第三章锅炉蒸汽温度控制系统.pptVIP

再热汽温的控制，一般以采用烟气控制的方式为主，这比采用喷水控制有较高的热经济性。实际采用的烟气控制方式由变化烟气挡板位置，采用烟气再循环，摆动喷燃器角度和采用多层布置圆形燃烧器，汽---汽热交换器和蒸汽旁通等方法。 一、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统 采用烟气挡板需把尾部烟道分成两个并联烟道，在主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置低温过热器。在低温过热器下面布置省煤器，调温挡板则布置在工作条件较好的省煤器下面。主，旁两侧挡板的动作是相反的，即再热器侧开，过热器侧关，反之亦然。 1. 系统结构 采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统如左图。 2. 工作原理 再热汽温作为主信号(被调量)，左侧通过加法器，调节器去调节烟气挡板，右侧去调节喷水。正常时主要靠烟气挡板来调节再热汽温，两个函数发生器用以修正挡板的非线性，反相器是用以使两个挡板反向动作(即一开一关)。 图5-12 烟气档板控制再热汽温控制系统 二、采用烟气再循环控制 图5-13 烟气再循环装置 1. 基本原理： 利用再循环风机从烟道尾部抽取低温烟气进入炉膛底部，从而改变辐射受热面与对流受热面的吸收比例，以达到调温目的。被控对象的动态特性与再循环烟气量，烟气抽出位置及送入炉膛位置等因素有关。一般说来，从省煤器出口抽取烟气，把 它送入炉膛底部冷灰斗，这样的烟气再循环能够有效地起调节再热汽温的作用。 * 第三章 锅炉蒸汽温度控制系统 North China Electric Power University 第三章 锅炉蒸汽温度控制系统 §3.1 概 述 §3.2 过热蒸汽温度的串级控制 §3.3 过热蒸汽温度的导前微分控制 §3.4 过热蒸汽温度系统的实例 §3.5 再热蒸汽温度控制 §3.6 再热蒸汽温度控制实例 §3-1 概 述 一、蒸汽温度控制的任务 1. 过热蒸汽温度控制的任务 维持过热器出口温度在允许的范围之内，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。 过热蒸汽温度是锅炉汽水系统中的温度最高点，蒸汽温度过高会使过热器管壁金属强度下降，以至烧坏过热器的高温段，严重影响安全。 过热蒸汽温度偏低，则会降低发电机组能量转换效率，据分析，汽温每降低5℃，热经济性将下降1%；且汽温偏低会使汽轮机尾部蒸汽湿度增大，甚至使之带水，严重影响汽轮机的安全运行。一般规定大容量高参数火力发电机组都要求保持过热蒸汽温在 的范围内。 2．再热蒸汽温度控制的任务 随着蒸汽压力的提高，为了提高机组热循环的经济性，减少汽轮机末级叶片中蒸汽湿度，高参数机组一般采用中间再热循环。将高压缸出口蒸汽引入锅炉，重新加热至高温，然后再引入中压缸膨胀做功。一般再热蒸汽温度随负荷变化较大，当机组负荷降低30%时，再热蒸汽温度如不加以控制，锅炉再热器出口汽温将降低28~35 ℃(相当于负荷每降低10%时，汽温降低10℃)。所以大型机组必须对再热汽温进行控制。 二、蒸汽温度控制对象的动态特性 1. 过热蒸汽温度控制对象的动态特性 主要为蒸汽流量、烟气传热量和减温水扰动。 （１）蒸汽扰动下对象的动态特性 引起蒸汽流量变化的原因有二：一是蒸汽母管的压力变化，二是汽轮机调节汽门的开度变化。结构形式不同的过热器，在相同蒸汽流量D的扰动下，汽温变化的静态特性是不同的。对于对流式过热器的出口温度，随着蒸汽流量D的增加，通过过热器的烟气量也增加，导致气温升高；对于辐射式过热器，蒸汽流量D增加时，炉膛温度升高较少，炉膛辐射给过热器受热面的热量比蒸汽流量的增加所需的热量要少，因此辐射式过热器的出口汽温反而下降，对流式过热器和辐射式过热器的出口汽温对负荷变化的反应是相反的，其静态特性如下。 图. 蒸汽量变化与对流过热器及辐射过热器出口汽温变化的静态特性 实际生产中，通常把两种过热器结合使用，还增设屏式过热器，且对流方式下吸收的热量比辐射方式下吸收的热量要多，因此综合而言，过热器出口汽温是随流量D的增加而升高的。动态特性如上图所示。 注意：蒸汽流量的扰动不能作为调节信号用。 图. 蒸汽量变化对过热器汽温的影响 有延迟，有惯性，有自平衡能力。 （２）烟气量扰动下过热汽温对象的动态特性 图. 烟气流量变化对过热汽温的影响 引起烟气传热量变化的原因很多，如给粉机给粉不均匀，煤中水分的改变，蒸汽受热面结垢，过剩空气系数改变，汽包给水温度变化，燃烧火焰中心位置的改变等。尽管引起烟气传热量变化的原因很多，但对象特征总的特点是：有延迟，有惯性，有自平