對沖鍋爐尾部煙氣擋板控制策略優(yōu)化

莫曉翎

摘 要：隨著工業(yè)化水平的不斷提高，我國工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的鍋爐尾部煙氣擋板控制方面已經(jīng)取得了很大的進步，但在具體細節(jié)方面還存在著一些問題。此次研究主要是探討優(yōu)化鍋爐尾部煙氣擋板控制策略，將浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司#3、4號機組600 MW亞臨界鍋爐作為案例進行分析，首先介紹了優(yōu)化設計之前鍋爐尾部煙氣擋板控制措施中存在的問題，在此基礎之上提出新的煙氣擋板控制策略，并且通過實際應用分析新型尾部煙氣擋板控制措施的應用效果，希望能夠全面提升機組再熱蒸汽溫度和機組經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：對沖式鍋爐；煙氣擋板；再熱汽溫調(diào)節(jié)

中圖分類號：TK22 文獻標志碼：A

使用煙氣擋板對于再熱汽溫進行調(diào)節(jié)具有十分重要的作用，合理應用煙氣擋板，對于提高企業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益有重要作用，因此需要企業(yè)對煙氣擋板控制加以重視，加大對煙氣擋板控制的投入和管理力度，不斷對現(xiàn)有鍋爐尾部煙氣擋板控制措施進行優(yōu)化改進，促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 機組概況

浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司#3、4鍋爐為北京巴威公司B&WB—2020/17.5—M型亞臨界中間一次再熱自然循環(huán)汽包爐，在鍋爐的結(jié)構(gòu)為單爐膛，一次中間再熱，能夠?qū)崿F(xiàn)平衡通風，排渣呈固態(tài)，整個結(jié)構(gòu)框架為全鋼構(gòu)架和全懸吊結(jié)構(gòu)。在實際運行期間主要應用前墻對沖正壓直吹燃燒方式和后墻對沖正壓直吹燃燒方式。其中前墻從上至下依次為A、F、C燃燒器層，后墻從上至下依次為E、B、F燃燒器層，在每一層燃燒器上均布置6臺燃燒器噴嘴，在前墻、后墻最上層各層布置6臺燃盡風噴嘴。

鍋爐爐膛的基本構(gòu)成是以膜式水冷壁為主，在水平煙道處存在懸吊式高溫再熱器。該鍋爐的尾部豎井主要包含前、后2個煙道。前部布置將水平式低溫再熱器和省煤器布置在前部，將一級過熱器和省煤器布置在后部。煙氣調(diào)節(jié)擋板裝置主要設置在分煙道底部，能夠?qū)﹀仩t運行期間所產(chǎn)生的煙氣量起到分流作用，采用此設計方式可以將再熱蒸汽出口溫度控制在負荷范圍內(nèi)。在對擋板進行調(diào)節(jié)之后，煙氣會匯集在一起，并且經(jīng)過2個尾部煙道引入回轉(zhuǎn)式空氣預熱器。

2 煙氣擋板控制機理

2.1 煙氣擋板控制原理

在對再熱汽溫進行調(diào)節(jié)控制時主要是通過過熱器/再熱器煙氣擋板控制實現(xiàn)，這樣能夠?qū)υ贌崞麥貙嵤蚀_控制。在控制出口煙氣擋板時，需要按照額定再熱器溫度設定在540 ℃左右，在此期間操作人員還需要對再熱蒸汽溫度設定值偏差進行校正，對比分析該再熱蒸汽溫度與再熱器平均出口溫度，所產(chǎn)生的偏差會作用到煙氣擋板主調(diào)節(jié)器，這樣能夠控制再熱汽溫。

2.2 煙氣擋板控制存在的問題

在實際應用期間，煙氣擋板調(diào)節(jié)的總控制站投自動，在總控制站中所執(zhí)行的各項操作能夠使再熱器煙氣擋板直接動作，并且聯(lián)動過熱器煙氣擋板，此時過熱器煙氣擋板與再熱器煙氣擋板之間的開度之和在120 %左右。在對再熱汽溫進行調(diào)節(jié)時主要通過應用煙氣擋板實現(xiàn)的，此種調(diào)節(jié)方式便于操作。然而由于調(diào)溫延遲比較長，并且在幅度上比較小，在較大程度上影響了調(diào)溫準確性。另外，經(jīng)常出現(xiàn)引風機莖葉開度大，兩側(cè)煙溫偏差太大，高溫過熱其關(guān)閉超溫較多等問題。

