锅炉的运行调整.ppt

第十三章 锅炉的运行调整,第一节 汽包锅炉的运行特性第二节 锅炉汽压调节第三节 锅炉汽温调节第四节 汽包水位调节第五节 燃烧调节第六节 直流锅炉的运行特性第七节 直流锅炉的运行调节,锅炉的运行调整的任务,继续,锅炉运行调整的任务,使锅炉的蒸发量适应外界负荷的需要；均衡给水并维持汽包的正常水位；保持锅炉汽压和汽温在正常的范围内；保持炉水和蒸汽品质合格；维持经济燃烧，尽量减少热损失，提高锅炉机组的热效率。,运行调整的任务,返回,锅炉运行调整的主要内容,第十三章 锅炉的运行调整,第一节 汽包锅炉的运行特性 一、静态特性分析 锅炉负荷的变动 过量空气系数的变化 给水温度的变动 煤质的变动 二、动态特性分析 汽压的动态特性 水位的动态特性 汽温的动态特性,返回,运行特性的概念,运行工况：锅炉运行条件的集合称为工况，通过一系列工况参数来反映稳定工况：锅炉运行中工况参数一直保持不变的工况。变工况：锅炉运行中一个或几个参数偏离设计值时的工况。最佳运行工况：锅炉效率达到最高值时的稳定工况。静态特性：当锅炉从一个工况变化到另一个工况时，相应参数（）之间的变化关系。动态特性：锅炉从一个工况变化到另一个工况时各个参数（）随时间的变化关系。,继续,静态特性曲线,动态特性曲线,注意：静态过程重在描述变化的结果 动态特性重在描述变化的过程,返回,锅炉负荷的变动,对锅炉效率的影响对锅炉传热的影响对燃料消耗量的影响,返回,说明：随着负荷的增加，炉膛内温度水平升高，燃烧效率提高，（q3+q4）减小；当燃料量增加时，排烟温度稍有增加，即q2增大；所以：存在一个锅炉效率最高的负荷，称为“经济负荷”,返回,说明：在经济负荷以下时，燃料增加比B2/B1略小于负荷增加比 D2/D1；在经济负荷以上时，燃料增加比B2/B1略大于负荷增加比 D2/D1；所以：B2/B1随D2/D1变化不大，可粗略认为B随D呈正比增减。,返回,对辐射传热的影响 随锅炉负荷的增加，炉内温度升高，炉内总的辐射传热量增加，但是对于1kg燃料来讲，单位负荷的辐射传热量却减少了；,对对流传热的影响 随锅炉负荷的增加，炉膛出口温度的升高使对流受热面的传热温差增大，同时燃料量的增加使烟气流量增大、烟气 流速增加、对流受热面的传热系数也增大，所以锅炉总的对流传热增大，而单位负荷的对流传热量也增大。,继续,变化后,变化前,返回,过量空气系数的变动,送风量改变（即炉膛出口过量空气系数变改）炉膛出口过量空气系数对烟温和传热的影响炉膛出口过量空气系数对锅炉效率的影响 漏风量改变（与漏风点位置有关)燃烧器和炉膛下部漏风，理论燃烧温度降低，炉内传热减少，如果漏风过大，可能危及燃料的着火和稳定燃烧，并降低炉膛出口烟气温度。炉膛上部漏风，对燃料着火与燃烧及炉内辐射传热影响较小，但对炉膛出口烟温降低作用较大。对流烟道的漏风，将降低漏风点及以后烟道的烟温，受热面吸热减少，锅炉效率降低。,返回,给水温度的变动,对锅炉蒸发量的影响 给水温度降低，锅炉蒸发量减小 对燃料消耗量的影响 给水温度降低，燃料消耗量增大 对炉膛出口烟温和排烟温度的影响 给水温度降低，炉膛出口烟温升高，排烟温度降低 对单元机组经济性的影响 给水温度降低，q2的减小不能抵消B增加的损失和凝汽器 冷源损失的增加,返回,说明：当过量空气系数增加时，风量的增大使理论燃烧温度有所 降低（即炉膛火焰中心的最高温度水平）；火焰的黑度下降，火焰中心上移，使炉内的辐射传热有所 减弱，故炉膛出口烟温变化不大；烟气流量增大，对流传热系数增加，使烟道的对流传热增 强，排烟温度有所升高。,返回,返回,煤质的变动,发热量的变动 当燃用低发热量煤时，燃料消耗量增大，烟气量增多，对流传热增强，汽温升高；燃烧器区域温度水平下降，燃烧损失增大 灰分的变动 灰分增大时，保持蒸发量不变，则必须增加燃料的消耗量；q4损失可能增大，锅炉热效率会稍有降低；会加剧对流受热面的磨损，并容易造成积灰甚至堵灰。