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中图分类号:TK223.7
摘要:随着科学技术的发展,自动控制在现代工业中起着重要作用,已广泛应用于蒸汽锅炉生产。生产过程自动化是保持稳定的生产、降低成本、提高劳动成本、促进文明生产、确保安全生产的重要手段,科学和技术的进步提高劳动生产率,是工业现代化的标志。可以说,自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的重要标志。电力行业火电厂生产过程自动化技术在工业的自动化水平有一个较长的历史,火电厂热工自动化水平提高,是发电厂生产技术先进的重要标志。
关键词:发展;作用;技术
调节锅炉蒸汽温度控制系统主要由过热蒸汽来调节。主蒸汽温度和再热机组的安全和经济运行是非常重要。过热蒸汽温度控制是维持蒸汽过热器出口温度在允许范围内的重要控制,管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉蒸汽系统的温度最高的部分,蒸汽温度过高也会使过热器管壁金属强度下降,使高温过热器严重烧伤,可根据对流过热器的传热方式,分为半辐射过热器和辐射式过热器。对流过热器主要通过对流热传递进行热吸收。一个辐射式过热器通常放置在靠近出口的上部,它不僅吸收辐射热,也吸收烟气流经热。辐射式过热器放置在顶部或炉墙过热器内,它基本上只吸收辐射热炉中的火焰和烟雾的热量。 依靠热烟气对流过热,称为对流过热器,对流过热器由许多细长蛇形管组成,蛇形管可用于水平或垂直布局,过热器进出口联箱并收集蒸汽分布函数。大容量锅炉烟气温度对流过热器布置在该部位,其传热系数比省煤器水低,过热器表面要有良好的优质碳素钢,使用什么材料制造过热器管,这取决于工作条件,现代锅炉对流过热器采用立式布置,因为它可以使用悬吊固定方法。
负载的增加可以增加的燃料的燃烧来实现,然而炉膛最高温度没有太大的变化,炉膛辐射热释放的变化比较小,对流过热器在锅炉负荷增加时会使稳定的出口蒸汽温度增加;辐射式过热器具有相反的汽温特性,即当锅炉负荷增加时蒸汽出口温度降低。所有的对流受热面换热对炉膛出口加热表面的影响并不明显,增加过剩空气量会使过热蒸汽温度上升。提高水的温度,会使过热蒸汽温度的下降,这是由于生成的每千克蒸汽所需要的燃料的量减少,减少烟气通过过热器,在相同的蒸发条件下,锅炉过热蒸汽温度增加。高压给水加热器的输入会使水的温度差异非常大,它对过热蒸汽温度的影响不大。改变炉燃烧器摆角和不同高度会影响温度分布及炉的炉膛出口烟气温度,这反过来又影响的过热蒸汽温度,火焰中心相对增加,过热蒸汽的温度将上升。目前火电厂广泛应用过热器喷水减温方式对过热蒸汽温度的控制,许多因素会影响蒸汽温度的变化,如主蒸汽流量,烟气换热降温用水等。采用复合锅炉过热器,当锅炉负荷增加时,锅炉燃烧率增加,增加了气体的对流的量,烟气温度将会升高,这两个因素使对流过热器温度升高,然而当负载增加时,温度升高不明显,炉内辐射的热量比锅炉过热器蒸汽用热量更少,所以过热器出口温度下降。可见只要设计得当,可以减少与过热蒸汽出口温度的蒸汽流量的变化,因此在实践中经常使用对流过热器和辐射式过热器的组合,屏式过热器热吸收和对流的方式比辐射模式吸收了更多的热量,在一般情况下过热器出口蒸汽温度随流量的增加而增高。
