再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)分析與設(shè)計20151

1、汽包鍋爐蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 問題的提出 主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度是單元機組汽水行程中工質(zhì)的最高溫度。兩溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)直接影響電廠的安全、經(jīng)濟運行。蒸汽溫度過高，過熱器、再熱器容易超溫，影響過熱器、再熱器的壽命；蒸汽溫度過低則影響汽輪機的安全。汽溫過高會使鍋爐受熱面及蒸汽管道金屬材料的蠕變速度加快，影響使用壽命。例如：12Cr1MoV鋼在585時考慮的10萬小時持久強度，在595時到了3萬小時就將喪失其應(yīng)有強度。當受熱面嚴重超溫，將會因材料強度的急劇下降而導(dǎo)致管子發(fā)生爆破。汽溫過高還會使汽輪機的汽缸、汽門、前幾級噴嘴和葉片、高壓缸前軸承等部件的機械強度降低，導(dǎo)致設(shè)備的損壞或使用年限的縮短；

2、汽溫降低，將會使機組循環(huán)熱效率降低，使煤耗增大。根據(jù)理論估算，過熱汽溫降低10，煤耗平均增加0.2%。同時，汽溫降低還會使汽輪機尾部的蒸汽濕度增大，這不僅使汽輪機內(nèi)效率降低，而且造成汽輪機末幾級葉片的侵蝕加劇。此外，汽溫過低，汽輪機轉(zhuǎn)子所受的軸向推力增大，這對機組安全運行十分不利；過熱汽溫變化過大，除使管材及有關(guān)部件產(chǎn)生疲勞外，還將引起汽輪機中轉(zhuǎn)子與汽缸的脹差變化，甚至產(chǎn)生劇烈振動，危及機組安全運行。 影響蒸汽溫度的因素很多：煙氣側(cè)：燃料量、燃料種類或成分特性、對流吸熱量和輻射吸熱量、進人爐內(nèi)的空氣量、燃燒器的運行方式和受熱面的潔凈程度；蒸汽側(cè)：蒸汽流量（負荷），減溫水量、減溫水焓、給水溫度。

3、 問題的解決：機組設(shè)置主蒸汽、再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 蒸汽溫度調(diào)節(jié)的任務(wù)： 維持過熱蒸汽、再熱蒸汽在允許變化范圍內(nèi)，保護鍋爐受熱面的安全。蒸汽溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)工藝流程1汽包；2頂棚過熱器；3熱回收區(qū)側(cè)包墻過熱器；4熱回收區(qū)后包墻過熱器；5水平煙道側(cè)包墻過熱器；6熱回收區(qū)前包墻過熱器；7分割墻過熱器；8初級過熱器；9分割屏過熱器；10末級過熱器；11再熱器水平管圈；12再熱器出口管圈；13過熱器一級噴水減溫器；14過熱器二級噴水減溫器；15再熱器噴水減溫器；16省煤器 蒸汽溫度調(diào)節(jié)對象的特性一、汽溫對象的靜態(tài)特性和動態(tài)特性1、蒸汽負荷擾動對汽溫的影響鍋爐蒸發(fā)量增加時，對流過熱器、輻射過熱器、混合

4、式過熱器的特性如圖所示。再熱蒸汽溫度負荷特性？再熱蒸汽溫度負荷特性？鍋爐蒸發(fā)量擾動時，汽溫對象是有慣性、有自平衡能力的對象。由于煙氣流速和蒸汽流速幾乎是沿整個過熱器管道同時變化的，所以煙氣傳給蒸汽的熱量也幾乎是沿過熱器管道長度同時變化，小，/ Tc 比較小，具有較好的動態(tài)特性。2、煙氣側(cè)擾動對汽溫的影響煙氣側(cè)擾動：燃料量、燃料種類或成分特性、對流吸熱量和輻射吸熱量、進人爐內(nèi)的空氣量、燃燒器的運行方式和受熱面的潔凈程度等會影響煙氣和蒸汽的換熱，直至影響蒸汽溫度。由于煙氣側(cè)的擾動使得煙氣流速和煙溫在整個過熱器管道同時變化，所以煙氣側(cè)擾動下汽溫對象的動態(tài)特性與蒸汽擾動時的動態(tài)特性接近：遲延小，動態(tài)特

5、性好?？蛇x的汽溫控制手段，一般用作再熱氣溫控制?？蛇x的汽溫控制手段，一般用作再熱氣溫控制。3、減溫水量擾動對汽溫的影響為了保證低負荷時，汽溫能達到給定值，設(shè)計時，受熱面會冗余布置，額定負荷時，汽溫會高于其額定值，一般采用減溫噴水的方式控制過熱汽溫。減溫水擾動下，過熱汽溫對象是有遲延、有慣性、有自平衡能力的。其導(dǎo)前區(qū)的遲延和慣性明顯小于惰性區(qū)。soesTKsW22221)(soesTKsW11111)(由于汽溫對象較大的遲延和慣性，故采用單回路反饋控制不能收到令人滿意的控制效果。通常采用串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)串級汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)和導(dǎo)前汽溫微分的雙回路汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)導(dǎo)前汽溫微分的雙回路汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)汽溫。再

6、熱汽溫自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)方案再熱器的布置再熱器的布置 再熱器主要由低溫再熱器（墻式輻射式再熱器），屏式再熱器，末級再熱器（高再）三部分組成。從汽輪機高壓缸排汽口來的蒸汽通過一根連接管進入低溫再熱器，然后依次經(jīng)過墻式輻射式再熱器和高溫再熱器換熱后，再由一根連接管送往汽輪機的中壓缸。再熱汽溫的調(diào)節(jié)手段：再熱汽溫的調(diào)節(jié)手段：（1）擺動火嘴法擺動火嘴法：通過調(diào)節(jié)鍋爐四角燃燒器傾角調(diào)節(jié)鍋爐四角燃燒器傾角調(diào)整爐膛火焰中心位置，從而達到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。在正常工況下，通過調(diào)節(jié)擺動燃燒器傾角，改變爐膛火焰中心高度維持再熱汽溫穩(wěn)定。燃燒器設(shè)計擺動范圍：輔助風在30之間，一次風在25之間，擺動燃燒器上擺，火焰中心升高

7、，再熱汽溫升高；反之汽溫降低。當再熱蒸汽超溫、通過調(diào)整噴燃器擺角無法控制時，快速投入事故噴水減溫器。減溫器減溫水來自給水泵中間抽頭。（2）旁路煙氣法旁路煙氣法：通過調(diào)整旁路煙道擋板開度調(diào)整旁路煙道擋板開度，調(diào)整流過再熱器的煙氣流量，從而達到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。當再熱蒸汽超溫、通過調(diào)整煙道擋板無法控制時，快速投入事故噴水減溫器。 再熱器噴水減溫控制系統(tǒng)只有在再熱汽溫實測值高出其設(shè)定值某一數(shù)值（比如5）之后才投入工作。換言之，當用燃燒器擺角調(diào)節(jié)或煙道擋板調(diào)節(jié)不能滿足再熱汽溫控制要求或事故情況時，投再熱器事故噴水減溫控制系統(tǒng)，以使再熱汽溫降低到允許范圍內(nèi)。 旁路煙道擋板爐內(nèi)布置示意圖一、旁路煙氣法一、旁路煙氣法實現(xiàn)擋板調(diào)節(jié)系統(tǒng)與噴水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的相互跟蹤再熱器側(cè)和過熱器側(cè)煙氣擋板的典型動作規(guī)律再熱器側(cè)和