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1、第四节 汽压变化与调整 一、汽压波动的影响,汽压降低使蒸汽做功能力下降，减少 其在汽轮机中膨胀做功的焓降 。,汽压变化对汽包水位也有影响 。,汽压过高，机械应力大，将危及锅炉、汽轮机和蒸汽管道的安全 。,汽压的变化速率对锅炉也有影响,将可能造成蒸汽大量携带锅水，使蒸汽品质恶化和过热汽温降低。,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应力的作用下。,影响汽压变化速率的因素,负荷变化速度,锅炉的蓄热能力,燃烧设备的惯性,锅炉的蓄热能力：当外界负荷变化而燃烧工况不变时，锅炉能够放出热量或吸收热量的大小。,燃烧设备的惯性：从燃料开始变化到炉内建立
2、起新的热负荷平衡所需要的时间。与调节系统的灵敏度、燃料的种类和制粉系统的形式有关。,二、影响汽压变化的主要因素,l外部扰动 外扰是指外部负荷的正常增减及事故情况下的甩负荷，它具体反映在汽轮机所需蒸汽量的变化上。,汽压的稳定取决于锅炉产汽量与汽轮机的需要汽量的平衡。,2内部扰动 内扰是指锅炉机组本身的因素引起的汽压变化。 在外界负荷不变时，汽压的变化主要决定于炉内燃烧工况的稳定。 锅炉热交换情况的改变也会影响汽压的稳定。,3怎样判断内扰或外扰,如果蒸汽压力p与蒸汽流量D的变化方向相反，那么此时就是外扰的影响。 如果蒸汽压力p与蒸汽流量D的变化方向一致时，这通常是内扰影响的表现 。,四、汽压的控制
3、与调节,对汽压的控制与调整就是运行人员如何正确地调整锅炉燃烧工况和给水，控制其蒸发量，使之适应外界负荷需要的问题。 当负荷增加使汽压下降时，必须强化燃烧工况，即增加燃料供给量和风量。当然此时还必须相应地增加给水量和改变减温水量。 当负荷减少使汽压升高时，则必须减弱燃烧。此时应先减少燃料供给量，然后再减少送风量,增加燃料供给量和风量的操作顺序，一般情况下最好是先增加风量，然后紧接着再增加给粉量。 增加风量时，应先开大引风机人口挡板，然后再开大送风机的人口挡板 。,第五节 锅炉燃烧的调整,炉内燃烧调整的任务可归纳为三点：,维持蒸汽压力、温度在正常范围内。,着火和燃烧稳定，燃烧中心适当，火焰分布均匀
4、，燃烧完全。,对于平衡通风的锅炉来说，应维持一定的炉膛负压,保证锅炉安全与经济运行是锅炉燃烧调整的前题条件和归属,煤粉的正常燃烧，应具有限的金黄色火焰，火色稳定和均匀，火焰中心在燃烧室中部，不触及四周水冷壁；火焰下不低于冷灰斗一半的深度，火焰中不应有煤粉分离出来，也不应有明显的星点，烟囱的排放呈淡灰色。,如火焰亮白刺眼，表示风量偏大，这时的炉膛温度较高； 如火焰暗红，则表示风量过小，或煤粉太粗、漏风多等，此时炉膛温度偏低； 火焰发黄、无力，则是煤的水分高或挥发分低的反应。,来自机组负荷协调控制系统中锅炉主控制器发出的指令，直接按预先设置的静态配合同时去调整燃料量和进风量，并以送风机的位置指令作
5、为引风调整的前馈信号，使引风机同时按比例动作，达到使锅炉洲组负荷变化尽量作出快速响应的目的。,燃烧过程是否正常，直接关系到锅炉运行的可靠性 。 燃烧过程的经济性要求保持合理的风、煤配合，一、二、三次风配合，送、引风机配合，同时还要求保持较高的炉膛温度。,一、煤粉量的调整,1、对配有中间仓储式制粉系统的锅炉 只要通过改变给粉机转速和燃烧器投入的只数（包括相应的给粉机）即可 。 当负荷变化较小时，改变给粉机转速就可以达到凋节的目的。 当锅炉负荷变化较大时，此时应先采用投入或停止燃烧器的只数做粗调，然后用改变给粉机的转速做细调。,给粉机转速的正常调节范围不宜过大，若调得过高，不但煤粉浓度过大容易引起
