第五章 锅炉运行及调整
330MW机组锅炉运行及调整
第一节 锅炉的运行监视与调整概述
锅炉运行的任务是通过对锅炉运行工况的监视和调整，连续不断地向汽轮机提供一定数量并符合要求的蒸汽，以满足外界负荷的需要。在此过程中，必须确保锅炉的安全和经济运行。
一、锅炉运行的特点：锅炉是一个复杂的调节对象，它的特点是：被调参数多，如：蒸汽流量、汽温、汽压、汽包水位等；调节参数多，如：燃料量、给水量、风量、减温水量、烟气量等；扰动因素多，如：燃料的品质或数量、给水温度或给水量、炉内燃烧工况、锅炉辅机的启动或停用、机组负荷的变化等；以及调节装置多。由于以上特点，使锅炉的运行，形成了一个多种参数相互影响的复杂动态变化过程。在锅炉运行的动态变化过程中，要确保运行的安全性和经济性，就必须要求运行人员熟悉锅炉的动态特性，熟悉各参数变化的相互关联，掌握各种扰动下参数变化的范围和幅度以及参数变化的物理本质。目前300MW机组配套的锅炉，一般都配备有较完善的自动调节装置，有些机组还采用计算机参与控制、调节和保护，因而大大提高了机组的自动调节质量和保护的可靠性。为此，大型机组的运行人员，还应掌握自动调节的基本原理和过程，以便运行工况发生变化时能及时分析、判断并进行必要的调整和处理。
随着蒸汽参数的提高和机组容量的增大，整个机组的结构也愈加复杂。从安全和经济的角度出发，对机组运行中调节的要求也愈来愈高。电厂的负荷决定于用户的需要，随时变动的负荷将影响机组的稳定工作，这种来自外界的干扰称为外扰。在整个电力系统中，即使部分机组在一段时间内，可以带一定的固定负荷运行，但它们的工况也不可能完全没有变动，而任何工况的变动又都会引起某些运行参数的变化。机组调节的任务就是对其运行工况进行及时的调整，使它们尽快地适应外界负荷的需要，又使机组的所有运行参数都不超出各自的允许变动范围，亦即在各种扰动的条件下要求保证安全和经济地运行。
蒸汽的质量是以其品质(含杂质小于要求值)和参数(压力和温度)来衡量的。对于定压运行的锅炉，通常都要求供应一定参数的蒸汽；但当采用变压运行方式时，则要求蒸汽压力随机组负荷而改变。显然，不同的运行方式所需要的调节方法也是不同的。
现代大型机组采用集散控制系统，以执行监视、检查和调节的任务，其自动控制装置也必须适应机组的运行特性和要求。因此，不论人工调节或自动调节，都必须以正确了解机组的运行特性为基础，运行特性包括静态特性和动态特性两个方面。当机组运行中发生某些扰动时，哪些方面将受到影响、哪些参数发生变化，以及其变化的方向和最终的变化幅度如何，这类问题都由机组的静态特性所决定。至于在变化的过渡过程中参数的变化速度和波动幅度，亦即参数变量与时间的关系，则属于动态特性研究的问题。对于机组的静态特性和动态特性，运行人员必须心中有数。而在自动调节技术中，则要求对机组特性有定量的数字描述，亦即建立机组的数学模型。锅炉的蒸发量决定于燃烧放热量和受热面的换热能力，作为出口蒸汽参数之一的压力决定于锅炉蒸发量与汽轮机蒸汽需求量间的平衡；锅炉出口的汽温，决定于过热器、再热器受热面的换热量与流经蒸汽吸热量间的平衡；蒸汽品质则决定于锅水含盐量，锅水含盐量则决定于给水品质和排污量。锅炉的受热面都是承压的，也都工作在接近于材质相应的许用温度下，必须有足够的汽水流量，才能维持金属不至超温。锅炉的运行特性，或者说满足汽轮发电机要求的能力，以及锅炉运行可靠性、安全性和经济性，在相当程度上是决定于锅炉设计制造的，也在相当程度上是决定于运行调节的。
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第五章 锅炉运行及调整
