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1000MW二次再热机组汽温偏差特性分析与调整策略研究
文章字数:1343
摘要:本文针对1000MW二次再热机组,分析温偏差形成机理,揭示深度调峰工况下汽温偏差动态特性,提出燃烧系统协同控制、受热面流量动态分配等优化策略。实际应用中,二次再热汽温偏差显著降低,深度调峰负荷下汽温得到提高,机组运行经济性与安全性得以提升。
关键词:1000MW二次再热机组;汽温偏差;特性;策略
一、二次再热机组汽温偏差形成机理分析
1.燃烧过程不均匀性影响
二次再热机组的锅炉燃烧系统较为复杂,八角切圆锅炉内部两侧煤粉分配及风量配比等参数存在差异,导致炉膛内温度场分布不均。燃烧器区域局部热负荷过高或过低,会直接改变受热面吸热量,进而形成水平方向的主汽温偏差;火焰中心偏移会加剧垂直方向的温度梯度,进一步扩大偏差范围。
2.受热面结构特性差异
二次再热系统包含高压低温再热器、高压高温再热器、低压低温再热器、低压高温再热器等多级受热面,各部件材质、管径及布置方式存在差异。烟气走廊效应导致局部烟气流速偏差可达30%以上,使对应区域受热面换热系数显著变化;高压再热器与低压再热器并列布置时,烟气侧热负荷分配不均直接引发再热汽温偏差。
二、二次再热机组汽温偏差动态特性研究
1.负荷变动工况偏差演变
在负荷升、降过程中,锅炉给水流量调节较燃料量与风量调节存在滞后性,导致炉膛热负荷与蒸汽流量匹配失衡。在1000MW至247MW负荷变动区间,主汽温偏差呈现A、B侧汽温交替的非线性特征,峰值偏差通常出现在50%至30%负荷段;再热蒸汽因比热容较小,其温度波动幅度较过热蒸汽高出15%至20%。
2.燃烧调整操作响应特性
二次风门开度调整后,炉膛压力场重建需要8~12分钟,期间烟气偏转角度持续变化,导致受热面吸热量呈现周期性波动。燃烧器摆角调节对汽温的影响存在3~5分钟延迟,且调节幅度超过5°时易引发燃烧不稳定,A、B侧汽温极易出现大幅度偏差。
三、汽温偏差调整策略优化
1.燃烧系统协同控制
采用多燃烧器分层配风技术,通过调整二次风箱压力分布实现煤粉燃烧同步性优化。根据燃烧试验结果,确定深度调峰负荷时磨煤机运行方案以减小汽温偏差;待负荷稳定后,再调整送风机出力、八角分风道调节门开度、二次风门开度及燃烧器摆角,提高主汽温以尽可能达到额定参数。
2.受热面流量动态分配
过热器受热面控制:燃烧器摆角角度≯70%,否则切圆不稳定,易造成汽温交叉;当出现主汽温两侧偏差时,维持SOFA风挡板开度,避免两侧汽温反复交替升降;深度调峰负荷时,设定氧量偏置0.5~1,最下层辅助风挡板开度>30%,维持富氧燃烧以保证火检稳定。
再热器系统通过烟气再循环风机与高、低压侧烟气挡板调整:400MW以上运行3台烟再风机以尽可能达到汽温额定参数;深调时可全停以维持过冷度,保证省煤器不汽化,负荷稳定后再启动以逐渐提高再热汽温。高负荷时,通过开大或关小高、低压烟气挡板调整两侧烟气量,使二次再热汽温平衡,调整时需注意防止壁温超限。
结语
本文通过对1000MW二次再热机组汽温偏差的形成机理与动态特性进行分析,提出了燃烧系统协同控制与受热面流量动态分配策略。经实践验证,这些策略可有效缩小汽温偏差,尤其在深度调峰工况下能稳定汽温参数。该研究成果为同类机组的安全经济运行提供了技术参考,后续可结合智能算法优化控制逻辑,进一步提升汽温调节的响应速度与精度。
参考文献:
[1]夏皓,宫泽.1000MW机组深度调峰汽温偏差分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(10):252-253.
