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2020锅炉蒸汽参数的变化.ppt

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2020锅炉蒸汽参数的变化.ppt


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A 烟气侧调节 原理:从烟气侧改变过热器或再热器的传 热特性,影响蒸汽的焓增,改变汽温。 途径: ①改变通过过热器的烟气流量,即试图改 变 K ; ②改变烟温,即试图改变温压。 特点:①蒸汽温度可以升高,也可以降低; ②不需要增加额外的受热面积; ③调节精度低,一般只能进行粗调节。 (i) 烟气再循环 原理:将锅炉尾部烟道中的一部分低温 烟气( 250~350 ℃)通过再循环风机送 入炉膛,改变锅炉的辐射和对流受热面 的吸热量比例,从而调节蒸汽的温度。 汽温调节能力与烟气再循环量,送入炉 膛的位置,以及抽风点的位置有关。 ① 从炉膛底部送入时 炉膛温度水平下降,炉膛辐射吸热量减 小,结果是炉膛出口烟温几乎不变,由 于烟气流量增加,导致流速增大,烟气 侧的放热系数增加,对流传热量增加, 汽温升高。 额外收益:降低炉膛温度水平,降低炉 内氧浓度,抑制 NO X 的生成量,减少污 染,可防止水冷壁管内传热恶化 ② 从炉膛上部烟窗附近送入时 炉膛辐射吸热量改变很小,但使炉膛出 口烟温显著降低,靠近烟窗的高温过热 器的传热量温压减小,传热量降低,在 烟气行程后部的受热面,烟气量增加而 引起的强化传热作用,大于温压减少的 影响,使得吸热量增加,总的来说,此 时,对汽温调节作用不大。 额外收益:降低和均匀炉膛出口烟温, 防止对流过热器结渣及减少,其热偏差, 保护屏式及其他高温过热器。 ③同时设计炉膛上部和下部两组入口, 当负荷低时,从炉膛下部送入,起调温 作用,负荷高时,从上部送放,起保护 受热面的作用。 (a) 再循环风机工作条件恶劣; (b) 使锅炉排烟热损失增加,锅炉效率略 有下降。 ( ii )采用烟气档板 原理:把烟道分成两部分,利用档板开度的大 小来改变流过烟道中烟气流量,从而改变过热 器的吸热量。 优点:设备简单,操作方便 缺点: ①档板开度与汽温变化不成线性关系; ②有效开度范围窄 ≤40% ; ①不能在高温区工作 ≤400 ℃。 此法主要用于再热汽温的调节。 iii )采用摆动式燃烧器 原理:通过燃烧器喷口的上下摆动,改变火焰 中心的位置,改变膛出口烟温,从而改变汽温。 优点: ①调节灵敏 ②不需额外的受热面积 ③无其他功率消耗 缺点:只适用于燃煤锅炉 对于燃用灰熔点较低的燃料,考虑到结渣,腐 蚀的危险,上摆角度不能太大。 蒸汽侧调节 原理:利用减温器来降低过热蒸汽的焓,使汽温降低到需 要的温度。 特点: ①调节精度高 ②若布置合理,能起到保护过热器金属的作用,能使各蛇 形管中的蒸汽温度均匀 ③只能降低温度,为此就必须在设计时各布置全适量的受 热面。 ①使过热器的钢材消耗量加大,还要额外消耗减温所需的 材料。 目前,中参数锅炉( 2.5,3.9MPa )的汽温调节多采用蒸汽 侧调节,更高参数的锅炉多采用蒸汽侧和烟气联合调节的 方法。 减温器的布置位置及其优缺点 布置减温器是主要要考虑到灵敏性和保护 金属的作用两方面,显然有三种布置位置。 如果减温器布置过前,例如布置在所有各 级过热器之前,虽然能使第一级过热器都 处于较低温度的工作状态,过热器的金属 材料都处于较低温度的工作状态,过热器 的金属材料都能得到保护,但是,由于过 热器系统金属蓄热量大,会使得过热器出 口蒸汽温度的调节延迟太大,调节不灵敏 , 如果减温布置过后,例如布置在过热 器蒸汽出口,虽然能使蒸汽温度的调 节很灵敏,但过热器的金属却得不到 保护, 因此,巧妙地在第一级和最后一级过 热器之间布置一级,乃至几级(三或 三级)减温器,可以获得既灵敏又能 保护材料的效果 减温器的类型及其特点: 按照工作过程不同减温器可分为面式减温 器和喷水减温器 ( i )面式减温器 面式减温器是一种管壳式热交换式,它利 用锅炉给水或炉水作为冷却介质,通过与 过热蒸汽的对流换热来冷却蒸汽 特点: a 不与蒸汽接触,对冷却介质没有特殊要 求,故常用于中小型锅炉。 b 一般说来,对于一定的减温器,减温幅度随 水量的增加而增大,但并不呈现线性关系。而 冷却水出口温度随冷却水量的增加而下降。 这是因为,水的热容量过大于蒸汽的热 容量所致。 因此,对于一定的面式减温器,减温幅 度有一饱和值,即冷却水量增加到一定 值后,即使再增加流量,减温幅度也不 再变化。 若要继续增加减温幅度,只能更换大的 减温器。 面式减温在给水系统中的布置形式 ①与省煤器并联 此时,因为通过减温器的给水流量随蒸汽 温度的波动变化,因此,会引起通过省煤 器的水流量阻碍波波动,如果,需要的减 温幅度较大,则通过减温的水量很大,这 时通过省煤器的的水量就会很小,影响到 省煤器工作的可靠性。 ②与省煤器串联 串联布置的缺点是引起进入省煤器的给水 温度升高,增加排烟温度,如果,要降低 排烟温度,就必须增加受热面。 面式减温器的分类: 按冷却水源: ①给水冷却 ②炉水冷却 按结构型式: ① U 型管表面式减温器 ②套管式表面式减温器 ③螺旋管表式减温器 (ii) 喷水减温器 原理:将减温水直接喷入过热蒸汽中,经 喷咀雾化后的减温水滴从蒸汽中吸收热量 后汽化,并与蒸汽混合,从而降低过热蒸 汽的温度。 特点: a 减温水与蒸汽直接接触,对减温水的水 质要求较高 b 惯性小,调节灵敏,易于实现自动化 c 减温幅度与喷水量成正比,减温幅度大, 高达 100 ℃ 第七章 锅炉蒸汽参数的变化特性与调节 § 0 概论 各种型式和用途的蒸汽锅炉,其最终产品 都是具有一定温度和压力的蒸汽。 而蒸汽参数是设计人员按额定参数来设计 的,一般来说,锅炉在运行过程中,总是 希望锅炉在额定参数下工作。 要保证锅炉能在额定参数下工作,就必须 保证锅炉的其他工作条件符合设计工况, 例如,燃料特性,给水温度,过量空气系 数等。 但在实际运行中,锅炉的这些工作条件难 免受到各种扰动,扰动的结果总是导致锅 炉的蒸汽参数姓变化,也就是导致蒸汽的 温度和压力发生变化。 因此,我们说锅炉在实际运行中蒸汽参数 总是处在不断变化之中。 获得相对稳定或变化很小的蒸汽参数是我 们的目的,因此,必须掌握蒸汽参数的变 化规律。 § 1 过热蒸汽的汽温度变化特性与调节 一、变化特性 饱和蒸汽在过热器中被加热提高温度后即变成过热蒸汽。 由热量平衡关系有: i 其中 i gq gq ? i bq ? BQ gq D gq ? ? i —过热器出口蒸汽焓 i bq —过热器进口饱和蒸汽焓 B —过热器燃料消耗量

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