汽水系統(tǒng)調(diào)整

1、第4講1、熟悉鍋爐給水及蒸汽系統(tǒng)圖，掌握流程。2、主汽溫度調(diào)整汽溫是鍋爐主要的技術(shù)參數(shù)，循環(huán)流化床由于燃燒方式具有特殊性，影響過熱熱器汽溫的因素較一般燃燒方式的鍋爐復(fù)雜。這些特殊因素多影響過熱器的氣溫,而且影響較大，汽溫高低的危害：鍋爐運行中，如果汽溫過高，將引起過熱器、再熱器、蒸汽管道以及汽輪機汽缸、閥門、轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生額外的熱應(yīng)力，金屬發(fā)生高溫擩變，引起金屬強度降低，導(dǎo)致設(shè)備使用壽命縮短，嚴(yán)重時甚至造成設(shè)備損壞事故。從以往鍋爐受熱面爆管事故統(tǒng)計情況來看，絕大多數(shù)的爐管爆破是由于金屬管壁嚴(yán)重超溫或長期過熱造成的，因而汽溫過高對設(shè)備的安全是一個很大的威脅。汽溫過低，會使汽輪機的末級蒸汽濕度增大，

2、對葉片的侵蝕作用加劇，嚴(yán)重時發(fā)生水沖擊，引起劇烈振動，威脅汽輪機的安全，汽溫低，增加了汽輪機的汽耗，經(jīng)濟(jì)性降低。運行過程中影響汽溫變化的因素有哪些？運行過程中，引起蒸汽溫度變化的因素是多方面的、復(fù)雜的，而主要的有以下各點：（1）燃料量變化將會使鍋爐輻射傳熱量與對流傳熱量的比例發(fā)生變化，使過熱器吸熱量發(fā)生變化，從而引起蒸汽溫度變化。（2）燃料性質(zhì)的變化：主要指燃料的揮發(fā)份、含碳量、發(fā)熱量、煤粒度、水分的變化，引起燃燒工況變化、煙氣量變化，煙氣流速變化，當(dāng)燃料的水份增加時，水份在爐內(nèi)蒸發(fā)需吸收部分熱量，使?fàn)t膛溫度降低，煙溫降低。（3）鍋爐負(fù)荷變化，爐膛熱負(fù)荷增加時，爐膛出口煙溫升高，使對流受熱面吸

3、熱量增大。（4）爐膛過量空氣系數(shù)的影響,當(dāng)過量空氣系數(shù)增大時，使理論燃燒溫度降低，煙氣量增大，結(jié)果使?fàn)t內(nèi)輻射傳熱量減小，對流傳熱量增大，由此引起的對蒸汽溫度的變化。（5）爐內(nèi)工況的影響爐內(nèi)工況變化指床溫變化、循環(huán)物料量變化，床壓、風(fēng)量變化等（6）爐膛吹灰后，爐內(nèi)傳熱加強，蒸汽溫度下降。燃料性質(zhì)變化燃料的水分、灰分、揮發(fā)分、發(fā)熱量等發(fā)生變化，對蒸汽溫度都會有影響，尤以水分變化時明顯。如水分增大時，使理論燃燒溫度下降，煙氣容積增大，結(jié)果，使輻射傳熱量減小，對流傳熱量增大，從而使蒸汽溫度變化。（7）給水溫度變化當(dāng)給水溫度下降時，水變成蒸汽的吸熱量（蒸發(fā)熱）增多，在負(fù)荷不變的情況下，燃料量必然增加，蒸

4、汽溫度將上升；（8）即減溫水溫度變化，也將影響蒸汽溫度變化。（9）減溫水流量變化蒸汽壓力變化蒸汽壓力突然降低時，相應(yīng)飽和溫度下降，即過熱器進(jìn)口蒸汽溫度下降；與此同時，鍋爐蓄熱量將產(chǎn)生附加蒸汽量，使蒸汽流量瞬時增大。兩方面因素作用的結(jié)果使蒸汽溫度降低。（10）受熱面清潔程度的變化：水冷壁和屏過積灰結(jié)焦或管內(nèi)結(jié)垢時，受熱面的吸熱將減少，使?fàn)t膛出口溫度升高，當(dāng)過熱器本身結(jié)焦或積灰時，由于傳熱不好，將使汽溫降低。（11）汽壓變化循環(huán)流化床鍋爐幾個影響汽溫的特殊因素1燃燒份額的影響由于燃燒，流動、傳熱過程復(fù)雜，影響因素很多，故目前尚無法精確確定在密相區(qū)和稀相區(qū)中各燃掉多少燃料，即燃燒份額是受多種因素影響