水分的变动 水分增加时，低位发热值显著降低；着火热增加；未完全燃烧损失增加；排烟损失的增大。,返回,二、锅炉的动态特性分析,动态特性是热工对象从一个平衡态到另一个平衡态的过渡特性。对锅炉来说，是指锅炉在受到扰动时，各个参数随时间的变化规律。对运行人员掌握锅炉变工况下的调节规律、分析处理异常工况很有意义。,一、汽压的动态特性 二、水位的动态特性 三、汽温的动态特性,返回,燃料量B 扰动,汽轮机调门扰动,汽压动态特性主蒸汽压力的高低主要取决于锅炉的汽包压力，而汽包压力又与锅炉本身燃烧工况的变化和外界负荷的变化有关。,返回,锅炉负荷扰动,燃料量扰动,水位的动态特性虚假水位：即水位升高或降低不是由于存水量的多少，而是因为工质状态的变化导致其体积膨胀或压缩而引起的，这种水位称为“虚假水位”。,引起水位变化的原因：汽包内的物质平衡被破坏；汽包内的工质状态发生变化,给水压力扰动,向后,返回,给水压力的变化也会引起水位的变化,在实际运行中，当炉内燃烧工况组织不良时，汽包水位会持续波动，不稳定,汽温动态特性,图13-5（a）所示为过热器出口温度的典型动态特性。汽温从初值到终值的变化曲线称为飞升曲线。曲线的拐点（A点）是汽温变化最大的点，通过该点做一条切线，与汽温的初值线、终值线分别交于B、D两点。从扰动开始到B点的时间称为延迟时间，记为Tz表示汽温在多长时间后才“感受到”扰动。从B点到D点的时间称为时间常数，记为Tc表示从初值变化到终值“大体上”经历的时间。对于调节动态过程，总是希望Tz、Tc越小越好，这样调节才灵敏迅速。图13-5（b）所示为汽温动态过程的简化曲线。,2 锅炉汽压调节,一、汽压波动的原因二、汽压的调节三、锅炉汽压调节过程中应注意的问题,返回,控制汽压的意义,汽压降低 减少蒸汽在汽轮机中膨胀作功的焓降，使汽耗增大；汽轮机的轴向推力增加容易发生推力瓦烧坏等事故；汽压过低甚至会使汽轮机被迫减负荷运行，影响正常发电。汽压过高 机械应力过大，将危及机、炉和蒸汽管道的安全运行；安全门动作会造成大量的排汽损失，而且由于磨损和污物沉积在阀座上，也容易产生关闭不严，造成经常性的泄漏损失，严重时还需停炉检修；安全门的动作会引起汽包水位发生较大的波动，并影响送往汽轮机的蒸汽品质，若调节不当或误操作，也容易引起满水或缺水事故。汽压变化对汽温的影响 汽压升高时，过热蒸汽温度也要升高。（燃料量没改变时蒸发量将减少）,继续,控制汽压的意义,汽压变化速度对锅炉的影响 汽压的突然变化，例如外界负荷突然增加使汽压突然降 低、使蒸汽品质恶化且过热汽温降低。汽压的急剧变化，还可能影响锅炉水循环的安全性。汽压经常反复地变化，使锅炉承压受热面金属经常处于 交变压力的作用下，可能导致受热面发生疲劳损坏。,返回,汽压变化的实质:锅炉产汽量与汽轮机需汽量之间的物质平衡（Dj=Dq）遭到破坏。其主要原因来自两个方面：外扰：即锅炉外界负荷Dj的变化（汽轮机调速汽门开度的变化）Dj增加时，P降低内扰：即锅炉内部工况的变化（燃烧工况和受热面的热交换）燃烧增强时，产汽量Dq增多，汽压P升高 水冷壁污染，产汽量Dq减少，汽压P降低外扰和内扰的判据：蒸汽压力P和蒸汽流量D的变化方向 变化方向相反 外扰 变化方向相同 内扰,影响汽压变化的主要因素,返回,影响汽压变化速度的因素,负荷变化速度 负荷变化速度是影响汽压变化速度最主要、最大的因素。外界负荷变化速度越快，引起锅炉汽压变化速度也越快。锅炉的蓄热能力 锅炉的储热能力是指当外界负荷变化而燃烧率不变时，锅炉能够放出 或吸收热量的大小。锅炉的储热能力越大，汽压变化的速度越慢。燃烧设备的惯性 燃烧设备的惯性是指从燃料量开始变化到炉内建立起新的热负荷平衡 所需要的时间。燃烧设备的惯性大，当负荷变化时，汽压变化的速度就快。燃烧设备的惯性与调节系统的灵敏度、燃料的种类和制粉系统的形式 有关。,返回,汽压的调节,汽压的调节是以改变锅炉蒸发量作为基本的调节手段，只有当锅炉蒸发量超出允许值或其他特殊情况发生时，采用增减汽轮机负荷的方法来调节汽压。