作者单位:国家能源博兴发电有限公司
关键词:1000MW二次再热机组;汽温偏差;特性;策略
一、二次再热机组汽温偏差形成机理分析
1.燃烧过程不均匀性影响
二次再热机组的锅炉燃烧系统较为复杂,八角切圆锅炉内部两侧煤粉分配及风量配比等参数存在差异,导致炉膛内温度场分布不均。燃烧器区域局部热负荷过高或过低,会直接改变受热面吸热量,进而形成水平方向的主汽温偏差;火焰中心偏移会加剧垂直方向的温度梯度,进一步扩大偏差范围。
2.受热面结构特性差异
二次再热系统包含高压低温再热器、高压高温再热器、低压低温再热器、低压高温再热器等多级受热面,各部件材质、管径及布置方式存在差异。烟气走廊效应导致局部烟气流速偏差可达30%以上,使对应区域受热面换热系数显著变化;高压再热器与低压再热器并列布置时,烟气侧热负荷分配不均直接引发再热汽温偏差。
二、二次再热机组汽温偏差动态特性研究
1.负荷变动工况偏差演变
在负荷升、降过程中,锅炉给水流量调节较燃料量与风量调节存在滞后性,导致炉膛热负荷与蒸汽流量匹配失衡。在1000MW至247MW负荷变动区间,主汽温偏差呈现A、B侧汽温交替的非线性特征,峰值偏差通常出现在50%至30%负荷段;再热蒸汽因比热容较小,其温度波动幅度较过热蒸汽高出15%至20%。
2.燃烧调整操作响应特性
二次风门开度调整后,炉膛压力场重建需要8~12分钟,期间烟气偏转角度持续变化,导致受热面吸热量呈现周期性波动。燃烧器摆角调节对汽温的影响存在3~5分钟延迟,且调节幅度超过5°时易引发燃烧不稳定,A、B侧汽温极易出现大幅度偏差。
三、汽温偏差调整策略优化
1.燃烧系统协同控制
采用多燃烧器分层配风技术,通过调整二次风箱压力分布实现煤粉燃烧同步性优化。根据燃烧试验结果,确定深度调峰负荷时磨煤机运行方案以减小汽温偏差;待负荷稳定后,再调整送风机出力、八角分风道调节门开度、二次风门开度及燃烧器摆角,提高主汽温以尽可能达到额定参数。
2.受热面流量动态分配
过热器受热面控制:燃烧器摆角角度≯70%,否则切圆不稳定,易造成汽温交叉;当出现主汽温两侧偏差时,维持SOFA风挡板开度,避免两侧汽温反复交替升降;深度调峰负荷时,设定氧量偏置0.5~1,最下层辅助风挡板开度>30%,维持富氧燃烧以保证火检稳定。
再热器系统通过烟气再循环风机与高、低压侧烟气挡板调整:400MW以上运行3台烟再风机以尽可能达到汽温额定参数;深调时可全停以维持过冷度,保证省煤器不汽化,负荷稳定后再启动以逐渐提高再热汽温。高负荷时,通过开大或关小高、低压烟气挡板调整两侧烟气量,使二次再热汽温平衡,调整时需注意防止壁温超限。
结语
本文通过对1000MW二次再热机组汽温偏差的形成机理与动态特性进行分析,提出了燃烧系统协同控制与受热面流量动态分配策略。经实践验证,这些策略可有效缩小汽温偏差,尤其在深度调峰工况下能稳定汽温参数。该研究成果为同类机组的安全经济运行提供了技术参考,后续可结合智能算法优化控制逻辑,进一步提升汽温调节的响应速度与精度。
参考文献:
[1]夏皓,宫泽.1000MW机组深度调峰汽温偏差分析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(10):252-253.
作者单位:国家能源博兴发电有限公司