鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行調整鍋爐運行調節01汽壓的調整02汽溫的調節03汽壓的調整汽壓的調整1.定壓運行和滑壓運行單元機組的基本運行方式定壓運行方式是指當外界負荷變動時，汽輪機前主蒸汽壓力維持在額定壓力范圍內不變，依靠改變汽輪機調節門開度來適應外界負荷的變化。定壓運行滑壓運行方式是指當外界負荷變動時，保持汽輪機調節門開度不變（全開或部分全開），依靠改變汽輪機前的主蒸汽壓力來適應外界負荷的變化。滑壓運行汽壓的調整定壓運行方式下，汽壓的變化幅度和速度都應嚴格限制；在負荷變化過程中，應維持其在規定的范圍內。汽壓的調整2.汽壓變化的原因1外部原因在外擾作用下，鍋爐汽壓與蒸汽流量（發電負荷）的變化方向是相反的。汽壓與流量反向變化，是外因外界負荷變化，蒸汽流出量變化；引起汽壓變動的外部擾動因素主要是外界負荷的正常增減及事故情況下的甩負荷；汽壓的調整2內部原因在內擾的作用下，鍋爐汽壓與蒸汽流量的變化方向開始時相同，然后又相反（汽輪機調節汽門變動以維持電功率不變）。汽壓與流量同向變化，是內因燃燒工況變動。內部擾動因素主要是爐內燃燒工況的變化；如燃料量、煤粉細度、煤質等的變化，或風粉配合不當、爐膛結渣、漏風等異常情況；汽壓的調整3.汽壓的調節單元機組滑壓運行時，主汽壓力根據滑壓運行曲線來控制，汽壓降低，說明鍋爐燃燒率小于外界負荷的要求；汽壓升高，說明鍋爐燃燒率大于外界負荷的要求。要求主汽壓力與壓力定值保持一致，壓力定值與發電負荷在滑壓運行曲線上是一一對應的關系。汽壓的調整3.汽壓的調節調整燃燒，適應負荷變化無論引起汽壓變化的原因是外擾還是內擾，都可以通過改變鍋爐燃燒率加以調節。即鍋爐壓力降低時應增加燃料量和風量；外界負荷增加，加強燃燒；外界負荷減少，減弱燃燒。反之，則減少燃料量和風量。汽壓的調整1汽壓調節時內擾與外擾判斷汽壓與流量變化方向相同，內擾。汽壓與流量變化方向相反，外擾。2不同運行方式下壓力調節方法機跟爐，外擾先燃料后調調速汽閥穩定壓力，內擾調調速汽閥。爐跟機，外擾先調調速汽閥后燃料穩定壓力，內擾調燃料。汽壓的調整汽壓的控制與調節以改變鍋爐蒸發量作為基本的調節手段。在異常情況下，若汽壓急劇升高，只有當鍋爐蒸發量已超出允許值或有其它特殊情況，才用增減汽輪機負荷的方法來調節。單靠鍋爐燃燒調節來不及時，可開啟汽輪機旁路或過熱器疏水、排水門，以盡快降低汽壓。鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行調整鍋爐運行調節01汽壓的調整02汽溫的調節0303汽溫的調節汽溫的調節汽溫要求正常運行中，蒸汽溫度應維持在額定值，允許波動范圍一般為+5℃～-10℃。汽溫的調節每次允許偏差值下的運行持續時間不得大于2分鐘，對于允許偏差值下運行的持續時間和汽溫變化時允許的變化速度大多數鍋爐沿用如下規程：在24小時內允許偏差值下運行的累計時間不得大于10分鐘；蒸汽溫度允許變化速度應≤3℃/min。汽溫的調節假如某受熱面管材為12Cr1MoV，在585℃時能連續運行十萬小時，但是如果長期在595℃運行，其壽命就只有三萬小時。可見，其工作溫度提高10℃，壽命就只有原來的30％。汽溫的調節影響主蒸汽溫度的主要因素有：鍋爐負荷給水溫度燃料性質爐膛出口過量空氣系數爐膛出口煙溫及受熱面的污染情況鍋爐給水量燃料量和送風量的擾動也會引起鍋爐汽溫波動汽溫的調節01020303影響再熱汽溫的因素：高壓缸排汽焓鍋爐負荷增加，再熱器為對流型受熱面時，使再熱汽溫隨負荷上升。再熱器的吸熱量受鍋爐工況的影響比過熱器的大，因為再熱器的對流傳熱成分比過熱器的大。此外，再熱蒸汽的壓力低、比熱小，在同樣的蒸汽焓變化幅度下，蒸汽溫度的變化幅度較大。汽溫的調節汽溫調節方法：汽包鍋爐過熱器溫一般在蒸汽側用噴水調節，再熱汽溫一般在煙氣側用煙氣旁路擋板、分隔煙道擋板、燃燒器擺動角度等進行調節。噴水調節汽溫有一定的延遲時間和時間常數，一般情況下延遲時間為30～60s，時間常數為40～100s，它使噴水調節閥過調量大，汽溫動態偏離大，引起汽溫的振蕩。鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行學習汽包水位調節04鍋爐燃燒調整05二、給水控制系統給水運行方式一般采用兩臺可調速汽動給水泵和一臺可調速電動給水泵。