煙氣調(diào)節(jié)

1、改變火焰中心位置利用擺動(dòng)式燃燒器上下擺動(dòng)改變噴口傾角，以及開(kāi)大上排或下排二次風(fēng)，均能改變火焰中心在爐膛高度方向的位置，從而改變爐膛出口處的煙氣溫度，即改變了流過(guò)過(guò)熱器和再熱器的煙氣溫度，借此可調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽與再熱蒸汽溫度。

2、采用煙氣再循環(huán)它是同時(shí)改變煙氣溫度與煙氣流量的調(diào)節(jié)蒸汽溫度的方法。用再循環(huán)風(fēng)機(jī)由省煤器后部抽取一部分煙氣送入爐膛，使煙氣的溫度下降、流量增大，這就能改變對(duì)流受熱面與輻射受熱面的吸熱比例。煙氣再循環(huán)主要用來(lái)調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度，還起保護(hù)高溫對(duì)流過(guò)熱器不超溫的作用。改變循環(huán)煙氣量的大小，可控制再熱蒸汽溫度在許可范圍內(nèi)。煙氣再循環(huán)調(diào)溫的缺點(diǎn)是：循環(huán)風(fēng)機(jī)消耗能量，使廠用電量增大；煙氣流速升高，受熱面的飛灰磨損有所加據(jù)。

3、采用煙道擋板將對(duì)流煙道分隔成兩個(gè)并聯(lián)煙道，其中一個(gè)煙道中裝再熱器，另一個(gè)煙道中裝低溫過(guò)熱器或省煤器。分隔煙道下部裝有煙道擋板，改變兩煙道擋板開(kāi)度，就可改變流過(guò)兩煙道的煙氣比例。如，負(fù)荷降低時(shí)，開(kāi)大裝有再熱器一側(cè)的煙道擋板，關(guān)小另一側(cè)煙道擋板，就可使再熱蒸汽溫度有所提高。采用這種方法調(diào)節(jié)汽溫，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，但有時(shí)擋板容易產(chǎn)生熱變形，使調(diào)溫的準(zhǔn)確性變差。2100433B

煙氣側(cè)汽溫調(diào)節(jié)煙氣再循環(huán)

鍋爐尾部煙道中的一部分低溫?zé)煔?250～350℃)通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛，改變鍋爐的輻射和對(duì)流受熱面的吸熱量比例，從而調(diào)節(jié)蒸汽的溫度。顯然，汽溫調(diào)節(jié)能力與煙氣再循環(huán)量，送入爐膛的位置，以及抽煙點(diǎn)的位置有關(guān)。煙氣再循環(huán)對(duì)鍋爐熱力特性的影響（如圖1：煙氣再循環(huán)對(duì)鍋爐熱力特性的影響圖所示）。（1-爐膛；2-高溫過(guò)熱器；3-高溫再熱器；4-低溫過(guò)熱器；5-省煤器；6-去空氣預(yù)熱器；7-爐膛出口煙溫）。其中(a)再循環(huán)煙氣從爐膛下部送入；(b)再循環(huán)煙氣從爐膛上部送入。

從爐膛底部送入時(shí)，爐膛溫度水平下降，爐膛輻射吸熱量減小，結(jié)果是爐膛出口煙溫幾乎不變，由于煙氣流量增加，導(dǎo)致流速增大，煙氣側(cè)的放熱系數(shù)增加，對(duì)流傳熱量增加，汽溫升高。此外，由于降低了爐膛溫度水平，爐內(nèi)氧濃度降低，抑制NO_x的生成量，減少污染。由于熱負(fù)荷的降低，可防止水冷壁管內(nèi)傳熱惡化。

從爐膛上部煙窗附近送入時(shí)，爐膛輻射吸熱量改變很小，但使?fàn)t膛出口煙溫顯著降低，靠近煙窗的高溫過(guò)熱器的傳熱量溫壓減小，傳熱量降低。在煙氣行程后部的受熱面，煙氣量增加而引起的強(qiáng)化傳熱作用大于溫壓減少的影響，使得吸熱量增加。總的來(lái)說(shuō)，此時(shí)對(duì)汽溫調(diào)節(jié)作用不大。但是，這樣做會(huì)降低和均勻爐膛出口煙溫，防止對(duì)流過(guò)熱器結(jié)渣及減少其熱偏差，保護(hù)屏式及其它高溫過(guò)熱器。同時(shí)設(shè)計(jì)爐膛上部和下部?jī)山M入口，當(dāng)負(fù)荷低時(shí)從爐膛下部送入，起調(diào)溫作用，負(fù)荷高時(shí)從上部送入，起保護(hù)受熱面的作用。

