一种用于火力发电厂锅炉的利用蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法
【专利摘要】一种用于火力发电厂锅炉的利用蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，其特征在于，包括步骤1，在锅炉炉膛燃烧正常的条件下，将蒸汽引入到吹灰枪中；步骤2，利用所述吹灰枪中的蒸汽对所述锅炉中的至少一级过热器、至少一级再热器的不同区域、部位的受热面，根据其温度分布进行有差别吹灰，以改变所述过热器、再热器不同区域、部位的表面积灰程度；判断所述过热器、再热器某级的出口各个不同区域、部位的汽温偏差是否达到预定的要求：如需提升所述过热器、再热器某级的某一区域、部位的汽温，则在步骤2中增大对所述过热器、再热器该级这一区域、部位所对应受热面的吹灰强度和/或减小对所述过热器、再热器该级其它区域、部位所对应受热面的吹灰强度；反之亦然。
【专利说明】一种用于火力发电厂锅炉的利用蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，尤其涉及一种用于火力发电厂锅炉的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法。
【背景技术】
[0002]目前火电厂锅炉运行时较多的存在汽温(包括主汽温、再热汽温)偏差较大的情况。导致汽温偏差的因素较多，一般情况下，产生汽温偏差的原因可归结为两类:一是烟气侧偏差，二是工质侧偏差。烟气侧偏差主要指烟气流量、温度等存在差异，从而使传热量不同，使工质的吸热量发生变化，最终影响受热面出口的工质温度，导致偏差的产生。对于切向燃烧方式的锅炉，由于炉膛出口处存在烟气流残余扭转，会引起在水平烟道左右两侧产生较大的烟气流速及温度偏差，这就使得两侧受热面吸热量出现一定程度的偏差，最终使得汽温出现偏差，而且往往锅炉容量越大，这种偏差情况也越明显；而对于对冲燃烧方式的锅炉，虽无烟气扭转残余问题，但诸如煤粉分布不均，各层二次风左右侧流量不同等因素，也会导致火焰分布不均，产生热偏差，此外炉膛燃烧的不均也会导致烟温、烟速不均，从而造成吸热不均，最终造成汽温偏差。而工质侧偏差主要是在受热面的不同位置，由于通过的工质流量不同，造成工质温升不一样，即使在传热量相同的前提下，工质流量小的一侧工质温度要高于流量大的一侧，最终导致受热面出口汽温不同。在某些情况下，烟气侧偏差与工质侧偏差相互叠加，导致汽温偏差的程度加剧，严重影响锅炉的安全经济运行。
[0003]若烟温偏差过大，可能使局部水冷壁管道的安全受到影响，尤其是在高负荷区域燃烧产生偏差时，可能造成部分管壁超温。甚至导致过热器、再热器超温爆管，加重高温腐蚀，影响锅炉设备的安全性；而烟温的偏差进而会引起汽温的偏差，势必又导致减温水大量投入，尤其是针对再热汽温偏差较大而投入的减温水，将严重影响机组的经济性，并且当出现汽温偏差较大时，为了控制某侧的汽温不超温，往往导致平均主汽温或再热汽温较低，这又进一步降低了机组经济性。另外，当汽轮机不同侧的进汽温度偏差较大时，会对汽轮机产生较大损伤，偏差达到一定值时甚至要打闸停机。
[0004]目前，传统的办法主要是采用减温水、燃烧器摆角和燃尽风的方式进行调整。
[0005]上述调节手段对降低汽温偏差具有一定的作用，但在实际的汽温调整过程中，受客观因素限制，上述调节手段存在着以下不足:
[0006](I)当再热汽温偏差较大时，采用减温水调节，会导致汽轮机中、低压缸蒸汽流量增加，相应增加了中低压缸的功率，这就相当于机组的再热循环中增加了一个中压(朗肯)循环，导致整个机组经济性下降，并且其调节幅度也有限，往往在减温水用至极限时，依然不能解决问题。
[0007](2)燃烧器摆角向上摆动时，射流与水平面成一夹角，水平分速度与切向旋转动量矩小，使外推力减小，实际切圆和气流残余扭矩减小，从而减少水平烟道两侧烟气流速及温度偏差，最终减少汽温偏差，但是其调整幅度也是有限的，此外，若摆角向上调整的幅度过大，燃烧器易出现加速磨损甚至烧毁，不利于设备的安全运行。并且，火焰中心过高，煤粉在炉内停留时间过短，导致飞灰含碳量上升，降低锅炉效率。
[0008](3)开启燃尽风，可减弱炉膛出口烟气的旋转强度，平衡两侧的烟气流量，从而减小过热器汽温和再热器汽温偏差。但该方法主要是针对炉膛出口处存在烟气流残余扭转引起的汽温偏差，而且开启燃尽风会一定程度上降低再热汽温，而且也会导致煤粉燃尽率降低，飞灰含碳量上升，因而其调整程度也受到一定制约。
[0009]另外，吹灰作为机组运行中的常规操作，目前电厂采用的蒸汽吹灰方式一般是定时吹灰，即到了某一时间运行操作人员就会执行吹灰操作，对锅炉受热面统一进行吹灰。其主要作用是去除受热面积灰和结焦，保持受热面的清洁度，提高锅炉传热效率、降低烟道流通阻力以及防止锅炉塌焦，确保锅炉运行安全。在负荷相同的情况下，伴随着受热面出现积灰或结渣，其传热系数逐步降低，受热面吸热量也相应降低。当受热面局部结渣或积灰严重时，会造成局部烟道阻塞，导致烟速不均匀，进而导致热偏差。
