第五章循環(huán)流化床鍋爐的汽水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)課件

1、2022年10月2日循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)2022年9月24日循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)2022年10月2日第五章汽水系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 第一節(jié)循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)的布置 第二節(jié)循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)的設(shè)備組成 第三節(jié)循環(huán)流化床鍋爐調(diào)節(jié)控制的基本要求 第四節(jié)循環(huán)流化床鍋爐的分散控制系統(tǒng) 2022年9月24日第五章汽水系統(tǒng)和控制系統(tǒng) 第一節(jié)循環(huán)2022年10月2日第一節(jié)汽水系統(tǒng)的布置 一、功能概述1.汽水系統(tǒng)定義給水送入省煤器后直至變成過(guò)熱蒸汽離開(kāi)鍋爐所經(jīng)過(guò)的整個(gè)系統(tǒng)2.系統(tǒng)功能通過(guò)受熱面吸收煙氣熱量，工質(zhì)水飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽3.系統(tǒng)要求有效吸收燃料釋熱，給水經(jīng)加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱等過(guò)程變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽4.

2、系統(tǒng)受熱面組成：省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器5.布置參考因素：蒸汽參數(shù)、鍋爐容量、燃料性質(zhì)2022年9月24日第一節(jié)汽水系統(tǒng)的布置 一、功能概述2022年10月2日二、系統(tǒng)布置1.循環(huán)流化床（自然循環(huán)汽包鍋爐）汽水系統(tǒng)主要組成省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器及其相應(yīng)的聯(lián)箱、連接管道2022年9月24日二、系統(tǒng)布置1.循環(huán)流化床（自然循環(huán)汽2022年10月2日二、系統(tǒng)布置2.實(shí)例1）爐膛內(nèi)水冷壁蒸發(fā)管第二級(jí)過(guò)熱器 2）鍋爐尾部包覆過(guò)熱器第三、第一級(jí)過(guò)熱器W型蒸發(fā)屏省煤器空預(yù)器2022年9月24日二、系統(tǒng)布置2.實(shí)例2022年10月2日2022年9月24日2022年10月2日2022

3、年9月24日2022年10月2日2022年9月24日2022年10月2日二、系統(tǒng)布置3.給水加熱流程給水通過(guò)5回路在爐膛和尾部煙道內(nèi)加熱成汽水混合物引至汽包進(jìn)行汽水分離水被送入汽包水空間繼續(xù)水循環(huán)蒸汽從汽包頂部引出進(jìn)入過(guò)熱器受熱面，送往汽輪機(jī)2022年9月24日二、系統(tǒng)布置3.給水加熱流程2022年10月2日第二節(jié)汽水系統(tǒng)的設(shè)備組成 一、省煤器1.定義：利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱給水的熱交換器2.作用：節(jié)省燃料；改善汽包工作條件；降低鍋爐造價(jià)3.分類(lèi) 1）按使用材料區(qū)分鋼管：強(qiáng)度高、耐沖擊、工作可靠、傳熱性能好、重量輕、體積小、價(jià)廉；耐腐蝕差 鑄鐵 2）按出口水溫區(qū)分：沸騰式（中壓）、非沸騰式（

4、高壓）4.結(jié)構(gòu)：水平蛇形管 + 進(jìn)、出口聯(lián)箱5.材料：合金鋼6.磨損問(wèn)題解決辦法：控制煙速、管子彎頭處加防磨罩、采用鰭片式、膜式省煤器（還可增加傳熱面積）2022年9月24日第二節(jié)汽水系統(tǒng)的設(shè)備組成 一、省煤器2022年10月2日省煤器結(jié)構(gòu)及布置示意圖2022年9月24日省煤器結(jié)構(gòu)及布置示意圖2022年10月2日二、蒸發(fā)受熱面2022年9月24日二、蒸發(fā)受熱面2022年10月2日二、蒸發(fā)受熱面1.汽包主要作用 1）工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱各過(guò)程的連接樞紐和分界 2）增加鍋爐蓄熱量，利于鍋爐運(yùn)行調(diào)節(jié) 3）改善蒸汽品質(zhì) 4）保證鍋爐安全運(yùn)行2022年9月24日二、蒸發(fā)受熱面1.汽包主要作用 2022年