对于汽包锅炉，锅炉蒸发量的改变可以通过对燃烧工况的调节来实现。,汽压的调节的原则 汽压的自动调节系统,返回,汽压调节的原则,机组变压运行时，应按变压运行时的汽压一负荷曲线进行 调节；当外界负荷变化引起主汽压力变化时，通过增减燃烧工况 的方法进行调节。若由于锅炉燃烧原因引起的主汽压力波动，应立即查明原 因，稳定锅炉燃烧；主汽压力超压后，应及时降低燃料量；当汽压继续升高达 到PCV整定值时，PCV打开泄压，若继续升高，则安全门打 开泄压。当发生安全门拒动，压力仍继续上升至定值时，应立即手动MFT停炉，严防锅炉超压。,返回,汽压（负荷）的自动调整系统,定压运行时的汽压调节方法锅炉跟随方式锅炉跟随汽轮机的调节系统汽轮机跟随方式汽轮机跟随锅炉的调节系统机炉协调方式汽轮机、锅炉协调控制系统 滑压运行时的汽压调节方法 单元机组协调控制系统（CCS）,返回,锅炉跟随的调节系统（定压）,返回,汽轮机调机组功率，锅炉调主蒸汽压力,特点：对外界负荷响应迅速，但汽压波动大 适用于调峰机组,汽轮机跟随的调节系统（定压）,返回,锅炉调机组功率，汽轮机调主蒸汽压力,特点：汽压稳定，但负荷响应慢 适用于承担基本负荷的机组,机炉协调控制系统（定压）,返回,功率偏差信号和压力偏差信号同时作用于锅炉和汽轮机,特点：既有较快的负荷跟踪能力，又能使主汽压力控制在允许范围之内,滑压运行时的汽压调节方法,滑压运行，压力给定值是一个变量（即锅炉负荷的函数），根据滑压运行曲线来控制，运行中要求主蒸汽压力与该给定值保持一致。具体的调节方式也分为炉跟机、机跟炉和机炉协调控制三种。,“协调主控制器”负责改变锅炉的燃料量和改变汽轮机调门开度,“压力给定值生成回路”则负责按滑压曲线制定不同负荷下的主汽压力给定值,继续,机炉协调控制系统（滑压运行时）,返回,单元机组协调控制系统（CCS）,返回,负荷管理中心,机炉主控制器,锅炉子控制器,汽轮机子控制器,锅炉汽压调节过程中应注意的问题,锅炉运行中，蒸汽压力应根据负荷变化及时调整，严防汽压过大幅度变动。如果运行中安全阀拒动，造成锅炉压力超过最高安全门动作值且继续上升时，应立即手动MFT。密切注意再热器进、出口压力变化，当再热蒸汽压力不正常快速升高时，锅炉应及时减少燃料量，减低机组负荷，防止再热系统超压。当运行中机组负荷变化、制粉系统启停、煤质变化、高压旁路开关、过热器或主蒸汽管疏水门开关、燃烧器摆角变化等情况下，都可能造成汽压变化，要对汽压加强监视并适当调整。,3 锅炉汽温调节,一、影响汽温的因素二、过热汽温的调节三、再热汽温的调节,返回,控制汽温的意义,汽温升高 可能会引起过热器和再热器管壁及汽轮机汽缸、转子、汽门等金属的 工作温度超过其允许温度，金属的热强度、热稳定性都将下降；（过 热器在超温1020下长期工作，会使寿命缩短一半以上）汽温下降 将得不到设计的热效率，热损失增大。再热汽温下降，还会增加汽轮 机末级叶片蒸汽湿度。（过热器出口汽温每降低10，循环热效率下 降0.5。）汽温过大的波动 还会加速部件的疲劳损伤，甚至使汽轮机发生剧烈的振动。,继续,控制汽温的意义,对汽温变化的要求 允许波动的范围是+5到-10 每次允许偏差值下的运行持续时间不得大于2min,24小时 内的累计值不得大于10min 汽温允许变化速度不得大于3/min,返回,影响汽温变化的主要因素,返回,锅炉负荷的影响汽温特性：不同类型的过热器和机组运行方式,定压运行图13-8所示为不同类型过热器的汽温特性。当锅炉负荷降低时，过热器系统（其汽温特性是具有对流特性）的出口汽温是降低的。,影响汽温变化的主要因素,返回,锅炉负荷的影响汽温特性：不同类型的过热器和机组运行方式,滑压运行低负荷运行时，滑压运行时的过热器出口汽温比同负荷时的定压运行高，也即，机组采用滑压运行更容易在低负荷下维持额定汽温。