5、的末知數(shù)。在現(xiàn)有的循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計中，密相區(qū)中的燃燒份額8很大程度上是靠經(jīng)驗選取得數(shù)據(jù)。在實際運行中，8與煤種、煤的粒度分布、送風(fēng)量大小、爐溫高低、給煤方式、分記器效率、循環(huán)倍率、操作水平等因素均有關(guān)系，故設(shè)計時選取的8值與運行工況下的8值難免會有差別。如實際運行時，因煤中細(xì)顆粒含量多、送風(fēng)量大，使密相區(qū)中的燃燒份額8減少，稀相區(qū)中的燃燒份額增大，稀相區(qū)出口煙氣溫度增高，出口汽焓上升，計算結(jié)果表明：當(dāng)密相區(qū)的燃燒份額由0.7降到0.5,調(diào)溫焓增加了86.6KJ/KG（見圖1）相當(dāng)于汽溫增加了約35°C.可見8的變化對汽溫影響較大。2煙氣中顆粒濃度和粒度的影響在對流受熱面中，受熱面

6、同時接受對流和輻射二部分熱量，飛灰濃度和粒度的變化將引起輻射熱量的變化，從而引起汽溫的變化。常規(guī)鍋爐濃度在運行中變化不大，顆粒的輻射換熱量較?。▽尤紶t）。然而在循環(huán)流化床鍋爐中因煙氣的飛灰濃度較大，輻射換熱量在總傳熱量中所占比例較大，所以飛灰濃度的變化對傳熱量有較大影響，循環(huán)流化床鍋爐運行中有很多因素會引起飛灰濃度的較大變化，如煤的粒度、分離器效率，送風(fēng)量大小等，循環(huán)倍率越高，這些因素影響越大。所以必須給予以考慮。圖2、圖3為調(diào)溫焓隨飛灰濃度，飛灰粒度的變化曲線。由圖可見，若飛灰濃度由006KGM3kj/m3增加到0.16調(diào)溫焓增大相當(dāng)于汽溫增加了約30°C。飛灰粒度由0.2MM。A

7、i下降到0.1MM增加了25KJ/KG，相當(dāng)于汽溫增加了約10C。此外由于飛灰濃度大、粒度大，顆粒碰撞壁面時的接觸傳熱增加。對汽溫也會有一定的影響，但目前的計算中沒有考慮這部分接觸傳熱，這部分內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。3. 燃料顆粒度的影響我國流化床鍋爐用煤約為寬篩分物料，一般要求為08MM或010MM的自然破碎粒度，但實際運行時，由于下述原因造成燃煤粒度不能保證要求。（1）制煤系統(tǒng)不合事，原煤末先經(jīng)過篩分就進(jìn)行破碎，造成細(xì)粉煤含量過多。（2）篩子運行不正常，運行一段時間后特別當(dāng)煤較濕時，篩孔發(fā)生部分堵塞，使煤的粒度越來越細(xì)。（3）輸煤系統(tǒng)上無吸鐵裝置或其運不下正常，使鐵釘、鐵塊等進(jìn)入流化床中。（4

8、）破碎機運行不正常如，運行一段時間后，破碎效果不佳，粗顆粒煤含量增加，如破碎后煤不過篩，將造成大顆粒煤大量進(jìn)入床中。（5）篩子和飛在粒度出現(xiàn)破損，使篩孔變大，也造成粗顆粒煤大量進(jìn)入床中。總之制煤系統(tǒng)是保證提供粒度合格煤的關(guān)鍵。顆粒的大小會引起送風(fēng)量、燃燒份額、飛灰濃度和飛在粒度的變化。從而影響汽溫的變化，如燃煤的最在粒度大于810m（最大顆粒甚至達(dá)到50MM）且細(xì)顆粒含量較高時，若維持在設(shè)計風(fēng)量下運行有可能使粗顆粒沉積而引起事故（這是我國流化床鍋爐不能長期穩(wěn)定運行的主要原因之一），為使粗顆粒流化，必需加大送風(fēng)量，結(jié)果造成顆粒揚折率增加，密相區(qū)內(nèi)的燃燒份額5降低，稀相區(qū)內(nèi)的燃燒份額增加，同時增大

9、送風(fēng)量又使過熱器區(qū)域的煙增加，二都使汽溫上升，嚴(yán)重時還可能在部分細(xì)顆粒煤在熱器區(qū)域燃燒，而造成汽溫大大增高。4負(fù)荷（送風(fēng)量）的影響一般中、高參數(shù)的鍋爐上，過熱器多布置為高、低二級純對流過熱器。這種純對流過熱器的汽溫將隨負(fù)荷的變化而變化，負(fù)荷增加，燃燒，風(fēng)量，煙量煙速增加，汽溫隨之增高。流化床鍋爐中，煤粒是在流化的狀態(tài)下燃燒的，所以風(fēng)量的大小應(yīng)同時滿足燃燒和物料流化的兩方面需要。在額定負(fù)荷左右，燃燒所需的風(fēng)量與良好流化所需的風(fēng)量要相當(dāng)，但在負(fù)荷降低時（從保證水循環(huán)的安全性出發(fā)，最好不采用停床的方法），為保證密相區(qū)的良好流化，風(fēng)量不能隨燃料量的減少而降低過多，此時流化所需風(fēng)量大于燃燒所需風(fēng)量，因此

