锅炉过热蒸汽温度调节

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1、锅炉过热蒸汽温度调节锅炉过热蒸汽温度调节,摘要：本文针对锅炉过热蒸汽温度控制系统进行的分析和设计。系统采用串级控制来提高系统的控制性能，可以使得锅炉过热器出口蒸汽温度在允许的范围内变化，并保护过热器管壁温度不超过允许的工作温度。关键词：过热蒸汽温度控制；串级控制；过热器管壁温度蒸汽过热系统是锅炉系统安全正常运行，确保蒸汽品质的重要部分。蒸汽过热系统包括一级过热器、减温器、二级过热器。过热控制任务是使过热器出口温度维持在允许范围内，并保护过热器管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度过高或低，对锅炉运行及蒸汽用户设备都是不利的，过热蒸汽温度过高，过热器容

2、易损坏，汽轮机也因内部过度的热膨胀而严重影响安全运行；过热温度过低，一方面使设备的效率降低，同时使汽轮机后几级的蒸汽湿度增加，引起叶片磨损，所以必须把过热器出口蒸汽的温度控制在规定范围内。在锅炉生产过程中，过热蒸汽温度是整个汽水通道中最高的温度。过热器温度过高将导至过热器损坏，同时还会危及汽轮机的安全运行。过热器温度过低则将使设备效率降低，影响经济指标。影响过热蒸汽温度的因素很多，其中主要的有：过热器系统受热面的辐射和对流吸热的比例、锅炉负荷、燃料性质、给水温度、炉膛过量空气系数以及炉膛出口烟温的变化等。1、锅炉负荷过热蒸汽系统一般具有对流气温特性，即随

3、锅炉负荷升高（或下降），气温也随之上升（或下降）。但如果过热器系统具有辐射特性则呈相反的趋势。2、过量空气系数过量空气增大时，送入炉膛的空气量增大，炉膛温度水平将降低，炉内辐射传热将减弱。因此，辐射过热器出口气温降低，过量空气系数的增加，使燃烧生成的烟气量增多，烟气流速增大，对流传热加强，导致过热气温升高。3、给水温度在机组运行中，给水温度发生较大变化的情况就是高压加热器解列。当高压加热器解列时，给水温度将降低很多。而给水温度的降低，将使锅炉受热面的总吸热量增加，在维持锅炉负荷和参数不变的条件下，需要增加燃料的消耗量，这将导致燃烧产生的烟气量增加和炉膛出

4、口烟温的升高，因而对流式过热器出口气温将随着给水温度的降低而升高。由于炉膛出口烟温的提高，辐射式过热器的吸热量增加，出口气温也将升高。一般锅炉的过热器系统呈对流特性，当给水温度降低很大时，有可能引起过热蒸汽温度超温。4、受热面的污染情况炉膛受热面的结焦或积灰，会使炉内辐射传热量减少，过热器区域的烟气温度将提高，因而会使过热气温上升，过热器本身的结焦或积灰将导致气温下降。5、饱和蒸汽用气量当锅炉采用饱和蒸汽座位吹灰等用途时，用汽量增多将使过热气温升高。锅炉的排污量对气温也有影响。6、燃烧器的运行方式当摆动燃烧器喷嘴向上倾斜时，因火焰中心提高会使过热气温升高

5、。但是，对流受热面布置区域距炉膛越远，喷嘴倾角对其吸热量和出口温度的影响就越小。对于沿炉膛高度具有多排燃烧器的锅炉，运行中不同标高燃烧器的投停，也会影响过热蒸汽的温度。7、燃料种类和成分当燃煤发热量增大时，炉膛辐射热的份额增大，对流受热面的吸热份额减小，同事相同负荷下燃料的消耗量减少，烟气体积减小，过热气温将下降。另外，在煤粉锅炉中，煤粉变粗、水分增大或灰分增加。都会使过热气温升高。对各种不同的扰动，过热蒸汽温度的动态特性也各不相同。因此，过热蒸汽温度控制的主要任务就是：(1)克服各种干扰因素，将过热器出口蒸汽温度维持在规定允许的范围内，从而保持蒸气品质

6、合格：(2)保护过热器管壁温度不超过允许的工作温度。主要以控制减温水流量的变化来阐述对过热蒸汽温度的自动调节。1单回路控制减温水流量在运行过程中。改变减温水流量，实际上是改变过热器出口蒸汽的热焙，也就是改变进口蒸汽温度，从动态特性上看，这种调节方法是最不理想的，但由于设备简单，因此，应用得最多。减温器有面式和喷水式两种。1,、面式减温器面式减温器是一种管壳式换热器，有U形管、套管、螺旋管等类型。这类减温器常用锅炉的给水来冷却蒸汽来调节温度，见闻水量占给水总量的30﹪~60%。由于冷却水和蒸汽不直接接触，所以对冷却水品质无其他特殊要求，面式减温器调节惯性大

7、，一般用于中小容量的锅炉，我国电站锅炉很少采用。2、喷水减温器喷水减温器又叫混合式减温器，其原理是将减温水直接喷入过热蒸汽中，使其雾化、吸热蒸发，达到降低蒸汽温度的作用，现在大型电站锅炉过热蒸汽温度的调节都采用喷水减温的方法，对于多级布置的过热器系统，为减少热偏差，可采用2~3级减温喷水。喷水减温器按其结构主要有笛形管式、漩涡式和文氏管式三种。减温器应尽可能地安装在靠近蒸汽出口处，但一定要考虑过热器材料的安全问题，这样能够获得较好的动态特性。但作为控制对象的过热器，由于管壁金属的热容量比较大，使之有较大的热惯性。加上管道较长有一定的传递滞后，如果调节器接

8、受过热器出口蒸汽温度t变化后，调节器才开始动作，去控制减温水流量w，w的变化又要