众所周知,汽温是火电厂机炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一,需要对其进行严密的监视并且给与适时的调整。汽温如果过高就有可能产生超温爆管的现象,这样就会极大地缩减设备的使用期限,汽温过低就会使得机组的经济性有所降低,情节严重的话可能产生水冲击。本文主要对这些问题进行分析研究。
1、影响锅炉蒸汽汽温的主要因素
1.1主蒸汽压力的变化
主蒸汽压力会对过热汽温有着一定的影响,这个影响主要是通过以下两方面的变化所实现的,第一是工质焓升分配,第二是蒸汽比热容的变化。在低压下,额定温度与饱和温度的差值会逐渐变大,过热汽总焓升则会相应的变小。当汽压逐渐降低时,饱和蒸汽焓值就会相应的提升,汽化潜热就会增大,过热汽焓就会逐渐的变小。在燃烧量处于不变的情况时,汽化潜热增加就会使得过热器流量相应的减少,同理,当汽压逐渐升高时,汽温也会逐渐降低。
1.2给水温度的影响
当给水的温度逐渐降低时,在锅炉出力不变时,给水温度较低会在一定程度上增加燃料量,从而使得锅炉内的总辐射热以及锅炉炉膛出口烟的温差发生上升的变化,辐射式过热器出口的温度也会相应的发生上升的变化。另外,以下两方面会提升锅炉的出口汽温[1],第一方面是对流式过热器烟气量,第二方面是传热温差的上升。这两者之间的变化总和会对过热汽温有着重要的影响,使得过热汽温上升。反之,当给水的温度逐渐上升时,汽温就会逐渐下降。通常情况下,给水温度每下降3℃,过热汽温就会上升1℃左右。
1.3炉膛火焰位置的影响
当炉膛火焰的的出口位置发生上移时,炉膛的出口烟温度就会逐渐上升。因为以下两种过热器会使汽温升高,故此,火焰的中心位置会极大的影响过热汽温。第一是辐射式过热器,第二是对流式过热器。而影响火焰中心的位置主要为以下几种因素:
(1)煤质
来自煤质的影响主要为以下几种因素,第一是水分、第二是挥发分,第三是发热量、第四是煤粉的细度。煤质越差,着火就会越晚,燃烧的过程就会越久。所以,最高火焰温度发生了上移,就会造成发热量的降低,从而使燃料量逐渐增加,继而抬高了火焰中心。与此同时,后面的对流换热也逐渐增加[2]。煤粉越粗,那么燃烧干净也就越是困难,就会导致火焰逐渐向炉膛的出口移动。也就是说,煤质差,过热汽温就会上升,而煤质好,那么过热汽温就会下降。
(2)燃烧器的运行方式
在改变火焰中心的位置影响中,燃烧器的投退在其中的影响较大。采取以下两种方式会促使火焰中心的上移,第一种是减少上部的二次风量,第二种是增大下部的二次风量。此外,如果摆动式燃烧器发生抬高或者发生降低时,燃烧器摆角也会对火焰中心的位置有所影响。
(3)炉底漏风
炉底如果发生漏风情况,那么燃烧过程将会发生推迟,使得火焰中心的位置有所上升,这主要表现在炉底水封受到破坏。在这种情形之下,过热汽温的反应非常显著。
1.4热面玷污程度的影响
炉膛水冷壁以及过热器受到了污染,对过热温度正好起着相反的影响。如果水冷壁结焦,那么炉内辐射换热量就会逐渐减少,水冷壁的蒸发量也会相应的减少,炉膛的出口温度就会逐渐上升。如果过热器发生积灰现象,过热器的传热热阻将会逐渐上升,导致对流传热量逐渐变小,过热汽温则会逐渐下降,排烟温度则会上升。
1.5加减负荷速率的影响
负荷变动加快会对汽温有着较大的影响,在动态过程会发生超温的现象。在汽轮机跟随方式下,因为燃料量以及空气量迅速增加,会使得过热器热量逐渐上升。过热汽焓提升,会使得蒸汽温度发生变化,逐渐的超过额定值。在锅炉跟随方式下,情况刚好相反,持续降低负荷会对汽温产生较大的影响,使得汽温超过额定值。
通常来说,影响再热汽温以及过热汽温的原因大致相同。然而,再热蒸汽的压力较低,平均汽温较高,所以,与过热汽温相比,其比热容要更小,汽温变化幅度大。
2、调整汽温的相关措施
在运行过程中对汽温进行调整有着非常重要的作用。长时间的超温会造成锅炉爆管,还会使得以下几种金属部件的强度下降,第一是汽缸、第二是隔板、第三是转子。从而使得脆性提升,最终会造成变形,使得设备发生损坏。蒸汽温度低,机组循环热效率就会逐渐下降,温度如果较低,还会对汽轮机发生影响,负胀差增加,动静摩擦,使得轴向的位移发生变化。
2.1提高屏过后温度
炉膛水平烟道有着一定的布置,一般从前到后布置为以下几种[3],第一种是屏式过热器,第二种是屏式再热器,第三种是末级再热器,第四种是末级过热器。提升了屏式过热器的温度,其换热量就会逐渐减少,在负荷稳定的情况之下,烟气量一定,以下两种再热器的吸热量就会上升,那么再热汽温就一定会有所提升,第一是屏式再热器,第二是末级再热器。但是受到炉膛管壁对温度的制约,所以一定要预防管壁发生超温的情况。
2.2加强燃烧调节
保证燃烧调节稳定是汽温调节的基础,通过对过量空气系数进行相应的改变,或控制适当的一次风压,或切换制粉系统运行方式,或设法使火焰中心上移等方式,均是调节汽温的有效手段。
2.3合理配风方式
要使用正宝塔配风,要对炉膛出口的烟温差注意控制。
2.4控制减温器后的温度
在机组正常运行时,各级减温器后的温度在不同工况下是不相同的。应加强对各级减温器后温度的监视,并做到心中有数,以便在汽温异常时作为调整的参考。避免汽温大幅度波动。
结语
综上所述,我们知道在火电厂的安全运行过程中,锅炉汽温在其中极其重要,然而因为影响汽温的原因非常多,所以调节的难度就相对较大,这就需要在汽温调节时要多观察分析,树立超前的调节思想。当汽温发生变化,要对汽温进行严密的监视,并给予及时的调整,要逐渐的探索出一些调节汽温的相关经验,以方便汽温调整工作的有效开展。
【参考文献】
[1]王波.浅谈影响火电厂锅炉汽温的因素及调整措施[J].科学之友,2011,12:36-37.
[2]郭瑞.浅析影响火电厂锅炉汽温的因素及控制措施[J].科技创新与应用,2012,22:50-51.
[3]王银成.浅谈影响火电厂锅炉汽温的因素及调整措施[J].企业导报,2013,01:292.