河南太康四通鍋爐廠和大家一起了解一下:發(fā)電站鍋爐在離開預設情況時的合理運轉(zhuǎn)情況研究

1工況變動概述

鍋爐工況是鍋爐工作狀況的簡稱，它通過一系列有關(guān)的運行參數(shù)來反映，如鍋爐負荷，工質(zhì)的壓力和溫度煙氣溫度和燃料量等。鍋爐在運行過程中，如果工質(zhì)和煙氣的參數(shù)保持不變，則此時的工況稱為“穩(wěn)定工況”在某一穩(wěn)定工況下，鍋爐的效率最高，則此時的鍋爐工況稱為最佳工況，鍋爐負荷成為經(jīng)濟負荷。鍋爐有某一穩(wěn)定工況變動到另一穩(wěn)定工況下工作時，這個從擾動開始到建立新的穩(wěn)定工況之間的變動過程，稱為過渡過程或動態(tài)過程，在過渡過程中，各參數(shù)之間變化的相互關(guān)系稱為鍋爐的動態(tài)特性，它與鍋爐的結(jié)構(gòu)變動前的工況以及造成變動的因素和擾動量等有關(guān)。我們應該充分了解工況變動對鍋爐的工作及其主要參數(shù)的影響，只有這樣才能更好地進行調(diào)節(jié)選擇經(jīng)濟工況，以及在某些情況下確保設備的安全運行。

2.鍋爐負荷變動時，對鍋爐工況及其他參數(shù)的影響

鍋爐在運行過程中，隨著外界負荷變動，鍋爐的蒸發(fā)量也在一定的范圍內(nèi)變動。

它的變動將對鍋爐的工作產(chǎn)生一定的影響

2.1對燃料消耗量的影響

在不考慮鍋爐排污、自用飽和蒸汽和中間再熱等情況，根據(jù)熱平衡關(guān)系燃料消耗量隨負荷成正比的關(guān)系。實際上負荷變動時，鍋爐熱效率是要變化的，故在經(jīng)濟負荷以下時隨負荷增加，燃料消耗量增加比略小于負荷增加比;而在經(jīng)濟負荷以上時，隨負荷的增加，燃料消耗量增加比略大于負荷增加比。在一定的范圍內(nèi)，鍋爐熱效率變化不大，因此可以說當負荷在一定的范圍內(nèi)變動時，鍋爐的燃料消耗是與負荷接近成正比的關(guān)系。

2.2對爐內(nèi)輻射傳熱的影響

鍋爐負荷變動影響燃料消耗量的變動，當送入爐膛的燃料量變動時，爐膛溫度和燃料在爐內(nèi)逗留的時間均將發(fā)生變化。對于運行鍋爐，如果只是燃料量有較小的變動，而其他條件都保持不變，這樣，隨燃料量的增大，爐膛出口煙溫升高，同時，由于鍋爐負荷增大而使燃料量增大時，爐膛出口煙溫升高，爐膛出口煙氣焓也相應增大，但隨同每公斤燃料送入爐內(nèi)的熱量未變，故對應于每公斤燃料量在爐內(nèi)的輻射傳熱量就減少了。

2.3對對流傳熱的影響

由于負荷改變而使燃料量改變時，離開爐膛進入對流傳熱區(qū)的煙氣流量和煙溫均改變;對流區(qū)內(nèi)各處的煙速、煙溫和傳熱量也有變動。當燃料量增大時，爐膛出口煙溫升高和煙氣量增大，必然會增加對流受熱面的傳熱量。但燃料量增大時，放熱系數(shù)的增大，傳熱溫差的增大，一般超過燃料本身的增加，因此對應于每公斤燃料量的對流傳熱量增大。

