热面,内螺纹垂直水冷壁优点：,水冷壁阻力较小，可降低给水泵耗电量，其水冷壁的总阻力仅为螺旋管圈的一半左右。,与光管相比，内螺纹管的传热特性较好。,安装焊缝少，减少了安装工作量和焊口可能泄漏机率，同时缩短了安装工期。,水冷壁本身支吊，且支承结构和刚性梁结构简单，热应力小，可采用传统的支吊型式。,维护和检修较易，检查和更换管子较方便。,比螺旋管圈结渣轻。,缺点：,水冷壁管径较细，内螺纹管相对于光管来说价格较高，一般高出,10,15,。需装设节流孔圈，增加了水冷壁和下集箱结构的复杂性，节流圈的加工精度要求高，调节较为复杂。,机组容量会受垂直管屏管径的限制，对容量较小机组，其炉膛周界相对较大，无法保证质量流速。,25,2.2,启动系统,启动系统,作用,建立启动压力和启动流量,回收工质和热量,实现锅炉各受热面之间和锅炉与汽轮机之间工质状态的配合。,主要设备,（,1,）炉水循环泵,（,2,）启动分离器,（,3,）分离器储水罐,（,4,）疏水扩容器,26,2.2,启动系统,27,2.2,启动系统,28,2.2,启动系统,分离器,汽水分离器有内置式和外置式两种。,内置式分离器在启动完毕后，并不从系统中切除而是串联在锅炉汽水,流程内，因此它的工作参数,(,压力和温度,),要求比较高，但控制阀门可以,简化。,外置式分离器在锅炉启动完毕后与系统分开，工作参数,(,压力和温度,),的要求可以比较低，但控制阀门要求较高。,29,2.2,启动系统,汽的出路有：,去过热器、去再热器、去高压加热器、去除氧器，去凝汽器。,水的出路有,：去除氧器、去凝汽器、去地沟。水的回收途径与水质指标有关：水含铁量小于,80ug/L,回收入凝汽器，回收工质，但热量损失了；水中含铁量大于,1000ug/L,排入地沟不回收。回收入除氧器水箱与回收入凝汽器比，前者水阻力小得多，节省给水泵电耗。,30,2.2,启动系统,图,1,启动分离器结构简图 图,2,启动分离器储水罐结构简图,31,2.3,燃烧系统,燃烧方式,煤粉的燃烧方式，主要有四角（六角，八角）切向燃烧方式，墙式燃烧方式（前墙燃烧和对冲燃烧）和,W,型火焰燃烧方式（也称拱式燃烧）三种。,由于切向燃烧中四角火焰的相互支持，一、二次风的混合便于控制等特点，其煤种适应性更强。四角切向燃烧,型炉在应用中最为突出的问题是炉膛出口的水平烟道左右侧的烟温偏差大，以及某些锅炉局部过、再热器超温爆管和左、右侧主蒸汽及再热蒸汽温差甚大。,32,2.3,燃烧系统,33,2.3,燃烧系统,.,采用前后墙对冲燃烧方式,技术特点,：,能够使热量输入沿炉膛宽度方向较均匀分布，随着锅炉容量的增加，一般只须调整炉膛宽度来增加炉膛断面。,随着锅炉容量的增加，炉膛的断面也相应增加，可以方便的增加一定数量的燃烧器，保证炉内火焰有较好的充满情况，保证均衡的燃烧热负荷。,将传统的二次风分为两部分：内二次风（或称为二次风）和外二次风（或称为三次风），这两股风均布置有各自的调风器，以便于在运行调整风量和旋流强度。燃烧用空气沿射流行程逐步分级送入，在射流下游区域完全混合,实现了旋流煤粉燃烧器内部的空气分级燃烧，控制,NOx,生成量。,34,2.3,燃烧系统,35,2.3,燃烧系统,36,2.3,燃烧系统,37,2.3,燃烧系统,屏式过热器进口烟气分布,炉膛出口烟气温度分布,高温过热器进口烟气分布,2020,烟气温度分布,高过,炉膛出口,250 kW/m,2,0kW/m,2,屏过,0,38,2.3,燃烧系统,后墙,前墙,热烟气和灰粒冲刷的几率较小,侧墙布置的吹灰器可有效控制水冷壁的积灰,周围的烟气卷吸到燃烧器主气流中,热烟气回流到炉膛角部,含有熔化灰粒的热烟气冲刷水冷壁,灰粒在水冷壁上堆积形成结渣,燃烧器,炉膛水冷壁,技术特点：,消除烟气旋转,，,单个燃烧器具有良好的燃料、空气分布，独特的燃烧器喉口设计结构，能够避免燃烧器区域结渣和腐蚀。,39,2.3,燃烧系统,流体温度,(,o,C,),前墙,左侧墙,右侧墙,后墙,410,400,390,380,100%,MCR,切圆燃烧,切圆燃烧,(,设置节流圈,),对冲燃烧方式,20,o,C,10,o,C,7,o,C,燃烧方式,最大温差,技术特点：,上部炉膛宽度方向上的烟气温度和速度分布比较均匀，使水冷壁出口温度偏差较小，也就有利于降低过热蒸汽温度偏差，保证过热器和再热器的安全性。,40,2.3,燃烧系统,对冲燃烧,热负荷分布,烟温分布,高温烟气冲刷水冷壁引起结渣和腐蚀,炉膛出口烟温分布均匀,切向燃烧,41,3,超临界直流炉的运行特性,3.1,启动前的水冲洗阶段,直流锅炉除了对给水品质要求严格以外，启动阶段还要进行冷水和热水的清洗，以便确保受热面内部的清洁和传热安全。