用风量调节蒸汽温度对锅炉效率有什么影响

影响锅炉效率的主要因素有哪些，正常运行中如何调整~

1影响锅炉效率的因素分析
　　为提高机组效率，就锅炉而言，一方面应通过调整运行方式尽量减少各种损失；另一方面则应提高蒸汽参数，减少减温水量和排污量。在所有损失中，排烟热损失和机械未完全燃烧热损失占主要，因此有效地减少这些损失，才能提高锅炉效率。
　　1．1影响排烟热损失的主要因素
　　影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。一般来说，排烟温度每上升10℃，则排烟热损失增加0．6％～1％。排烟量主要由过剩空气系数和燃料中的水分来决定，而燃料中的水分则由入炉煤成分来决定。下面分析影响排烟温度和排烟量的主要因素。
　　1．1．1漏风
　　漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风和烟道漏风等。漏风直接导致排烟热损失增加，实践证明，炉膛漏风系数每增加0．1，排烟温度将随之增加3～8℃，排烟热损失将增加0．2％～0．4％。
　　（a）炉膛漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，当炉底水封失去或者炉膛掉大焦砸破炉底时，将使大量冷风从炉底漏入，严重影响锅炉的经济性和安全运行。炉膛漏风的另一个常见地方是看火孔和入孔门，尤其是看火孔，当没有将其关严或关闭后未扣紧，在吹灰时容易将孔盖吹开，导致冷风漏入。
　　（b）制粉系统漏风。制粉系统漏风主要是从煤粉管道漏入。在运行中，通常有1～2台制粉系统关闭，入口风量显示为零，实际上仍有冷风漏入。这主要是由于调整门未完全关严所致。
　　（c）烟道漏风。在氧量不变时，烟道漏风也将排挤一、二次风量，使排烟温度上升。而烟道漏风的另一危害还在于烟道内漏入的冷风没参与燃烧，由于氧量计安装在空预器烟气入口处，后烟道漏风会使氧量显示值比实际值大，有可能使实际运行中的燃烧风量不足，造成炉膛缺氧燃烧。
　　1．1．2　受热面积灰和结渣
　　受热面积灰和结渣主要包括空预器堵灰、炉膛和烟道积灰等。空预器堵灰严重影响传热效果，使排烟温度大幅上升。炉膛和烟道积灰将使蒸汽从高温烟气中所吸热量减少，从而使空预器入口烟温提高，空预器传热温差加大，排烟温度升高。
　　1．1．3　外界因素
　　影响排烟温度的外界因素主要是环境温度（即空预器入口温度）和入炉煤的成分。环境温度的变化将使空预器传热温差跟随变化，从而使排烟温度也随着季节变化
　　1．2　影响未完全燃烧热损失的主要因素
　　1．2．1　煤质
　　燃料中挥发分含量较高时，煤粉着火容易，同时燃烧过程稳定，未完全燃烧热损失也较小。如果燃料中灰分含量较高时，则燃烧稳定性差，而且由于灰分的隔绝作用，煤的燃尽性能较差。水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。
　　1．2．2　煤粉细度
　　煤粉越细，表面积越大，越容易着火，同时所需燃烧时间越短，燃烧越完全。但煤粉过细会使制粉电耗增加，降低锅炉效率。
　　1．2．3　风量
　　炉膛过剩空气系数过小，会使燃料燃烧不完全，而且由于烟气中未完全燃烧产物的存在，给锅炉运行带来二次燃烧的威胁；炉膛过剩空气系数过大，则排烟热损失也大，达不到经济运行的效果。
　　1．2．4　氧量
　　锅炉运行氧量直接影响锅炉的经济性。从表1可以看出：在不同的运行负荷下，氧量过大，导致排烟热损失和风机电耗增加；反之，虽然使得风机电耗下降，但飞灰可燃物增加，未完全燃烧热损失增加。
