鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行-鍋爐運(yùn)行調(diào)整（鍋爐設(shè)備運(yùn)行）

鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行調(diào)整鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié)01汽壓的調(diào)整02汽溫的調(diào)節(jié)03汽壓的調(diào)整汽壓的調(diào)整1.定壓運(yùn)行和滑壓運(yùn)行單元機(jī)組的基本運(yùn)行方式定壓運(yùn)行方式是指當(dāng)外界負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，汽輪機(jī)前主蒸汽壓力維持在額定壓力范圍內(nèi)不變，依靠改變汽輪機(jī)調(diào)節(jié)門開度來適應(yīng)外界負(fù)荷的變化。定壓運(yùn)行滑壓運(yùn)行方式是指當(dāng)外界負(fù)荷變動(dòng)時(shí)，保持汽輪機(jī)調(diào)節(jié)門開度不變（全開或部分全開），依靠改變汽輪機(jī)前的主蒸汽壓力來適應(yīng)外界負(fù)荷的變化。滑壓運(yùn)行汽壓的調(diào)整定壓運(yùn)行方式下，汽壓的變化幅度和速度都應(yīng)嚴(yán)格限制；在負(fù)荷變化過程中，應(yīng)維持其在規(guī)定的范圍內(nèi)。汽壓的調(diào)整2.汽壓變化的原因1外部原因在外擾作用下，鍋爐汽壓與蒸汽流量（發(fā)電負(fù)荷）的變化方向是相反的。汽壓與流量反向變化，是外因外界負(fù)荷變化，蒸汽流出量變化；引起汽壓變動(dòng)的外部擾動(dòng)因素主要是外界負(fù)荷的正常增減及事故情況下的甩負(fù)荷；汽壓的調(diào)整2內(nèi)部原因在內(nèi)擾的作用下，鍋爐汽壓與蒸汽流量的變化方向開始時(shí)相同，然后又相反（汽輪機(jī)調(diào)節(jié)汽門變動(dòng)以維持電功率不變）。汽壓與流量同向變化，是內(nèi)因燃燒工況變動(dòng)。內(nèi)部擾動(dòng)因素主要是爐內(nèi)燃燒工況的變化；如燃料量、煤粉細(xì)度、煤質(zhì)等的變化，或風(fēng)粉配合不當(dāng)、爐膛結(jié)渣、漏風(fēng)等異常情況；汽壓的調(diào)整3.汽壓的調(diào)節(jié)單元機(jī)組滑壓運(yùn)行時(shí)，主汽壓力根據(jù)滑壓運(yùn)行曲線來控制，汽壓降低，說明鍋爐燃燒率小于外界負(fù)荷的要求；汽壓升高，說明鍋爐燃燒率大于外界負(fù)荷的要求。要求主汽壓力與壓力定值保持一致，壓力定值與發(fā)電負(fù)荷在滑壓運(yùn)行曲線上是一一對應(yīng)的關(guān)系。汽壓的調(diào)整3.汽壓的調(diào)節(jié)調(diào)整燃燒，適應(yīng)負(fù)荷變化無論引起汽壓變化的原因是外擾還是內(nèi)擾，都可以通過改變鍋爐燃燒率加以調(diào)節(jié)。即鍋爐壓力降低時(shí)應(yīng)增加燃料量和風(fēng)量；外界負(fù)荷增加，加強(qiáng)燃燒；外界負(fù)荷減少，減弱燃燒。反之，則減少燃料量和風(fēng)量。汽壓的調(diào)整1汽壓調(diào)節(jié)時(shí)內(nèi)擾與外擾判斷汽壓與流量變化方向相同，內(nèi)擾。汽壓與流量變化方向相反，外擾。2不同運(yùn)行方式下壓力調(diào)節(jié)方法機(jī)跟爐，外擾先燃料后調(diào)調(diào)速汽閥穩(wěn)定壓力，內(nèi)擾調(diào)調(diào)速汽閥。爐跟機(jī)，外擾先調(diào)調(diào)速汽閥后燃料穩(wěn)定壓力，內(nèi)擾調(diào)燃料。汽壓的調(diào)整汽壓的控制與調(diào)節(jié)以改變鍋爐蒸發(fā)量作為基本的調(diào)節(jié)手段。在異常情況下，若汽壓急劇升高，只有當(dāng)鍋爐蒸發(fā)量已超出允許值或有其它特殊情況，才用增減汽輪機(jī)負(fù)荷的方法來調(diào)節(jié)。單靠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)來不及時(shí)，可開啟汽輪機(jī)旁路或過熱器疏水、排水門，以盡快降低汽壓。鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行調(diào)整鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié)01汽壓的調(diào)整02汽溫的調(diào)節(jié)0303汽溫的調(diào)節(jié)汽溫的調(diào)節(jié)汽溫要求正常運(yùn)行中，蒸汽溫度應(yīng)維持在額定值，允許波動(dòng)范圍一般為+5℃～-10℃。汽溫的調(diào)節(jié)每次允許偏差值下的運(yùn)行持續(xù)時(shí)間不得大于2分鐘，對于允許偏差值下運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間和汽溫變化時(shí)允許的變化速度大多數(shù)鍋爐沿用如下規(guī)程：在24小時(shí)內(nèi)允許偏差值下運(yùn)行的累計(jì)時(shí)間不得大于10分鐘；蒸汽溫度允許變化速度應(yīng)≤3℃/min。汽溫的調(diào)節(jié)假如某受熱面管材為12Cr1MoV，在585℃時(shí)能連續(xù)運(yùn)行十萬小時(shí)，但是如果長期在595℃運(yùn)行，其壽命就只有三萬小時(shí)?？梢?，其工作溫度提高10℃，壽命就只有原來的30％。汽溫的調(diào)節(jié)影響主蒸汽溫度的主要因素有：鍋爐負(fù)荷給水溫度燃料性質(zhì)爐膛出口過量空氣系數(shù)爐膛出口煙溫及受熱面的污染情況鍋爐給水量燃料量和送風(fēng)量的擾動(dòng)也會(huì)引起鍋爐汽溫波動(dòng)汽溫的調(diào)節(jié)01020303影響再熱汽溫的因素：高壓缸排汽焓鍋爐負(fù)荷增加，再熱器為對流型受熱面時(shí)，使再熱汽溫隨負(fù)荷上升。再熱器的吸熱量受鍋爐工況的影響比過熱器的大，因?yàn)樵贌崞鞯膶α鱾鳠岢煞直冗^熱器的大。此外，再熱蒸汽的壓力低、比熱小，在同樣的蒸汽焓變化幅度下，蒸汽溫度的變化幅度較大。汽溫的調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)方法：汽包鍋爐過熱器溫一般在蒸汽側(cè)用噴水調(diào)節(jié)，再熱汽溫一般在煙氣側(cè)用煙氣旁路擋板、分隔煙道擋板、燃燒器擺動(dòng)角度等進(jìn)行調(diào)節(jié)。噴水調(diào)節(jié)汽溫有一定的延遲時(shí)間和時(shí)間常數(shù)，一般情況下延遲時(shí)間為30～60s，時(shí)間常數(shù)為40～100s，它使噴水調(diào)節(jié)閥過調(diào)量大，汽溫動(dòng)態(tài)偏離大，引起汽溫的振蕩。鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行學(xué)習(xí)汽包水位調(diào)節(jié)04鍋爐燃燒調(diào)整05二、給水控制系統(tǒng)給水運(yùn)行方式一般采用兩臺(tái)可調(diào)速汽動(dòng)給水泵和一臺(tái)可調(diào)速電動(dòng)給水泵。電動(dòng)給水泵先在最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，CCS（COOPERATINGCONTROLSYSTEM），來的給水指令控制給水調(diào)節(jié)閥。現(xiàn)代大型鍋爐在機(jī)組啟動(dòng)過程中01二、給水控制系統(tǒng)機(jī)組負(fù)荷約25％時(shí)第一臺(tái)汽動(dòng)給水泵投入運(yùn)行，處于電動(dòng)給水泵與汽動(dòng)給水泵并列運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)達(dá)到一定給水流量時(shí)給水調(diào)節(jié)閥全開，CCS指令控制電動(dòng)泵液力偶合器轉(zhuǎn)速。負(fù)荷再增大后第二臺(tái)汽動(dòng)給水泵啟動(dòng)，手動(dòng)方式增速至與第一臺(tái)汽動(dòng)給水泵同步，可由手動(dòng)切換自動(dòng)。兩臺(tái)汽動(dòng)給水泵都運(yùn)行后，電動(dòng)給水泵手動(dòng)減速并停運(yùn)。二、給水控制系統(tǒng)根據(jù)水位一個(gè)信號控制給水流量的方式稱為單沖量控制。單沖量控制給水不能克服虛假水位引起的調(diào)節(jié)偏差。2.給水控制系統(tǒng)三沖量控制給水就是水位作為主信號，蒸汽流量作為前饋信號，以制止虛假水位的調(diào)節(jié)偏差還考慮到改變給水流量到水位響應(yīng)有一定的延遲時(shí)間，再將給水流量信號作為反饋信號以保持給水流量與蒸汽流量的平衡當(dāng)給水自發(fā)擾動(dòng)時(shí)給水流量信號有前反饋調(diào)節(jié)的作用，可迅速消除內(nèi)擾二、給水控制系統(tǒng)現(xiàn)代大型鍋爐采用全程給水控制。