论文导读：当锅炉负荷降低、再热汽温降低时。过热器挡板全开。烟气再循环是指从锅炉尾部烟道抽出部分烟气回送至炉膛。
关键词：过热器挡板，负荷，烟气再循环
1、分隔烟道挡板调温
国内许多600MW机组都采用了这种方式进行再热汽温的调节。它的原理是，将烟道竖井分隔为主烟道和旁通烟道两个部分。在主烟道内布置再热器，在旁通烟道内布置低温过热器或省煤器。两个烟道出口均安装有烟气挡板，调节烟气挡板的开度可以改变流经两个烟通道的烟气流量分配，从而改变烟道内受热面的吸热量，实现对再热汽温的调节。例如，当锅炉负荷降低、再热汽温降低时，可开大主烟道烟气挡板，同时关小旁通烟道烟气挡板，使流过再热烟道的烟气量增大，再热汽温升高。烟气流量的改变，也会影响到过热汽温，但如果旁通烟道的低温过热器热量占总过热热量的比例很小，这个影响并不大，并且可通过调节减温器的喷水量加以消除。
锅炉负荷变化时，需按一定规律操作两侧的调节挡板，以使流量与开度的关系尽可能接近线性关系。图1是美国FW公司2020t/h锅炉再热器烟道挡板的开启曲线。锅炉在额定负荷时，过热器挡板全开，再热器挡板开65﹪；负荷开始从额定值下降时，过热器挡板不动，再热器挡板逐渐开大，超过80﹪后进入不灵敏区，此时过热器挡板参与调节（关小），使调节的线性度改善。按该曲线，锅炉从点火至汽轮机并网，再热器挡板是全关的，目的是启动中最大限度地保护再热器，防止干烧。
图1 FW—2020t/h锅炉再热器调温挡板开度曲线
2、摆动式燃烧器
摆动式燃烧器是利用燃烧倾角的大小来变动火焰中心，改变炉膛出口温度与各受热面吸热量的分配，从而调节汽温的。CE锅炉也同时用来调节过热汽温。由于是靠改变炉膛出口温度来调节再热汽温，因此，采用摆动式燃烧器调温的锅炉，再热器的更多级布置于炉膛内或靠近炉膛出口，以增大减温幅度。
摆动式燃烧器的摆动范围通常在—30°～20°之间。过高会增加飞灰可燃物，过低则冲击冷灰斗，易结焦。燃烧器倾角每摆动±10°，可使炉膛出口烟温变化±30°，再热汽温变化8～10℃。因此，摆动式燃烧器可在40～50℃范围内调节再热汽温，调温幅度较宽。论文参考网。
再热汽温的调节必然影响到过热汽温，因此应很好地协调。对此，CE炉的传统设计根据再热汽温变化来控制喷嘴摆角，再根据过热蒸汽温度来调节喷水量。在MCR负荷时，喷嘴角度为水平，喷水量也基本为零。论文参考网。随着负荷的降低，喷水量增加，70﹪MCR时，喷水量达最大值。论文参考网。此后，随着负荷的降低，喷水量又减少，直至50﹪MCR时减温水量对零，过热器可调节温度50℃。
燃烧器摆动时要求各层严格同步，否则将使炉内的空气动力场紊乱，影响燃烧。实际运行中，由于热态运行致使燃烧器销子断裂或机构卡死，常难以达到上述要求。目前摆动式燃烧器调节器温的最大问题是可靠性较差。由于无法摆动，再热器的正常调温只有启用事故喷水，致使机组运行经济性降低。
图2为挡板调温的再热汽温调节系统示意。再热汽温作为主调节信号，它与给定值比较后，输出差值△t=0，即t"zr=给定值。蒸汽流量信号是再热汽温的一个导前信号，它在再热汽温尚未改变以前即民出调节指令，提前改变挡板开度，从而克服被控对象的滞后和惯性。
图2 再热汽温调节系统示意
1---再热器；2---比较器；3---调节器；4---调温挡板
3、烟气再循环与热风喷射
烟气再循环是指从锅炉尾部烟道抽出部分烟气回送至炉膛，靠改变再循环烟气的比例来改变流过再热器的烟气量和吸热量，以达到调节汽温的目的。热风喷射是在低负荷下将一部分热二次风送入炉膛冷灰斗，改变烟气量和火焰中心的高度，调节再热汽温。烟气再循环与热风喷射的热力特性十分接近，图3即为各受热面吸热量与烟气再循环量（或热风喷射量）之间的关系曲线。
如图所示，随着再循环烟气量的增加，炉膛辐射吸热量相对减少，而对流吸热量相对增加；且沿着烟气流向，越往后面的受热，其吸热量增加的百分数越大，即调温幅度越大。因此，这种调温方式更适于再热器的位置离炉膛出口较远的锅炉。
上述方式的优点是调温幅度大，调节反应快同时还可均匀炉膛负荷。缺点是需要高温的再循环风机，且对炉内燃烧工况影响较大。
图3 烟气再循环对锅炉热力特性的影响
1---炉膛； 2---分割屏；3---高温过热器；4---高温再热器；
5---低温过热器；6---省煤器；7---去空气预热器；8---炉膛出口烟温
结束语：蒸汽温度过高，将使钢材加速蠕变，从而降低设备使用寿命；蒸汽温度过低，将会降低热力设备的经济性；汽温突升或突降会使锅炉各受热面焊口及连接部分产生较大的热应力。还钭造成汽轮机的汽缸与转子间的相对位移增加，即胀差增加。严重时甚至可能发生叶轮与隔板的动静磨擦，汽轮机剧烈振动等。但只要按照控制汽温的方式方法做这些事故也是可以避免的。
参考：华东电机机学会时间《锅炉设备及其系统》 中国电力出版社
华东电力集团公司科技委 《600MW火电机级锅炉分册》子中国电力出版社
何大方 《大型锅炉燃烧优化调整》华东电力
|