燃料量一定時，沿煙氣行程的煙氣溫度是逐漸降低的(從爐膛出口煙溫降至排煙溫度)這時如果燃料量有一個增量，爐膛出口煙溫就升高，但沿煙氣行程的煙溫升高之越來越小，而排煙溫度的升高值最小，即爐膛出口煙溫的增量大于排煙溫度增量。我們知道增大燃燒糧食，對應于每公斤燃料在對流區(qū)內(nèi)的傳熱量增大。實際上當燃料量變動不大時，鍋爐的效率可假定不變。這時燃料與鍋爐的蒸發(fā)量成正比，既提高鍋爐負荷試，單位工質(zhì)在對流區(qū)中的吸熱量增多，這就是通常所說的鍋爐對流特性。它恰好同輻射傳熱特性相反。另外，當鍋爐升負荷時，工質(zhì)的對流吸熱量增多，預熱空氣溫度將有所提高，這會提高燃料的理論燃燒溫度。但影響不大，對爐膛出口煙溫的升高主要是由于燃料連個增加。

2.4對鍋爐效率的影響

鍋爐負荷增加時，燃料量相應增加，在過量空氣系數(shù)不變的情況下，纏身個煙氣量增加，爐膛出口煙溫升高，排煙溫度升高，一是造成排煙熱損失的增加;另外，由于爐溫提高氣流擾動性增加以及混合條件得到改善等，提高了燃燒效率，使未燃盡的可燃物在爐內(nèi)得到進一步燃燒，減少了化學和機械不完全燃燒損失，故此時的鍋爐效率是隨負荷增加而增加，負荷增加到某一值時，鍋爐效率達到最高，這一經(jīng)濟符合通常為額定負荷的75%￣85%。當負荷超過這一定值時，則因可燃物在爐內(nèi)停留的時間過分縮短，此時的鍋爐效率隨負荷的增加而降低。

3給水溫度變動

汽輪機負荷降低或高壓加熱器停用，都會使鍋爐的給水溫度降低。這時的單位工質(zhì)在鍋爐中的吸熱量就要增大。為了維持一定的蒸發(fā)量，就要增加燃料量。單位工質(zhì)的對流吸熱量也必然增大。自然循環(huán)鍋爐的運行實踐證明，給水溫度降低時，對流過熱器的吸熱量增多，必須加大蒸汽側(cè)的減溫。此外，給水溫度降低出口煙溫。至于排煙溫度和預熱空氣溫度下降的程度，要看空氣預熱器受熱面的大小而定。

4過量空氣系數(shù)變動

爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)有最佳值，這時各種損失的總和最小而鍋爐效率最高。當過量空氣系數(shù)偏離最佳值時，鍋爐效率降低。爐內(nèi)過量空氣系數(shù)是指爐膛口處的過量空氣系數(shù)。當空氣量增多時，所生成的煙氣平均熱容量增大。因而理論燃燒溫度降低;空氣量增多還會使爐膛黑度減小，并使火焰中心升高。所有這些均將影響爐內(nèi)的輻射傳熱，理論燃燒溫度降低，一方面將導致爐膛出口煙氣溫度降低，另一方面爐內(nèi)輻射傳熱的減少又會使爐膛出口煙溫升高。實際運行證明，少量空氣增大，對爐膛出口煙溫影響不大。

當爐內(nèi)過量空氣系數(shù)增大時，燃燒生成的煙氣量增大，在一定的范圍內(nèi)過量空氣系數(shù)的增大有利于燃燒，使不完全燃燒損失有所減小。但鍋爐效率是各種損失的總結(jié)果，當過量空氣系數(shù)變動不大時，鍋爐效率可能略有升降或近于不變，但當過量空氣系數(shù)過大時，鍋爐效率必將顯著降低。同增大燃料量一樣，增大爐內(nèi)過量空氣系數(shù)，會減小對應于1公斤燃料的爐內(nèi)輻射傳熱量并增大對流熱量，對所有的對流受熱面內(nèi)的工質(zhì)焓增均有所增加。鍋爐漏風同上述過量空氣系數(shù)增大的影響是一樣的，只是漏入的是冷空氣，危害性更嚴重。有漏風時，都會增大鍋爐的排煙熱損失。

5燃料性質(zhì)變動

燃料性質(zhì)的變動對鍋爐工作有多種不同的影響，燃料的揮發(fā)分會影響燃料的著火和燃燒;灰分含量及其性質(zhì)會影響不完全燃燒損失、受熱面污染、結(jié)渣、磨損和環(huán)保;燃料水分不僅影響著火燃燒和受熱面腐蝕，而且還會使各區(qū)段的煙溫和傳熱發(fā)生顯著變化

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