電動給水泵先在最低轉速運行，CCS（COOPERATINGCONTROLSYSTEM），來的給水指令控制給水調節閥。現代大型鍋爐在機組啟動過程中01二、給水控制系統機組負荷約25％時第一臺汽動給水泵投入運行，處于電動給水泵與汽動給水泵并列運行狀態。當達到一定給水流量時給水調節閥全開，CCS指令控制電動泵液力偶合器轉速。負荷再增大后第二臺汽動給水泵啟動，手動方式增速至與第一臺汽動給水泵同步，可由手動切換自動。兩臺汽動給水泵都運行后，電動給水泵手動減速并停運。二、給水控制系統根據水位一個信號控制給水流量的方式稱為單沖量控制。單沖量控制給水不能克服虛假水位引起的調節偏差。2.給水控制系統三沖量控制給水就是水位作為主信號，蒸汽流量作為前饋信號，以制止虛假水位的調節偏差還考慮到改變給水流量到水位響應有一定的延遲時間，再將給水流量信號作為反饋信號以保持給水流量與蒸汽流量的平衡當給水自發擾動時給水流量信號有前反饋調節的作用，可迅速消除內擾二、給水控制系統現代大型鍋爐采用全程給水控制。鍋爐啟動過程中，由于蒸汽流量和給水流量測量誤差大，兩個流量之間的差值也大，故只能采用單沖量控制給水，即在給水流量＜30％時用水位信號單沖量控制。給水流量＞30％時自動從單沖量切換到三沖量控制。鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行學習汽包水位調節04鍋爐燃燒調整05汽包水位調節汽包水位調節汽包水位分正常水位、報警水位和保護動作水位三種。汽包水位標準線一般在汽包中心線下100～150mm處，水位波動限制在標準水位上下50mm以內稱正常水位。標準水位上下50mm以內稱正常水位汽包水位達到報警水位時，應采取緊急措施恢復正常水位汽包水位達到保護動作水位時，保護裝置動作，鍋爐自動降低負荷直至機組停止運行010203汽包水位調節我國引進技術制造的300MW亞臨界控制循環鍋爐汽包水位標準線定在汽包中心線下228.6mm上下報警線分別為標準水位＋127mm和－177.8mm0102汽包水位調節200MW自然循環鍋爐蒸發設備的存水量僅為鍋爐蒸發量的2.5％。蒸發設備存水量隨著鍋爐容量增大而相對減小。這使蒸發設備進出質量流量有少量的不平衡也會引起水位迅速變化，短時間內就會發生水位事故。在MCR負荷下，汽包處于正常水位，如果給水中斷，幾十秒內汽包存水就會蒸干。例如，1000t/h亞臨界壓力自然循環鍋爐汽包存水蒸干時間為76.52秒，1025t/h亞臨界壓力控制循環鍋爐為35.76秒鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行學習汽包水位調節04鍋爐燃燒調整05水位動態特性鍋爐運行中，引起水位變化的根本原因是蒸發區內物質平緩的破壞或工質狀態發生了變化。穩定工況下，給水量和蒸發量相等，水位不變。但當給水量與蒸發量不平衡時，水位會發生相應變化。運行中影響水位的具體因素如下：蒸發設備輸入與輸出質量的平衡，即鍋爐給水流量與蒸汽流量的平衡關系。這是引起水位變化的根本原因。01一、水位動態特性02蒸汽壓力變化引起水、汽容積的變化從而影響汽包水位。其中主要是蒸汽容積的變化，例如汽壓上升，蒸汽密度增大，容積減小，汽包水位下降。不同壓力下飽和水比容υ′和飽和蒸汽比容υ″如下表所示一、水位動態特性壓力（MPa）8101214161820υ″(m3/kg)0.023490.0180.014250.011490.009330.0075340.005873υ′(m3/kg)0.0013840.0014530.0015270.001610.001710.0018380.002038比容倍數16.9712.399.337.135.464.102.88不同壓力下，飽和蒸汽、飽和水比容及其倍數壓力越高，比容越小，且隨壓力升高，比容變化越小，因此壓力越低，比容對水位影響越大。一、水位動態特性水位以下蒸汽量變化，例如水冷壁吸熱增多，產汽量增大，水位以下汽容積增大，水位上升。水變為蒸汽會使容積成倍增加，引起水位迅速變化。不同壓力下，飽和蒸汽比容υ″是飽和水比容υ′的倍數如上表。