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直流锅炉主汽温的调节系统分析
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摘要:主汽温调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度为给定值，并保护过热器，使其管壁温度不超过允许的工作温度。主汽温是锅炉汽水系统中的温度最高点。主汽温过高影响到过热器和汽轮机高压缸部分的使用寿命，甚至引起损坏事故;主汽温过低，汽轮机末级蒸汽湿度增大，会造成叶片损伤并降低热效率。所以，在运行中要求严格控制汽温，使它的偏差在一定范围内。
关键词:直流锅炉；主汽温；调节
1直流炉的工作原理
直流炉是由各受热面以及连接这些受热面的管道组成。直流炉给水泵强制一定流量的给水进入炉内，一次性流过加热段、蒸发段和过热段，然后去汽轮机。它的循环倍率始终为1，与负荷无关。直流炉汽水流程中的三段受热面没有固定的分界线。在不同负荷时，由于给水温度变化等原因，使三段受热面的吸热量分配比例及与之有关的三段受热面面积之间的比例都发生了变化。因此可以用改变燃水比的办法改变直流炉三段受热面的吸热比例，保持出口汽温为设定值。
由于直流炉的工质是一次地通过各受热面的，而三段受热面面积又不是固定不变的，所以当燃水比失调后，三段受热面吸热量比例发生变化，对出口汽温影响很大。对于直流炉，在运行中，燃水比失调往往会超过1%。如果燃水比失调1%，出口汽温变化就可达8一10℃。此外，因负荷变化等原因使各受热面的吸热比例发生变化，以致单独使用喷水减温的办法是无法将出口汽温校正过来的，更无法保证减温器前各受热面的安全运行。因此，直流炉运行的主要任务是调整燃水比为一定值并在此基础上进行喷水减温的调节。
2影响直流炉主汽温的主要因素
2.1燃料给水比
直流锅炉的焓值就取决于燃料给水的比值，只要燃水比值不变，主汽温就不变。另一方面还可以只要保持适当的燃水比，在任何负荷和工况下，直流锅炉都能维持一定的主汽温。直流锅炉的这些特性是明显不同于控制循环锅炉和自然循环锅炉的，所以，直流锅炉在运行时一定要保持适当的燃水比，使锅炉在任何负荷、任何工况下维持一定的主汽温。
2.2给水温度
正常情况下，给水温度一般不会有大的变动，但当高压加热器因故障出系时，给水温度就会降低。对于直流炉，若燃料不变，由于给水温度降低，加热段加长且过热段缩短，主汽温会随之降低，负荷也会降低。因此，当给水温度降低时，必须改变原来设定的燃水比，即适当提高燃水比，以使主汽温维持在额定值。一般高压加热器出系时，在燃料不变的情况下，适当减少给水量，提高燃水比;但此时机组负荷有所降低。
2.3过量空气系数
过量空气系数的变化直接影响锅炉的排烟损失，同时影响对流受热面与辐射受热面的吸热比例。当过量空气系数增大时，除排烟损失增加、锅炉效率降低外，炉膛水冷壁吸热减少，造成过热器出口温度降低、屏式过热器出口温度降低;虽然对流过热器吸热量有所增加，但在燃水比不变的情况下，末级过热器出口温度有所下降。过量空气系数减少时，结果与增加时相反。若要保持主汽温不变，则需重新调整燃水比。
2.4火焰中心高度
火焰中心高度变化的影响与过量空气系数变化的影响相似。在燃水比不变的情况下，火焰中心上移类似于过量空气系数增加，主汽温略有下降;反之，主汽温略有上升。若要保持主汽温不变，亦需重新调整燃水比。
2.5受热面结渣
燃水比不变的调节下:炉膛水冷壁结渣时，主汽温有所降低;过热器结渣或积灰时，主汽温下降明显。前者发生时，调整燃水比就可，后者发生时，不可随便调整燃水比，必须在保证水冷壁温度不超限的前提下调整燃水比。
总之，对于直流锅炉，在水冷壁温度不超限的条件下，后四种影响主汽温的因素都可以通过调整燃水比来消除;所以，只要控制、调节好燃水比，在相当大的负荷范围内，直流锅炉的主汽温可保持在额定值，这个优点是汽包锅炉无法比拟的。
3直流炉燃水比的调节
在直流炉汽温调节系统中，当锅炉汽压保持为常数时，燃料扰动、给水扰动对锅炉出口汽温的影响大小相同，但方向相反。燃料和给水以相同的百分比扰动时，汽水流程中各点工质温度为常数，从静态来说便可间接地保持锅炉汽温近似为常数，另外，在燃料扰动和给水扰动下，汽水流程各点工质温度的反应曲线很相似，即用保持汽水流程中某点工质温度为常数的方法间接保持锅炉出口温度时，在动态过程中也能取得良好的效果。所以改变给水流量一燃料流量的比例，可以直接控制出口汽温。
在某直流炉正常稳定运行时，根据运行的经验数据，以手动调节方式增减给煤量和同时增减给水量的方法调整锅炉负荷，使锅炉负荷均匀变化。直流炉单元机组是多变量调节对象，在直流炉各调节量中，有一个是主动的，称为主动调节量，为保持锅炉正常运行，其它调节量随主动调节量的变化而变化，称为从动调节量，直流炉是多变量调节对象，几乎要影响到所有的被调量，即任一调节量均有作为主动调节量的可能性，在
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