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主汽温度控制怎样掌握是个难题
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汽温是机炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一,由于影响汽温的因素多,影响过程复杂多变,调节过程惯性大,这就要求汽温调节应勤分析、多观察,树立起超前调节的思想。
在机组工况发生变化时,应加强对汽温的监视与调整,分析其影响因素与变化的关系,摸索出汽温调节的一些经验,来指导我们的调整操作。
下面,我们对一些典型工况进行分析,并提出一些指导性措施。
由于汽温变化的复杂性,大家在应用过程中要结合实际遇到的情况学会灵活变通,不可生吞活剥。
过热器系统按蒸汽流向可分为四级:
顶棚及包墙过热器、分隔屏过热器、后屏过热器及末级过热器,其中主受热面为分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器。
分隔屏和后屏过热器布置在炉膛的上部,主要吸收炉膛内的辐射热量;末级过热器布置在水平烟道、炉膛后墙水冷壁垂帘管之后,受热面呈逆流布置,靠对流传热吸收热量。
过热器系统的汽温调节,采用水煤比粗调,两级四点喷水减温细调,并将后屏出口集箱的两根引出管进行左右交叉后连接到末过进口集箱上,以减少左右侧汽温偏差。
由于影响汽温的因素多,影响过程复杂多变,调节过程惯性也大,这就要求汽温调节应勤分析、多观察,树立起超前调节的思想。
在机组负荷发生变化时,应加强对汽温的监视与调整,分析其影响因素与变化的关系,摸索出汽温调节的一些经验,来指导我们的调整操作。
主汽温度的调节分为烟气侧的调节和蒸汽侧的调节。
烟气侧的调节主要通过控制烟气温度和流量的方法来对汽温进行调节,对以对流换热为主的末级过热器影响较大,但烟气侧的调节惯性大、延迟大;蒸汽侧的调节主要是通过改变水煤比、减温水量来调节,对主蒸汽温度的调节相对比较灵敏。
下面是对一些典型工况进行分析:
一、正常运行中的汽温调节
正常运行时,主要是通过两级减温器来调节主蒸汽温度。
第一级喷水减温器设在分隔屏出口,用以保护后屏不超温,作为过热器温的粗调;第二级喷水减温器设在后屏出口,作为细调,一级和二级喷水减温控制系统均系串级控制系统。
一级喷水减温控制系统调节的主参数为后屏出口温度,副参数为一级减温器出口温度(作为前馈信号)。
二级喷水减温控制系统的被控对象为末过出口温度,副参数为二级减温器出口温度(作为前馈信号)。
由于两级减温器调门的开度与正参数不是成比例关系,因此正常运行时应保持减温器具有一定的开度。
对#6炉来说,众多因素的影响使得分隔屏出口的温度存在偏差,A侧的温度明显比B侧要高,所以A侧的一级减温水调门更应该有一定的开度,以防止煤量发生变化时,主蒸汽温度上升的较快,而导致减温水调门跟踪不上.当然,这里所说的开度是相对的,对B侧来说由于温度较低,调门就可以跟得上温度的变化。
在机组正常运行时,应加强对各级减温器后温度的监视,并做到心中有数,以便在汽温异常时作为调整的参考,避免汽温大幅度波动。
二、变工况时汽温的调节:
机组变工况时气温波动大,影响因素众多,应在操作过程中分清主次因素,对症下药,及早动手,提前预防,必要时采取过调手段处理,不可贻误时机,酿成汽温事故。
变工况时汽温的变化主要是锅炉的燃烧负荷与汽轮机的机械负荷不匹配所造成的。
一般情况下,当锅炉的热负荷大于汽轮机的机械负荷时,汽温为上升趋势,两者的差值越大,汽温的上升速度越快。
因此在变工况时,应尽量的保持锅炉的热负荷与汽机的机械负荷相匹配。
下面对几种常见情况分析如下:
1、正常加减负荷时的汽温调节
