一種用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，具體包括以下步驟：步驟1，將蒸汽引入到吹灰槍中；步驟2，利用所述吹灰槍中的蒸汽對塔式直流鍋爐中過熱器和再熱器的受熱面進行吹灰，以改變過熱器和再熱器的表面積灰程度；步驟3，判斷再熱器出口汽溫是否達到預定的要求：如需提升則在步驟2中減小對過熱器受熱面的吹灰強度和/或增大對再熱器受熱面的吹灰強度；如需降低則在步驟2中增大對過熱器受熱面的吹灰強度和/或減小對再熱器受熱面的吹灰強度。本發(fā)明能夠有效提高機組運行時的再熱汽溫，提高機組運行經(jīng)濟性，并提高機組運行安全性。
【專利說明】一種用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，尤其涉及一種用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽溫度是火電廠生產(chǎn)運行中的重要檢測和控制參數(shù)，其過高或過低都會影響機組運行的安全性和經(jīng)濟性，因而主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度的控制是火電廠運行的主要任務(wù)之一。對于直流鍋爐，由于主蒸汽溫度是可以通過煤水比和噴水減溫兩種控制手段將其控制在合理范圍內(nèi)，因而對于主蒸汽溫度的控制不是運行人員碰到的主要難題。但對于再熱汽溫的控制，由于塔式直流鍋爐沒有設(shè)置煙氣擋板，用于調(diào)節(jié)過熱器和再熱器之間的煙氣量分配，一旦在燃燒器擺角調(diào)節(jié)等有限的手段用盡后，出現(xiàn)再熱蒸汽溫度仍偏低的情況，運行人員往往就只能聽其任之。
[0003]目前超(超)臨界塔式直流鍋爐運行時的再熱汽溫，較多的出現(xiàn)了偏低10°C-20°C甚至更多的情況。理論上，再熱汽溫每降低10°c，發(fā)電煤耗約升高近0.8克/千瓦時，因此，再熱汽溫的保持對機組運行效率有著重要影響。
[0004]傳統(tǒng)塔式直流鍋爐的再熱汽溫調(diào)節(jié)方法主要包括調(diào)整減溫水、燃燒器擺角調(diào)節(jié)、給煤量梯形分布以及總風量調(diào)節(jié)等。上述調(diào)節(jié)手段對再熱汽溫的調(diào)節(jié)具有一定的作用，但在實際的汽溫調(diào)整過程中，受客觀因素限制，上述調(diào)節(jié)手段存在著以下不足:
[0005]( I)在再熱汽溫調(diào)節(jié)中，減溫水只能作為事故噴水起減溫作用，再熱器減溫水運行時會導致汽輪機中、低壓缸蒸汽流量增加，相應(yīng)增加了中、低壓缸的功率，這就相當于機組的超超臨界再熱循環(huán)中增加了一個中壓(朗肯)循環(huán)，導致整個機組經(jīng)濟性下降；
[0006](2)燃燒器擺角調(diào)節(jié)汽溫的方法，是通過調(diào)整爐膛火焰中心的位置，從而改變再熱汽溫，但是如果因提高再熱汽溫而將擺角向上調(diào)整的幅度過大，燃燒器易出現(xiàn)加速磨損甚至燒毀，不利于設(shè)備的安全運行，并且，火焰中心過高，煤粉在爐內(nèi)停留時間過短，導致飛灰含碳量上升，降低鍋爐效率，此外，該方法調(diào)整的幅度也是有限的，一些鍋爐甚至在燃燒器擺角向上調(diào)整至極限時，再熱汽溫仍然偏低；
[0007](3)給煤量梯形分布也相當于調(diào)整爐膛火焰中心，同樣會存在對鍋爐燃燒的影響，導致飛灰含碳量上升，此外，該方法也受限于運行時的負荷及上層磨煤機出力，調(diào)節(jié)手段和幅度均有限；
[0008](4)總風量調(diào)節(jié)是指通過改變風量來改變對流受熱面的吸熱，從而最終改變蒸汽溫度。該方法可用于再熱汽溫的調(diào)節(jié)，增大風量，可使再熱蒸汽受熱面煙速增大，對流換熱加強，再熱蒸汽溫度上升，其缺點是增加了鍋爐排煙損失和風機電耗，從而影響了機組的經(jīng)濟性。