10、在低負(fù)荷時流經(jīng)過熱器的煙氣量相對較大，故汽溫隨負(fù)荷的降低比常規(guī)鍋爐中汽溫隨負(fù)荷的低要小。中壓鍋爐上調(diào)溫焓約在80KJKG左右，負(fù)荷低于70額定負(fù)荷時，汽溫便達(dá)不到設(shè)計值，但在低倍率循環(huán)流化床鍋爐中，調(diào)溫焓即使為化床鍋爐負(fù)荷調(diào)量范圍可大些。5調(diào)溫方式對汽溫影響是參數(shù)循環(huán)流化床鍋爐中，調(diào)溫方式不外乎在二級過熱器間設(shè)置減溫器用面減式溫器減溫或用給水噴減溫或用自制冷凝水減溫，從后面的例子可看出，當(dāng)幾個因素同時汽溫，采用面式減溫器時汽溫上升了100°C以上，如二級間采用噴水減溫，則噴水量的大小將影響流經(jīng)低溫過熱器的汽量，當(dāng)溫上升要求噴水量增大時，流經(jīng)低溫過熱器的汽量減少，低溫過熱器出口汽溫更高

11、，所以選用水減溫會使汽溫上升更多。自制冷凝水量的大小，取決于過熱器的壓差，流經(jīng)過熱器的流量大，壓差大，噴水量也大，由于在低負(fù)荷時，自制冷凝水量減少，若此時汽溫升高要求有足夠的噴水量減溫這時就會感到噴水量不夠。如果低溫過熱器吸熱比設(shè)計偏大，這種矛盾將會更加突出。6爐內(nèi)空氣動力場對汽溫的影響與常規(guī)鍋爐一樣，爐內(nèi)空氣動力場過熱器的汽溫也有影響。在循環(huán)流化床鍋爐中，影響煙含沿爐寬分布不均的主要有三個原因：（1）是循環(huán)流化鍋爐的旋風(fēng)分離器多布置在二級過熱器之間或在過熱器后，并在過熱器區(qū)的水平煙道二側(cè)引出煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器。這種布置必然會引起煙氣流量爐寬方向的不均勻性，即二側(cè)多中間少，從而引起各過熱器管間

12、的熱偏差。（2）是循環(huán)流化鍋爐的稀相區(qū)多布置有二次風(fēng)，切向四角布置或?qū)_布置等，若二次風(fēng)安裝、高速不當(dāng)、也會引起煙氣沿爐寬方向的不均勻而造成各管間的熱偏差。（3）是中、高參數(shù)的低倍率循環(huán)流化床鍋爐一般高有幾個床，現(xiàn)有35T/H75T/H級的循環(huán)流化床鍋爐多為2個6個慶在低負(fù)荷參數(shù)時若停止其中一部分床的運行，也會引起過熱器各管間的熱偏差，熱偏差大時可能引起過熱器局部管子超溫。綜上所述，在循環(huán)流化床鍋爐中影響過熱器汽溫的特殊因素很多，且各因素之間互相影響。實際運行中，一般都是幾個因素同時起作用的。當(dāng)幾個因素合作用時，汽溫可能有很大的變化。如在某次高壓75T/H低倍率循環(huán)流化床鍋爐過熱器的計算中，同時考慮飛灰濃度、燃燒份額、飛灰粒度的影響即飛灰濃度U由0.06KG/M3變化到0.16KG/M3,燃燒分額5由0.7減小到0.6,飛灰粒徑DFH由0.2MM減小到0.1MM，計算結(jié)果表明，調(diào)溫焓Ai由66KJ/KG增大到326.6KJ/KG（調(diào)溫焓比設(shè)計值增大了5倍,相當(dāng)過熱器增加了約103C即使在60%的低負(fù)荷時，根據(jù)同樣的計算，結(jié)是表明調(diào)溫焓由9.5KJ/KG增加到183KJ/KG），即調(diào)溫焓增大了近20倍，相當(dāng)于汽溫比設(shè)計值增加了近700C為此，對循環(huán)流化床鍋爐中的汽溫控制應(yīng)給予很大的關(guān)注、并在設(shè)計、運行中給予盡量仔