锅炉汽包具有一定的存水量，在短时间内可以允许给水量和蒸发量之间有些差异。但锅炉容量越大，汽包的存水容积相对就越少。因此必须很好地按照蒸发量来调节给水量，以防止汽包水位变动过大。水位过低会影响水冷壁的安全；水位过高会使蒸汽带水，从而影响蒸汽品质和使过热汽温下降。对于自然循环锅炉，水位过低会破坏自然循环，使水冷壁不能得到流动工质的足够冷却，从而导致重大事故；因此，对于汽包锅炉都应有水位调节的任务。锅炉产生蒸汽需要一定的热量，当燃料燃烧产生的热量与维持一定的蒸发量所需要的热量平衡时，就可维持稳定的蒸汽压力。当外界负荷变化时，就必须按比例地改变燃料量和送风量，还要相应地调节引风量，以维持一定的蒸汽压力和炉膛负压。这就是锅炉负荷或蒸汽压力的控制，也就是燃烧率的调节。对于煤粉锅炉来说，同时还有制粉系统的调节问题。单元机组在运行过程中，炉机电之间的相互联系密切，整个机组已成为一个较独立的有机的运行整体。因此，在控制方式上必须把炉机电作为一个整体进行监视和操作。锅炉和汽机共同适应电网负荷指令的要求，共同保证有关运行参数的稳定。但是锅炉与汽轮机的生产过程各有其特点，它们的动态特性有很大差异，锅炉是一个热惯性较大的调节对象，相对于汽机而言，它的调节过程是相当迟缓的。而且锅炉在适应负荷调节的同时，也要保证主蒸汽温度、压力，给水流量、炉膛负压等参数满足要求。同样，汽轮机在适应负荷要求的同时，也有它自身的一些参数值要满足要求。从这一方面来看，在单元机组内部存在着两个相对独立的对象，它们既有相互关联的一面，又有相互独立的一面。因此，机炉必须采用协调控制方式。
二、锅炉运行调节：
1、锅炉运行调节的任务： （1）、保持锅炉的蒸发量在规定负荷曲线内运行。 （2）、均衡给水，维持汽包水位在正常范围内。 （3）、保持汽温，汽压在规定范围内。 （4）、保持给水，炉水，蒸汽品质在规定范围内。 （5）、保持锅炉燃烧良好，及时调整，减少各项热损失，提高锅炉热效率。 （6）、保持各处烟温，壁温，空气温度在规定范围内，消除热偏差，防止结焦。 （7）、做好巡回检查和定期工作，发现缺陷及时联系处理，确保锅炉机组安全运行。 2、锅炉运行调节的措施：
（1）、充分利用计算机及自动控制系统，使运行工况稳定。 （2）、自动装置投入时，运行人员需要加强对各工况参数监视，并经常进行综合性仪表记录分析，充分掌握仪表运行情况，发现缺陷及时通知处理。
（3）、运行中自动装置不正常时，立即切为手动操作，维持正常工况，通知有关人员处理。 3、锅炉运行调节的原则： （1）、锅炉运行调节首先是维持机组设备及人员安全，任何操作都应保证安全，操作人员应严格遵守《安规》、《运规》的规定；在保证安全的前提下，应作到机组经济运行。
（2）、锅炉运行调节建立在操作人员熟练掌握设备的结构原理、运行工况特性的基础之上；因此要求操作人员有好的专业技术素质。
（3）、在运行过程中，操作人员应严格执行各项生产规章制度；并作好上下级之间和其它岗位的联系工作。
（4）、在不稳定或事故状态下，调节与操作首先应解决对机组安全影响最大的因素。 （5）、在操作中应作到平稳调节，避免较大的波动；遇到突发事件，操作应首先保证安全，不能使事件向坏的方向发展；其次，应尽量设法维持机组的稳定，作到运行参数波动小。
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第五章 锅炉运行及调整
（6）、在运行中，操作人员应作到所有的运行工况在自己的控制范围之内，这里所指的控制是操作人员能够正确认识、判断当前工况的发展变化趋势，并使其向自已所期望的方向变化的能力。操作人员不能控制运行工况的发展，则必然会出现不稳定甚至事故情况。
（7）、在运行过程中，操作人员应注意对运行工况的监视和对异常现象的判断；做到不稳定因素能被及时消除。
三、锅炉机组运行参数：