,影响汽温变化的主要因素,返回,给水温度的影响给水温度降低时，为了维持锅炉的出力不变，总要增大燃料量，这样其出口的蒸汽温度都升高了。一般情况下，给水温度降低3，过热汽温升高1。受热面清洁程度的影响（结渣和积灰）炉内水冷壁被污染，过热汽温则升高；过热器本身被污染，由于其吸热量减少而使其出口汽温降低。减温水量的影响减温水量增大时，过热汽温将下降。炉膛火焰中心位置的变化当炉膛火焰中心上移时，过热蒸汽温度将升高；反之，则降低。距离炉膛出口越近的受热面受火焰中心位置的影响就越大。导致火焰中心位置改变的因素有：燃烧器的布置、燃烧器的投运方式、煤质的变动、煤粉粗细和炉底漏风等有关。,二、汽温的调节汽温调节的原则,汽包锅炉过热蒸汽温度的调节主要依靠喷水减温。一般设置两级喷水减温器，分隔屏前一级（粗调），末级过热器前一级（细调）。如图13-10所示。汽包锅炉再热蒸汽温度的调节采用摆动燃烧器喷口、烟气再循环或分隔烟道挡板。本厂采用摆动燃烧器喷口作为主调，也兼有事故喷水减温器。,返回,喷水减温调节的目的是：在一定范围内，靠减温水维持额定汽温。超过这个范围后（减温水已经为零），如果负荷继续降低，过热蒸汽的温度只能自然降低了。,二、汽温的调节,锅炉能够维持额定温度的范围称为调温范围。减温水为零时（汽温为额定值）的负荷称为负荷控制点。例如：HG-2045/17.3型控制循环锅炉的调温范围为50%100%BMCR；负荷控制点就是50%BMCR。当采用滑压运行时，调温范围可以扩展到40%100%BMCR。,返回,二、汽温的调节,图13-9所示为该锅炉运行中的减温水量与负荷的关系，图13-9（a）为定压运行，此时，随着锅炉负荷的升高，过热器出口的汽温将上升，故，负荷越高，减温水的投入量就越大。图13-9（b）为滑压运行，此时过热器出口温度的最大值出现在57%额定负荷左右，故相应的最大减温水量也出现在这个阶段，当锅炉负荷升高到100%额定负荷时，减温水量也基本上降低到零。,返回,过热汽温的自动调节系统,a,蒸汽量,D,喷水减温器,导前汽温,主汽温,0,主调节器,减温水调节阀,减温水,返回,前级过热器,末级过热器,副调节器,二、汽温的调节,图13-10所示为锅炉过热器系统的两种控制方案：图13-10（a）为两段过热汽温分段控制系统示意。图13-10（b）为按温差控制的控制系统示意。,返回,二、汽温的调节,图13-10（a）为两段过热汽温分段控制系统示意。调节器G1接受第段过热器出口汽温t2信号及第一级减温器后的汽温t1的微分信号，去控制第一级喷水量W1，以保持第段过热器出口汽温t2不变。第一级喷水为第二级喷水打下基础。第二级喷水保持第段过热器出口汽温t4不变。,返回,各级过热器出口汽温控制值可在CRT上利用“偏置”按钮加以改变，当偏置向正增加时，喷水量减少；向负减小时，喷水量自动增大。借此可对各级减温水量进行分配并对屏式过热器进行壁温保护。,二、汽温的调节,图13-10（b）为按温差控制的控制系统示意。采用保持二级减温器的降温幅度的温差控制系统。调节器G1接受二级减温器的前后的温差信号t2（=t2-t2），其输出作为一级减温调节器的比较值，去控制一级减温器的喷水量，维持二级减温器的前后温差t2随负荷而变化。,返回,二、汽温的调节,t2与负荷的关系见图13-11，图中T为给定值。由图中可见，当负荷降低时t2是增加的，这意味着一级喷水必须适当减少些才能将一段过热器出口汽温t2维持在较高值。这样可以防止负荷降低时，一级喷水量增加，达到两级减温水量相差不大的目的。t2与负荷的具体对应，主要取决于减温器前后受热面的汽温特性。,返回,4 汽包水位调节,一、水位变化的原因二、水位的监视与调节三、汽包水位调节需要注意的问题,返回,控制汽包水位的意义,汽包水位过高 将会导致蒸汽品质恶化或满水事故 汽包水位过低 将会影响正常的水循环 对汽包水位的要求 自然循环锅炉一般定在汽包中心线下50150mm 范围内，容许变化范围为50mm。