由表可知隨壓力升高飽和水變為飽和蒸汽容積增加的倍數減少，說以壓力越低水位以下蒸汽量變化對水位影響越大03一、水位動態特性凡是影響給水流量、蒸汽流量、蒸汽壓力及水位以下蒸汽量變化的擾動都會引起水位的變化，例如機組負荷、燃燒工況和給水壓力等。由上可知由于爐水處于飽和狀態，在壓力變化時不僅工質比容變化，也會造成水位以下蒸汽量的變化，例如外界負荷降低，壓力升高，對應飽和溫度升高，水位以下蒸汽量會減少，水位降低，同時水、汽容積也會減少使水位下降。一、水位動態特性虛假水位影響水位的因素中，工質比容和水位以下蒸汽量變化均會引起水位變化，這種不是由于蒸發設備進出質量流量不平衡引起的水位變化現象稱為“虛假水位”。一、水位動態特性但它是確實存在的，能夠測量和看到的，有時虛假水位會非常嚴重，如果發現不及時，調整不果斷，常常會發生水位事故。“虛假水位是真實存在的水位，并非想象出來的看不見的水位，之所以說其虛假，只是說該水位是暫時的，不是長久的，是針對汽包進出口平衡而言，不應發生的水位變化。“鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行學習汽包水位調節04鍋爐燃燒調整05鍋爐燃燒調整燃燒調整的任務鍋爐燃燒調整的任務歸納保證燃燒供熱量適應外界負荷的需要，以維持蒸汽壓力、溫度在正常范圍內01保證著火和燃燒穩定，火焰中心適當、分布均勻、不燒損燃燒器，爐內不結渣，煤粉燃燒完全02對平衡通風的鍋爐，應當維持一定的爐膛負壓03燃燒調整的任務鍋爐燃燒調整的好壞，直接影響鍋爐運行的安全性和經濟性如果燃燒不穩定，將引起鍋爐參數的波動；爐膛火焰偏斜會造成爐內溫度場和熱負荷不均勻，引起水冷壁局部區域溫度過高，出現結渣甚至超溫爆管。在燃燒過程中，如果風粉配合不當，一、二、三次風配合不好，等都會引起燃燒效率下降，使鍋爐效率下降。0102燃燒調整好壞的影響一、燃燒調節鍋爐運行中，燃燒調整的主要對象是燃料量（煤粉鍋爐的煤粉量）、送風量、爐膛氧量和爐膛風壓，相應保持合理的風粉配合、燃燒器出口風速及風率等，保證燃燒過程的穩定性和經濟性。鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行學習汽包水位調節04鍋爐燃燒調整05一、燃燒調節煤粉量的調節（1）配中間儲倉式制粉系統鍋爐的煤粉量調節當鍋爐的負荷變化不大時，改變給粉機轉速就可以達到調節的目的。01當鍋爐的負荷變化較大時，改變給粉機轉速不能達到調節的幅度，此時應先采用投入或停止燃燒器的只數做粗調，然后再用改變給粉機的轉速做細調。但投停燃燒器時應對稱，以免破壞爐膛內的空氣動力工況。02一、燃燒調節煤粉量的調節（1）配中間儲倉式制粉系統鍋爐的煤粉量調節當投入備用的燃燒器和相應的給粉機時，應先開啟一次風門至所需開度，并對一次風管進行吹掃，風壓指示正常后才啟動給粉機送粉，開啟二次風門并調整其開度，觀察火焰是否正常。03在停運燃燒器時，應先停給粉機并關閉二次風門，而一次風門應在繼續吹掃數分鐘后再關閉，防止一次風管內出現煤粉沉積。停運的燃燒器應微開一、二次風風門進行冷卻。04一、燃燒調節煤粉量的調節（1）配中間儲倉式制粉系統鍋爐的煤粉量調節給粉機的轉速調節應按轉速—出力特性進行，平衡操作，保持給粉均勻，避免大幅度的調節。注意一、燃燒調節配直吹式制粉系統鍋爐的煤粉量調節直吹式制粉系統的出力與鍋爐蒸發量直接匹配，當鍋爐的負荷變化不大時，改變系統出力就可以達到調節的目的。01當鍋爐的負荷變化較大（即各磨煤機出力均達到最低或最大值）時，應先采用投入或停止制粉系統套數做粗調，然后再用改變系統的出力做細調。02投停制粉系統時，應注意燃燒器的均衡，以免破壞爐膛內的空氣動力工況。03（2）鍋爐系統運行任務10.2鍋爐運行學習汽包水位調節04鍋爐燃燒調整05一、燃燒調節風量的調整（1）送風調整送入爐膛的總風量應按最佳過量空氣系數所對應的氧量表讀數來調整，對于離心式送風機，可以通過電動執行機構操縱進口導向擋板，改變其開度來實現；對于軸流式送風機，可以通過改變風機動葉的安裝角進行調節。除了改變總風門外，個別情況下需要借助個別二次風擋板的開度來調節。一、燃燒調節送風機并聯運行時一般只要調整送風機進口擋板開度改變送風量即可。當鍋爐的負荷變化不大時如負荷變化較大需要啟停一臺送風機時，合理的風機運行方式應按經濟技術對比試驗結果確定