为了提高机组效率,需要使用中间再热系统,提高再热蒸汽温度对于提高热效率是非常重要的。锅炉再热器出口温度受负载和燃烧条件等因素变化的影响,变化幅度也较大,如果不加以控制,可能导致转子与气缸热大变形,导致汽轮机振动。再热蒸汽控制系统将使机组再热蒸汽温度稳定。此外在低负荷、机组甩负荷或汽轮机跳闸时保护再热器不过热,从而确保了机组的安全运行。再热蒸汽温度控制采用摆动喷管和喷水减温等方法,根据设计,由燃烧器喷口摆角控制在正常情况下再热蒸汽温度正常。也就是说,再热蒸汽温度控制阀是常闭水,它只起调节辅助作用。
摆动燃烧器喷嘴倾角的设计来调节再热汽温温度正常,它是单回路控制系统的前馈信号,在锅炉末级再热器出口端头上分别设有两个出口蒸汽温度测点,可由运行人员手动选择在一个点或两个点的平均值作为各侧再热汽温控制。根据主蒸汽流量再热蒸汽温度通过随机组负荷变化的函数信号发生器的设定值,为了提高再热蒸汽温度在外部扰动下的调节能力,通过前馈函数信号发生器的负荷和送风控制电路进行了设计,根据再热蒸汽温度控制算法的控制器的前馈形成控制指令给喷嘴的角度,该命令信号分成四路并行输出驱动四角燃烧器喷嘴角度。喷水减温只起辅助或保护性质的温度降低的效果,在两个测量信号的每一侧的再热蒸汽温度,当摆动喷管在自动控制状态,再热汽温喷水减温基于集值加上根据摆动喷管控制指令后偏移函数发生器来确定燃烧器控制系统,摆动调节水减温控制系统设置确保喷水减温阀关闭。当摆动燃烧器控制接近下限,将失去调节温度降低,意味着偏移量应减少到零,再热蒸汽温度过高的水阀更换摆动喷管。要保证机组的安全和经济运行需要保持蒸汽的温度稳定性,蒸汽温度过高会使金属应力降低,将影响到机组的安全运行,蒸汽温度的降低有利于循环效率的提高。因此,锅炉温度设定适当的手段正确的操作,消除蒸汽温度的波动的影响因素。蒸汽温度控制方法的基本要求是调节惯性或延迟时间,调节范围越宽,热循环热效率的影响越小。蒸汽温度的调节可以调节蒸汽侧和烟气侧,蒸汽侧调节指的是燃料的变化来调节蒸汽温度,蒸汽温度下降,可以调整注水,可以达到调节的目的。对烟气侧调节,通过改变锅炉受热面对流受热面辐射和热量分配比的方法或改变烟气流量的方法通过过热器调节过热蒸汽温度。蒸汽温度控制通常采用喷水减温作为主要手段,由于锅炉给水质量较高,因此减温器通常采用水作为冷却介质。喷水雾的方法是将转移与过热蒸汽混合直接喷射,过热蒸汽的热吸收加热、蒸发,最后成为过热蒸汽的一部分。过热蒸汽温度降低,达到调节温度的目的。喷水减温调节操作简单,只要根据蒸汽温度适当的调节阀开度变化,可以减少温度传感器对过热汽温的调节。当蒸汽温度太高,增加减温水流量调节,当蒸汽温度低,减少温降水阀。喷水减温蒸汽温度控制的特点,可以降低蒸汽的温度。根据锅炉设计的额定负荷,受热面积大于所需的,也就是说吸收锅炉过热器在额定负载时将超过过热蒸汽所需的热量,那么我们必须减少蒸汽的温度保持额定值。由于过热汽温一般组合对流特性,所以当锅炉负荷降低,蒸汽温度降低时,减温水应减少,由于蒸汽的温度调节装置使主蒸汽温度不能维持指定的值,因此锅炉在这种情况下不适合定压运行,并宜采用滑压运行,确保有足够的过热蒸汽。喷水减温主蒸汽温度控制在一定的损失内,一方面由于额定负载在过热器面积比值的实际需要,这样就增加了投资成本;另一方面,喷水减温的过程,也是一个能量损失的过程。再热蒸汽温度控制不应该被用来减少水的温度。由于喷水减温器将增加再热蒸汽的数量,从而提高汽轮机蒸汽流量,从而提高低压缸的输出。如果机组负荷减小,降低高压缸的蒸汽流量。这是代替高压蒸汽循环发电低压蒸汽循环的一部分,这会使较低的机组热经济性好。再热器喷水减温主要是在事故状态下投用,再热器入口蒸汽温度超过允许值时,可能出现的经济过热损坏,减少水流入节温器,以保护再热器。在正常的操作条件下,只有当其他的温度控制方法不能满足要求,再热器喷水减温器是作为一种辅助的再热汽温调节。