,返回,一、汽包水位变化的原因,锅炉的负荷 锅炉的负荷增大，燃料量和给水量尚未调节，则汽包水位先升高（虚假水位，汽包压力下降，发生自沸腾），后降低（蒸发量大于给水量）。锅炉负荷增大的幅度和速度越大，虚假水位就表现越明显，当负荷控制采用锅炉跟随时尤其突出。燃烧工况 燃烧增强时，产汽量增多，汽包的水容积膨胀，水位暂时上升，最终，由于给水量小于蒸发量而使水位又下降。而水位波动的大小取决于燃烧工况改变程度和调整的及时性等。给水压力 当给水调节门开度不变时，给水压力的升高将使给水流量增大，水位升高。而给水压力的波动通常是由于给水泵流量控制机构不稳定或转速波动引起的。,返回,二、汽包水位的监视与调节,在汽包两端各装一只就地的一次水位计；还装有多只机械式或电子式二次水位计（如差压计、电接点式、电子记录式水位计等），其信号直接接到操作盘上；有的锅炉还用工业电视监视汽包水位；还设有高、低水位报警与跳闸控制。,返回,1.汽包水位的监视,二、汽包水位的监视与调节,返回,2.汽包水位的自动调节系统,水位的调节的任务是使给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在允许变化的范围内。一般采用的方法是根据汽包水位的偏差来调节给水泵转速或给水阀开度，以改变给水量。在运行中，一般用水位自动调节系统来调节汽包水位。如图13-12所示。,汽包水位的自动调节系统,图13-12（a）为单冲量给水自动调节系统图13-12（b）为双冲量给水自动调节系统图13-12（c）为三冲量给水自动调节系统,返回,过热器,蒸汽流量（负荷）D,给水调节阀,汽包,省煤器,给水流量W,调节器,水位H,特点：当锅炉负荷和压力变动时，自动控制系统无法识别产生的虚假水位现象。不适用于大容量锅炉,汽包水位的自动调节系统单冲量给水自动调节系统,返回,过热器,蒸汽流量（负荷）D,给水调节阀,汽包,省煤器,给水流量W,调节器,D,H,汽包水位的自动调节系统双冲量给水自动调节系统,特点：不能及时反映和纠正给水方面的扰动(如由于给水压力变化所引起的给水量的增减)。,返回,过热器,蒸汽流量（负荷）D,给水调节阀,汽包,省煤器,给水流量W,调节器,D,H,W,特点：既能补偿虚假水位的影响，又能纠正给水量的扰动。,汽包水位的自动调节系统三冲量给水自动调节系统,返回,过热器,蒸汽流量（负荷）D,给水调节阀,汽包,省煤器,给水流量W,D,H,W,特点：启动初期切换至单冲量，当D30MCR时切换到三冲量。（低负荷下蒸汽流量、给水量测量不准）,切换器,单冲量调节器,三冲量调节器,H,全程给水自动调节系统,5 燃烧调节,一、燃料量调节入炉总燃料量的调节燃烧器运行方式的调节二、送风及配风调节送风量调节配风方式的调整三、引风量的调节,返回,燃烧调整的目的和任务,继续,燃烧调整的任务,返回,良好的燃烧工况就是指煤粉细度合格，风煤比合适。此时炉内：,此时炉内火焰明亮而稳定（若负荷高，则火焰色偏白些，负荷低时，火焰色偏黄；如果火焰色白亮刺眼，表明风量偏大或负荷太高或是炉膛结渣；如果火焰色暗红闪动，则可能是风量太小或漏风使炉温偏低，也许是煤质方面的原因等）；火焰中心应在炉膛中部；火焰均匀充满整个炉膛，但不触及周围水冷壁；火焰中没有明显星点（星点可能是煤粉离析，表明煤粉太粗或炉温过低）；烟囱中烟气为浅灰色。,燃烧调整的原则,负荷变动时的燃烧调整 煤质变动时的燃烧调整,返回,负荷变动时的燃烧调整,锅炉负荷较高时 特点 着火和混合的条件较好，燃烧稳定 燃烧器和受热面易结焦，局部超温问题 原则 注意将火焰中心调整到炉膛的中心，防止火焰偏斜和 局部热负荷过高；适当增大一次风速，以增加着火点距离喷口的距离。,继续,负荷变动时的燃烧调整,锅炉负荷较低时 特点 投入的燃烧器数量少、燃烧较弱、炉温水平偏低，所以 燃烧稳定性差、经济性也差。