燃煤鍋爐主汽溫度波動(dòng)原因分析

王鵬飛

摘 要： 隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，人民生活水平的提高，燃煤鍋爐技術(shù)也有了很大進(jìn)步。為了讓更多的人了解該技術(shù)，下面就以某電廠的燃煤鍋爐為例，主要分析主汽溫度發(fā)生波動(dòng)的原因，其影響因素主要有減溫水控制、擺動(dòng)燃燒器的角度，以及煤層的投用等方面，從得到的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，如果使用的煤層不同，擺動(dòng)燃燒器的角度不同，那么其主汽溫度波動(dòng)情況就不同。下面就具體進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐 主汽溫度 波動(dòng)原因

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）06-0282-02

該鍋爐為某廠引進(jìn)美國的設(shè)備，屬于一次中間加熱，單爐膛，平衡通風(fēng)的控制循環(huán)汽包鍋爐，據(jù)測算其最大蒸發(fā)量是2080T/H，過熱器出口額定壓力為17.5MPA，在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的蒸汽溫度最高可以達(dá)到541攝氏度，該機(jī)組的型號(hào)是600MW亞臨界，鍋爐屬于懸吊式結(jié)構(gòu)，點(diǎn)火使用的燃油屬于輕柴油。下面就分析影響主汽溫度波動(dòng)的主要原因，從而為該技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一、對(duì)主機(jī)設(shè)備情況的分析

該廠使用的鍋爐循環(huán)系統(tǒng)為CC+，也就是內(nèi)螺紋加低壓頭循環(huán)泵的結(jié)構(gòu)，在運(yùn)行中為了有效控制操作，避免發(fā)生循環(huán)停滯、倒流等，設(shè)置最小的循環(huán)倍率為1.67，利用下降管系統(tǒng)，讓下集箱和低壓頭爐循環(huán)泵相互連接，保證鍋爐的正常運(yùn)行。在負(fù)荷比較大的情況下，該型號(hào)的爐水循環(huán)泵要兩臺(tái)都運(yùn)行，而另一臺(tái)備用，如果一臺(tái)出現(xiàn)故障，不致于影響出力。該機(jī)組所使用的爐膛也比較先進(jìn)，其高度為17448mm，寬度達(dá)到了18542mm，其總?cè)莘e達(dá)到了17537m3，其應(yīng)用了先進(jìn)的平衡通風(fēng)系統(tǒng)，可以承載的壓力達(dá)到了5.98kpa（絕對(duì)值），使用可以調(diào)節(jié)的軸流式風(fēng)機(jī)，由于操作的需要，共配備了兩臺(tái)。

二、導(dǎo)致主汽溫度波動(dòng)因素的分析

1.AGC影響因素分析

AGC在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定的運(yùn)行有著很大的作用，但是在工作中，必須頻繁而快速的對(duì)其進(jìn)行控制和調(diào)整，在這種高強(qiáng)度的工作狀態(tài)下，由于其自身還有很大的慣性因素，再加上延遲等作用力，直接導(dǎo)致該制約系統(tǒng)操作力和執(zhí)行力的下降。通過大量的實(shí)踐表明，如果操作AGC的頻率多余的時(shí)候，其調(diào)節(jié)的效果會(huì)呈現(xiàn)直線下降的趨勢，除此之外人員如果增加或減少負(fù)荷的幅度過大時(shí)，其調(diào)節(jié)的效果也會(huì)下降[1]。針對(duì)這些問題，如果不能有效予以控制，那么就會(huì)導(dǎo)致主汽溫度波動(dòng)，不利于企業(yè)的安全生產(chǎn)。在使用AGC方式之后，CCS進(jìn)行指令的接收中，根本目的就是對(duì)目標(biāo)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是在調(diào)整過程中，當(dāng)其增加或減少在10%時(shí)，其溫度就控制在520到542攝氏度，這還可以滿足要求，但是在具體投入使用后[2]，負(fù)荷變化也是隨機(jī)的，因此必須準(zhǔn)確計(jì)算出不同工況下的燃料前饋量，導(dǎo)致操作人員的工作強(qiáng)度增加，調(diào)節(jié)的效率和效果都會(huì)下降。

2.燃料性質(zhì)對(duì)主氣溫產(chǎn)生的影響分析

使用燃料對(duì)主汽溫的影響也很大，當(dāng)其含碳量增加，或者煤粉比普通煤粉粗的時(shí)候，燃燒就不會(huì)像之前那樣迅速，燃燒過程變慢，這樣就導(dǎo)致爐膛溫度升高，隨之溫度也會(huì)增高，當(dāng)出現(xiàn)這些問題后，應(yīng)該及時(shí)增加燃料保證鍋爐蒸發(fā)量不變， 這樣整個(gè)設(shè)備才能正常工作，但是這就形成了惡性循環(huán)，過熱器的煙氣也隨之增加，氣流的吸熱量增加[3]，進(jìn)而導(dǎo)致主氣溫升高。如果煤粉變細(xì)后，火焰中心就會(huì)下降，從而出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，爐膛內(nèi)的出煙溫度就下降，整個(gè)的氣溫就會(huì)降低。在實(shí)踐中煤炭的質(zhì)量不同，而且其特點(diǎn)也都有很大的差距，因此也是導(dǎo)致主氣溫不穩(wěn)定的原因。