摘要:随着科学技术的发展,自动控制在现代工业中起着重要作用,已广泛应用于蒸汽锅炉生产。生产过程自动化是保持稳定的生产、降低成本、提高劳动成本、促进文明生产、确保安全生产的重要手段,科学和技术的进步提高劳动生产率,是工业现代化的标志。可以说,自动化水平是衡量一个国家的生产技术和科学水平先进与否的重要标志。电力行业火电厂生产过程自动化技术在工业的自动化水平有一个较长的历史,火电厂热工自动化水平提高,是发电厂生产技术先进的重要标志。
关键词:发展;作用;技术
调节锅炉蒸汽温度控制系统主要由过热蒸汽来调节。主蒸汽温度和再热机组的安全和经济运行是非常重要。过热蒸汽温度控制是维持蒸汽过热器出口温度在允许范围内的重要控制,管壁温度不超过允许的工作温度。过热蒸汽温度是锅炉蒸汽系统的温度最高的部分,蒸汽温度过高也会使过热器管壁金属强度下降,使高温过热器严重烧伤,可根据对流过热器的传热方式,分为半辐射过热器和辐射式过热器。对流过热器主要通过对流热传递进行热吸收。一个辐射式过热器通常放置在靠近出口的上部,它不僅吸收辐射热,也吸收烟气流经热。辐射式过热器放置在顶部或炉墙过热器内,它基本上只吸收辐射热炉中的火焰和烟雾的热量。 依靠热烟气对流过热,称为对流过热器,对流过热器由许多细长蛇形管组成,蛇形管可用于水平或垂直布局,过热器进出口联箱并收集蒸汽分布函数。大容量锅炉烟气温度对流过热器布置在该部位,其传热系数比省煤器水低,过热器表面要有良好的优质碳素钢,使用什么材料制造过热器管,这取决于工作条件,现代锅炉对流过热器采用立式布置,因为它可以使用悬吊固定方法。
负载的增加可以增加的燃料的燃烧来实现,然而炉膛最高温度没有太大的变化,炉膛辐射热释放的变化比较小,对流过热器在锅炉负荷增加时会使稳定的出口蒸汽温度增加;辐射式过热器具有相反的汽温特性,即当锅炉负荷增加时蒸汽出口温度降低。所有的对流受热面换热对炉膛出口加热表面的影响并不明显,增加过剩空气量会使过热蒸汽温度上升。提高水的温度,会使过热蒸汽温度的下降,这是由于生成的每千克蒸汽所需要的燃料的量减少,减少烟气通过过热器,在相同的蒸发条件下,锅炉过热蒸汽温度增加。高压给水加热器的输入会使水的温度差异非常大,它对过热蒸汽温度的影响不大。改变炉燃烧器摆角和不同高度会影响温度分布及炉的炉膛出口烟气温度,这反过来又影响的过热蒸汽温度,火焰中心相对增加,过热蒸汽的温度将上升。目前火电厂广泛应用过热器喷水减温方式对过热蒸汽温度的控制,许多因素会影响蒸汽温度的变化,如主蒸汽流量,烟气换热降温用水等。采用复合锅炉过热器,当锅炉负荷增加时,锅炉燃烧率增加,增加了气体的对流的量,烟气温度将会升高,这两个因素使对流过热器温度升高,然而当负载增加时,温度升高不明显,炉内辐射的热量比锅炉过热器蒸汽用热量更少,所以过热器出口温度下降。可见只要设计得当,可以减少与过热蒸汽出口温度的蒸汽流量的变化,因此在实践中经常使用对流过热器和辐射式过热器的组合,屏式过热器热吸收和对流的方式比辐射模式吸收了更多的热量,在一般情况下过热器出口蒸汽温度随流量的增加而增高。
为了提高机组效率,需要使用中间再热系统,提高再热蒸汽温度对于提高热效率是非常重要的。锅炉再热器出口温度受负载和燃烧条件等因素变化的影响,变化幅度也较大,如果不加以控制,可能导致转子与气缸热大变形,导致汽轮机振动。再热蒸汽控制系统将使机组再热蒸汽温度稳定。此外在低负荷、机组甩负荷或汽轮机跳闸时保护再热器不过热,从而确保了机组的安全运行。再热蒸汽温度控制采用摆动喷管和喷水减温等方法,根据设计,由燃烧器喷口摆角控制在正常情况下再热蒸汽温度正常。也就是说,再热蒸汽温度控制阀是常闭水,它只起调节辅助作用。
