再热器汽温特性的影响因素
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循环流化床锅炉主再热汽温低的原因及改造措施摘要:中国燃煤电站锅炉正常运转时,锅炉再热蒸汽温度小于设计值是一个普遍现象。
锅炉再热蒸汽温度下降的真真正正原因是什么,应当怎样改善?关键词:锅炉、循环流化床锅炉、措施引言:本文选用了东锅所生产的DG-1177/175-II3型为例,该加热炉关键由一组膜式水冷壁炉膛出口、三个汽冷旋风分离器,以及一组尾部竖并三部分所构成。
炉内设有屏式受热面:12块膜式过热器管屏、6块膜式再热器管屏和二块水冷式风扇散热蒸发屏;并采用了三个由膜管屏覆盖着的水汽冷高效率旋风分离器,每一个旋风分离器下边设置一个回料器。
激波吹灰机,是由北京楚能科技开发公司所生产的激波吹灰器.采用了树状管路的分布式系统,系统中设有六十四个点。
过温器蒸汽温度调节由二级喷嘴控制,再热蒸汽调节通过尾端双烟道挡板做为正常运行的控制技术手段。
为了调节蒸汽温度的准确性,低压环境下再加压装置在屏式再加压装置的软管上,而超低温下再加压装置进口的配有调整洒水减温减压装置采用了预留设计,再增压装置事故洒水时不能作为系统正常工作的控制手段。
发电机组历经了一年多的运转,但二台发电机组再热器出口汽温度却始终较差,当二台发电机组在满负载下,再热器出水温一般为510℃以下,当机组负荷在250MW以下时,再热汽温度最多只能在520℃以下,而且始终无法满足额定值参数541℃运行,严重损害了二台发电机组的可靠性和经济效益。
一、循环流化床锅炉再加热时汽温降低的情况问题1.排烟温度偏高。
起动初期,锅炉的排烟温度基本接近于设定值,在运转一周后温度逐步上升。
但通过传热学的对流换热理论研究表明:对于水电站锅炉的主要热阻,都在排烟侧和灰垢边缘热阻上。
在锅炉机组设计条件规定的条件下,直接影响对流换热效果的就只是灰垢边缘热阻。
这也表明了各层受热面积灰较多,致使高温、低过加热器时吸收的热量明显减少。
而停炉后再检也证明了这些。
可见,最初使用的声波式吹灰装置吹灰时效率较差。
如何解决锅炉主、再热汽温偏低问题张兆民(大唐安阳发电厂发电部,河南安阳455004)摘要:为了维持稳定的汽温,并保持规程规定的汽温的高点,操作人员要掌握影响汽温变动因素,根据锅炉运行工况的变动及时地做出正确的判断和处理。
本文将结合工作实际,探讨如何解决锅炉主、再热汽温偏低的问题。
关键词:锅炉;主热汽温;再热气温;偏低中图分类号:TK223文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2012)24-0001-01本厂#9、10锅炉型号:DG1025/18.2,亚临界自然循环汽包锅炉,单炉膛、一次中间再热,平行通风、钢构架、固态排渣、燃煤锅炉,制粉系统:中间储仓式;#1、2锅炉型号:DG1025/17.4,东方锅炉厂生产,亚临界、自然循环、单炉膛四角切园燃烧、一次中间再热、摆动燃烧器调温、平衡通风、固态排渣;制粉系统:风扇磨。
过热器是将饱和蒸汽加热到额定过热温度的锅炉受热面部件,再热器则是将汽轮机高压缸的排汽重新加热到额定再热温度的锅炉受热面部件。
设计锅炉的受热面时,规定了锅炉的燃料特性、给水温度、过量空气系数和各种热损失等额定参数,但实际运行时,由于各种扰动的存在,将不能获得设计预定的工况。
因此,锅炉的蒸汽参数将发生变化[1]。
1锅炉汽温调节的目的锅炉汽温调节的目的就是要在锅炉规定的负荷范围内,维持蒸汽温度的稳定。