5、10月2日二、蒸發(fā)受熱面2.下降管 1）作用：汽包中水通過(guò)其不斷送往水冷壁下聯(lián)箱，供給水冷壁，以維持正常水循環(huán) 2）分類(lèi) 小直徑分散下降管（小容量鍋爐）：流動(dòng)阻力較大，不利于水循環(huán) 大直徑集中下降管（大容量鍋爐）：流動(dòng)阻力小，節(jié)約鋼材，簡(jiǎn)化布置 3）聯(lián)箱作用集中混合工質(zhì)并均勻分配連接管徑和數(shù)量不同的管子2022年9月24日二、蒸發(fā)受熱面2.下降管 2022年10月2日2022年9月24日2022年10月2日二、蒸發(fā)受熱面3.水冷壁（蒸發(fā)受熱面） 1）傳熱方式：輻射、對(duì)流 2）主要作用：產(chǎn)生汽水混合物；降低鍋爐造價(jià)；防止結(jié)渣，保護(hù)爐墻； 3）結(jié)構(gòu)形式光管式、膜式、銷(xiāo)釘管式4）耐火防磨內(nèi)襯5）翼形

6、管墻水冷壁管增加蒸發(fā)受熱面吸熱量2022年9月24日二、蒸發(fā)受熱面3.水冷壁（蒸發(fā)受熱面）2022年10月2日膜式水冷壁充分保護(hù)爐墻良好氣密性，減少漏風(fēng)，保證正壓燃燒能以較大面積吸收爐膛輻射熱便于采用敷管式爐墻，薄而輕，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)便于焊成組件出廠，方便安裝2022年9月24日膜式水冷壁充分保護(hù)爐墻2022年10月2日銷(xiāo)釘管式爐膛下部敷設(shè)耐火層汽水冷旋風(fēng)筒回料裝置內(nèi)部2022年9月24日銷(xiāo)釘管式爐膛下部敷設(shè)耐火層2022年10月2日雙面膜式水冷壁2022年9月24日雙面膜式水冷壁2022年10月2日三、過(guò)熱器和再熱器1.定義 過(guò)熱器：將飽和蒸汽加熱為過(guò)熱蒸汽的熱交換器再熱器：將汽輪機(jī)高壓缸排氣重新

7、加熱到一定溫度的熱交換器2.作用提高電站循環(huán)熱效率降低汽輪機(jī)末級(jí)葉片的排氣濕度3.布置位置：煙溫較高的煙道內(nèi)，甚至爐膛內(nèi)部 管屏式受熱面翼形屏式受熱面4.可能的事故：受熱面管子超溫或磨損而爆管2022年9月24日三、過(guò)熱器和再熱器1.定義 2022年10月2日臥式蛇形管對(duì)流式過(guò)熱器2022年9月24日臥式蛇形管對(duì)流式過(guò)熱器2022年10月2日包墻管過(guò)熱器汽包/汽冷旋風(fēng)分離器側(cè)包墻上聯(lián)箱側(cè)包墻管過(guò)熱器側(cè)包墻下聯(lián)箱前包墻煙道進(jìn)口下聯(lián)箱兩個(gè)煙道進(jìn)口垂直聯(lián)箱前墻進(jìn)口上聯(lián)箱頂棚包墻管后墻包墻管后墻下部聯(lián)箱（第一級(jí)對(duì)流過(guò)熱器入口聯(lián)箱）2022年9月24日包墻管過(guò)熱器汽包/汽冷旋風(fēng)分離器側(cè)包墻2022年10