3.擺動(dòng)角度對(duì)主氣溫的影響分析

在實(shí)際操作中，通過控制噴口內(nèi)上下擺角的角度，就能隨時(shí)改變?nèi)紵鹧娴闹行?，從而有很好的調(diào)節(jié)氣溫的作用，對(duì)于固定噴口的燃燒器而言，當(dāng)出現(xiàn)氣溫偏離設(shè)計(jì)值問題后，一般會(huì)對(duì)俯仰角度進(jìn)行調(diào)整，以此來達(dá)到控制氣溫的作用。

三、有效控制燃煤鍋爐主汽溫度波動(dòng)的策略分析

1.嚴(yán)格控制使用煤層的方式

如果使用煤炭的品質(zhì)都相同，那么在使用就主要控制燃燒器的角度，讓其不發(fā)生變化，對(duì)使用煤層情況進(jìn)行有效的改變，據(jù)有關(guān)專家實(shí)驗(yàn)表明，如果向燃燒室投入上層煤層，那么主氣溫度就會(huì)上升，該效果是立竿見影的，如果放入下部的煤層，那么其溫度就會(huì)降低，發(fā)生這種情況的根本原因就在于在下層使用磨煤機(jī)之后[4]，爐膛內(nèi)部的火焰中心點(diǎn)就極大的降低了，在輻射區(qū)所吸收的熱量就變多，那么主汽溫升高的就快，其溫度就變高。在氣泡條件下，如果壓力相同其溫度不會(huì)發(fā)生任何變化，但是為了確保水和汽的分離點(diǎn)，不能使用過多的煤炭量，但是在對(duì)流區(qū)域就不同，在輻射區(qū)會(huì)吸收大量的燃燒熱量，致使對(duì)流區(qū)沒有大量的熱可以提供吸收，因此其主氣溫就降低。

2.有效調(diào)整燃燒器的角度

當(dāng)投入的煤層相同時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)該調(diào)整燃燒器的角度，進(jìn)而控制主汽溫變化情況。據(jù)有關(guān)人士實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)把燃燒器角度向下傾斜后，過熱氣溫就會(huì)降低，如果將角度向上傾斜時(shí)，其溫度就會(huì)上升，利用這一原理進(jìn)行溫度的控制，也是一個(gè)有效的途徑。不斷調(diào)整傾斜角度就是控制火焰中心的位置，當(dāng)其位置上升后，爐膛出口煙氣的溫度也就上升了，從而導(dǎo)致其對(duì)流換熱的效率提高，因此主流溫度上升。

3.同時(shí)調(diào)整燃燒器角度和煤層的投入情況

在上述的兩種方法中，都是單一的進(jìn)行煤層投入控制，或者進(jìn)行燃燒器角度的調(diào)整，這樣主氣溫度就會(huì)發(fā)生了很大的變化，但是還可以對(duì)這兩種因素進(jìn)行同時(shí)調(diào)整，讓其相互影響，也是調(diào)整主氣溫度的重要途徑。例如如果負(fù)荷條件相同時(shí)，操作人員在進(jìn)行多次的試驗(yàn)操作之后，就能夠得到一個(gè)比較固定的燃燒器角度和煤層投入的對(duì)應(yīng)關(guān)系，讓二者配合得到了主汽溫度為最佳。在實(shí)踐中也充分證實(shí)了這一點(diǎn)[5]，當(dāng)投入煤層保持不變后，通過調(diào)整燃燒器的角度，就能夠有效監(jiān)測煤層投入情況。由于煤層的投用而造成的影響，但是該結(jié)果也不是絕對(duì)的，如果運(yùn)行負(fù)荷不穩(wěn)定，那么相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系也就發(fā)生了變化，除此之外，如果負(fù)荷不穩(wěn)定，變化的非常快，那么二者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系也會(huì)發(fā)生變化，就應(yīng)該及時(shí)作出調(diào)整。

4.處理AGC和CCS的辦法分析

主汽溫度波動(dòng)的根本原因還是由于負(fù)荷的變化，以及控制系統(tǒng)發(fā)生的波動(dòng)，因此要想徹底解決這一系列問題，就應(yīng)該依靠第一級(jí)和第二級(jí)減溫水量來調(diào)節(jié)這種汽溫過熱的問題。對(duì)于該機(jī)組而言，使用了FOXPORO系統(tǒng)，主要控制系統(tǒng)為DCS，其根本任務(wù)就是控制好主汽溫度，讓其在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，誤差不能大于適度，如果出現(xiàn)長期的溫度偏差，那么其溫度不能超過五度。其對(duì)主蒸汽的控制系統(tǒng)要求非常高。該系統(tǒng)使用噴水方式進(jìn)行溫度的調(diào)節(jié)，在氣泡位置進(jìn)行分離，通過三級(jí)過熱器，再通過二級(jí)減溫后，就會(huì)來到汽機(jī)，該機(jī)組有很大的容量，為了方便控制，將該過熱器分為三級(jí)，對(duì)其進(jìn)行分段控制，第一級(jí)是進(jìn)行粗調(diào)節(jié)，第二級(jí)進(jìn)行細(xì)調(diào)節(jié)，以此來控制主汽溫度的穩(wěn)定。

四、結(jié)語

通過以上的分析得知，影響主汽溫度波動(dòng)的因素主要有AGC系統(tǒng)，燃料性質(zhì)情況，以及擺動(dòng)角度等，為了保證機(jī)組正常運(yùn)行，就必須有針對(duì)性的進(jìn)行處理，通過調(diào)整燃燒器的角度，控制煤層投入，以及二種方法結(jié)合進(jìn)行處理，保證其工作效率，控制主汽溫度，在以后的發(fā)展中，其一定會(huì)有新的技術(shù)突破。

參考文獻(xiàn)

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