,锅炉进水至分离器内有水位出现，控制清洗水量为启动流量。清洗分低压系统和高压系统两步进行。,低压系统清洗路线为：,凝汽器,凝结水泵,低压加热器,除氧器,凝汽器（或地沟）；,高压系统清洗路线为,凝结水泵,低压加热器,除氧器,给水泵,高压加热器,省煤器,水冷壁,启动分离器,扩容器,疏水箱,凝汽器（或地沟）。,含铁量小于,100ug/L,时结束清洗，锅炉点火。,42,3,超临界直流炉的运行特性,3.2,点火升温、升压阶段,直流锅炉启动时，由于没有自然循环回路，所以直流锅炉水冷壁冷却的唯一方式是从锅炉开始点火就不断地向锅炉进水，并保持一定的工质流量，以保证受热面良好的冷却。该流量应一直保持到蒸汽达到相应负荷（称启动流量），然后随负荷的增加而增加。,启动流量的选择，直接关系到直流锅炉启动过程的安全经济性。,维持启动流量为,35%MCR,，锅炉总风量大于,35%,，高压旁路控制方式置启动位置，锅炉可点火。零压点火后，启动分离器内最初无压，随着燃料量的增加，当启动分离器中有蒸汽时，即开始起压。随着继续增加投入燃料量，分离器内的压力逐渐升高，由启动分离器和高温过热器出口集箱的内外壁温差控制直流锅炉的升压速度。,43,3,超临界直流炉的运行特性,控制燃料投入速度不宜过快、过大，调节分离器各排放通道的排放量，以防止水冷壁超压和启动分离器水位失控。,对外置式分离器的系统，冷态启动时水冷壁压力高出分离器压力许多，工质膨胀时燃烧率已较高，分离器的产汽量超过冲转所需要的耗汽量，故汽轮机冲转在膨胀之前进行（但热态启动仍是膨胀后冲转）。这样既有利于协调蒸汽参数、减小启动热损失，又可避免低温再热器因旁路容量限制了蒸汽流量而引起管子超温。,44,3,超临界直流炉的运行特性,点火以后，随着炉膛热负荷的增加，水冷壁的工质温度逐渐升高，在不稳定加热过程中，中部某点工质首先汽化，体积突然增大，引起局部压力突然升高，急剧地将后面的工质推向出口，造成锅炉排出量大大超过锅炉给水量，这种现象（称工质膨胀）将持续一段时间，直至出口为湿饱和蒸汽时为止。,如膨胀量过大，将使锅炉内的工质压力和启动分离器水位都一时难以控制。,影响工质膨胀的因素主要有启动流量、给水温度、燃料的投入速度等。启动流量越大，膨胀量越大；给水温度越低，膨胀到来越迟，膨胀量越小；投入的燃料量大，投燃料速度快，工质先达到沸点的位置在炉膛下辐射区，膨胀点后的存水量就多，总的膨胀量大；同时局部压力升高快，因而瞬时的最大排出量也愈大。,45,3,超临界直流炉的运行特性,3.3,干湿态转换,最低直流负荷是锅炉进入干态运行的起始点（一般转换在,35%,负荷左右，对于,600MW,的机组来说给水流量大概在,650t/h,左右），在此负荷以下，当燃烧率增加的时候,省煤器和水冷壁内的给水流量固定不变。转换的过程如下,:,带炉水循环泵锅炉,当燃料逐渐增加的时候,由于进入省煤器和水冷壁的给水流量不变,产生的蒸汽量逐渐增加,由炉水泵返回的再循环水量减少,由给水泵来的给水量逐渐增加,保持省煤器入口给水流量不变,燃料的增加只是提高分离器入口湿蒸汽的焓值。,从干态转换到湿态与湿态转换到干态刚好相反,.,46,3,超临界直流炉的运行特性,不带炉水泵锅炉的干湿态的转换,两种炉型最大的区别在炉水泵自身有一定的回流量，带有炉水泵的超临界机组工质有一定量的回收，损失较少，相反成本增加，系统相对应复杂。没有炉水泵的超临界机组有一套水启动疏水回收系统，一般回收到排汽装置或凝汽器，工质损失较大。,超临界直流锅炉启动初期有一个最小给水流量,500t/h,左右（根据设计要求不同有所改变）以保证水冷壁水动力循环，以防止传热恶化造成水冷壁局部超温爆管，由此可见超临界直流锅炉启动初期有一个最小给水流量尤为关键（所以带有,MFT,保护）也就是说干湿态的转换省煤器入口流量要大于最小给水流量且此时锅炉燃烧要稳定，在逐步加大燃烧量，实现逐步转换，防止因为操之过急导致超温、超压等一系列问题的出现。,47,3,超临界直流炉的运行特性,我们把两种在启动分离系统布置不同的锅炉因炉水泵的循环增加的省煤器给水流量可以看作是主给水的旁路系统，这样问题就简单而明了化了。其实两者的干湿态的转换过程是基本一致的就是维持省煤器入口流量在一定范围内，而逐步增加燃料量使分离器出口温度逐步达到微过热蒸汽而没有水再分离出来的一个过程。,48,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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。