锅炉在运行过程中,蒸汽温度将随锅炉负荷、燃料性质、给水温度、过量空气系数、受热面清洁程度的变化而波动,运行中应设法予以调节。
汽温过高,使管壁温度高,金属材料许用应力下降,影响其安全。
如高温过热器在超温10~20℃下长期运行,其寿命将缩短一半以上;汽温过低,机组循环效率下降,并使汽轮机排汽湿度增大,汽温下降10℃,煤耗增大约0.2%,对于高压机组,汽温下降10℃,汽轮机排汽湿度约增加0.7%;再热蒸汽温度不稳定,还会引起汽缸与转子的胀差变化,甚至引起振动。
汽温偏离额定值,对机组运行的经济性、安全性均有不利影响,在运行中,必须采取可靠的调节手段,维持汽温与额定汽温的差值不大于+5℃和一10℃。
目录一 600MW火电机组DCS系统设计 11.1电源部分 11.2通信部分 21.3 系统接地 21.4 软件部分 3二、设计正文 42.1 已知技术条件与参数 42.2设计总体方案及传感器、执行器、调节器等的选择 42.2.1 再热汽温的影响因素 42.2.2再热汽温控制的任务 52.2.3 再热汽温的控制方法 52.2.4执行器的选择 62.2.5变送器的选择 82.2.6控制器的选择 102.4画出系统框图及接线图 122.4.1再热器烟道挡板控制系统 132.4.2再热器喷水减温控制回路 14三、设计心得 16五、附表 18一 600MW火电机组DCS系统设计DCS系统配置应能满足机组任何工况下的监控要求(包括紧急故障处理),CPU负荷率应控制在设计指标之内并留有裕度;所有站的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过60%,所有计算站、数据管理站、操作员站、历史站等的CPU负荷率在恶劣工况下不得超过40%;控制站、操作员站、计算站、数据管理站、历史站或服务器脱网、离线、死机,在其它操作员监视器上应设有醒目的报警功能,或在控制室内设有独立于DCS系统之外的声光报警;DCS应采用合适的冗余配置和直至卡件的自诊断功能,使其具有高度的可靠性,系统的任何一个组件发生故障均不影响整个系统工作。
DCS系统应易于组态、易于实用和易于扩展;系统的报警、监视和自诊断功能应高度集中在CRT上,控制功能应尽可能在功能和物理上进行分散;主要控制器应采用冗余配置,重要I/O点应考虑采用非同一板件的冗余配置;系统设计应采用各种抗噪声技术、包括光电隔离、高共模抑制比以及合理的接地和屏蔽;分配控制回路和I/O信号时,应使一个控制器或一块I/O板件损坏时对机组的安全运行的影响尽可能小。
I/O板件及其电源故障时,应使I/O处于对系统安全的状态,不出现误动;电子设备机柜的外壳防护等级应满足有关标准的规定;机柜内的模件应能带电插拔,而不影响其它模件的正常运行。
第六章蒸发设备6.膜式水冷壁的优缺点优点:气密性好、对炉墙保护作用好、辐射传热面积大、现场吊装、较强的抗爆能力;缺点:制造检修工作量大、热应力大、人孔等处密封、刚性差。
7.凝渣管束的作用:8.折焰角的作用:○1使炉内火焰分布更均匀,完善高温烟气对炉膛出口受热面的直接冲刷,减小上部死滞区;○2折焰角延长了锅炉的水平烟道,可布置更多的对流受热面,提高锅炉参数。