總的說(shuō)來(lái)，采用煙氣再循環(huán)時(shí)，再循環(huán)風(fēng)機(jī)工作條件比較惡劣，使鍋爐排煙熱損失增加，鍋爐效率略有下降。煙氣再循環(huán)多用于燃油鍋爐的再熱汽溫調(diào)節(jié)。

煙氣側(cè)汽溫調(diào)節(jié)采用煙氣檔板

把尾部煙道分成兩部分，利用檔板開(kāi)度的大小來(lái)改變流過(guò)煙道中煙氣流量，從而改變過(guò)熱器的吸熱量。煙氣擋板主要用來(lái)調(diào)節(jié)再熱汽溫，其設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。缺點(diǎn)是檔板開(kāi)度與汽溫變化不成線性關(guān)系；有效開(kāi)度范圍窄，一般小于40%；不能在高溫區(qū)工作，煙溫不高于400℃。

如圖2：煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫原理圖所示（1-過(guò)熱器；2-煙道隔墻；3-再熱器； 4-省煤器；5-煙氣擋板）所示，把尾部煙道分隔成兩個(gè)并聯(lián)的煙道，在主煙道中布置再熱器，旁通煙道中布置低溫過(guò)熱器或省煤器，也可以不布置受熱面。額定負(fù)荷時(shí)兩個(gè)煙道的煙氣流量保持一定比例(例如69：31)，鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，關(guān)小旁路煙道的煙氣擋板，保持主煙道內(nèi)煙氣的流量，可以保持再熱汽溫不變。

也可在主煙道及旁通煙道中同時(shí)裝設(shè)調(diào)節(jié)檔板。當(dāng)再熱汽溫降低時(shí)，開(kāi)大低溫再熱器側(cè)的煙氣擋板，使通過(guò)煙氣流量增加，從而提高再熱汽溫。而同時(shí)關(guān)小低溫過(guò)熱器側(cè)的煙氣擋板，使通過(guò)低溫過(guò)熱器的煙氣流量減少，過(guò)熱汽溫下降。此時(shí)，過(guò)熱汽溫變化則通過(guò)噴水減溫器的噴水量調(diào)節(jié)來(lái)維持過(guò)熱汽溫。

大容量鍋爐多在豎井煙道中，采用低溫再熱器與低溫過(guò)熱器并列布置的方式，即在主煙道布置低溫再熱器，在旁路煙道布置低溫過(guò)熱器。低溫再熱器受熱面積占整個(gè)再熱器受熱面積的3/4左右，其蒸汽焓增占整個(gè)再熱蒸汽焓增的50%～60%。確保在擋板調(diào)節(jié)時(shí)有較大的調(diào)溫幅度。

如圖3：擋板調(diào)節(jié)時(shí)煙氣流量隨鍋爐負(fù)荷的變化圖所示，表示出負(fù)荷變化時(shí)由于擋板的調(diào)節(jié)使流經(jīng)兩個(gè)煙道的煙氣量發(fā)生變化的情況。如圖4：擋板調(diào)節(jié)時(shí)汽溫隨負(fù)荷的變化圖所示（A-擋板全開(kāi)時(shí)汽溫特性；B-擋板調(diào)節(jié)后汽溫特性）表示過(guò)熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度的變化情況。其中(a)過(guò)熱汽溫；(b)再熱汽溫。煙氣調(diào)節(jié)擋板設(shè)置在主、旁煙道的省煤器下方。這樣布置的好處是：由于該處煙氣溫度稍低，擋板不易過(guò)熱，變形量小，可保證擋板工作的安全；在省煤器出口的煙道截面可以收縮，使擋板的長(zhǎng)度可相應(yīng)縮短，重量減輕，剛性增強(qiáng)，并使驅(qū)動(dòng)力矩可相應(yīng)減小。主煙道和旁路煙道的擋板采用反向聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)方式，兩角度之和保持為90°，在鍋爐負(fù)荷變化范圍之內(nèi)，主煙道的理論調(diào)節(jié)角度為40°～60°。因?yàn)樵谶@樣調(diào)節(jié)范圍內(nèi)是擋板調(diào)節(jié)的靈敏區(qū)，即擋板改變單位角度后引起的煙氣變化量較大，使傳熱量和汽溫變化值亦較大，調(diào)節(jié)靈敏度高。另外，在這樣角度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，擋板的局部阻力系數(shù)較小，因而可降低引風(fēng)機(jī)的電耗。