6、不完全燃烧，而且也容易使给粉机过负荷发生事故；若转速调得太低，在炉膛温度不高的情况下煤粉浓度低，着火不稳，容易发生炉膛灭火。,2、配有直吹式制粉系统的锅炉 当锅炉负荷有较大变动时，即需启动或停止一套制粉系统。 锅炉负荷变化不大时，可通过调节运行中的制粉系统出力来解决。 对于带直吹式制粉系统的煤粉炉，其燃料量的调节是用改变给煤量来实现的，因而对负荷改变的响应频率较仓储式制粉系统较慢。,二、风量的调整,锅炉的负荷变化时，送人炉内的风量必须与送人炉内的燃料量相适应，同时也必须对引风量进行相应的调整。 1送风调整 进人锅炉的空气主要是有组织的一、二、三次风，其次是少量的漏风。,送人炉内的空气量可以用炉
7、内的过量空气系数 来表示。与烟气中的 RO2和 O2含量有如下近似关系： 及,锅炉控制盘上装有CO2表或O2量表运行人员可直接根据这种表记的指示值来控制炉内空气量，使其尽可能保持炉内为最佳 ，以获得较高的锅炉效率。 考虑到测点的可靠和方便，实际锅炉上 CO2表或 O2表的取样点通常是装在后面烟道而不是炉内。因此，在使用CO2表或O2量表监视炉膛送风量时，必须考虑测点至炉膛段的漏风的影响。,最佳过量空气系数,最佳过量空气系数值的大小与锅炉设备的型式和结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小及配风工况等有关，应通过在不同工况下锅炉的热平衡试验来确定。 一般固态排渣煤粉炉，在经济负荷范围内，炉膛出口过
8、量空气系数最佳值：无烟煤、贫煤和劣质烟煤为1.201.25；烟煤和褐煤为1.151.20。,如火焰炽白刺眼，风量偏大时，CO2表计指示值偏低，而O2量表计的指示值偏高，当火焰暗红不稳风量偏小时，CO2表计值偏大而O2量表计值偏小，此时火焰末端发暗且有黑色烟炱，烟气中含有 CO并伴随有烟囱冒黑烟等。 CO2表计值偏低而 O2量表计值过高，可能是送风量过大，也可能是锅炉漏风严重 。,就总风量调节而言，多数是通过电动执行机构操纵送风机进口导向挡板，改变其开度来实现的。有些情况下还需要借助改变二次风挡板的开度来调节。 锅炉增、减负荷时，一般只要调整送风机进口挡板开度改变送风量即可。如负荷变化较大，需要
9、变更送风机运行方式，即开启或停止一台送风机。当两台风机都在运行而需要调整风量时，一般应同时改变两台风机进口挡板开度，使烟道两侧流动工况均匀。,当锅炉的负荷增加时，燃料量和风量调整顺序一般应是先增加送风量，然后接着再增加燃料量。 在锅炉减负荷时，则应先减燃料量，然后紧接着减送风量。,当负荷增幅较大或增速较快时，为了保持汽压不致大幅度的下跌，在实际操作中，也可以酌情先增加燃料量，紧接着再增加送风量； 在锅炉低负荷运行时，因炉膛中过量空气相对较多，因而在增负荷时，也可采取先增加燃料量后增加送风量的操作方式。,2炉膛负压及引风调整,平衡通风方式 整个炉膛和烟道内的烟气压力都呈负压，其中以炉顶的烟气压力
10、为最高（负压最小），炉膛的负压表测点就装在炉顶出口处。 在单位时间内，如果从炉膛排出的烟气量等于燃料燃烧产生的实际烟气量时，则进、出 口炉膛的物质保持平衡，炉膛压力就保持不变。否则，炉膛负压就要变化。,当燃烧系统出现故障或异常情况时，最先反映的就是炉膛负压表变化。在运行中，因燃烧工况总有小量的变化，故炉内风压是脉动的，风压指针总在控制值左右晃动。 炉膛负压表大幅度摆动，往往是炉膛灭火的先兆。,锅炉引风量的调整是根据送人炉内的燃料量和送风量的变化情况进行的。它的具体调整操作方法与送风机类似。 当锅炉负荷变化需要进行风量调整时，为了避免出现正压和缺风现象，原则上是在负荷增加时，先增加引风，然后再增
11、加进风和燃料；反之，在减负荷时，则应先减燃料量，再减送风量。,三、燃烧的调整与运行,1燃烧器出口风速、风率的调整 一次风速过高会推迟着火，过低则可能烧坏喷口，并可能在一次风管造成煤粉沉积。 二次风速过高或过低都可能直接破坏炉内正常动力工况，降低火焰的稳定性。 三次风对主燃火焰和它本身携带煤粉的燃烧都有影响。,风率也是燃烧调整的主要内容。例如，一次风率增大，着火热就增大，着火时间延迟，显然这对低挥发分燃料是不利的；对高挥发分燃料着火并不困难，为保证火焰迅速扩散和稳定要求有较高的一次风率。,炉膛四角布置直流燃烧器是目前国内外较普遍使用的方式。必须注意四股气流整体配合的调整。由于四角布置直流燃烧器的
