[发明专利]一种用于火力发电厂塔式直流锅炉的蒸汽吹灰调节再热汽温的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸汽吹灰调节再热汽温的方法，尤其涉及一种用于火力发电厂塔式直流锅炉的蒸汽吹灰调节再热汽温的方法。

背景技术

蒸汽温度是火电厂生产运行中的重要检测和控制参数，其过高或过低都会影响机组运行的安全性和经济性，因而主蒸汽温度和再热蒸汽温度的控制是火电厂运行的主要任务之一。对于直流锅炉，由于主蒸汽温度是可以通过煤水比和喷水减温两种控制手段将其控制在合理范围内，因而对于主蒸汽温度的控制不是运行人员碰到的主要难题。但对于再热汽温的控制，由于塔式直流锅炉没有设置烟气挡板，用于调节过热器和再热器之间的烟气量分配，一旦在燃烧器摆角调节等有限的手段用尽后，出现再热蒸汽温度仍偏低的情况，运行人员往往就只能听其任之。

目前超（超）临界塔式直流锅炉运行时的再热汽温，较多的出现了偏低10℃-20℃甚至更多的情况。理论上，再热汽温每降低10℃，发电煤耗约升高近0.8克/千瓦时，因此，再热汽温的保持对机组运行效率有着重要影响。

传统塔式直流锅炉的再热汽温调节方法主要包括调整减温水、燃烧器摆角调节、给煤量梯形分布以及总风量调节等。上述调节手段对再热汽温的调节具有一定的作用，但在实际的汽温调整过程中，受客观因素限制，上述调节手段存在着以下不足：

（1）在再热汽温调节中，减温水只能作为事故喷水起减温作用，再热器减温水运行时会导致汽轮机中、低压缸蒸汽流量增加，相应增加了中、低压缸的功率，这就相当于机组的超超临界再热循环中增加了一个中压（朗肯）循环，导致整个机组经济性下降；

（2）燃烧器摆角调节汽温的方法，是通过调整炉膛火焰中心的位置，从而改变再热汽温，但是如果因提高再热汽温而将摆角向上调整的幅度过大，燃烧器易出现加速磨损甚至烧毁，不利于设备的安全运行，并且，火焰中心过高，煤粉在炉内停留时间过短，导致飞灰含碳量上升，降低锅炉效率，此外，该方法调整的幅度也是有限的，一些锅炉甚至在燃烧器摆角向上调整至极限时，再热汽温仍然偏低；

（3）给煤量梯形分布也相当于调整炉膛火焰中心，同样会存在对锅炉燃烧的影响，导致飞灰含碳量上升，此外，该方法也受限于运行时的负荷及上层磨煤机出力，调节手段和幅度均有限；

（4）总风量调节是指通过改变风量来改变对流受热面的吸热，从而最终改变蒸汽温度。该方法可用于再热汽温的调节，增大风量，可使再热蒸汽受热面烟速增大，对流换热加强，再热蒸汽温度上升，其缺点是增加了锅炉排烟损失和风机电耗，从而影响了机组的经济性。

对于Π型锅炉，由于锅炉尾部烟道中存在着烟气调温挡板，通过调节此挡板的位置可以达到改变流经过热器和再热器的烟气流量，从而达到调整再热汽温的目的。因而对于Π型锅炉，原则上总能将再热蒸汽温度调整至设计值。但是塔式锅炉中没有该挡板，往往在塔式锅炉的实际运行中，上述调节方法用尽后依然不能将再热蒸汽温度调高至设计值。一旦出现这种情况，运行人员对再热汽温的偏低便无能为力。

吹灰作为机组运行中的常规操作，主要作用是去除受热面积灰和结焦，保持受热面的清洁度，提高锅炉传热效率、降低烟道流通阻力以及防止锅炉塌焦，确保锅炉运行安全。一般在负荷相同的情况下，伴随着受热面出现积灰或结渣，其传热系数逐步降低，受热面吸热量也相应降低。往往当过热器减温水收至无调节余地而失去作用后，由于受热面温度降低，汽温开始下降。通过吹灰则可以恢复受热面的吸热能力，提高锅炉效率，并逐步提升工质温度，恢复额定汽温水平。

目前电厂采用的蒸汽吹灰方式一般是定时吹灰，即每天到了某一时间运行操作人员就会执行吹灰操作，对锅炉受热面统一进行吹灰。对炉膛吹灰会造成炉膛水冷壁被吹净后其吸热量增加，造成分布在后面的过热汽温和再热器汽温降低。对烟道中不存在着烟气挡板的锅炉而言，烟气在烟道中释放的热量主要被过热器和再热器吸收。当对过热器吹灰后，其吸热效率提高导致它的吸热量增加，造成再热器吸热量减少，致使再热汽温下降；当对再热器吹灰后，其吸热效率提高导致它的吸热量增加，造成后续过热器吸热量减少，致使过热汽温下降。不过，对于主蒸汽温度而言，一般情况下总能通过调整煤水比而将其调至额定值，但对于再热汽温，往往缺少关键的调节手段。

此外，由于许多电厂将主蒸汽温度和再热蒸汽温度纳入考核范围，运行操作人员为了避免被考核而增加了吹灰次数。这样会造成过多地消耗吹灰蒸汽而致使机组经济性降低，同时频繁吹灰也容易造成受热面吹损而导致机组停运事故。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够针对过热汽温和再热汽温进行区分调节、节约能源的用于火力发电厂塔式直流锅炉的蒸汽吹灰调节再热汽温的方法。