原则 适当增大过量空气系数、降低一次风率和风速，以稳 定燃烧；煤粉应减小细度，同时尽量保持下排燃烧器的投运，以降低火焰中心，减少不完全燃烧损失；可适当降低炉膛的负压，以减少炉膛漏风，提高燃烧 的稳定性和经济性。,返回,煤质变动时的燃烧调整,对于低挥发分的煤 特点 着火的稳定性较差，经济性也有所降低 原则 适当降低一次风速和风率，以增大一次风中的煤粉浓 度，减少着火热，使着火提前；适当提高二次风速，以增大气流的穿透能力，使炉内 切圆直径变大，有利于强化着火和加强扰动；降低煤粉细度、增大过量空气系数，以降低不完全燃 烧损失。,继续,煤质变动时的燃烧调整,对于高挥发分的煤 特点 着火和燃烧不是问题，此时要注意燃烧的安全性，避免 炉内结渣和金属超温。原则 适当减少二次风量，多投入一些燃烧器运行，以分散热 负荷，防止局部超温。,返回,燃烧器运行方式的调节,燃烧器的负荷分配 均匀分配原则 不均匀分配方式燃烧器停投时机燃烧器停投方式,燃烧调整的具体内容,单元机组燃烧自动调整原理图 燃料量的调整 送风量的调整 引风量的调整 配风方式的调整,返回,锅炉主控,给煤量调节装置,送风量调节装置,引风量调节装置,比较器,Bg,VS,vy,返回,燃料量的调整,锅炉负荷小幅度变动时 调节原则 通过调节运行着的制粉系统的出力来进行。调节过程 特点 无论是增负荷还是减负荷，都保持了一次风中较充分的 风量，避免了工况变动导致炉内燃烧的恶化；增负荷时先加风、减负荷时先减煤，有利于保持炉内的 富氧状态，减少不完全燃烧损失；直接调节磨煤机的出粉量，提高了制粉系统对锅炉负荷 的响应速度。,继续,新的负荷指令,新的燃料量指令,实际燃料量,偏差信号B,送风量调节器,一次风调节器,给煤机的转速,燃料量调节器,磨煤机粉位信号,返回,磨煤机通风量,目前送风量指令,燃料量的调整,燃料量的调整,锅炉负荷大幅度变动时 调节原则 通过启、停一套制粉系统来进行调节。最低允许出力 取决于制粉的经济性和燃烧的稳定性。当负荷低于一定程度时，应停掉一套制粉系统，将它的 出力分摊给其余运行着的系统。最大允许出力 取决其碾磨能力以及所要求的煤粉细度。当负荷升高到一定程度时，应重新启动一套制粉系统，以分散各磨煤机的出力，同时分散炉内热负荷。,返回,入炉总风量,二、送风及配风调节 送风量的调整,继续,保持最佳过量空气系数,锅炉负荷 氧量表的指示值,一次风二次风少量的漏风,总风量调节的依据,入炉总风量,送风量的调节,返回,按照一定的风煤比来控制,总风量调节的方法,送风机的送风量来控制,新的负荷指令,新燃料量指令,氧量校正（风煤比）,新的送风量信号V0,实际送风量V,送风机入口动叶开度,偏差信号,锅炉负荷的函数,氧量定值信号,氧量计实测值,目前燃料指令,最小送风量定值,配风方式的调整,几个基本概念 配风方式调整的一般原则 辅助风的调整 燃料风的调整 燃烬风的调整,返回,配风 当总风量一定时，一次风与二次风的比例以及不同二次风 喷口之间的风量分配。配风方式 与燃烧器的种类和布置都有密切的关系。配风方式的调整,送风机来的热空气,炉膛四角的大风箱,各喷口调节挡板,各喷口分隔室,各喷口,炉膛,配风调节,炉膛/风箱压差 分隔室入口处压力与炉膛的压力之差 调整各层辅助风量和风速的重要依据,几个基本概念,返回,为保证炉膛四角的射流动量和流速的均衡，同层四角的四个 调节挡板应维持同步控制；待负荷小于35%BMCR时，从上到下将不投煤粉喷咀的上下层 辅助风门至20%；燃料风挡板按磨煤机负荷比例控制，当该层停止送粉时，立 即将该层燃料风挡板关至20%；当锅炉MFT时，将各层辅助风挡板和燃料风挡板全开。,配风方式调整的一般原则,返回,辅助风调整的任务调整二次风箱和炉膛之间的压差，从而保持进入炉膛的二次风有合适的流速，以便入炉后对煤粉气流造成很好的扰动和混合，使燃烧工况良好。,辅助风的调整,继续,辅助风的作用 上层辅助风能压住火焰，不使其过分上飘，是控制火焰 位置和煤粉燃尽的主要风源；中部辅助风则为煤粉旺盛燃烧提供主要的空气量；下部辅助风可防止煤粉离析，托住火焰不致下冲冷灰斗 而增大q4损失。