12、结构、布置特性差异较大，故其风速的调整范围也较宽。,一、二次风出口速度可用下述方法进行调整： （1）改变一、二次风率百分比。 （2）改变各层燃烧器的风量分配，或停掉部分燃烧器。 （3） 有的燃烧器具有可调的二次风喷嘴出口风速挡板，改变风速挡板的位置即可调整风速，而保持风量不变或变化很小。,运行中判断风速或风量是否适当的标准。第一是燃烧的稳定性，炉膛温度场的合理性和对过热汽温的影响。第二是比较经济指标，主要是看排烟损失 和机械未完全燃烧损失 数值大小。,2燃烧器的运行方式,燃烧工况的好坏，不仅受到配风工况的影响，而且也与燃烧器的负荷分配及投停方式有关。 为了保证正确的火焰中心位置，避免火焰偏斜，
13、一般应使投人运行的各个燃烧器的负荷尽量分配均匀、对称，即将各燃烧器的风量和给粉量调整到一致。,高负荷时，由于炉膛热负荷高，着火和燃烧均比较稳定，其主要问题是汽温高，容易结渣等。因此在高负荷运行中应注意保持汽温稳定，同时力求避免结渣。 锅炉在低负荷运行时，炉膛热负荷低，容易灭火。因此首先应注意保持燃烧的稳定性及对汽温的影响，其次才考虑经济指标。为了防止灭火，可适当减小炉膛负压值，调整燃料量和风量要均匀，避免风速过大的波动，对燃烧不好的喷嘴加强监视等。必要时，可投人油枪助燃，稳定火焰。,燃烧器的投、停方式可参考下述原则,适应锅炉负荷需要和保证锅炉蒸汽参数,停上、投下，可以降低火焰中心,在四角布置燃
14、烧方式中，宜分层停用或对角停用。,在投、停或切换燃烧器时，必须全面考虑其对燃烧、汽温等方面的影响，不可随意进行。,对燃烧器切换时，应先投入备用燃烧器，待运行正常以后才能停用运行的燃烧器，防止燃烧火焰中断或减弱。,第六节 汽包水位的控制与调整,当汽包水位过高时，由于汽包蒸汽容积和空间高度减小，蒸汽携带锅水将增加，因而蒸汽品质恶化，容易造成过热器积盐垢，引起管子过热损坏；同时盐垢使热阻增大，引起传热恶化，过热汽温降低。汽包严重满水时，除引起汽温急剧下降外，还会造成蒸汽管道和汽轮机内的水冲击，甚至打坏汽轮机叶片。,汽包水位过低，则可能破坏水循环，使水冷壁管的安全受到威胁。如果出现严重缺水而又处理不当
15、，则可能造成水冷壁爆管。 自然循环锅炉的汽包水位，一般定在汽包中心线下50150mm范围内，容许变动范围为 50mm。,一、影响水位变化的主要因素,引起水位变化的原因一是锅炉外部扰动，如负荷变化；另一个是锅炉内部扰动，如燃烧工况的改变。 出现外扰和内扰时，将使物质平衡遭到破坏，即给水量与送汽量的不平衡；或者工质状态发生变化（锅炉压力变化时，工质比容和饱和温度随之改变），两者都能引起水位变化。,1锅炉负荷,汽包水位首先取决于锅炉负荷的变动量和变化速度。因为它不仅影响蒸发设备中水的耗量，而且还会造成压力变化，引起锅水状态改变。,虚假水位,出现虚假水位时，一般处理应是首先增加风、煤，强化燃烧，恢复汽
16、压。然后再适当加大给水量，以满足蒸发量的需要。如果虚假水位严重，不加限制就会造成满水事故。这时，可先适当减少给水，待水位开始下降时，再加强给水，恢复正常水位。,2燃烧工况,燃烧工况变动不外乎燃烧加强或减弱两种情况。 汽包水位的变化速度可根据蒸发区内汽水容积和质量平衡式作近似分析。,上式右边第一项表示流量不平衡引起的水位变动速率，它与不平衡量呈正比； 第二项表示压力变动引起工质密度改变造成水位的变化，可看出水位变化方向与压力变化的方向相反； 第三项反映水中含汽量对水位变化的影响，水中含汽量增多，汽包水位升高。,二、汽包水位的监视与调整,汽包水位是通过水位计来监视的。在300MW单元机组的锅炉中，除了在汽包两端各装一只就地的一次水位计外，通常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，增加水位监视。有的锅炉还用工业电视监视汽包水位。,在用水位计监视水位时，还须要时刻注意蒸汽量和给水量（以及减温水量）数值之差是否