[0009]對于Π型鍋爐，由于鍋爐尾部煙道中存在著煙氣調(diào)溫擋板，通過調(diào)節(jié)此擋板的位置可以達到改變流經(jīng)過熱器和再熱器的煙氣流量，從而達到調(diào)整再熱汽溫的目的。因而對于Π型鍋爐，原則上總能將再熱蒸汽溫度調(diào)整至設(shè)計值。但是塔式鍋爐中沒有該擋板，往往在塔式鍋爐的實際運行中，上述調(diào)節(jié)方法用盡后依然不能將再熱蒸汽溫度調(diào)高至設(shè)計值。一旦出現(xiàn)這種情況，運行人員對再熱汽溫的偏低便無能為力。
[0010]吹灰作為機組運行中的常規(guī)操作，主要作用是去除受熱面積灰和結(jié)焦，保持受熱面的清潔度，提高鍋爐傳熱效率、降低煙道流通阻力以及防止鍋爐塌焦，確保鍋爐運行安全。一般在負荷相同的情況下，伴隨著受熱面出現(xiàn)積灰或結(jié)渣，其傳熱系數(shù)逐步降低，受熱面吸熱量也相應(yīng)降低。往往當過熱器減溫水收至無調(diào)節(jié)余地而失去作用后，由于受熱面溫度降低，汽溫開始下降。通過吹灰則可以恢復受熱面的吸熱能力，提高鍋爐效率，并逐步提升工質(zhì)溫度，恢復額定汽溫水平。
[0011]目前電廠采用的蒸汽吹灰方式一般是定時吹灰，即每天到了某一時間運行操作人員就會執(zhí)行吹灰操作，對鍋爐受熱面統(tǒng)一進行吹灰。對爐膛吹灰會造成爐膛水冷壁被吹凈后其吸熱量增加，造成分布在后面的過熱汽溫和再熱器汽溫降低。對煙道中不存在著煙氣擋板的鍋爐而言，煙氣在煙道中釋放的熱量主要被過熱器和再熱器吸收。當對過熱器吹灰后，其吸熱效率提高導致它的吸熱量增加，造成再熱器吸熱量減少，致使再熱汽溫下降；當對再熱器吹灰后，其吸熱效率提高導致它的吸熱量增加，造成后續(xù)過熱器吸熱量減少，致使過熱汽溫下降。不過，對于主蒸汽溫度而言，一般情況下總能通過調(diào)整煤水比而將其調(diào)至額定值，但對于再熱汽溫，往往缺少關(guān)鍵的調(diào)節(jié)手段。
[0012]此外，由于許多電廠將主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度納入考核范圍，運行操作人員為了避免被考核而增加了吹灰次數(shù)。這樣會造成過多地消耗吹灰蒸汽而致使機組經(jīng)濟性降低，同時頻繁吹灰也容易造成受熱面吹損而導致機組停運事故。
[0013]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種能夠針對過熱汽溫和再熱汽溫進行區(qū)分調(diào)節(jié)、節(jié)約能源的用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明目的是提供一種能夠針對過熱汽溫和再熱汽溫進行區(qū)分調(diào)節(jié)、節(jié)約能源的用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法。
[0015]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0016]步驟1，在塔式直流鍋爐爐膛燃燒正常的條件下，將蒸汽引入到吹灰槍中；
[0017]步驟2，利用吹灰槍中的蒸汽，對塔式直流鍋爐中過熱器和再熱器的受熱面分別進行吹灰，以改變過熱器和再熱器的表面積灰程度；
[0018]步驟3，判斷再熱器出口汽溫是否達到預定的要求:如需提升則在步驟2中減小對過熱器受熱面的吹灰強度和/或增大對再熱器受熱面的吹灰強度；如需降低則在步驟2中增大對過熱器受熱面的吹灰強度和/或減小對再熱器受熱面的吹灰強度。
[0019]在步驟3中判斷再熱器出口汽溫是否達到預定的要求:如需提升則增大對再熱器受熱面的吹灰強度，如需降低則減少對再熱器受熱面的吹灰強度；或者，如需提升則減小對過熱器受熱面的吹灰強度，如需降低則增加對過熱器受熱面的吹灰強度；或者，如需提升則同時增大對再熱器受熱面的吹灰強度和減小對過熱器受熱面的吹灰強度，如需降低則同時減少對再熱器受熱面的吹灰強度和增加對過熱器受熱面的吹灰強度。
[0020]在本發(fā)明的較佳實施方式中，步驟3中減小或增大吹灰強度的方法為減少或增加吹灰頻次。
[0021]在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，步驟3中減小或增大吹灰強度的方法為減小或增大吹灰槍中的蒸汽壓力。