8、月2日2022年9月24日2022年10月2日2022年9月24日2022年10月2日CFB屏過(guò)、屏再爆管2022年9月24日CFB屏過(guò)、屏再爆管2022年10月2日第三節(jié)調(diào)節(jié)控制的基本要求 一、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的主要功能鍋爐主控、給水控制、汽溫控制、一次風(fēng)量控制、二次風(fēng)量控制、風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)溫（暖風(fēng)器）控制、床溫控制、引風(fēng)量控制、燃料量控制、石灰石量控制、爐渣排放控制、啟動(dòng)燃燒器及其風(fēng)量控制2022年9月24日第三節(jié)調(diào)節(jié)控制的基本要求 一、調(diào)節(jié)控制2022年10月2日二、控制回路的內(nèi)容1.鍋爐負(fù)荷控制回路鍋爐負(fù)荷需求信號(hào)燃料量及所需空氣量改變?cè)诰S持預(yù)設(shè)的主蒸汽P值下，改變所需蒸汽流量、燃料放熱量及整

9、個(gè)熱力過(guò)程2.熱量補(bǔ)償控制回路考慮鍋爐傳熱量和燃料發(fā)熱量的變化3.給水流量控制回路保證鍋爐輸入的給水量與輸出的蒸汽量平衡，以維持汽包中所要求的水位2022年9月24日二、控制回路的內(nèi)容1.鍋爐負(fù)荷控制回路2022年10月2日二、控制回路的內(nèi)容4.進(jìn)口風(fēng)溫控制回路保證空預(yù)器冷端溫度高于煙氣中硫酸的露點(diǎn)，防止低溫腐蝕5.過(guò)熱汽溫控制回路6.再熱汽溫控制回路7.床溫控制回路根據(jù)鍋爐負(fù)荷要求將床溫維持在規(guī)定值（880）2022年9月24日二、控制回路的內(nèi)容4.進(jìn)口風(fēng)溫控制回路2022年10月2日二、控制回路的內(nèi)容8.一次風(fēng)流量控制回路 一次風(fēng)作用1）流化燃料2）燃燒配風(fēng)產(chǎn)生高溫?zé)煔?.二次風(fēng)流量控制回

10、路 二次風(fēng)作用1）作為給煤機(jī)密封風(fēng)，促使煤順利進(jìn)入爐膛，防止煙氣回流 2）確保燃料完全燃燒，以控制床溫和調(diào)整過(guò)剩空氣量10.爐膛負(fù)壓控制回路（100Pa）2022年9月24日二、控制回路的內(nèi)容8.一次風(fēng)流量控制回2022年10月2日二、控制回路的內(nèi)容11.石灰石量控制回路 維持床中足夠石灰石量脫硫，維持床中有足夠床料12.床壓控制回路 控制燃燒室內(nèi)床料量床溫、傳熱效率、脫硫13.啟動(dòng)燃燒器燃油流量控制回路2022年9月24日二、控制回路的內(nèi)容11.石灰石量控制回2022年10月2日第四節(jié)分散控制系統(tǒng) 一、概述分散控制系統(tǒng)DCS 1）被控制設(shè)備地理位置分散，控制系統(tǒng)設(shè)備亦分散布置 2）功能分散數(shù)

11、據(jù)采集、過(guò)程控制、運(yùn)行顯示、監(jiān)控操作2022年9月24日第四節(jié)分散控制系統(tǒng) 一、概述分散控制系2022年10月2日2022年9月24日2022年10月2日二、DCS的功能與設(shè)備組成（一）DCS的功能1.熱工檢測(cè)（數(shù)據(jù)采集DAS）2.模擬量控制MCS（協(xié)調(diào)控制：給水、燃燒、過(guò)/再熱汽溫）3.順序控制SCS（主/輔機(jī)啟停、部分系統(tǒng)運(yùn)行、事故處理）4.熱工連鎖保護(hù)（報(bào)警信號(hào)、聯(lián)鎖動(dòng)作、跳閘保護(hù)）（二）DCS的設(shè)備組成過(guò)程控制單元、過(guò)程控制觀察站、操作接口單元、工程師站、計(jì)算機(jī)接口單元、通信網(wǎng)絡(luò)（三）DCS的控制層次就地操作層、過(guò)程控制層、控制管理層、生產(chǎn)管理層2022年9月24日二、DCS的功能與設(shè)備組成（一）DCS的2022年10月2日三、循環(huán)流化床鍋爐的典型DCS介紹（一）循環(huán)流化床鍋爐的模擬量控制系統(tǒng)（二）爐膛保護(hù)監(jiān)