9.蒸发受热面的结渣、析铁、水冷壁的高温腐蚀:《1》固态排渣煤粉炉的结渣:○1原因:燃烧过程中形成的熔融灰渣在凝固之前接触到受热面,凝结、积聚成坚硬难以清洗的灰渣层;○2发生部位:燃烧器区域、炉膛出口折焰角处、屏式过热器、及其后对流管束入口处、冷灰斗;○3结渣危害:1)传热减弱,锅炉效率下降,经济性变差;2)被迫负荷降低;3)过热器损坏;4)燃烧器喷口结渣破坏空气动力场;5)水冷壁损坏;6)下落焦块损坏冷灰斗;7)阻塞冷灰斗,无法排渣;○4影响结渣的因素:1)煤的灰分特性:软化温度ST <1200o C,易结渣;灰熔点越低,越易结渣;灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比S R,越不易结渣;碱酸比B/A 越小,越不易结渣;2)炉内空气动力工况:火焰中心偏移,水冷壁结渣;燃烧组织不好,死滞漩涡区形成还原性气氛,FeO易与SiO2形成2FeO·SiO2(共晶体,灰熔点下降150~3000C。
3)炉膛的设计特性:q V q A q r过大,炉温升高,易结渣;4)锅炉运行负荷:○5防止结渣的措施:【避免炉温过高;防止灰熔点降低】1)免受热面附近温度过高;2)防止炉内生成过多还原性气体;3)做好燃料管理工作;4)加强运行监视,及时吹灰除渣;5)做好设备检修工作;《2》液态排渣炉底析铁:析铁危害:1)析铁后熔渣粘度增大,不利于排渣2)侵蚀炉底耐火涂层3)与水反应生产H2引起爆炸4)沉于炉底,停炉后,清除困难防止析铁:防止煤粉落入渣池;尽快排走溶渣。
再热器汽温特性的影响因素
直流锅炉再热器的汽温特性与汽包锅炉再热器的汽温特性相似。
影响过热蒸汽温度的因素主要有以下几种。
1)锅炉负荷
对于对流式受热面,蒸汽温度会随着锅炉负荷的增加而增大;而对于辐射式受热面,蒸汽温度随负荷的增大而降低。
2)给水温度
给水温度升高,由于工质在锅炉中的总吸热量减少,燃料量减少,炉膛温度水平降低,辐射传热量有所下降,且对流传热量也因烟温和烟速的降低而减少,因此再热汽温随给水温度的提高而降低。
3)过量空气系数
炉膛出口过量空气系数增大,送入炉膛的风量增大,炉膛内温度水平降低,辐射传热量减少,但对流传热因烟气流速的提高而增大,因此,随着炉膛出口过量空气系数增大,再热汽温增加。
在锅炉运行过程中,有时用增加炉内过量空气系数的方法来提高再热汽温,但这将以降低锅炉效率为代价。
4)燃料状况
燃料种类直接影响着火和燃烧。
燃气、燃油时燃烧火炬短,火焰中心位置低;挥发分高的烟煤与多灰劣质烟煤和无烟煤比,着火与燃烧容易,燃烧火炬也短些,火焰中心位置相对低些。
再热汽温随火焰中心位置的降低而下降。
5)受热面污染状况
炉膛受热面结渣或积灰,会使炉内辐射传热量减少,再热器区的烟温提高,因而再热汽温增加;再热器本身严重积灰、结渣或管内结垢时,将导致汽温下降。
6)火焰中心位置对汽温的影响。
火焰中心位置升高,炉内辐射吸热份额下降,布置在炉膛上部和水平烟道内的再热器会因为传热温压增加而多吸热,使其出口汽温升高。
再热器汽温调整方法
在稳定工况下,600MW 机组再热器蒸汽温度控制范围:再热汽温在 50%~100%B-MCR 负荷范围时,保持稳定在额定值,其允许偏差均在±5℃之内。
再热器两侧出口的汽温偏差 10℃。
在再热器系统设计中,对金属温度最高的受热面管子留有足够的安全裕度。
600MW 锅炉再热器汽温由布置在尾部竖井烟道中低温再热器侧及低温过热器侧省煤器后的平行烟气调节挡板来控制的。
再热器布置在锅炉对流烟道内时,为了调节再热汽温,将对流烟道用隔墙分开,而将再热器和过热器分别布置在互相隔开的两个烟道中,在其后再布置省煤器,在出口处设有可调烟气挡板。
调节这些烟气挡板,可以改变流经两个烟道的烟气流量,从而调节再热汽温。
烟气流量的改变,也会影响到过热汽温,但可调节减温器的喷水量来维持过热汽温稳定。