[0022]在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，還包括步驟4:
[0023]步驟4，判斷過熱器或再熱器的結(jié)焦、積灰程度是否在預定范圍之內(nèi)，并在步驟2中減小或增大吹灰強度，控制過熱器或再熱器的結(jié)焦、積灰程度，使其處于預定范圍之內(nèi)。
[0024]本發(fā)明通過對過熱汽溫和再熱汽溫進行區(qū)分調(diào)整，取得了有益效果:
[0025]1:通過有目的控制和適當減少過熱器吹灰強度，以改變過熱器表面積灰程度，從而減少其有效傳熱面積減少其吸熱量，使再熱器吸熱量得以提高，實現(xiàn)再熱蒸汽溫度的提升，進而提高機組運行的經(jīng)濟性；
[0026]2:針對過熱汽溫和再熱汽溫進行區(qū)分調(diào)節(jié)可以大幅減少過熱汽溫和再熱汽溫的波動幅度，減輕受熱面的金屬管材因溫差產(chǎn)生的交變應(yīng)力的影響，大大提高了設(shè)備安全性；
[0027]3:減少因盲目吹灰操作而產(chǎn)生的汽耗損失，提高了運行效率；
[0028]4:通過實時調(diào)整溫度變化，減少了吹灰操作，降低了受熱面因過度吹灰產(chǎn)生吹損的概率，進一步提升設(shè)備安全性。
[0029]以下將對本發(fā)明的構(gòu)思、具體步驟及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明提供了一種用于火力發(fā)電廠的塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，具體包括以下步驟:
[0031]步驟1，在塔式直流鍋爐爐膛燃燒正常的條件下，將蒸汽引入到吹灰槍中；
[0032]步驟2，利用所述吹灰槍中的蒸汽，對塔式直流鍋爐中過熱器和再熱器的受熱面進行吹灰，以改變過熱器和再熱器的表面積灰程度；
[0033]步驟3，判斷再熱器出口汽溫是否達到預定的要求:如需提升則在步驟2中減小對過熱器受熱面的吹灰強度和/或增大對再熱器受熱面的吹灰強度；如需降低則在步驟2中增大對過熱器受熱面的吹灰強度和/或減小對再熱器受熱面的吹灰強度。
[0034]過熱器、再熱器的出口的蒸汽溫度主要由以下幾個因素所決定:一是入口煙氣溫度，二是換熱系數(shù)，三是換熱面積。運行中的鍋爐各個部分的換熱面積不變，此因素被排除。當入口蒸汽溫度不變時，入口煙氣溫度高，換熱溫差大，換熱量增加，其出口蒸汽溫度增加；當入口蒸汽溫度不變，受熱面發(fā)生積灰，導致受熱面換熱系數(shù)降低，換熱量降低，其出口蒸汽溫度降低。當受熱面積灰被吹除時，受熱面換熱系數(shù)增加，換熱量增加，出口蒸汽溫度會增加。
[0035]當需要提高再熱汽溫的時候，減小對過熱器受熱面的吹灰強度，這相當于增加了過熱器的表面積灰程度，使得過熱器的吸熱量降低，從而增加了流經(jīng)布置在其后的再熱器的煙氣的入口溫度，實現(xiàn)了再熱器的吸熱量增加，實現(xiàn)再熱汽溫的提高；或者，增大對再熱器受熱面的吹灰強度，即減小再熱器的積灰程度，增加再熱器的換熱系數(shù)，從而增加再熱器的吸熱量最終提高再熱汽溫；或者將減小過熱器受熱面的吹灰強度和增大再熱器受熱面的吹灰強度這兩種方式結(jié)合，最終提高再熱汽溫。
[0036]當需要降低再熱汽溫時，增大對過熱器受熱面的吹灰強度，即減少過熱器的表面積灰程度，增加過熱器的吸熱量，從而降低了流經(jīng)布置在其后的再熱器的煙氣的入口溫度，間接實現(xiàn)了減少了再熱器的吸熱量，從而實現(xiàn)再熱汽溫的降低；或者，通過減少對再熱器受熱面的吹灰強度，即增大再熱器受熱面的表面積灰程度，減少了再熱器的吸熱量從而降低再熱汽溫；或者將增大過熱器受熱面的吹灰強度和減少再熱器受熱面的吹灰強度這兩種方式結(jié)合，最終降低再熱汽溫。
[0037]與傳統(tǒng)的把過熱器和再熱器作為一個整體進行調(diào)整的蒸汽吹灰技術(shù)相比較，本發(fā)明針對各級受熱面吸熱情況進行區(qū)分調(diào)整，有效控制過熱器受熱面吹灰強度和再熱器受熱面吹灰強度，既能保證過熱器和再熱器的表面清潔度在合理范圍內(nèi)，保證了鍋爐的安全和效率，又在滿足過熱汽溫的要求前提下提升了再熱汽溫；既滿足部分部件高溫度的要求，又能避免其他部件高溫受損的危險；實現(xiàn)了資源的高效利用，提高了機組的經(jīng)濟性。
