火电厂锅炉主汽温度控制策略研究

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1、火电厂锅炉主汽温度控制策略研究（华能新疆能源开发有限公司轮台热电分公司新疆维吾尔自治区841600）摘要：直流炉是火电厂锅炉极其重要的基础设备，发挥着重要的作用。主蒸汽温度是锅炉最主要的输出变量之一。主汽温度在确保机组运行的安全性能和稳定性能方面具有极其重要的作用，因为主汽温度具有自动调节的作用，主要是通过维持过热器出口汽温的范围，以保持其在正常范围内进行运转。木文分析了火电厂锅炉主汽温度控制策略。关键词：火电厂锅炉；主汽温度；控制策略；火电厂的正常运行，需要各设备有效的发挥各自的性能，为了保证电能的有效供应，电厂在技术上有了很大的改变。直流炉做为电厂正常生产运营的重要设备，其

2、自身的正常运营是保证电能稳定供应的关键。长期以来，在锅炉运行过程中其主蒸汽温度都是控制的难点。一、引起主蒸汽温度变化的各种原因分析1.主蒸汽压力的变化。主蒸汽压力对于过热汽温的影响是通过工质熔升分配和蒸汽比热容的变化实现的，过热蒸汽的比热容受压力影响较大，低压下额定汽温与饱和温度的差值增大，过热汽总焰升就会减小。2.给水温度的影响。当锅炉击力不变时，给水温度的高低对主蒸汽压力的影响是很大的。当锅炉给水温度较低时，则需要较多的燃料，这时炉膛内燃料量较多，炉内总辐射热及出口烟温差则会有所增加，同会导致过热器出口的汽温增加,同时烟气量和传热温差的增加也会使出口的汽温升高，这二者相加起

3、来则会导致过热汽温有大幅度的升高，而且升高的幅度比锅炉单纯增加负荷时要大得多，通常情况下给水温度降低3°C,过热汽温就升高约loCo3.炉膛火焰中心位置的影响。炉膛出口烟的温度会随着炉膛火焰中心位置的移动而发生变化，越往上移，其出口的烟温则会越高。通常在锅炉运行时，导致其火焰中心位置温度发生的变化的因素较多，大致有以下几点：第一，煤质。煤质的好坏将会影响火焰燃烧的中心位置变化，大致的影响因索有水分、挥发性、发热量和煤粉细度等。对于较差的煤质，其燃烧及燃尽吋都较慢，不仅降低了发热量，同时还会导致最高火焰温度位置向上移动，需要较多的燃料，这样燃料一增加,所产生烟气量也会有所增加，从

4、而使火焰中心的位置发生上移，另一方面，也会导致对流换热量的增加。同吋煤粉的粗细也会对煤的燃烧质量产生影响，较粗的煤粉，很难燃净，在燃烧过程中火焰会向炉膛出口处移动。第二，燃烧器运行方式。燃烧器的投退和负荷分配方式对改变火焰中心位置的影响较人，多层燃烧器,投上层吋火焰中心高，反之下移。减少上部二次风量或增大下部二次风量，即二次风的配风方式采用正宝塔配风，会使火焰中心上移。另外，对于摆动式燃烧器抬高或降低，燃烧器摆角也可改变火焰中心位置。第三，炉底漏风。一旦漏风，同时导致燃烧的过程往后推迟，从而使火焰中心的位置提高，致使过热汽温具有非常明显的反映。1.加减负荷速率的影响。负荷变动过

5、快使汽温发生较犬的波动，在动态过程中引起超温。在汽轮机跟随方式下，因燃料量和空气量的剧增，会造成过热器吸热量的增加,蒸汽流量和压力变化的滞后，过热汽焙增高，导致蒸汽温度超过额定值。影响再热汽温和过热汽温的因素基本相同。但是，再热蒸汽压力低，平均汽温高，因而，其比热容小于过热汽，因此，等量蒸汽在获得相同热量吋，再热汽温的变化比过热蒸汽要大。所以，当工况变动时，再热汽温比过热汽温更敏感。二、火电厂锅炉主汽温度控制策略1.主汽温控制的基本思想。锅炉主汽温是指高温过热器后的蒸汽温度。由于工质从进入锅炉开始，要经过水冷壁、低温过热器、屏式过热器和高温过热器等多处受热面，主汽温对燃料量和给

6、水量的变化有很大的滞后，所以直接将高温过热器后的蒸汽温度作为被控参数，显然有很大的不足。针对这一特点，国内外很多学者专家提出了“中间点温度”的概念。所谓中间点温度是指在水冷壁和末级过热器之间选择的某一测点的某一物理量。以中间点温度作为被控参数来调节水煤比，可以克服这种人滞后的现象。虽然精确的水煤比可以保证主汽温达到一定的稳态值，中间点温度的引入可以克服大滞后现象。因此，主汽温调节的基本思想可以总结为：抓住中间点温度，水煤比主调。2.水煤比的调整。利用水煤比来调节主汽温很重要的一点是：根据工况的变化，选择合适的水煤比比值。考虑锅炉的热量分配等因素，可以得岀水煤比函数，式中，给水温

7、度Tfw、给水压力Pfw、主蒸汽压力Psh和锅炉热效率ηb都与机组负荷有直接的关系；燃料收到基低位发热量则与煤况有关，在此可近似的认为是一个常数。3•中间点温度的选择。对于中间点温度的选择，需要综合准确性和快速性的要求。对此，人们做了大量的研究工作，提出了很多种不同的中间点温度信号。这些中间点温度信号可分为两类：反映水煤比的信号和反映燃料量的信号。反映水煤比的信号有加热段水温、微过热汽温、微过热蒸汽焙值、最大热容区工质密度等;反映燃料量的信号有烟气温度、火焰辐射温度、炉膛内蒸发段管外