煙氣調(diào)節(jié)簡介

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，即改變了流過過熱器和再熱器的煙氣溫度，借此可調(diào)節(jié)過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)主要用來調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度，還起保護(hù)高溫對(duì)流過熱器不超溫的作用。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，改變兩煙道擋板開度，就可改變流過兩煙道的煙氣比例。如，負(fù)荷降低時(shí)，開大裝有再熱器一側(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-高溫過熱器；3-高溫再熱器；4-低溫過熱器；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?？偟膩碚f，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)流過熱器結(jié)渣及減少其熱偏差，保護(hù)屏式及其它高溫過熱器。同時(shí)設(shè)計(jì)爐膛上部和下部兩組入口，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。

總的說來，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，利用檔板開度的大小來改變流過煙道中煙氣流量，從而改變過熱器的吸熱量。煙氣擋板主要用來調(diào)節(jié)再熱汽溫，其設(shè)備簡單，操作方便。缺點(diǎn)是檔板開度與汽溫變化不成線性關(guān)系；有效開度范圍窄，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)，開大低溫再熱器側(cè)的煙氣擋板，使通過煙氣流量增加，從而提高再熱汽溫。而同時(shí)關(guān)小低溫過熱器側(cè)的煙氣擋板，使通過低溫過熱器的煙氣流量減少，過熱汽溫下降。此時(shí)，過熱汽溫變化則通過噴水減溫器的噴水量調(diào)節(jié)來維持過熱汽溫。

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-擋板全開時(shí)汽溫特性；B-擋板調(diào)節(jié)后汽溫特性）表示過熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度的變化情況。其中(a)過熱汽溫；(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，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)中的煙速不是過高，就是過低，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)作用于再熱器和過熱器，即調(diào)節(jié)時(shí)再熱汽溫和過熱汽溫是同向變化。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，可通過投運(yùn)不同層次燃燒器的方法改變火焰中心位置來達(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)再熱汽溫和過熱汽溫的調(diào)節(jié)幅度能與再熱器和過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：改變通過過熱器的煙氣流量，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)簡單可靠；

（4）對(duì)循環(huán)效率的影響要小；

（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