过热器减温水在机组运行中控制

过热器减温水在机组运行中控制
锅炉蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全性和经济性的最重要的参数之一，过热汽温过高导致金属温度过高、蠕胀增强，降低管道寿命，经常超温可导致过热器管道超温爆管。

过热蒸汽温度过低将会降低全厂热效率，一般过热器汽温每降低5—10℃热效率减低1%。

运行规程要求对过热蒸汽温度的控制不超过额定值（给定值）的-10—+5℃。

蒸汽温度控制对象具有惯性大、滞后大、非线性、强耦合的特性，另外影响汽温的因素很多例如锅炉负荷、燃料量、烟气扰动（启停制粉）、减温水量（给水压力）等。

因此使用减温水稳定、准确、快速的控制汽温是非常有必要的。

一、过热器减温器的概述及特点
1、减温水概述
过热器喷水减温又称为混合式减温器，其原理是将减温水直接喷入过热蒸汽中使其雾化，吸热蒸发，达到降低蒸汽温度的目的。

大型锅炉减温水一般分为一、二级两级，过热器一级减温水量比二级减温水多50%左右，主要用于保护屏式过热器防止其管壁超温，同时对过热汽温进行粗调；二级减温水是在中间点温度稳定的基础上对过热汽温进行细调，两级减温水有助于减少左右两侧的汽温偏差。

2、减温水调节汽温的特点
利用高压给水喷入过热蒸汽中调节汽温，结构简单，调节灵敏，减温器出口汽温延迟的时间仅5—10s；调节幅度可达100℃；压力损失小，一般不超过50KPa。

但由于减温水喷入后与过热器混合，要求减温水的品质不能低于蒸汽品质。

一级减温水投入的原则是保护屏过不超温兼顾汽温调整在正常范围，二级减温水量在保证汽温正常的尽量少投或不投，同时由于二级减温水靠近过热器出口。

水量变化对汽温变化影响较快、较大，运行中禁止大幅度操作，防止汽温突升突降。

喷水减温造成的能量损失是必然的，系统设计时应尽力减少这种损失，在给水压力能够满足喷入过热蒸汽要求时，应尽量采用高温度的减温水，减少不可逆能量损失，同时也能减少对过热器热冲击。

减温水喷入量的大小一定要考虑到能否被完全汽化的问题，喷水后的蒸汽温度至少高于相应的饱和温度15℃。

应尽量避免减温水量大幅波动，减温水量大幅波动不仅会影响主汽温的变化，还会引起主汽压的变化，而主汽压波动又影响燃料量的波动，如此反复变化进入一个恶性循环，最终导致整个锅炉燃烧参数不稳定。

二、本厂过热器减温水配置
本厂过热器减温水采用两级，一级减温水在低温过热器和屏式过热器之间喷入，二级减温水在屏过和高过之间喷入。

减温水源有给水泵出口和省煤器出口两路，在不同的运行工况下采用不同水源。

在两路减温水母管上都设有逆止阀，防止两路减温水互串，在各级减温水管路上设有压力测点和流量测点，以便监视减温水系统工作正常。

三、过热器减温水在各运行工况对汽温的调整
1、减温水在机组冷态启动时的使用
在机组启动初期，蒸汽流量较小，汽温与减温水的温差小，极易出现减温水不能完全被汽化，造成汽温突降，各段管壁温度大幅波动；另一方面由于省煤器出口给水压力与主汽压相差较小，减温效果较差，所以采用给水泵路作为水源。

由于上述原因，在机组启动期间应尽量采用调节给水量、燃料量、风量等手段调节汽温，减少使用减温水。

在机组启动中，给水流量不易过大，给水流量大，通过361阀（启动分离器贮水罐溢流调节阀）排到凝汽器的水量就大，热损失增多；另一方面，给水量增加后，相应的燃料量增加，但锅炉实际产生的蒸汽量并没有相应增加，大部分的热量都由进入启动分离器储水罐的
水带入了凝汽器，同时由于燃料量增加，对流受热面的吸热量同时增加，造成主蒸汽温度升得更高，所以在保证锅炉安全的基础上应尽量降低给水流量。