,49,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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,50,4,超临界直流炉的运行调节,直流炉压力调节,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。,51,4,超临界直流炉的运行调节,过热蒸汽温度的调节,（一）、影响汽温的因素,1,、煤水比,若给水流量不变而增大燃料量，由于受热面热负荷成比例增加，热水段长度和蒸发段长度必然缩短，而过热段长度相应延长，过热汽温就会升高；,若燃料量不变而增大给水流量，由于总热量并未改变，所以（热水段,+,蒸发段）必然延伸，而过热段长度随之缩短，过热汽温就会降低。,52,3,危险点分析及预控措施,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。,53,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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。,54,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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。,55,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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。,56,4,超临界直流炉的运行调节,（二）汽温的调节,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。,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）。,57,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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。,58,4,超临界直流炉的运行调节,再热汽温的调节,（,1,）煤水比,（,2,）烟气侧调节,（,3,）事故喷水,（,4,）中间点温度设定值改变,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。,59,4,超临界直流炉的运行调节,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,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。,60,4,超临界直流炉的运行调节,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。,61,4,超临界直流炉的运行调节,锅炉燃烧的调整,炉内燃烧调整的任务可归纳为四点：,（,1,）维持蒸汽压力、温度在正常范围内。,（,2,）着火和燃烧稳定，燃烧中心适当，火焰分布均匀，燃烧完全。,（,3,）保持最高经济性,（,4,）减少污染物排放,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。,62,4,超临界直流炉的运行调节,影响炉内燃烧的因素,煤质,煤粉细度,煤粉浓度,切圆直径,锅炉负荷,一、二次风的配合,一次风煤粉气流初温,63,4,超临界直流炉的运行调节,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。,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。,64,4,超临界直流炉的运行调节,燃烧调整试验,锅炉负荷特性试验,一次风粉均匀性调整,最佳过量空气系数,经济煤粉细度,风量测量机标定,燃烧器负荷分配与投运方式,动力配煤,通过以上试验的结果，指导锅炉燃烧以达到锅炉的经济运行方式。,锅炉最大负荷试验,锅炉最低稳燃负荷试验,锅炉经济负荷试验,65,谢 谢！,66,