循环流化床锅炉汽温的调整特性分析.docx
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循环流化床锅炉汽温的调整特性分析
循环流化床锅炉汽温的调整特性分析
大唐国际红河发电有限责任公司#1锅炉是国产第一台300MW循环流化床锅炉，由哈锅生产，主要由单炉膛、4个高温绝热旋风分离器、4个回料阀、4个外置式换热器、尾部对流烟道、4台冷渣器和1个回转式空预器等部分组成。
每个高温绝热分离器回料腿下布置一个回料阀和一个外置式换热器，分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器，外置换热器入口设有锥型阀，通过调整锥型阀的开度来控制外置换热器和回料阀的循环物料分配，靠近炉前的两个外置式换热器（左一、右一）内布置高温再热器和低温过热器；靠近炉后的两个外置式换热器（左二、右二）内布置中温过热器I和中温过热器II。
尾部烟道布置高温过热器、低温再热器、高低温省煤器。
正是由于这些过、再热器受热面不同于普通煤粉炉布置，所以对于循环流化床锅炉汽温的调整，有它的独特性。
过热汽温的调整
过热器出口汽温由燃烧和锅炉配风及一、二、三级喷水减温器进行调节，机组正常运行，应保证炉侧过热器出口汽温为540℃，汽轮机高压主汽门前537℃。
低温过热器和高温再热器布置在一个外置床里，此外置床进料锥阀开度原则上是控制再热出口汽温的，高温物料先经过高温再热器，再经过低温过热器，一般低温过热器不会出现超温现象，但是如果控制不当，低温过热器出口也会出现超温现象，从而限制锥阀开度，结果是再热汽温达不到额定值。
为了解决这个矛盾，可以从锅炉燃烧方面着手，即适当提高烟气温度，增加低温再热器的吸热份额，从而保证再热出口汽温在规定范围内。
中温过热器Ⅰ和中温过热器Ⅱ布置在一个外置床里，此外置床进料锥阀的开度原则上是控制床温的，即保证锅炉两侧床温在850±50℃范围内，中温过热器Ⅰ和中温过热器Ⅱ出口汽温主要靠一级减温水和二级减温水来控制；高温过热器布置在锅炉尾部烟道，其出口汽温靠三级减温水来控制。
正常运行时，应该尽可能的降低减温水量，加强锅炉燃烧方面的调整，使得外置床进料锥阀开度、锅炉两侧床温、减温水量、炉膛出口烟温时刻维持在一个合理的范围内。
中过Ⅰ、Ⅱ所在外置床进料锥阀开度、床温、减温水量的调整统计：
负荷（MW）
左二锥阀开度（%）
右二锥阀开度（%）
高过出口汽温（℃）
密相区左侧平均温度（℃）
密相区右侧平均温度（℃）
过热减温水量和（吨）
300
11
26
540
834.6
862.2
13
300
13
28
540
832.4
861
15
300
15
30
540
827.7
855.2
26
250
49
27
540
858
872
17
250
51
29
540
854
871
18
250
53
31
540
853
869
22
从上表可以看出，外置床进料锥阀较小的变化，床温、减温水量随之相应变化，其中减温水量变化大一些。
这就要求我们在运行调整中，切莫大开大关外置床进料锥阀，其对燃烧、汽温的影响是比较大得，调整要做到精调、细条，连续可调。
再热器出口汽温调整
低温再热器布置在炉膛尾部烟道高温过热器之后，吸收烟气热量加热工质。
高温再热器和低过布置在一个外置床里面，高温再热器出口汽温主要由外置床的锥阀开度调节灰量进行调节，出口汽温额定为540℃。
只有当锥阀开度达极限位置，汽温仍超过545℃时，用再热器入口事故减温器进行调节。
外置床的锥阀开度大小，控制高再出口汽温，同时它的开度也影响床温，床温的变化又直接影响锅炉的燃烧效率，影响炉膛出口烟温的高低，因此，锅炉运行中，通过调整，使机组维持在一个较为经济的工况。
高再所在外置床进料锥阀开度、床温、再热出口汽温统计：
负荷（MW）
左一锥阀开度（%）
右一锥阀开度（%）
高再出口汽温（℃）
密相区左侧平均温度（℃）
密相区右侧平均温度（℃）
300
42
15
536
838
864
300
44
17
538
834
860
300
46
19
540
830
858
250
30
35
538
863
868
250
28
33
536
865
873
250
26
31
533
868
877
运行中再热汽温的调整要有一个提前量，摸索不同工况外置床进料锥阀开度对汽温影响的规律，同时也要注意外置床本身的运行情况，发现外置床有堵灰现象时要及时处理，防止再热汽温达不到要求。
机组启动初期汽温的调整
