本文格式為Word版，下載可任意編輯——電廠鍋爐過熱汽溫調(diào)理任務(wù)及影響因素分析介紹了電廠鍋爐過熱汽溫系統(tǒng)的輻射和對流特性，并對過熱汽溫系統(tǒng)的調(diào)理任務(wù)做了簡單分析，根據(jù)直流鍋爐的特點分析了影響過熱汽溫的因素，為相像的工程項目提供了理論依據(jù)。

鍋爐；過熱汽；因素

在大型火電機組中，過熱汽溫控制系統(tǒng)的穩(wěn)定對整個電廠的安全經(jīng)濟(jì)運行起著極大的作用，同時過熱汽溫度也是一個表征鍋爐特性的重要指標(biāo)。

一、鍋爐過熱器的輻射、對流特性

鍋爐設(shè)備包括鍋爐本體設(shè)備和鍋爐輔助設(shè)備兩部分。鍋爐的主要特性參數(shù)有鍋爐蒸發(fā)量、鍋爐蒸汽參數(shù)和鍋爐效率等，它們是用來說明鍋爐基本特性的數(shù)據(jù)。過熱器一般位于鍋爐的水平煙道內(nèi)，由直徑30-50mm的蛇形管組成。它的作用是將飽和蒸汽加熱成生產(chǎn)所需的具有特定壓力和溫度的過熱蒸汽。過熱器有多種結(jié)構(gòu)形式，一般按傳熱方式將過熱器分為輻射式和半福射式、傳導(dǎo)式、對流式等幾種。鍋爐對過熱器的受熱面的傳熱過程是用熱煙氣來加熱的，而熱煙氣與被加熱的工質(zhì)分別在受熱面的兩側(cè)互不相涼，熱量從熱煙氣穿過管壁傳給被加熱的工質(zhì)，其傳熱過程如圖1所示。

圖1傳熱過程示意圖

在鍋爐的對流受熱面中，熱煙氣對管外壁的放熱一般由對流和熱福射組成；管外壁到內(nèi)壁為純導(dǎo)熱過程；內(nèi)壁對工質(zhì)的放熱為對流放熱過程。整個傳熱過程的熱量傳遞可以按如下公式計算：

對流放熱所傳遞的熱量：

其中為對流放熱系數(shù)。

輻射換熱的換熱量與兩物體表面溫度的四次方之差成比例，為便利起見，亦表示成對流換熱方式：

其中為輻射放熱系數(shù)。

管內(nèi)壁通過對流傳給工質(zhì)的熱量：

在穩(wěn)定過程中熱煙氣的總放熱量應(yīng)等于工質(zhì)的總吸收量。所以在傳熱過程中每個環(huán)節(jié)所傳遞的總熱量相等。

二、過熱汽溫的調(diào)理任務(wù)

為了確保機組運行的安全性和經(jīng)濟(jì)型，主蒸汽溫度在運行中一般要求誤差不超過±5°C，使過熱汽溫維持在過熱器出口的規(guī)定范圍內(nèi)、過熱器管壁溫度不超過金屬強度的工作溫度。過熱器出口的聯(lián)箱蒸汽溫度是被當(dāng)做控制中的被調(diào)量的。對過熱汽溫的測量是通過的熱電偶來實現(xiàn)的，采用熱電偶來測量過熱汽溫是由于熱電偶的熱慣性比其他的檢測元件小的多有助于改善調(diào)理的品質(zhì)。對于汽包爐過熱汽溫的調(diào)理方式大多是控制噴水減溫機構(gòu)，即過熱器中蒸汽的恰值通過控制減溫噴水量來進(jìn)行調(diào)理，噴水減溫的調(diào)理一般是在過熱器管道的兩側(cè)進(jìn)行調(diào)理，這樣一方面能保證溫度值的真實性和可靠性；另一方面也能反映出兩側(cè)汽溫的偏差并及時的反饋進(jìn)行調(diào)理。這樣就完成了過熱汽溫的調(diào)理任務(wù)。