鍋爐啟動(dòng)過程中，由于蒸汽流量和給水流量測量誤差大，兩個(gè)流量之間的差值也大，故只能采用單沖量控制給水，即在給水流量＜30％時(shí)用水位信號單沖量控制。給水流量＞30％時(shí)自動(dòng)從單沖量切換到三沖量控制。鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行學(xué)習(xí)汽包水位調(diào)節(jié)04鍋爐燃燒調(diào)整05汽包水位調(diào)節(jié)汽包水位調(diào)節(jié)汽包水位分正常水位、報(bào)警水位和保護(hù)動(dòng)作水位三種。汽包水位標(biāo)準(zhǔn)線一般在汽包中心線下100～150mm處，水位波動(dòng)限制在標(biāo)準(zhǔn)水位上下50mm以內(nèi)稱正常水位。標(biāo)準(zhǔn)水位上下50mm以內(nèi)稱正常水位汽包水位達(dá)到報(bào)警水位時(shí)，應(yīng)采取緊急措施恢復(fù)正常水位汽包水位達(dá)到保護(hù)動(dòng)作水位時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，鍋爐自動(dòng)降低負(fù)荷直至機(jī)組停止運(yùn)行010203汽包水位調(diào)節(jié)我國引進(jìn)技術(shù)制造的300MW亞臨界控制循環(huán)鍋爐汽包水位標(biāo)準(zhǔn)線定在汽包中心線下228.6mm上下報(bào)警線分別為標(biāo)準(zhǔn)水位＋127mm和－177.8mm0102汽包水位調(diào)節(jié)200MW自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)設(shè)備的存水量僅為鍋爐蒸發(fā)量的2.5％。蒸發(fā)設(shè)備存水量隨著鍋爐容量增大而相對減小。這使蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)出質(zhì)量流量有少量的不平衡也會(huì)引起水位迅速變化，短時(shí)間內(nèi)就會(huì)發(fā)生水位事故。在MCR負(fù)荷下，汽包處于正常水位，如果給水中斷，幾十秒內(nèi)汽包存水就會(huì)蒸干。例如，1000t/h亞臨界壓力自然循環(huán)鍋爐汽包存水蒸干時(shí)間為76.52秒，1025t/h亞臨界壓力控制循環(huán)鍋爐為35.76秒鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行學(xué)習(xí)汽包水位調(diào)節(jié)04鍋爐燃燒調(diào)整05水位動(dòng)態(tài)特性鍋爐運(yùn)行中，引起水位變化的根本原因是蒸發(fā)區(qū)內(nèi)物質(zhì)平緩的破壞或工質(zhì)狀態(tài)發(fā)生了變化。穩(wěn)定工況下，給水量和蒸發(fā)量相等，水位不變。但當(dāng)給水量與蒸發(fā)量不平衡時(shí)，水位會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。運(yùn)行中影響水位的具體因素如下：蒸發(fā)設(shè)備輸入與輸出質(zhì)量的平衡，即鍋爐給水流量與蒸汽流量的平衡關(guān)系。這是引起水位變化的根本原因。01一、水位動(dòng)態(tài)特性02蒸汽壓力變化引起水、汽容積的變化從而影響汽包水位。其中主要是蒸汽容積的變化，例如汽壓上升，蒸汽密度增大，容積減小，汽包水位下降。不同壓力下飽和水比容υ′和飽和蒸汽比容υ″如下表所示一、水位動(dòng)態(tài)特性壓力（MPa）8101214161820υ″(m3/kg)0.023490.0180.014250.011490.009330.0075340.005873υ′(m3/kg)0.0013840.0014530.0015270.001610.001710.0018380.002038比容倍數(shù)16.9712.399.337.135.464.102.88不同壓力下，飽和蒸汽、飽和水比容及其倍數(shù)壓力越高，比容越小，且隨壓力升高，比容變化越小，因此壓力越低，比容對水位影響越大。一、水位動(dòng)態(tài)特性水位以下蒸汽量變化，例如水冷壁吸熱增多，產(chǎn)汽量增大，水位以下汽容積增大，水位上升。水變?yōu)檎羝麜?huì)使容積成倍增加，引起水位迅速變化。不同壓力下，飽和蒸汽比容υ″是飽和水比容υ′的倍數(shù)如上表。