循环流化床锅炉机组启动时，过热汽温一般容易达到汽机冲车要求，而再热汽温难以满足冲车条件，这和受热面布置有关，当蒸汽通过低再流经高再时，由于此时外置床没有投入运行，蒸汽在高再是一个冷却的过程，即蒸汽加热外置床后温度才不再降低，因此，选择合适的时机投入高再所在的外置床是循环流化床锅炉机组启动提高再热汽温的关键。
因为启动初期，床温温度较低，外置床的冷灰进入炉膛对燃烧影响较大，控制不当，会出现汽温突降的现象，这也是原则上机组带一定负荷后再投入外置床运行的原因所在。
冲车前高再外置床进料锥阀、高再出入口汽温、床温一览表：
左高再入口汽温（℃）
左高再出口汽温（℃）
左一锥阀开度（%）
右高再入口汽温（℃）
右高再出口汽温（℃）
右一锥阀开度（%）
密相区左侧平均温度（℃）
密相区右侧平均温度（℃）
240
140
0
245
141
0
780
817
280
137
3
278
137
3
758
793
308
134
8.3
305
134
8
754
768
333
139
11.4
330
135
11.4
708
726
359
150
13.5
350
150
13.5
701
678
373
202
15
370
198
15
703
677
冲车前中过Ⅰ、Ⅱ外置床进料锥阀、中过Ⅰ、Ⅱ出入口汽温、床温一览表：
左中过Ⅰ入口汽温（℃）
左中过Ⅱ出口汽温（℃）
左二锥阀开度（%）
右过Ⅰ入口汽温（℃）
右中过Ⅱ出口汽温（℃）
右二锥阀开度（%）
密相区左侧平均温度（℃）
密相区右侧平均温度（℃）
165
171
0
152
175
0
795
802
178
186
2.8
163
189
1.15
784
800
191
201
5.7
167
203
2.5
758
796
204
211
8.7
185
215
3.8
750
772
215
225
11.2
205
227
7.2
715
735
227
237
13.2
224
240
11.3
696
692
从上两表统计，可以看出，启动时，由于低再受热面布置在尾部烟道，随着烟温的升高，出口汽温较高。
但是，高再所在的外置床在进料锥阀未开的情况下，金属温度很低，蒸汽从低再进入高再受到冷却，当旁路开到一定程度，高再出口汽温上升变的极为缓慢，为了尽快使再热汽温达到冲车参数，可以适当投入外置床。
因为，投外置床对床温、燃烧影响大，所以，操作要缓慢。
投外置床时，先加大外置床的流化风后开锥阀，所以，高再出口汽温初始略有下降，随着高温物料的进入（约需40分钟），高再出口汽温逐步升高。
高温过热器布置在尾部烟道，机组启动时，高过和高温烟气直接换热，过热汽温一般能达到冲车参数，但是，如果一味靠高过提高主汽温度，这会加大启动的油耗和煤耗，所以当床温达到700以上时，应该缓慢投入中过Ⅰ、Ⅱ所在的外置床，使得过热系统各受热面均有一个合理的温升，从而缩短整个机组的启动时间。
另外，机组低负荷运行时，一定要专人监视汽温的变化，保证足够的过热度，外置床进料锥阀不得大开大关，防止汽温突降，造成汽轮机水冲击，建议过、再热汽温过热度超限在DCS报警、光字牌报警。
锅炉配风对汽温的影响
锅炉正常运行，一次风首先满足物料的正常流化，提供燃烧初期的氧量；二次风通过不同高度不同位置送入炉膛，补充物料燃烧后期所需氧量。
一般在炉膛密相区，高温物料处于不完全燃烧状态，一次风压越高，吹起的物料越高，使得炉膛中上部燃烧加强，炉膛出口烟温升高，过再热汽温都会升高；一次风压低则相反，但一次风量必须不得低于最低流化风量；当高负荷运行时，因为循环物料的增多，这点反而体现的不明显。
二次风的调整对汽温的影响较大，增加下二次风量，可以使得炉膛密相区燃烧尽可能完全一些，这样能降低炉膛出口烟温，同时提高燃烧效率，一般下二次风量应为上二次风量的二倍较为合适；如果上二次风量太大，炉膛出口烟温会超温。
二次风量的大小根据氧量的大小来调整，氧量太大增加了风机的功耗，太小则使得不完全燃烧加剧。
给煤对汽温的影响
煤质对燃烧有直接的影响，但是当煤种不变时，各给煤口煤量的大小，对汽温也有较大的影响，这和各个给煤口的位置有关。
哈锅生产的300MW循环流化床锅炉，分四条给煤线12个给煤点进入炉膛，炉膛前后墙各四个点分别从分离器回料腿进入炉膛，两侧墙各有两个给煤点，侧墙的给煤口位置较高，前后墙位置较低，当侧墙给煤口煤量增加时，炉膛出口烟温会升高，从而使汽温升高；当侧墙给煤口煤量相对减少时，则正好相反。
另外，当煤粒较细时，往往炉膛出口烟温会升高，床压会降低。
控制煤粒在合适的范围内，能提高锅炉的燃烧效率。
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