,油辅助风调整的方法 油枪投入运行后，该油枪的油辅助风挡板会根据燃油压 力来调节辅助风挡板开度；油枪停用时，则与煤辅助风的调节一样。,辅助风调整的原则 对于低挥发分煤，应适当增大辅助风量，使切圆直径增 大，以稳定燃烧；低负荷运行时，为了防止停用的燃烧器喷口被烧坏，必 须投入一定量的冷却风，冷却风占据了一部分二次风，所以此时辅助风率将降低；,辅助风的调整,返回,煤辅助风调整的方法按所设定的炉膛/风箱压差值调节各煤辅助风的风门开度,锅炉正常运行时，根据炉膛/风箱压差来控制辅助风挡板开度，使其满足与负荷的关系曲线。当负荷降低到一定程度时，由于只有少数喷口在继续工作，这时将停运喷口附近的辅助风调节挡板关小，而运行着的燃烧器周围的辅助风挡板将自动增大，以维持设定的炉膛/风箱压差。,炉膛/风箱压差的设定值是锅炉负荷的函数,50%,100%,30%,返回,煤质变化时 对于挥发分较大的煤，周界风的挡板可以稍开大些 有利于推迟着火，防止喷口过热和结渣；由于挥发分高而着火快，可以及时补氧。,燃料风的调整,返回,负荷变化时 周界风门的开度与燃料量按比例变化,喷口停用时 周界风保持在最小开度上以冷却喷口,燃烬风调整的原则 燃烬风挡板开度应随负荷的降低而逐步关小；（低负荷时，NOx生成量少，供风不足影响燃烧稳定性）燃用较差煤种时，过燃风的风率也应减小；燃用低灰熔点易结焦煤时，燃烬风量影响是双重的，应 通过燃烧调整确定较合宜的燃烬风门开度。燃烬风必要时也可作为调节过热汽温、再热汽温的一种 辅助手段。（适当增加燃烬风可使燃烧推迟，火焰中心 位置提高）,采用燃烬风的目的相当于采用了分段燃烧，遏制NOx和S03的生成量。,燃烬风的调整,继续,燃烬风调整的方法 独立手动调节 根据调试结果，确定一个适合的燃烬风调门开度，手动 调节其开度，运行中不再改变开度，而运行中的燃烬风 量只随着大风箱的压差而自然改变。这种调节方式的特 点是燃烬风的开度与锅炉负荷无关。负荷调节 将燃烬风的挡板开度设为锅炉负荷的函数，运行中则根 据负荷自动调节其风门挡板开度。,燃烬风的调整,返回,三、引风量的调整,继续,炉膛负压的监督 正常运行时炉膛负压一般维持在规定的范围内，当周围 有人工作或者吹灰时，应适当增大炉膛负压。如果炉膛负压过大，将会增大炉膛和烟道的漏风。若冷风从炉膛底部漏入，会影响着火稳定性并抬高火焰 中心，尤其是低负荷运行时极易造成锅炉灭火。若冷风从炉膛上部或氧量测点前的烟道漏入，会使炉膛 的主燃烧区相对缺氧，燃烧损失增大，同时汽温降低。反之，炉膛负压偏正，炉内的高温烟火就要外冒，这不 但会影响环境、烧毁设备，还会威胁人身安全。炉膛负压一般通过炉膛负压表进行监测,三、引风量的调整,返回,引风量的调节,当锅炉负荷变化需要进行风量调节时，为避免炉膛出现正压，火焰向炉外冒，在增加负荷时应先增加引风量，然后再增加送风量和燃料量；减少负荷时则应先减少燃料量和送风量，然后再减少引风量。引风量的调节方法与送风量调节方法基本相同。对于轴流式风机采用改变风机动叶（或静叶）安装角的方法进行调节。,送风量改变,三、引风量的调整,返回,炉膛负压变化,引风量的调节,调节引风量,依据,炉膛负压测量值,炉膛负压设定值,偏差信号,送风量前馈信号,引风机入口动叶开度,比较器,6 直流锅炉的运行特性,一、直流锅炉静态特性汽温特性汽压特性二、直流锅炉动态特性汽轮机调速汽门开度的扰动燃料量的扰动给水量的扰动,6 直流锅炉的运行特性,一、直流锅炉静态特性汽温特性燃料量和给水量的比值称为 煤水比（或燃水比）。由上式可知：在燃料发热量不变且锅炉热效率和给水焓值保持不变的前提下，过热蒸汽的焓值只与煤水比有关。运行中如果煤水比不变，则过热汽温可保持不变；如果煤水比增大，则过热蒸汽焓值升高，过热汽温升高；煤水比减小则相反。,如果考虑中间再热及不同负荷下锅炉效率和给水焓的变动因素，那么在不同的负荷下，就应保持不同的煤水比，过热蒸汽温度才能维持稳定。