2.3 煙氣擋板控制優(yōu)缺點

煙氣擋板控制對于汽溫的調(diào)節(jié)具有十分重要的作用，但是它也存在著一些缺點和不足，如下文所示：

優(yōu)點：使用煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，不受煤種變化影響，部隊爐內(nèi)燃燒造成影響。

缺點：配合對沖燃燒方式可使鍋爐負荷范圍更寬廣，但調(diào)溫延遲較大，有時候擋板容易產(chǎn)生變形，使調(diào)溫的準確性不能得到保證。

3 基于目標控制實現(xiàn)煙氣擋板控制優(yōu)化

煙氣擋板會將鍋爐尾部煙道劃分為4個部分，從前后劃分主要包括過熱器煙道和再熱器煙道，按照煙道擋板位置不同，可以對不同目標溫度進行控制。

3.1 以再熱器溫度為目標控制

為了實現(xiàn)該目標控制，就需要對當前控制邏輯進行優(yōu)化改進，控制系統(tǒng)的被調(diào)節(jié)量不再以A側(cè)和B側(cè)的再熱器平均出口溫度為主，再熱器A側(cè)出口溫度主要是由該側(cè)煙氣擋板實現(xiàn)控制，再熱器B側(cè)出口溫度主要是由該側(cè)煙氣擋板實現(xiàn)控制。通過A、B側(cè)煙氣擋板對再熱蒸汽溫度進行調(diào)節(jié)可以全面提升準確性。

3.2 偏差控制分析

此次所研究的過熱器煙氣擋板與再熱器煙氣擋板實現(xiàn)聯(lián)動，這樣可以有效判斷屏式過熱器的不同側(cè)吸熱偏差，還能夠為蒸汽溫度實現(xiàn)偏差控制，有利于降低再熱器A/B側(cè)與過熱器之間的氣溫偏差。即確保過熱器煙氣擋板與再熱器煙氣擋板之間的開度之和在120 %時，能夠確保過熱器煙氣擋板在15 %范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。尤其是在煙氣擋板最小總開度高達210 %時，也會保證所有煙氣順暢流通，不會導致引風機消耗增加。

3.3 優(yōu)化煙氣擋板開度限制

在對煙氣擋板開度限制問題進行優(yōu)化調(diào)整時，可以將擋板開度限制值從30 %以內(nèi)調(diào)整為大于20 %，將擋板開度限制值從90 %以內(nèi)調(diào)整為小于100 %。這樣不僅能夠提升煙氣擋板調(diào)溫幅度，還比較符合煙道流通阻力變化。

4 鍋爐尾部煙氣擋板控制措施優(yōu)化前后的效果比較

在對鍋爐尾部煙氣擋板控制措施進行優(yōu)化之后，將4號鍋爐作為優(yōu)化試點，再熱器汽溫提升1 ℃，在提升之后能夠明顯觀察到運行效益，圖1為鍋爐尾部煙氣擋板控制措施優(yōu)化前后的效果比較。

5 結(jié)語

綜上所述，使用煙氣擋板對再熱汽溫控制的問題表現(xiàn)在溫度調(diào)節(jié)的靈敏度較低，并且在溫度調(diào)節(jié)幅度方面也存在局限性?；谝陨戏矫?，此次研究深入探討了煙氣擋板控制優(yōu)化措施，細致地區(qū)分各個部位擋板的作用，這樣可以有效地提升再熱汽溫，并且能夠加強機組熱效率。與此同時，鍋爐運行操作人員應該加強自身理論知識學習，深入了解和掌握鍋爐受熱面的具體布置情況，并且能夠熟悉不同鍋爐的調(diào)整特性，這樣能夠更加符合鍋爐運行的實際情況。

參考文獻

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