[0038]同時，本發(fā)明在實現(xiàn)再熱汽溫提高的同時，在一定程度上會減少吹灰操作，降低了受熱面因過度吹灰產(chǎn)生吹損的概率，進一步提升設(shè)備安全性。并且通過控制受熱面積灰覆蓋面積，從而實現(xiàn)對受熱面間及管屏間的吸熱精確控制，以避免出現(xiàn)受熱面局部過熱，確保設(shè)備安全。此外，通過調(diào)整，可以減少各受熱面的金屬溫度的波動幅度，減輕金屬管材因溫差產(chǎn)生的交變應(yīng)力的影響。
[0039]在本發(fā)明的較佳實施例中，步驟3中減小或增大吹灰強度的方法為減少或增加吹灰頻次。
[0040]在本發(fā)明的較佳實施例中，步驟3中減小或增大吹灰強度的方法為減小或增大吹灰槍中蒸汽的壓力。
[0041]在本發(fā)明的較佳實施例中，本發(fā)明的調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法中還可包括步驟4:
[0042]步驟4，判斷過熱器或再熱器的結(jié)焦、積灰程度是否在預定范圍之內(nèi)，并在步驟2中減小或增大吹灰強度，控制過熱器或再熱器的結(jié)焦、積灰程度，使其處于預定范圍之內(nèi)。
[0043]為提高或降低再熱汽溫而減小對受熱面的吹灰強度的同時，需確保該受熱面結(jié)焦、積灰情況在預定范圍之內(nèi)，以防止出現(xiàn)大面積焦塊脫落而影響機組安全運行。當然，在其他實施例中，也可不設(shè)置該步驟，本發(fā)明對此不做限制。
[0044]在本發(fā)明的另一較佳實施方式中，吹灰槍的數(shù)量為一把，吹灰槍的數(shù)量也可以為多把。
[0045]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可得到的，均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，在所述塔式直流鍋爐爐膛燃燒正常的條件下，將所述蒸汽引入到吹灰槍中； 步驟2，利用所述吹灰槍中的所述蒸汽，對所述塔式直流鍋爐中過熱器和再熱器的受熱面分別進行吹灰，以改變所述過熱器和所述再熱器的受熱面的表面積灰程度； 步驟3，判斷所述再熱器出口汽溫是否達到預定的要求:如需提升，則在步驟2中減小對所述過熱器受熱面的吹灰強度和/或增大對所述再熱器受熱面的吹灰強度；如需降低，則在步驟2中增大對所述過熱器受熱面的吹灰強度和/或減小對所述再熱器受熱面的吹灰強度。
2.如權(quán)利要求1所述的用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，其中步驟3中減小或增大吹灰強度的方法為減少或增加吹灰頻次。
3.如權(quán)利要求1所述的用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，其中步驟3中減小或增大吹灰強度的方法為減小或增大所述吹灰槍中所述蒸汽的壓力。
4.如權(quán)利要求1所述的用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法，其中還包括步驟4: 步驟4，判斷所述過熱器或所述再熱器的結(jié)焦、積灰程度是否在預定范圍之內(nèi)，并在步驟2中減小或增大吹灰強度，控制所述過熱器或所述再熱器的結(jié)焦、積灰程度，使其處于所述預定范圍之內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的用于火力發(fā)電廠塔式直流鍋爐的蒸汽吹灰調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法,其中所述吹灰槍的數(shù)量至少為一把。
【文檔編號】F22G5/12GK103528047SQ201310480255
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】馮偉忠 申請人:上海申能能源科技有限公司