　　2　锅炉运行方式的优化调节
　　2.1水位的调节
　　水位调节的目的是保证汽水平衡，即主汽量与给水量相等，防止水位波动过大。水位过低，则可能会导致下降管带汽，使循环水的流动压头减小，自然水循环的安全性降低，如果给水中断而锅炉的连续运行时，则可能在几十秒内就出现"干锅"。水位过高，汽水分离空间高度减小将造成蒸汽带水，蒸汽的品质恶化（蒸汽的机械携带会造成含盐量的增加），严重时还会出现汽泡满水，造成蒸汽大量带水，含盐量过高的蒸汽使过热器严重结垢，导致管壁超温爆管，还会造成主蒸汽管道和汽轮机的水冲击，影响设备的安全经济运行。此外，还要保持水量与蒸发量的平衡，防止出现缺水（或满水）事故。
　　运行中根据负荷的变化情况及时调节给水流量，不间断地通过水位表监督锅内的水位。锅炉水位应经常保持在正常水位线处，并允许在正常水位线上下50～之内波动。为了使水位保持正常，要根据锅炉的负荷调节水位。锅炉在低负荷运行时，水位应稍高于正常水位，以防负荷增加时水位降得过低；锅炉在高负荷运行时，水位应稍低于正常水位，以免负荷降低时水位升得过高。在锅炉运行中应做到补水平稳、均匀，因为水位的变化会使蒸汽压力、蒸汽温度发生波动。给水的时间和方法要适当。给水的时间间隔过大，一次给水量过多，则汽压很难稳定；不要在燃烧减弱时给水，这会引起汽压下降。
　　2.2 汽压调整
　　作为锅炉运行监控的主要参数之一的蒸汽压力，是指过热器的出口压力。它的高低直接影响汽轮机设备的安全和经济，一般规定其数值与额定值的偏差范围不超过±0.05-0.1MPa。
　　汽压变化受外部和内部两个因素的影响。外部因素主要指外界负荷的正常增减及事故情况的大幅度甩负荷。蒸汽压力的变化实际上是锅炉蒸发量与外界负荷之间的平衡关系被破坏的结果。负荷变化对于锅炉是客观存在的，因此蒸汽压力就是调节锅炉蒸发量的调节。由于蒸发量的大小主要取决于燃烧工况，所以蒸汽压力调节实际上就是燃料量与风量的调节。无论何种扰动使蒸汽压力变化，都应改变燃煤量及风量，同时兼顾汽泡水位及蒸汽温度的调节。
　　当负荷减少时，汽压升高。如果此时水位高，就应先减少燃料量和送风量，减弱燃烧，再适当减少给水量或暂停给水，使汽压和水位稳定在额定范围内，然后再按正常情况调整燃烧和给水量；如果此时水位低，应先加大给水量，待水位正常后，再根据汽压和负荷情况，适当调整燃烧和给水量。
　　当负荷增加时，汽压下降。如果此时水位高，就应先减少给水量或暂停给水，并增加燃料量和送风量，加强燃烧，提高蒸发量，满足负荷需要，使汽压和水位稳定在额定范围内，然后再按正常情况调节燃烧和给水量；如果水位低时，应先增加燃料量和送风量，在强化燃烧的同时，逐渐增加给水量，保持汽压和水位正常。
　　2.3燃烧的调节
　　燃烧调节主要是保证适当的燃料量，以适应外界负荷的需要，同时保证燃烧的稳定、经济。
　　燃烧调整主要包括燃料量的调整和风量的调整，即风煤比的调整。一次风的调整时由专业人员进行的，调好后一般不动，主要根据煤中挥发分的含量进行调整。挥发分高的煤，可用较高的一次风率和一次风速，对经济性有利；挥发分低的煤，应采用较低的一次风率和一次风速，首先保证着火时间。燃料量与空气量要保持合理配比，且充分混合；炉膛要尽量保持高温，要防止冷空气进入炉膛，减少热损失。监视排烟温度、CO2和O2的含量，及时调整燃烧状态；要保持炉排运转平稳，防止出现不均匀燃烧要保持炉膛负压操作，防止燃烧气体外泄而降低热效率。
　　结语