机组的协调方式是CCS(BF+CCS)方式,正常加负荷时,对流换热与辐射换热都会加强,由于锅炉有一定的蓄热延迟滞后,煤量往往过调,此时一般都采用降低过热度、保持水煤比、减小一级减温水的偏置等超前调节的方法来调节汽温。
若调门开度保持不变,当燃烧加强后,蒸汽侧的蒸发量要滞后于燃烧侧的热负荷的加强,对于过热器来说,由于蒸发量的逐渐增加,对汽温来说还有一定的补偿能力,而对于再热器则没有这种补偿能力,因此在加负荷过程中再热汽温的上升速度要比过热汽温的上升速度快。
这时我们可以采用开启减温水的办法或调整上层二次风挡板开度来调节汽温。
减负荷过程与此相反。
2、快速减负荷过程中的汽温调节
快速减负荷是指机侧由于某种原因使汽轮机调门迅速关小,此时汽机侧迅速减负荷。
由于给水量比燃料量来得快、锅炉有一定的惯性延迟,短时间造成水煤比失调,使得过热汽温的上升迅速。
因此,我们在开大减温水的同时,应根据负荷减少情况,打掉1~2台磨煤机(正常次序应该是在决定快减负荷时首先打磨 )。
此时,心中一定要清楚目标负荷下对应的煤量,同时及时调整过热度偏置,保持水煤比波动不大。
汽温变化太大而影响设备安全运行时,可考虑用高旁或开启电磁释放阀。
在旁路投运正常情况下,应注意旁路减温水情况,防止对再热汽温造成冲击,切不可大幅度,防止管道振动。
用开启电磁释放阀的办法来控制汽温时应注意电磁释放阀及时回座,防止汽压太低时机组可能转态,此时还要注意分离器水位有无变化。
3、启、停磨煤机时对汽温的影响及调整
磨煤机启动后,在给煤量投自动的情况下,总煤量保持不变,但炉膛火焰中心的位置会上移,烟气的温度和流量也会增加,相当于燃烧侧负荷突然加强,因此过热汽温一般为上升趋势,并有可能超温。
故在启动磨煤机以前可以先适当的降低汽温,通常可以采用开大减温水的方法:
如减温水投自动,可改变定值,超前调节。
另外启磨时,应注意磨煤机入口风量的调整,因为在开启磨煤机出口风门时,如果磨煤机入口风量大,就会使磨煤机内残留的煤粉涌入炉膛,使得炉膛的燃料量突增,螺旋管圈的壁温可能突增,另外一次风机的出口风压与密封风机的出口风压也会降低。
因此,在开磨煤机出口风门之前要使磨煤机的入口风量小些。
如果磨煤机内残留的煤粉较多,可先排渣几次,然后再给煤,磨煤机停运时的情况与此相反。
4、高加投切时对汽温的影响
高加在随机组滑投、滑停时,主汽温度还没有达到额定值,此时给水温度的变化不会引起主汽温度的太大变化。
机组带高负荷时高加投运时,给水温度会升高,要保持蒸发量不变,就必须减少燃料量,但由于高加投运后Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级抽汽量增加,进入汽轮机做功的蒸汽量就少了,汽机的调门就会开大,主汽压力会降低,故此时不应减煤量,相反还应适量加燃料量,待负荷和压力上升后再减少燃料量。
给水温度逐渐升高,对锅炉而言,加热段相对减少,过热段相对增加,应加强对过热汽温的调整,以防超温,投入高加时应缓慢投入,以防产生较大的扰动,高加解列时与此情况相反。
高加解列后对再热汽温的影响与过热汽温有所不同:
由于抽汽量减少,使再汽压力升高流量增大,在燃烧还未变化时,再热汽温暂时下降,但随着机组工况趋于稳定,再热汽温随即会迅速上升,监盘人员要做好预想工作,及时进行调整,超前调节。
6、关于电磁释放阀在汽温异常时使用的注意事项
所要注意的是开启电磁释放阀来降低主蒸汽温度的方法是在迫不得已的情况下使用的,以防止电磁释放阀回座不了,使事故扩大。
在汽温过高或接近跳闸值598度时,开启电磁释放阀,此时主蒸汽压力会下降,给水量上升,相当于增大蒸汽流量来降低汽温的非常措施(也可以用适当增加负荷的方法来降低汽温).汽温过高时应果断开启。
但此时,应注意以下几点:
1)做好电磁释放阀关闭不了的预想。