,6 直流锅炉的运行特性,一、直流锅炉静态特性汽压特性 直流锅炉工质串联通过各级受热面，主蒸汽压力取决于系统的物质平衡、能量平衡及管路系统的流动压降等因素。燃料量扰动对蒸汽压力的影响 在汽轮机调速汽门开度不变的前提下，增大燃料量对蒸汽压力的影响有三个方面：给水量不变，煤水比增大，主蒸汽温度将升高，如果增大减温水量，将导致减温点后的蒸汽流量增大，汽压有所升高；给水量随着燃料量同比例增大，煤水比不变，主蒸汽温度不变而蒸汽流量增大，汽压升高；给水量不变，减温水也不变，蒸汽流量将不会变化，但汽温升高可能导致蒸汽体积膨胀，汽压稍有升高，若汽温变化不大，则汽压无明显变化。,6 直流锅炉的运行特性,一、直流锅炉静态特性汽压特性 直流锅炉工质串联通过各级受热面，主蒸汽压力取决于系统的物质平衡、能量平衡及管路系统的流动压降等因素。给水流量扰动对蒸汽压力的影响 在汽轮机调速汽门开度不变的前提下，增大给水量对蒸汽压力的影响有三个方面：燃料量不变，煤水比降低，主蒸汽温度降低，此时如果不改变减温水量，则主蒸汽流量增大，汽压升高；燃料量不变，煤水比降低，此时如果减少减温水量，则蒸汽流量变化较小，汽压的变化也不明显；燃料量与给水量同比例增大，煤水比不变，蒸汽流量增大，汽压升高。,6 直流锅炉的运行特性,二、直流锅炉动态特性汽轮机调速汽门开度的扰动汽轮机调速汽门开度的扰动，如图13-15（a）所示。燃料量的扰动燃料量的扰动，如图13-15（b）所示。给水量的扰动给水量的扰动，如图13-15（c）所示。,7 直流锅炉的运行调节,一、主调节信号的选择二、蒸汽参数调节,7 直流锅炉的运行调节,一、主调节信号的选择直流锅炉主调节信号有：过热器出口烟温 将过热器出口烟温作为主调节信号是因为它的变化延时小，可以迅速判断炉内燃料放热量的变化。锅炉蒸发量 利用过热器出口烟温和锅炉蒸发量作为主调节信号，可以迅速判断炉内燃料放热量的变化。过热器出口蒸汽压力 但锅炉蒸发量的变化并不一定由燃料量变化引起，汽轮机功率变化同样会引起锅炉蒸发量暂时的增减。因此，要正确判断锅炉蒸发量的变化是由燃料扰动还是外界负荷变化引起的，就必须加入过热器出口蒸汽压力这一主调信号。由此可见，过热器出口烟温、锅炉蒸发量和过热器出口蒸汽压力这三个主调信号，可以调整不同负荷下的锅炉燃料量，当锅炉负荷变动时还可以用来调节给水量。启动分离器的出口工质温度或低温过热器的入口工质温度 保持工质中间点的温度可以稳定锅炉出口蒸汽温度。所以，直流锅炉还必须选择启动分离器的出口工质温度或低温过热器的入口工质温度作为主调节信号。,7 直流锅炉的运行调节,二、蒸汽参数调节汽压调节 直流锅炉汽压调节的实质，就是保持锅炉出力和汽轮机所需蒸汽量相等。在带基本负荷的直流锅炉上，如果采用自动调节，还可以采用调节汽轮机调速汽门的方法来稳定汽压。过热汽温调节 直流锅炉过热汽温调节主要是调整燃料量和给水量。通常采用煤水比作为粗调手段外，还必须采用喷水减温作为辅助调节手段。有些锅炉也采用摆动式燃烧器、分隔烟道挡板或烟气再循环等作为调节手段，但国内常用这些方法调节再热汽温。再热汽温调节 直流锅炉再热汽温不能采用煤水比调节。只能通过烟气侧蒸汽温度调节方法进行调节，主要以烟气调节挡板或摆动式燃烧器调节为主，喷水减温作为事故情况下的紧急调节手段。,7 直流锅炉的运行调节,二、蒸汽参数调节汽温调节应注意的问题在直流锅炉运行调节过程中，加强汽温监视，特别是要随时对中间点温度进行监视，分析其变化趋势，尽量做到超前调节，以减少锅炉参数的大幅度波动。应熟悉各减温水调门开度与喷水量之间关系，熟悉过热器、再热器汽温特性，做好在非正常条件下手动调节的准备，为手动调节打下基础。在调温时，操作应平稳均匀，避免大开大关；加强燃烧侧的烟温偏差调整，尽量减少烟温偏差。直流锅炉过热汽温调节时，必须兼顾水冷壁金属温度，保证水冷壁不超温，不能为保持中间点温度和汽压而过度使用减温水调节。,