　　在锅炉运行中必须对锅炉运行水位、汽压、蒸汽温度、燃烧进行调节，还应进行锅炉的排污和吹灰，以保证锅炉正常运行，为正常发电提供保障。

风量的增加引起火焰上升，辐射面--炉膛温度降低，对流面--过热器，再热器温度身升高--甚至超温，气体压力上升，会造成燃料的不完全燃烧，热效率降低，会造成氮氧化合物腐蚀增加，加剧对流面积灰结渣。锅炉在定参运行时风量是严格控制的。

汽压异常对设备的危害
在汽轮机运行中，初终汽压、汽温、主蒸汽流量等参数都等于设计参数时，这种运行工况称为设计工况，此时的效率最高，所以又称为经济工况。运行中如果各种参数都等于额定值，则这种工况称为额定工况。目前大型汽轮机组的热力计算工况多数都取额定工况，为此机组的设计工况和额定工况成为同一个工况。在实际运行中，很难使参数严格地保持设计值，这种与设计工况不符合的运行工况，称为汽轮机的变工况。这时进入汽轮机的蒸汽参数、流量和凝结器真空的变化，将引起各级的压力、温度、焓降、效率、反动度及轴向推力等发生变化。这不仅影响汽轮机运行的经济性，还将影响汽轮机的安全性。所以在日常运行中，应该认真监督汽轮机初、终参数的变化。
1、主蒸汽压力升高
当主蒸汽温度和凝结器真空不变，而主蒸汽压力升高时，蒸汽在汽轮机内的焓降增大，末级排汽湿度增加。
主蒸汽压力升高时，即使机组调速汽阀的总开度不变，主蒸汽流量也将增加，机组负荷则增大，这对运行的经济性有利。但如果主蒸汽压力升高超出规定范围时，将会直接威胁机组的安全运行。因此在机组运行规程中有明确规定，不允许在主蒸汽压力超过极限数值时运行。
主蒸汽压力过高有如下危害：
（1）主蒸汽压力升高时，要维持负荷不变，需减小调速汽阀的总开度，但这只能通过关小全开的调速汽阀来实现。在关小到第一调速汽阀全开，而第二调速汽阀将要开启时，蒸汽在调节级的焓降最大，会引起调节级动叶片过负荷，甚至可能被损伤。
（2）末级叶片可能过负荷。主蒸汽压力升高后，由于蒸汽比容减小，即使调速汽阀开度不变，主蒸汽流量也要增加，再加上蒸汽的总焓降增大，将使末级叶片过负荷，所以，这时要注意控制机组负荷。
（3）主蒸汽温度不变，只是主蒸汽压力升高，将使末几级的蒸汽湿度变大，机组末几级的动叶片被水滴冲刷加重。
（4）承压部件和紧固部件的内应力会加大。主蒸汽压力升高后，主蒸汽管道、自动主汽阀及调速汽阀室、汽缸、法兰、螺栓等部件的内应力都将增加，这会缩短其使用寿命，甚至造成这些部件受到损伤。
由于主蒸汽压力升高时会带来许多危害，所以当主蒸汽压力超过允许的变化范围时，不允许在此压力下继续运行。若主蒸汽压力超过规定值，应及时联系锅炉值班员，使它尽快恢复到正常范围；当锅炉调整无效时，应利用电动主闸阀节流降压。如果采用上述降压措施后仍无效，主蒸汽压力仍继续升高，应立即打闸停机。
2、主蒸汽压力下降
当主蒸汽温度和凝结器真空不变，主蒸汽压力降低时，蒸汽在汽轮机内的焓降要减少，蒸汽比容将增大。此时，即使调速汽阀总开度不变，主蒸汽流量也要减少，机组负荷降低；若汽压降低过多时，机组带不到满负荷，运行经济性降低；这时调节级焓降仍接近于设计值，而其它各级焓降均低于设计值，所以对机组运行的安全性没有不利影响。如果主蒸汽压力降低后，机组仍要维持额定负荷不变，就要开大调速汽阀增加主蒸汽流量，这将会使汽轮机末几级特别是最末级叶片过负荷，影响机组安全运行。当主蒸汽压力下低超过允许值时，应尽快联系锅炉值班员恢复汽压；当汽压降低至最低限度时，应采用降低负荷和减少进汽量的方法来恢复汽压至正常，但要考虑满足抽汽供热汽压和除氧器用汽压力，不要使机组负荷降得过低。
3、主蒸汽温度升高