【发明内容】
[0010]有鉴于上述问题及现有技术的缺陷，本发明目的是提供一种能够区分调节汽温、节约能源的用于火力发电厂锅炉的利用蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法。
[0011]为实现上述目的，本发明提供了一种用于火力发电厂的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0012]步骤1，在锅炉炉膛燃烧正常的条件下，将蒸汽引入到吹灰枪中；
[0013]步骤2，利用所述吹灰枪中的蒸汽对所述锅炉中的至少一级过热器、至少一级再热器的不同区域、部位的受热面，根据其温度分布进行有差别吹灰，以改变所述过热器、再热器不同区域、部位的表面积灰程度；
[0014]步骤2包括步骤3，判断所述过热器、再热器某级的出口各个不同区域、部位的汽温偏差是否达到预定的要求:如需提升所述过热器、再热器某级的某一区域、部位的汽温，则在步骤2中增大对所述过热器、再热器该级这一区域、部位所对应受热面的吹灰强度和/或减小对所述过热器、再热器该级其它区域、部位所对应受热面的吹灰强度；如需降低所述过热器、再热器某级的某一区域、部位的汽温，则在步骤2中减小对所述过热器、再热器该级这一区域、部位所对应受热面的吹灰强度和/或增大对所述过热器、再热器该级其它区域、部位所对应受热面的吹灰强度。
[0015]其中所述步骤3中减小或增大吹灰强度的方法为减少或增加吹灰频次。
[0016]其中所述步骤3中减小或增大吹灰强度的方法为减小或增大吹灰枪中的蒸汽压力。
[0017]本发明如权利要求1所述的用于火力发电厂炉的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，还包括步骤4，所述步骤4为判断所述过热器、再热器各级的结焦、积灰程度是否在预定可控范围之内，并在步骤2中控制所述过热器、再热器各级的结焦、积灰程度，使其在可控范围之内。
[0018]其中所述吹灰枪的数量至少为两把。
[0019]本发明通过对过热汽温、再热器各级汽温不同侧对应受热面进行区分吹灰，取得了有益效果:[0020]1、通过有目的控制过热器、再热器器各级不同侧的吹灰强度，以改变过热器、再热器各级不同区域、部位受热面的表面积灰程度，从而提升低汽温侧对应受热面的传热系数或降低高汽温侧对应受热面的传热系数，达到均衡汽温的目的，提升主、再热平均汽温，提高机组运行的经济性；
[0021]2、通过实现各受热面的管屏间的吸热比例再分配，减少了各受热面间的温度偏差，减少了过热汽温和再热汽温的波动幅度，减轻受热面的金属管材因温度频繁波动产生的交变应力的影响，降低了过热器、再热器超温爆管的可能性，大大提高了设备安全性；
[0022]3、减少因盲目吹灰操作而产生的汽耗损失，提高了运行效率；
[0023]4、通过实时调整温度变化，减少了吹灰操作，降低了受热面因过度吹灰产生吹损的概率，进一步提升设备安全性。
[0024]以下将对本发明的构思、具体步骤及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【具体实施方式】
[0025]本发明提供了一种用于火力发电厂的锅炉的利用蒸汽吹灰调节汽温偏差的方法，具体包括以下步骤:
[0026]步骤1，在锅炉炉膛燃烧正常的条件下，将蒸汽引入到吹灰枪中，
[0027]步骤2，利用所述吹灰枪中的蒸汽对锅炉中过热器(包括一级、二级、和三级等各级)、再热器(包括一级、二级等各级)不同区域、部位的受热面，根据其温度分布进行有差别吹灰，以改变过热器、再热器不同区域、部位的表面积灰程度；
[0028]步骤2包括步骤3，判断过热器、再热器某级的出口汽温偏差(例如分A、B侧，也可分为A、B、C侧，甚至更多细分的区域，实际上，针对过热器、再热器每一级的每一屏都可进行温度监测，但一般吹灰枪布置的数量有限，因此区域具体细分程度取决于各吹灰枪布置的区域范围)是否达到预定的要求:如需提升过热器、再热器某级的某一侧(例如A侧)的汽温，则在步骤2中增大对过热器、再热器该级这一侧(A侧)所对应受热面的吹灰强度和/或减少对过热器、再热器该级其它侧(除A侧以外的其它区域)所对应受热面的吹灰强度；如需降低所述过热器、再热器某级的某一侧(例如A侧)的汽温，则在步骤2中减小对所述过热器、再热器该级这一侧(A侧)所对应受热面的吹灰强度和/或增大对所述过热器、再热器该级其它侧(除A侧以外的其它区域)所对应受热面的吹灰强度。