由表可知隨壓力升高飽和水變?yōu)轱柡驼羝莘e增加的倍數(shù)減少，說以壓力越低水位以下蒸汽量變化對水位影響越大03一、水位動(dòng)態(tài)特性凡是影響給水流量、蒸汽流量、蒸汽壓力及水位以下蒸汽量變化的擾動(dòng)都會(huì)引起水位的變化，例如機(jī)組負(fù)荷、燃燒工況和給水壓力等。由上可知由于爐水處于飽和狀態(tài)，在壓力變化時(shí)不僅工質(zhì)比容變化，也會(huì)造成水位以下蒸汽量的變化，例如外界負(fù)荷降低，壓力升高，對應(yīng)飽和溫度升高，水位以下蒸汽量會(huì)減少，水位降低，同時(shí)水、汽容積也會(huì)減少使水位下降。一、水位動(dòng)態(tài)特性虛假水位影響水位的因素中，工質(zhì)比容和水位以下蒸汽量變化均會(huì)引起水位變化，這種不是由于蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)出質(zhì)量流量不平衡引起的水位變化現(xiàn)象稱為“虛假水位”。一、水位動(dòng)態(tài)特性但它是確實(shí)存在的，能夠測量和看到的，有時(shí)虛假水位會(huì)非常嚴(yán)重，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，調(diào)整不果斷，常常會(huì)發(fā)生水位事故?！疤摷偎皇钦鎸?shí)存在的水位，并非想象出來的看不見的水位，之所以說其虛假，只是說該水位是暫時(shí)的，不是長久的，是針對汽包進(jìn)出口平衡而言，不應(yīng)發(fā)生的水位變化?！板仩t系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行學(xué)習(xí)汽包水位調(diào)節(jié)04鍋爐燃燒調(diào)整05鍋爐燃燒調(diào)整燃燒調(diào)整的任務(wù)鍋爐燃燒調(diào)整的任務(wù)歸納保證燃燒供熱量適應(yīng)外界負(fù)荷的需要，以維持蒸汽壓力、溫度在正常范圍內(nèi)01保證著火和燃燒穩(wěn)定，火焰中心適當(dāng)、分布均勻、不燒損燃燒器，爐內(nèi)不結(jié)渣，煤粉燃燒完全02對平衡通風(fēng)的鍋爐，應(yīng)當(dāng)維持一定的爐膛負(fù)壓03燃燒調(diào)整的任務(wù)鍋爐燃燒調(diào)整的好壞，直接影響鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性如果燃燒不穩(wěn)定，將引起鍋爐參數(shù)的波動(dòng)；爐膛火焰偏斜會(huì)造成爐內(nèi)溫度場和熱負(fù)荷不均勻，引起水冷壁局部區(qū)域溫度過高，出現(xiàn)結(jié)渣甚至超溫爆管。在燃燒過程中，如果風(fēng)粉配合不當(dāng)，一、二、三次風(fēng)配合不好，等都會(huì)引起燃燒效率下降，使鍋爐效率下降。0102燃燒調(diào)整好壞的影響一、燃燒調(diào)節(jié)鍋爐運(yùn)行中，燃燒調(diào)整的主要對象是燃料量（煤粉鍋爐的煤粉量）、送風(fēng)量、爐膛氧量和爐膛風(fēng)壓，相應(yīng)保持合理的風(fēng)粉配合、燃燒器出口風(fēng)速及風(fēng)率等，保證燃燒過程的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行學(xué)習(xí)汽包水位調(diào)節(jié)04鍋爐燃燒調(diào)整05一、燃燒調(diào)節(jié)煤粉量的調(diào)節(jié)（1）配中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)鍋爐的煤粉量調(diào)節(jié)當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化不大時(shí)，改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速就可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。01當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化較大時(shí)，改變給粉機(jī)轉(zhuǎn)速不能達(dá)到調(diào)節(jié)的幅度，此時(shí)應(yīng)先采用投入或停止燃燒器的只數(shù)做粗調(diào)，然后再用改變給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速做細(xì)調(diào)。