在实际运行中，主蒸汽温度变化的可能性较大，主蒸汽温度变化对机组安全性、经济性的影响比主蒸汽压力变化时的影响更为严重，所以，对主蒸汽温度的监督要特别重视。对于高温高压机组，通常只允许主蒸汽温度比额定温度高5℃左右。当主蒸汽温度升高时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降、汽轮机相对的内效率和热力系统的循环热效率都有所提高，热耗降低，使运行经济效益提高，但是主蒸汽温度升高超过允许值时，对设备的安全十分有害。
主蒸汽温度升高的危害如下：
（1）调节级叶片可能过负荷。主蒸汽温度升高时，首先调节级的焓降增加；在负荷不变的情况下，尤其当高速汽阀中，仅有第一调速汽阀全开，其它调速汽阀关闭的状态下，调节级叶片将发生过负荷。
（2）金属材料的机械强度降低，蠕变速度加快。主蒸汽温度过高时，主蒸汽管道、自动主汽阀、调速汽阀、汽缸和调节级进汽室等高温金属部件的机械强度将会降低，蠕变速度加快。汽缸、汽阀、高压轴封坚固件等易发生松弛，将导致设备损坏或使用寿命缩短。若温度的变化幅度大、次数频繁，这些高温部件会因交变热应力而疲劳损伤，产生裂纹损坏。这些现象随着高温下工作时间的增长，损坏速度加快。
（3）机组可能发生振动。汽温过高，会引起各受热金属部件的热变形和热膨胀加大，若膨胀受阻，则机组可能发生振动。
在机组的运行规程中，对主蒸汽温度的极限及在某一超温条件下允许工作的小时数，都应作出严格的规定。一般的处理原则是：当主蒸汽温度超过规定范围时，应联系锅炉值班员尽快调整、降温，汽轮机值班员应加强全面监视检查，若汽温尚在汽缸材料允许的最高使用温度以下时，允许短时间运行，超过规定运行时间后，应打闸停机；若汽温超过汽缸材料允许的最高使用温度，应立即打闸停机。例如中参数机组额定主蒸汽温度为435℃，当主蒸汽温度超过440℃时，应联系锅炉值班员降温；当主蒸汽升高到445～450℃之间时，规定连续运行时间不得超过30min，全年累计运行时间不得超过20h；当主蒸汽温度超过450℃时，应立即故障停机。
4、主蒸汽温度降低
当主蒸汽压力和凝结真空不变，主蒸汽温度降低时，主蒸汽在汽轮机内的总焓降减少，若要维持额定负荷，必须开大调速汽阀的开度，增加主蒸汽的进汽量。一般机组主蒸汽温度每降低10℃，汽耗量要增加1.3%~1.5%。
主蒸汽温度降低时，不但影响机组的经济性，也威胁着机组的运行安全。其主要危害是：
（1）末级叶片可能过负荷。因为主蒸汽温度降低后，为维持额定负荷不变，则主蒸汽流量要增加，末级焓降增大，末级叶片可能过负荷状态。
（2）末几级叶片的蒸汽湿度增大。主蒸汽压力不变，温度降低时，末几级叶片的蒸汽湿度将要增加，这样除了会增大末几级动叶的湿汽损失外，同时还将加剧开几级动叶的水滴冲蚀，缩短叶片的使用寿命。
（3）各级反动度增加。由于主蒸汽温度降低，则各级反动度增加，转子的轴向推力明显增大，推力瓦块温度升高，机组运行的安全可靠性降低。
（4）高温部件将产生很大的热应力和热变形。若主蒸汽温度快速下降较多时，自动主汽阀外壳、调节级、汽缸等高温部件的内壁温度会急剧下降而产生很大的热应力和热变形，严重时可能使金属部件产生裂纹或使汽轮机内动、静部分造成磨损事故；当主蒸汽温度降至极限值时，应打闸停机。
（5）有水击的可能。当主蒸汽温度急剧下降50℃以上时，往往是发生水冲击事故的先兆，汽轮机值班员必须密切注意，当主蒸汽温度还继续下降时，为确保机组安全，应立即打闸停机

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