[0029]导致主、再热汽温偏差的因素较多，有差别的进行吹灰实质上是改变受热面换热系数，进而改变吸热量，实现各侧汽温的均衡。受热面积灰沾污，会导致受热面换热系数降低，换热量降低，其它条件不变情况下，蒸汽温度降低。当受热面积灰被吹除时，受热面换热系数增加，换热量增加，其它条件不变情况下，蒸汽温度增加。
[0030]具体地，当需要提高过热器、再热器某级某一侧汽温的时候，增大对过热器、再热器该级这一侧受热面的吹灰强度；或者减少对过热器、再热器该级其它侧受热面的吹灰强度；或者将增大对过热器、再热器该级这一侧受热面的吹灰强度及减少对过热器、再热器该级其它侧受热面的吹灰强度这两种方式进行结合，最终降低主、再热汽温偏差。其中所述步骤3中减小或增大吹灰强度的方法为减少或增加吹灰频次。所述步骤3中减小或增大吹灰强度的方法也可为减小或增大吹灰枪中的蒸汽压力。所述吹灰枪的数量至少为两把。[0031]与传统的把过热器和再热器作为一个整体进行调整的蒸汽吹灰技术相比较，本发明针对过热器、再热器各级不同侧受热面吸热情况进行区分调整，实时有效控制过热器、再热器各级不同侧受热面吹灰强度，既能保证过热器、再热器各级的表面清洁度在合理范围内，保证了锅炉的安全和效率，又降低了主、再热汽温不同侧的偏差，可提升平均主、再热汽温；既满足汽温偏低侧提高温度的要求，又能避免其他侧部件高温受损的危险；实现了资源的高效利用，提高了机组的经济性。
[0032]同时，本发明在实现降低主、再热汽温偏差的同时，在一定程度上会减少吹灰操作，降低了受热面因过度吹灰产生吹损的概率，进一步提升设备安全性。并且通过控制受热面积灰覆盖面积及积灰程度，从而实现对受热面间及管屏间的吸热精确控制，以避免出现受热面局部过热，确保设备安全。此外，通过调整，可以减少各受热面的金属温度的波动幅度及频度，减轻金属管材因温度波动频繁及波幅较大产生的交变应力的影响。
[0033]在本发明的较佳实施例中，本发明降低汽温偏差的方法中还可包括步骤4，步骤4通过判断过热器、再热器各级的结焦、积灰程度是否在预定可控范围之内，并在步骤2中控制过热器、再热器各级的结焦、积灰程度，使其在可控范围之内。此步骤在为降低主、再热汽温偏差而减少对受热面的吹灰强度的同时，需确保该受热面结焦、积灰情况在可控范围之内，以防止出现大面积焦块脱落而影响机组安全运行。当然，在其他实施例中，也可不设置该步骤，本实施例对此不做限制。
[0034]以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可得到的，均在本发明保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于火力发电厂锅炉的利用蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1，在锅炉炉膛燃烧正常的条件下，将蒸汽引入到吹灰枪中； 步骤2，利用所述吹灰枪中的蒸汽对所述锅炉中的至少一级过热器、至少一级再热器的不同区域、部位的受热面，根据其温度分布进行有差别吹灰，以改变所述过热器、再热器不同区域、部位的表面积灰程度； 步骤2包括步骤3，判断所述过热器、再热器某级的出口各个不同区域、部位的汽温偏差是否达到预定的要求:如需提升所述过热器、再热器某级的某一区域、部位的汽温，则在步骤2中增大对所述过热器、再热器该级这一区域、部位所对应受热面的吹灰强度和/或减小对所述过热器、再热器该级其它区域、部位所对应受热面的吹灰强度；如需降低所述过热器、再热器某级的某一区域、部位的汽温，则在步骤2中减小对所述过热器、再热器该级这一区域、部位所对应受热面的吹灰强度和/或增大对所述过热器、再热器该级其它区域、部位所对应受热面的吹灰强度。
2.如权利要求1所述的用于火力发电厂锅炉的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，其中所述步骤3中减小或增大吹灰强度的方法为减少或增加吹灰频次。
3.如权利要求1所述的用于火力发电厂锅炉的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，其中所述步骤3中减小或增大吹灰强度的方法为减小或增大吹灰枪中的蒸汽压力。
4.如权利要求1所述的用于火力发电厂炉的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，还包括步骤4，所述步骤4为判断所述过热器、再热器各级的结焦、积灰程度是否在预定可控范围之内，并在步骤2中控制所述过热器、再热器各级的结焦、积灰程度，使其在可控范围之内。
5.如权利要求1所述的用于火力发电厂锅炉的蒸汽吹灰降低汽温偏差的方法，其中所述吹灰枪的数量至少为两把。
【文档编号】F23J3/00GK103604115SQ201310482993
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】冯伟忠 申请人:上海申能能源科技有限公司