2)加强对再热器壁温的监视以防管壁超温。
3)注意给水流量的变化,以防超温
7、异常工况燃烧不稳,紧急投油助燃时汽温调节流量。
大致分两个方面:
给煤机跳闸和磨煤机跳闸。
对于给煤机跳闸,如果发现较早,因为磨内有煤,磨辊未被抬起,此时燃料量变化不会太大,可以很从容地一只一只投等离子,然后再进行其他处理,但如发现较迟,燃料量已变化时,紧急投油一定要注意燃料量的波动,此时的水煤比不可靠,要专人严密监视汽温的变化趋势及过热度的走势,来调节燃料量和减温水量;对于磨煤机跳闸,应该同发现较迟的给煤机跳闸处理。
三、启动过程中的汽温调节及注意事项
1、对于上过水的锅炉,过热器及再热器的管道中可能存在积水,此时点火后存在汽温上升速度慢的状况,为了使汽温与汽压相匹配,在点火前全开主、再汽管道及汽轮机本体的所有疏水门,进行充分疏水;点火后及时开启高旁、低旁阀,增加蒸汽通流量,使过、再热器中的积水及时排走。
建议投油枪时,可先投CD层或EF层油枪,以提高火焰中心高度,使过、再热器中的积水尽快蒸发掉,保证过、再热汽温与压力的匹配关系。
2、对于极热态机组,汽机的冲转参数要求主蒸汽温度高于调节级金属温度50-100度并至少有56的过热度,但不大于额定主汽温度。
当汽机跳闸,锅炉灭火后,应立即关闭所有减温水调门及总门,减少过、再热汽温的下降,为短时间恢复作好准备。
锅炉在点火前尽量开大旁路门降压,吹扫完毕后应立即投油枪点火,以减小炉膛热损失,建议投油时可先投CD层或EF层油枪,保持较高的火焰中心高度,并保持较高的氧量值,以使汽温尽快达到冲转参数。
3、机组启动初期低负荷投入减温水时,应注意一级减温器后的温度以及事故喷水后的温度应高于对应的过、再热汽压力下的饱和温度,幅度不可太大,尽量用逐渐递增燃料量方法控制,以防过、再热器积水振动。
四、机组滑停过程汽温调节的注意事项
1、机组滑停以前必须对锅炉进行一次全面吹灰,可以使汽温在下滑过程中较好控制,使滑停过程顺利进行。
2、滑停过程中应尽量依靠减弱燃烧来使汽温下滑,不宜采取开大减温水的方法来下滑汽温,如汽温下降速度较慢或居高不下时,可以加大下层磨的出力减小上层磨的出力,或者停运上层磨,减少磨煤机的运行台数;另一方面可以适当的关小上排二次风档板,开大下层二次风档板的方法使汽温下滑。
3、滑停过程中应保证减温器后蒸汽温度有50度的过热度,主、再热蒸汽温差不大于28度,在退油枪的时候应一支一支的退出,防止汽温下降的过快。
锅炉汽温调整(以下内容参考)
1锅炉机组运行中,应注意调整过热蒸汽温度,主蒸汽温度应保持在485±5℃。
2汽温变化时,应相应调整减温水量,调整时幅度要小,严禁猛加猛减减温水,做到勤观察、勤调整,防止汽温大幅度波动及减温器损坏。
3前后减温器应均匀投入,严禁只投入一台减温器运行。
4当汽温投入自动调节时,应密切监视汽温变化,如锅炉机组异常或自动调节失灵时应将自动调节切换为手动调节。
5下列情况应特别注意汽温变化
①锅炉负荷异常变化时。
②给水温度、给水压力异常变化时。
③安全阀动作时。
④水位过高、过低时。
⑤锅炉机组发生故障或燃烧不稳时。
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。
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。
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,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。
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。