控制总风量不超过35%，同时相应减少启动过程中的油量投入，降低启动油枪压力，减少初期投入的燃料量。

在启动油枪的投运过程中精心操作，防止燃料输入过快引起超温现象。

此外，对启动系统的高、低压旁路精心调整，保证在旁路门开度不大的前提下完成汽机的冲转并网。

对于磨煤机的投运，也要按照运行说明书中的要求，优先投入上层的燃烧器。

建议在启动过程中采用上述方法控制汽温满足启动曲线的要求，减少减温水的使用。

2、减温水在机组滑停过程中对汽温的影响
所谓滑参数停机，就是逐渐降低主蒸汽和再热蒸汽参数进行减负荷，直至达到要求的参数后停机、停炉。

当按给定曲线停机时，在中、低负荷段，汽温波动幅度较大，达到80-100℃，波动速率较高，难以控制。

造成这种现象的原因是主蒸汽、再热蒸汽减温水量过大，达到该运行工况下主汽流量的40％左右，减温后蒸汽温度接近对应压力下的饱和温度；同时，由于滑参数停机是变负荷工况，汽温受到燃料、燃烧状况、风量及给水温度等因素影响较大。

无论在自动或手动控制模式下进行调整时，都较难保证汽温的稳定下滑。

应随锅炉的汽温特性，对汽温进行分段控制，主要以燃料的增、减来控制负荷、压力以及蒸汽温度的变化，减温水仅作汽温细调手段，且减温水量要保持在一定范围内，即10％-20％主蒸汽流量内，不宜过大。

针对机组的汽温特性，滑参数停机时对蒸汽参数进行分段控制，一般可分为中、高负荷段、中间负荷段、低负荷段3段控制。

各阶段操作如下：中、高负荷段，即60％额定负荷以上时，以降负荷、降压力为主，主蒸汽维持额定温度或略有降低，这样减温水量可保持不变或有所降低；还要考虑再热蒸汽温度不能低于主蒸汽温度30℃，以防止高、中压缸分缸处温差和热应力过大；中间负荷段，即40％-60％额定负荷内，由于再热汽温有所降低，与主汽温度偏差增大，应适当地降低主汽温度，其降温幅度及速率视减温水量而定。

如果减温水量较小，降温幅度可适度加大，低负荷段，即负荷小于40％额定负荷时，随负荷降低，主蒸汽温度均匀、线性降低，降温幅度较大，可达到120-150℃；在低负荷段操作中，由于主汽流量较小，汽温易受各种因素影响，波动较大，此时应主要满足降温要求，严格控制降负荷率，一般为0．25％左右，降压率也会相应较小。

汽温自动调整的优化，可以使汽温相对稳定，但在低负荷时，建议汽温调节投入手动方式，避免自动方式产生的频繁调节对汽温产生影响。

3、减温水在机组正常运行时调节汽温
汽温调节可以分为烟气侧调整、蒸汽侧的调整，烟气侧的调节过程惯性大；而蒸汽侧的调节相对比较灵敏。

因此正常运行过程中，应保持减温器具有一定的开度，使减温水对汽温调节有一定裕度，一般应大于7%；如果减温器已经关完或开度很小时，应及时对水煤比进行调整，使汽温回升，减温器开启，在吹灰过程中出现汽温低时，应先停止吹灰；使汽温回升稳定后再考虑是否继续吹灰。

如果各级减温器开度均比较大时（若大于60%），同时也应从燃烧侧调整，或对炉膛进行吹灰，以关小各级减温器，使其具有足够的调节余量。

总之，在机组正常运行时，各级减温器后的温度在不同工况下是不相同的。

应加强对各级减温器后温度的监视，并做到心中有数，以便在汽温异常时作为调整的参考。

避免汽温大幅度波动。

4、减温水在事故工况下使用情况
发生事故时，根据负荷，给煤量变化要及时调整给水流量，保证中间点过热度为正，变化范围为20—60℃，防止蒸汽带水，必要时可紧急停运一台给水泵，但必须保证省煤器入口流量不能低于最低保护值，在事故工况下更要慎投减温水，保证中间点过热度。