但投停燃燒器時(shí)應(yīng)對稱，以免破壞爐膛內(nèi)的空氣動(dòng)力工況。02一、燃燒調(diào)節(jié)煤粉量的調(diào)節(jié)（1）配中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)鍋爐的煤粉量調(diào)節(jié)當(dāng)投入備用的燃燒器和相應(yīng)的給粉機(jī)時(shí)，應(yīng)先開啟一次風(fēng)門至所需開度，并對一次風(fēng)管進(jìn)行吹掃，風(fēng)壓指示正常后才啟動(dòng)給粉機(jī)送粉，開啟二次風(fēng)門并調(diào)整其開度，觀察火焰是否正常。03在停運(yùn)燃燒器時(shí)，應(yīng)先停給粉機(jī)并關(guān)閉二次風(fēng)門，而一次風(fēng)門應(yīng)在繼續(xù)吹掃數(shù)分鐘后再關(guān)閉，防止一次風(fēng)管內(nèi)出現(xiàn)煤粉沉積。停運(yùn)的燃燒器應(yīng)微開一、二次風(fēng)風(fēng)門進(jìn)行冷卻。04一、燃燒調(diào)節(jié)煤粉量的調(diào)節(jié)（1）配中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)鍋爐的煤粉量調(diào)節(jié)給粉機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)應(yīng)按轉(zhuǎn)速—出力特性進(jìn)行，平衡操作，保持給粉均勻，避免大幅度的調(diào)節(jié)。注意一、燃燒調(diào)節(jié)配直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐的煤粉量調(diào)節(jié)直吹式制粉系統(tǒng)的出力與鍋爐蒸發(fā)量直接匹配，當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化不大時(shí)，改變系統(tǒng)出力就可以達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。01當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化較大（即各磨煤機(jī)出力均達(dá)到最低或最大值）時(shí)，應(yīng)先采用投入或停止制粉系統(tǒng)套數(shù)做粗調(diào)，然后再用改變系統(tǒng)的出力做細(xì)調(diào)。02投停制粉系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意燃燒器的均衡，以免破壞爐膛內(nèi)的空氣動(dòng)力工況。03（2）鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行任務(wù)10.2鍋爐運(yùn)行學(xué)習(xí)汽包水位調(diào)節(jié)04鍋爐燃燒調(diào)整05一、燃燒調(diào)節(jié)風(fēng)量的調(diào)整（1）送風(fēng)調(diào)整送入爐膛的總風(fēng)量應(yīng)按最佳過量空氣系數(shù)所對應(yīng)的氧量表讀數(shù)來調(diào)整，對于離心式送風(fēng)機(jī)，可以通過電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱進(jìn)口導(dǎo)向擋板，改變其開度來實(shí)現(xiàn)；對于軸流式送風(fēng)機(jī)，可以通過改變風(fēng)機(jī)動(dòng)葉的安裝角進(jìn)行調(diào)節(jié)。除了改變總風(fēng)門外，個(gè)別情況下需要借助個(gè)別二次風(fēng)擋板的開度來調(diào)節(jié)。一、燃燒調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)一般只要調(diào)整送風(fēng)機(jī)進(jìn)口擋板開度改變送風(fēng)量即可。當(dāng)鍋爐的負(fù)荷變化不大時(shí)如負(fù)荷變化較大需要啟停一臺(tái)送風(fēng)機(jī)時(shí)，合理的風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式應(yīng)按經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比試驗(yàn)結(jié)果確定