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。
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。
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。
一、机组正常运行中的汽温调节
汽温调节可以分为烟气侧调整、蒸汽侧的调整,烟气侧的调节过程惯性大;而蒸汽侧的调节相对比较灵敏。
因此正常运行过程中,应保持减温器具有一定的开度,一般应大于7%;如果减温器已经关完或开度很小时,应及时对燃烧进行调整(可适当加大风量,或设法使火焰中心上移),使汽温回升,减温器开启,在吹灰过程中出现汽温低时,应先停止吹灰;使汽温回升稳定后再考虑是否继续吹灰。
如果各级减温器开度均比较大时(若大于60%),同时也应从燃烧侧调整,或对炉膛进行吹灰,以关小各级减温器,使其具有足够的调节余量。
总之,在机组正常运行时,各级减温器后的温度在不同工况下是不相同的。
应加强对各级减温器后温度的监视,并做到心中有数,以便在汽温异常时作为调整的参考。
避免汽温大幅度波动。
二、机组滑停过程汽温调节的注意事项
1、机组滑停以前必须对锅炉进行一次全面吹灰,以关小减温器,可以使汽温在下滑过程中较好控制,使滑停过程顺利进行。
2、滑停过程中应尽量依靠减弱燃烧来使汽温下滑,不宜采取开大减温水的方法来下滑汽温,如汽温下降速度较慢或居高不下时,可以加大下层磨的出力减小上层磨的出力,或者停运上层磨,减少磨煤机的运行台数。
另一方面可以适当的开大上排二次风档板,关小下层二次风档板的方法使汽温下滑。
3、滑停过程中,应尽可能的保持火嘴集中运行,使燃烧稳定。
停磨前应先将磨的煤量减至最小,再停止磨煤机运行。
停磨后应适当加大其余磨的出力,保持总磨煤量小幅度变化,以防止汽温下降速度过快。
4、滑停过程撤油应逐支撤出,不允许一次多支撤出,防止汽温下降速度超限。
5、正常情况下,滑停至给水主、付阀进行切换时各减温水调门及总门应该已经全关。
如果由于操作不当,至给水主、付阀进行切换时各减温水调门及总门仍在开启状态压制汽温时,我们应考虑暂缓减负荷,通过燃烧侧调整或利用随着时间延续炉膛蓄热的减少降低汽温,关闭减温水后再切换。
防止由于切换时给水压力的突增,导致减温水流量突增,使汽温产生突降(低负荷下蒸汽流量很小,减温水量稍增就可能造成汽温突降,因此,在负荷越低的情况下使用减温水一定要小心)。
三、滑参数启动过程中的汽温调节及注意事项
1、对于打过水压后的锅炉,由于过热器及再热器中存着较多的积水,为了使汽温与汽压相匹配,建议在点火前全开过热器及再热器,主、再汽管道所有疏水门,进行充分疏水;点火后及时开启高旁、低旁阀,使过、再热器中的积水及时排走。
保证过、再热汽温与压力的匹配关系。
2、对于极热态机组,当汽机调跳闸,锅炉灭火后,应立即关闭所有减温水调门及总门,并开启排汽电动门或旁路门(汽机允许条件下),开启过、再热器疏水门。
减少过、再热汽温的下降,为短时间恢复作好准备。
锅炉在点火前尽量开大旁路门降压,吹扫完毕后应立即点火,以减小炉膛热损失,保持较高的火焰中心高度,并保持较高的氧量值,以使汽温尽快达到冲转参数。
3、在机组启动初期低负荷时,投入减温水时,应注意一级减温器后的温度以及事故喷水后的温度应高于对应的过、再热汽压力下的饱和温度,以防过、再热器积水振动。
4、滑参数启动过程中,付阀切换为主阀后,给水泵转速下降会使减温水压力降低,汽温上升速度加快。
如果在主付阀切换后短时间内启首台磨,会使汽温上升速度更快,故建议在启动过程中,主付阀未切换以前,尽量不要投减温水,如汽温上升速度过快时,最好采用调整燃烧的办法来调整汽温。
启首台磨时为了减小对汽温影响程度,可以采用切换油枪的办法或调整风量的办法来弥补。