過熱汽溫度調(diào)理的目的是為了給汽輪機提供合格的蒸汽，保證主體設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運行。而在機爐運行中會受到各種內(nèi)擾、外擾因素的影響，怎樣去掉這些影響或者減弱這些影響，用最合理的方法保持汽溫的穩(wěn)定也是過熱汽溫度調(diào)理的一個目的。

導(dǎo)熱過程換熱量為：

其中為導(dǎo)熱系數(shù)，為管壁厚度。

這樣，上述傳熱過程的傳熱量可用以下各式表示：

熱煙氣通過對流和輻射傳給管外壁的熱量：

管外壁通過導(dǎo)熱傳給內(nèi)壁的熱量：

三、影響過熱汽溫因素分析

以直流鍋爐為例，直流鍋爐重量輕的優(yōu)點也使得它的蓄熱能力較低，當(dāng)外部負(fù)荷發(fā)生變化時，引起的壓力反應(yīng)也就較為敏感，壓力變化速度往往要超過汽包鍋爐的一倍以上。又由于直流鍋爐的加熱、蒸發(fā)、過熱區(qū)段之間無固定的分界限，無論給水或燃料擾動，都將導(dǎo)致各區(qū)段分界限的移動和出口汽溫的變化。因此，為達(dá)到良好的靜態(tài)和動態(tài)調(diào)理特性，直流鍋爐需要更加繁雜的控制系統(tǒng)來調(diào)理。

根據(jù)直流鍋爐的特點，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時主要靠調(diào)理給水量和燃料量即燃水比來進(jìn)行控制，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的物質(zhì)平衡和能量平衡，使蒸汽的壓力和溫度保持穩(wěn)定。但是由于過熱汽溫受到大量因素的影響，特別是在機組負(fù)荷動態(tài)變化時，僅靠燃水比來調(diào)理汽溫，控制精度上還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，尋常需要設(shè)置多級噴水減溫來進(jìn)輔助進(jìn)一步調(diào)整主汽溫度。超超臨界機組的鍋爐受熱面較長，因此大多設(shè)計有多級噴水減溫，用于在負(fù)荷動態(tài)變化時來細(xì)調(diào)主汽溫度。影響直流鍋爐汽溫的主要因素有以下幾個方面：

（1）燃水比：在穩(wěn)定的工況下，直流鍋爐只要保持適合的燃料與給水的比，過熱汽溫將基本保持穩(wěn)定。

（2）給水溫度：當(dāng)機組穩(wěn)定運行時，系統(tǒng)的給水溫度一般沒有大的波動，但當(dāng)高壓加熱器由于故障退出系統(tǒng)時，給水溫度就會隨之降低。對于超臨界機組采用于直流鍋爐，而直流爐它有著自己的特性；當(dāng)燃料不變時，給水溫度降低，那么直流爐給水加熱段就會加長，而過熱段縮短，過熱汽溫就會隨之降低。

（3）過?？諝庀禂?shù)：當(dāng)過?？諝庀禂?shù)增大時，鍋爐的效率大大降低，排煙損失量大大增加，而且還使得爐膛水冷壁吸熱將減少，造成汽水分開器出口的溫度及屏過溫度降低，雖然對流過熱器吸熱量有所增加，但在燃水比不變的狀況下，末級過熱器出口汽溫將會變小。而當(dāng)過?？諝庀禂?shù)減小時，結(jié)果與之相反。想要使過熱汽溫保持不變，則需要重新調(diào)整燃水比?？梢娺^?？諝庀禂?shù)的變化將直接影響鍋爐的排煙損失，同時還影響對流受熱面與福射受熱面的吸熱比例。

（4）火焰中心高度：在燃水比不變的狀況下，火焰中心上移類似于過熱空氣系數(shù)增加，過熱汽溫略有下降。反之過熱汽溫就略有上升。若要保持過熱汽溫不變，也需要重新調(diào)整燃水比?；鹧嬷行母叨茸兓挠绊懪c過熱空氣系數(shù)變化的影響相像。

（5）受熱面的結(jié)渣：當(dāng)過熱器結(jié)渣或積灰時，過熱汽溫會明顯下降，這時必需在保證水冷壁溫度在不超限的前提下調(diào)整水煤比。而當(dāng)水煤比不變的狀