煤质差时再热汽温的控制措施

李蔚

【摘要】再热器循环可以降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度，降低消耗，提高电厂的热效率。高压缸做功以后的乏汽，回到锅炉以后，主要提高蒸汽的干度，提高机组的热效率，降低汽轮机低压部分蒸汽带水。现主要就对锅炉再热器汽温进行了一些研究和探讨。

【关键词】再热器 循环

一、为什么要控制锅炉的再热汽温

蒸汽再热器是锅炉的重要组成部分，其作用是将在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽再次加热到新蒸汽温度，然后送到汽轮机中压缸继续做功，进过再热循环，一方面可以提高循环热效率，另一方面可以使汽轮机的末级叶片的湿度控制在容许的范围内。

再热器循环可以降低汽轮机末级叶片的蒸汽湿度，降低消耗，提高电厂的热效率。高压缸做功以后的乏汽，回到锅炉以后，主要提高蒸汽的干度，进入汽轮机做功，不会对汽轮机产生损坏，控制再热汽温的目的也就在于此，提高机组的热效率，降低汽轮机低压部分蒸汽带水，由于蒸汽负荷是由用户决定的，所以几乎都采用改变烟气流量作为主要控制手段。

二、再热汽温的控制方法

再热蒸汽温度调节采用摆动火嘴加喷水减温的控制方式。按设计，再热蒸汽温度正常情况下由喷燃器火嘴倾角的摆动来控制。也就是说，再热器汽温控制的减温水阀门平常是全关的，它对再热汽温只起一种辅助的或保护性质的调节作用。

（一）摆动火嘴

摆动燃烧器火嘴倾角是设计用来调节再热汽温的正常手段。它是一个带前馈信号的单回路调节系统。在锅护A， B侧末级再热器出口联箱上各装有两个出口蒸汽温度测点，可由运行人员在OIS下一动选择每侧的某一测点或两个测点的平均值作为本次再热汽温控制使用。根据主蒸汽流量经函数发生器给出的随机组负荷变化的再热汽温设定值。与运行人员手动设定值经小值选择器后与再热蒸汽测量值进行比较，偏差进入控制器，控制器设计为SMITH预估器和PID调节器互相切换的方式，两者只能由一个起控制作用，为了提高再热汽温在外扰下的调节品质，控制回路设计了机组负荷和送风量经函数发生器给出的前馈信号，根据再热汽温的偏差经控制器的控制运算后在加上前馈信号，形成了对燃烧器火嘴倾角的控制指令，这个指令信号分四路并列输出去驱动炉膛四角的燃烧器火嘴倾角。

（二）喷水减温

喷水减温只起辅助或保护性质的减温作用。每侧的再热汽温有两个测量信号，当摆动火嘴在自动控制状态时，喷水减温的再热汽温设定在摆动火嘴控制系统设定值的基出上加上根据摆动火嘴控制指令经函数发生器给出的偏置量，意在当摆动火嘴有调节与低时抬高喷水减温控制系统设定值以确保喷水减温阀门关死。当摆动火嘴控制指令接近下限而将失去调节余地时，该偏置量应该减小到零以便再热汽温偏高时喷水阀门接替摆动火嘴的减温手段。

（三）汽温调节的概念和方法

维持稳定的汽温是保证机组安全和经济运行所必须的。主汽温过高会使金属应力下将影响机组的安全运行，汽温低则会降低机组循环效率。因此，要求锅炉设置适当的调温手段，以修正运行因素对汽温波动的影响。对汽温调节方法的基木耍求是：调节惯性或延迟时间小，调节范围大，对热循环热效率影响小，结构简单可靠及附加设备消耗少。烟气侧的调节，使通过改变锅炉内辐射受热面和对流受热面吸热量分配比例的方法或改变流经过热器的烟气量的方法吸如调节烟气挡板来调节再热器蒸汽温度。

（1）从蒸汽侧调节汽温。汽温调节通常采用喷水减温作为主要调节手段。由于锅炉给水品质较高，所以减温水通常采用给水作为冷却工质。喷水减温的方法是将水呈雾状直接喷射到被调过热蒸汽中去与之混合，吸收过热蒸汽的热量使本身加热，蒸发，过热，最后也成为过热蒸汽的一部分。被调温的过热蒸汽由于放热，所以汽温降低，达到了调温的目的。喷水减温调节操作简单，只要根据汽温的变化适当的变更相应的减溫水调节阀门开度，改变进入减温器的减温水量即可达到调节过热汽温的目的。

（2）从烟气侧调节汽温。改变火焰中心位置。改变火焰的中心位置可以改变炉内辐射吸热量和进入过热器的烟气速度，因而可以调节过热汽温。当火焰中心位置抬高时，火焰离过热器较近，炉内辐射吸热量减少，炉膛出口烟温升高，则过热汽温将升高。火焰中心位置降低时，则过热汽温降低。

（四）改变烟气量

若改变流经过热器的烟气量，则烟气流速必然改变，使对流传热系数变化，从而改变了烟气对过热器的放热量。烟气量增多时，烟气流速大，使汽温升高；烟气量减少时，烟气流速小，使汽温降低。

采用烟气再循环。采用烟气再循环调节汽温的原理是从尾部烟道（通常是从省煤器后）抽出一部分低温烟气，用再循环风机送回炉膛，并通过对再循环烟气量的调节来改变流经过热器的烟气流量，改变烟气流速。此外，当送入炉膛的低温再循环烟气量改变时，还使炉膛温度发生变化，炉内辐射吸热与对流吸热的比例将改变，从而使汽温发生变化。由此，改变再循环烟气量，可以同时改变流过过热器的烟气流量和烟气含热量，因而可以调节汽温。

（2）烟气旁路调节。采用这种方法是将过热器处的对流烟道分隔成主烟道和旁路烟道两部分。在旁路烟道中的受热面之后装有烟气挡板，调节烟气挡板的开度，即可改变通过主烟道的烟气流速，从而改变主烟道中受热面的吸热量。采用烟气旁路来调节再热汽温时，还会影响到过热汽温。为了增加再热汽温的调节幅度并减小对过热汽温的影响，应使主烟道中的再热器有较大的受热面，而旁路烟道中的过热器受热面则应小些。

调节送风量。调节送风量可以改变流经过热器的烟气量，即改变烟气流速，达到调节过热汽温的目的。调节送风量首先必须满足燃烧工况的要求，以保证锅炉机组运行的安全性和经济性。利用送风量调节汽温是有限度的，超过了范围将造成不良后果。因为过多的送风量不但增加了送、吸风机是耗电量，降低了电厂的经济性，面且增大了排烟热损失，降低锅炉热效率。

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