摆动燃烧器喷嘴倾角的设计来调节再热汽温温度正常,它是单回路控制系统的前馈信号,在锅炉末级再热器出口端头上分别设有两个出口蒸汽温度测点,可由运行人员手动选择在一个点或两个点的平均值作为各侧再热汽温控制。根据主蒸汽流量再热蒸汽温度通过随机组负荷变化的函数信号发生器的设定值,为了提高再热蒸汽温度在外部扰动下的调节能力,通过前馈函数信号发生器的负荷和送风控制电路进行了设计,根据再热蒸汽温度控制算法的控制器的前馈形成控制指令给喷嘴的角度,该命令信号分成四路并行输出驱动四角燃烧器喷嘴角度。喷水减温只起辅助或保护性质的温度降低的效果,在两个测量信号的每一侧的再热蒸汽温度,当摆动喷管在自动控制状态,再热汽温喷水减温基于集值加上根据摆动喷管控制指令后偏移函数发生器来确定燃烧器控制系统,摆动调节水减温控制系统设置确保喷水减温阀关闭。当摆动燃烧器控制接近下限,将失去调节温度降低,意味着偏移量应减少到零,再热蒸汽温度过高的水阀更换摆动喷管。要保证机组的安全和经济运行需要保持蒸汽的温度稳定性,蒸汽温度过高会使金属应力降低,将影响到机组的安全运行,蒸汽温度的降低有利于循环效率的提高。因此,锅炉温度设定适当的手段正确的操作,消除蒸汽温度的波动的影响因素。蒸汽温度控制方法的基本要求是调节惯性或延迟时间,调节范围越宽,热循环热效率的影响越小。蒸汽温度的调节可以调节蒸汽侧和烟气侧,蒸汽侧调节指的是燃料的变化来调节蒸汽温度,蒸汽温度下降,可以调整注水,可以达到调节的目的。对烟气侧调节,通过改变锅炉受热面对流受热面辐射和热量分配比的方法或改变烟气流量的方法通过过热器调节过热蒸汽温度。蒸汽温度控制通常采用喷水减温作为主要手段,由于锅炉给水质量较高,因此减温器通常采用水作为冷却介质。喷水雾的方法是将转移与过热蒸汽混合直接喷射,过热蒸汽的热吸收加热、蒸发,最后成为过热蒸汽的一部分。过热蒸汽温度降低,达到调节温度的目的。喷水减温调节操作简单,只要根据蒸汽温度适当的调节阀开度变化,可以减少温度传感器对过热汽温的调节。当蒸汽温度太高,增加减温水流量调节,当蒸汽温度低,减少温降水阀。喷水减温蒸汽温度控制的特点,可以降低蒸汽的温度。根据锅炉设计的额定负荷,受热面积大于所需的,也就是说吸收锅炉过热器在额定负载时将超过过热蒸汽所需的热量,那么我们必须减少蒸汽的温度保持额定值。由于过热汽温一般组合对流特性,所以当锅炉负荷降低,蒸汽温度降低时,减温水应减少,由于蒸汽的温度调节装置使主蒸汽温度不能维持指定的值,因此锅炉在这种情况下不适合定压运行,并宜采用滑压运行,确保有足够的过热蒸汽。喷水减温主蒸汽温度控制在一定的损失内,一方面由于额定负载在过热器面积比值的实际需要,这样就增加了投资成本;另一方面,喷水减温的过程,也是一个能量损失的过程。再热蒸汽温度控制不应该被用来减少水的温度。由于喷水减温器将增加再热蒸汽的数量,从而提高汽轮机蒸汽流量,从而提高低压缸的输出。如果机组负荷减小,降低高压缸的蒸汽流量。这是代替高压蒸汽循环发电低压蒸汽循环的一部分,这会使较低的机组热经济性好。再热器喷水减温主要是在事故状态下投用,再热器入口蒸汽温度超过允许值时,可能出现的经济过热损坏,减少水流入节温器,以保护再热器。在正常的操作条件下,只有当其他的温度控制方法不能满足要求,再热器喷水减温器是作为一种辅助的再热汽温调节。