四、变工况时汽温的调节
变工况时气温波动大,影响因素众多,值班员应在操作过程中分清主次因素,对症下药,及早动手,提前预防.必要时采取过调手段处理,不可贻误时机,酿成汽温事故.变工况时汽温的变化主要是锅炉的燃烧负荷与汽轮机的机械负荷不匹配所造成的。
一般情况下,当锅炉的热负荷大于汽轮机的机械负荷时,汽温为上升趋势,两者的差值越大,汽温的上升速度越快。
因此在变工况时,应尽量的保持锅炉的热负荷与汽机的机械负荷相匹配。
下面对几种常见情况分析如下:
1、正常加减负荷时的汽温调节
正常加负荷时,在调门开度保持不变时,当燃烧加强后,蒸汽侧的蒸发量要滞后于燃烧侧的热负荷的加强,对于过热器来说,由于蒸发量的逐渐增加,对汽温来说还有一定的补偿能力。
而对于再热器则没有这种补偿能力。
因此在加负荷过程中再热汽温的上升速度要比过热汽温的上升速度快。
这时我们可以采用开大汽轮机调门的办法,或适当开启减温水的办法来调节汽温。
减负荷过程与此相反。
2、快速减负荷过程中的汽温调节
快速减负荷是指机侧由于某种原因使汽轮机调门迅速关小。
根据前面的分析可得,过再热汽温的上升速度是比较快的。
因此,在开大减温水的同时,应根据负荷减少情况打掉1~2台磨煤机(正常次序应该是在决定快减负荷时首先打磨),在旁路投运正常情况下,可先开启旁路(此时应注意旁路减温水情况,防止对再热汽温造成冲击),或用开启向空排汽的办法来控制汽温。
开排汽时应注意水位变化。
3、启、停磨煤机时对汽温的影响及调整
磨煤机启动时,相当于燃烧侧负荷突然加强,因此过再热汽温一般为上升趋势,并有可能超温。
故在启动磨煤机以前可以先适当的降低汽温,启磨后适当的降低其它磨的出力,保持总煤量在小范围内变化,并注意风量的调整(在启磨前应先适当的增加风量,对于启磨所增加的煤量,风量无法迅速按比例增加),防止缺风运行,保持氧量在4~6%范围内。
4、高加投切时对汽温的影响
高加解列后由于给水温度降低,要维持蒸发量,就必须增加燃料量,故过热汽温为上升趋势。
但由于高加解列后Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段抽汽要进入汽轮机做功,会使机组负荷突然增加,尤其是在高负荷时,有可能使锅炉超压,安全门动作,故此时不宜加煤量,相反还应适当减小燃料量,待负荷和压力下降后再加燃料量。
同时,应加强对过再热汽温的调整,以防超温,投入高加时应缓慢投入,以防产生较大的扰动。
高加解列后对再热汽温的影响与过热汽温有所不同,由于抽汽量减少,使再汽压力升高流量增大,在燃烧还未变化时,再热汽温暂时下降(约5-10℃),但随着机组工况趋于稳定,再热汽温随即会迅速上升,监盘人员要做好预想工作,及时进行调整。
5、再热汽温的调节特点及注意事项
由于再热汽的比热相对于过热汽要小,且补偿能力差,故在负荷以及流量发生变化时,易引起再热汽温的大幅度波动,比较难控制。
因此,在启、停磨煤机以及加减负荷时,应加强对再热汽温的监视与调整,并对有预见性的变化可以进行适当的超前调整。
再热汽温的调整主要采用燃烧器摆角进行调温,微量减温调节为辅,并设有事故减温。
因此,再热汽温的调节不能单纯的依靠减温水进行调节。
另外,我们还可以通过改变燃烧侧风煤配比的办法来调整再热汽温。
例如,我们可以通过改变各磨煤机的出力(在总煤量不变时),各二次风的配比等办法来改变火焰中心高度,以达到调节再热汽温的目的。
目前,再热汽温的自动调整特性较差,故在再热汽温投自动时应加强对再热汽温的监视。
如自动调整特性呈发散型时应立即改为手动调整,并及时联系热工进行处理。
在工况变动较大时,应解列再热汽温自动,进行手动调整。
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