采用煙氣擋板調(diào)節(jié)方法可能存在的問(wèn)題。因擋板受熱發(fā)生不規(guī)則變形，或轉(zhuǎn)動(dòng)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生卡澀而不能正常動(dòng)作，從而無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)；由于理論設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)有較大出入，使調(diào)節(jié)超出可能范圍。也就是說(shuō)，在擋板的可調(diào)范圍內(nèi)，難以達(dá)到正常汽溫值。有時(shí)，為了使汽溫盡可能接近規(guī)定值，往往造成主煙道(或旁路煙道)中的煙速不是過(guò)高，就是過(guò)低，從而使受熱面的管子磨損加劇，或發(fā)生嚴(yán)重積灰，影響鍋爐的運(yùn)行安全和經(jīng)濟(jì)性。

煙氣側(cè)汽溫調(diào)節(jié)改變火焰中心位置

最常用的改變火焰中心位置的方法是采用擺動(dòng)式燃燒器。擺動(dòng)式燃燒器多用于燃燒器四角布置鍋爐。上下擺動(dòng)燃燒器，使煤粉火炬上下傾斜，改變火焰中心的位置，從而改變爐膛出口煙氣溫度，調(diào)節(jié)過(guò)熱或再熱汽溫。在用擺動(dòng)燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫時(shí)，由于它同時(shí)作用于再熱器和過(guò)熱器，即調(diào)節(jié)時(shí)再熱汽溫和過(guò)熱汽溫是同向變化。這對(duì)在爐膛上部和爐膛出口附近布置有較多受熱面的過(guò)熱器或再熱器的汽溫調(diào)節(jié)特別有利，具有較大的靈敏度。一般燃燒器擺動(dòng)可達(dá)±20°～30°，爐膛出口煙溫變化約110～140℃，調(diào)溫幅度可達(dá)40～60℃。運(yùn)行中當(dāng)燃燒器擺動(dòng)角度較大時(shí)，應(yīng)注意有可能造成爐膛出口或冷灰斗處結(jié)渣。

對(duì)于前墻布置多層燃燒器，可通過(guò)投運(yùn)不同層次燃燒器的方法改變火焰中心位置來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。改變火焰中心位置的調(diào)溫方法調(diào)節(jié)靈敏，慣性很小，但不精細(xì)，常用噴水減溫等其它調(diào)溫方法配合使用。

用擺動(dòng)式燃燒器進(jìn)行汽溫調(diào)節(jié)時(shí)，理想的調(diào)節(jié)特性使燃燒器擺角變化對(duì)再熱汽溫和過(guò)熱汽溫的調(diào)節(jié)幅度能與再熱器和過(guò)熱器的汽溫特性所具有的汽溫變化率之間達(dá)到“匹配”。這樣，在鍋爐出力改變時(shí)，兩者能實(shí)現(xiàn)“同步”的調(diào)節(jié)，從而可不用或只用少量減溫水對(duì)汽溫進(jìn)行校正的細(xì)調(diào)節(jié)。

由于用擺動(dòng)式燃燒器調(diào)溫具有調(diào)溫幅度大、時(shí)滯小，對(duì)于過(guò)熱器和再熱器采用高溫布置情況下，受熱面積少及鍋爐鋼耗較低等優(yōu)點(diǎn)，使它成為現(xiàn)代大型鍋爐，特別是四角切圓燃燒的鍋爐進(jìn)行再熱汽溫調(diào)節(jié)的主要方法。多次試驗(yàn)結(jié)果表明，每改變噴嘴擺角±1℃，大體上可改變?cè)贌崞鞒隹谄麥?℃。對(duì)于燃用灰熔點(diǎn)較低的燃料，考慮到結(jié)渣、腐蝕的危險(xiǎn)，上擺角度不能太大。

從煙氣側(cè)對(duì)汽溫進(jìn)行調(diào)節(jié)的原理是：從煙氣側(cè)改變過(guò)熱器或再熱器的傳熱特性，影響蒸汽的焓增，改變汽溫。實(shí)現(xiàn)的途徑有：改變通過(guò)過(guò)熱器的煙氣流量，即試圖改變傳熱系數(shù)；改變煙溫，即試圖改變溫壓。

（1）調(diào)節(jié)慣性或延遲時(shí)間要小，即靈敏度高；

（2）調(diào)節(jié)范圍要大；

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；

（4）對(duì)循環(huán)效率的影響要??；

（5）附加的金屬和設(shè)備的消耗要少；

（6）盡可能起到保護(hù)金屬的作用。 2100433B