锅炉机组额定工况运行参数及限额： 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 21 22 23 24 25 26 27 28 名称 电负荷 汽包压力 汽包水位 过热蒸汽流量 过热蒸汽压力 过热蒸汽温度 再热器入口汽压 再热器入口汽温 再热蒸汽流量 再热器出口汽压 再热器出口汽温 一级减温器后汽温 二级减温后前汽温 低过管壁温度#6管 大屏管壁温度#1管 后屏管壁温度#2管 高过管壁温度#1管 屏再管壁温度#1管 高再管壁温度#1管 给水温度 烟气含氧量 一次热风温度 二次热风温度 排烟温度 炉膛负压 燃油压力 控制气源压力 磨出口温度 单位 MW Mpa mm t/h MPa ℃ MPa ℃ t/h MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ % ℃ ℃ ℃ Pa MPa MPa ℃ 控制范围 330 18.87 ±50 1046 17.50 541±5 3.655 324.2 866.3 3.488 541±5 390-430 395--430 276.6 3.5 386.7 370 147 -49~-147 3.0 0.8 65 335 报警值 高限 360 +120 1100 495 482 578 580 617 606 +1000 65 低限 －180 -1000 保护动作值 ＋240、 －330 +3300 -2540 第五章 锅炉运行及调整
29 30 31 密封风与磨碗差压 一次风管风压 吹扫蒸汽压力 KPa KPa MPa 10 0.86 2.0
第二节 锅炉燃烧的调节
一、锅炉燃烧调节概述： 1、锅炉燃烧调节的任务： （1）、适应电负荷变化需要，满足蒸发量要求。 （2）、保持燃烧稳定，同时使炉膛内热负荷均匀减小热偏差。 （3）、各受热面管壁金属温度不超温。 （4）、防止锅炉结焦、堵灰。 （5）、保持机组经济、安全运行。 2、锅炉燃烧调节的原则： （1）、锅炉燃烧调节的稳定是保证其它各项参数稳定的基础，燃烧调节应满足汽温、汽压、负荷、水位等参数的要求。
（2）、充分利用自动控制系统，减少运行人员劳动强度及误操作几率。 （3）、自动装置投入时，运行人员需要加强对各工况参数监视，并经常进行综合性仪表记录分析，充分掌握当前运行工况，发现不稳定情况及时通知处理。
设计煤种 校核煤种 名称 单位 75%THA40%THBMCR TRL BMCR 高加全切 A 定压 t/h 主蒸汽流量 1100 1046 711.6 394.7 859.33 1100 主蒸汽出口压力 主蒸汽出口温度 过热蒸汽压降 给水压力 给水温度 再热蒸汽流量 再热蒸汽出口压力 再热蒸汽出口温度 再热蒸汽进口压力 再热蒸汽进口温度 再热器压降 省煤器阻力（含静压差） 减温水喷水温度 过热器一级喷水量
MPa.g ℃ MPa MPa.g ℃ t/h MPa.g ℃ MPa.g ℃ MPa MPa ℃ t/h 17.5 541 1.373 19.27 279.9 913.74 3.673 541 3.849 329.7 0.176 0.392 174.3 0 17.41 541 19.04 276.6 866.3 3.488 541 3.655 324.2 171.9 1 336
16.96 541 17.88 253 606.62 2.422 541 2.539 297.1 158.6 28 7.54 538 8.3 222.5 346.18 1.32 532 1.387 315.7 138.3 24 17.14 541 18.34 174 845.37 3.459 541 3.622 330.9 174 63 17.5 541 19.27 279.9 913.74 3.673 541 3.849 329.7 174 0