减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法技术

本发明专利技术提供了一种减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法，属于火力发电技术领域。它解决了现有低氮燃烧器改造后的锅炉在升降负荷过程中主再热汽温的波动幅度大的问题。本减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法，包括如下步骤：A、记录运行数据；B、动态试验摸底；C、获得理论值；D、理论值修正；E、参数值设置。本减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法能够减少低氮燃烧器改造后的锅炉在升降负荷过程中主再热汽温的波动幅度，保证火力发电机组的安全稳定运行。

Method for reducing steam temperature fluctuation of main reheat steam in process of lifting load

The invention provides a method for reducing the temperature fluctuation of the main reheated steam in the process of lifting and loading, belonging to the technical field of thermal power generation. The utility model solves the problem of large fluctuation amplitude of the main reheated steam temperature in the process of lifting and loading of the reformed boiler with the existing low nitrogen burner. This reduces the boiler in the process of lifting load of main and reheat steam temperature fluctuation method comprises the following steps: A, B, recording the running data; dynamic test diagnostic; C, obtained the theoretical value and the theoretical value; D correction; E, parameter setting. This reduces the boiler in the process of lifting load of main and reheat steam temperature fluctuation method can reduce boiler burner of low nitrogen in the process of lifting load of main and reheat steam temperature fluctuation, ensure the safe and stable operation of thermal power generating units.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于火力发电
，涉及一种低氮燃烧器改造后减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法。
技术介绍
为了响应国家的环保要求，达到超净排放的标准，我国的火力发电机组已大规模进行了相应的超净排放改造，目前超净改造的技术路线主要有：低氮燃烧器+SCR+低低温电除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器；低氮燃烧器+SCR+高效除尘器+湿法烟气脱硫工艺+湿式电除尘器；低氮燃烧器+SCR+低低温电除尘器+优化后的湿法烟气脱硫工艺(含高效除雾器)。据统计在300MW以上的火力发电机组约有90％的机组采用了低氮燃烧器，由于低氮燃烧器改造后，燃烧区相对缺氧导致下部燃烧着火推迟，下部受热面的辐射换热和对流换热比锅炉最初设计值换热量减少，相反，上部及尾部受热面的换热量大幅提高，原有设计的过热度已经不能符合低氮改造后的锅炉各层的换热要求，导致低氮燃烧器改造后锅炉的主再热汽温在升降负荷的过程中波动幅度较大。同时，当前我国的火力发电机组装机容量过剩，清洁能源和新能源异军突起，使得更多的火力发电机组作为调峰机组，升降负荷的频率相对较大，上述两个原因相互耦合，加剧了低氮燃烧器改造后锅炉的主再热汽温在升降负荷的过程中波动幅度，主再热汽温的波动幅度较大，会引起汽轮机的振动，严重影响了机组的安全运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法，该方法能够减少低氮燃烧器改造后的锅炉在升降负荷过程中主再热汽温的波动幅度，保证火力发电机组的安全稳定运行。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、记录运行数据：记录低氮燃烧器改造后的锅炉在不同且稳定负荷下工作时的运行数据，所述运行数据包括主蒸汽汽温、再热蒸汽汽温、过热度、燃烧器摆角、总给煤量、给水量、二次风总风量和再热器烟气调节挡板开度；B、动态试验摸底：使锅炉在连续升负荷过程中和连续降负荷过程中运行，并记录上述运行数据以及主再热汽温的波动差值；C、获得理论值：根据步骤A中的运行数据和步骤B中的运行数据及主再热汽温的波动差值进行数据计算，从而获得理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，其中数据计算包括热量计算、截面积负荷和热容积负荷计算；D、理论值修正：对锅炉设置理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，然后在升负荷和降负荷过程中运行，根据主再热汽温的波动变化对理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量进行修正，获得主再热汽温波动差值小时的过热度修正值、燃烧器摆角修正值和二次风总风量偏置量修正值；E、参数值设置：在升负荷过程中，根据过热度修正值对过热度原设定值进行正偏差增大，根据燃烧器摆角修正值对燃烧器摆角原设定值进行向上放大，根据二次风总风量偏置量修正值对二次风总风量原设定值进行负偏置，在降负荷过程中，根据过热度修正值对过热度原设定值进行负偏差减小，根据燃烧器摆角修正值对燃烧器摆角原设定值进行向下放大，根据二次风总风量偏置量修正值对二次风总风量原设定值进行正偏置。在步骤C中热量计算获得理论过热度的公式为：TS＝KSf(Qa,QV,V,T)，式中，TS为过热度(℃)，KS为多因子修正经验值，Qa为截面热负荷(kw/m2)，QV为容积热负荷(kw/m3)，V为升降负荷速率(MW/min)，T为当前压力下对应的温度(℃)；截面积负荷的计算公式为：式中，B为每小时燃料的消耗量(Kg/h)，Qar,net为燃料的收到基低位发热量(KJ/Kg)，A为燃烧器区域炉膛截面积(m2)；热容积负荷的计算公式为：式中，V1为炉膛容积(m3)；理论燃烧器摆角与主蒸汽汽温、再热蒸汽汽温的温度有关，当燃烧器摆角向上摆动(开度θ1)时，主蒸汽汽温或再热蒸汽汽温的温度升高(温度T1)，燃烧器摆角向下摆动(开度θ2)时，主蒸汽汽温或再热蒸汽汽温的温度降低(温度T2)。理论燃烧器摆角是根据初始设定的燃烧器摆角值所对应主蒸汽汽温或者再热蒸汽汽温的温度区间进行差值计算得出：式中λ为计算比例系数；理论二次风总偏置量是在不影响锅炉正常燃烧的情况下所设定的经验值，初值为二次风总风量的％1，然后根据反馈值进行同增量1％的增加，得到最佳的理论二次风总偏置量，本方法通过步骤A和步骤B中记录的数据，在应用这些现有的数据计算方式以得出理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，这三个变量的改变均可能影响主再热汽温的波动幅度，然后将该理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量设置至锅炉的在线控制系统，并使该锅炉在升负荷和降负荷过程中运行，在运行过程中观察主再热汽温的波动幅度，当主再热汽温的波动幅度较大时则修改理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量中的一个或者多个，直到主再热汽温的波动幅度在合理范围内，此时获得过热度修正值、燃烧器摆角修正值和二次风总风量偏置量修正值，当火力发电机组启动时锅炉按照过热度原设定值、燃烧器摆角原设定值和二次风总风量原设定值进行运行，其中过热度原设定值、燃烧器摆角原设定值和二次风总风量原设定值为锅炉制造时的初始设定值，然后在升降负荷过程中通过过热度修正值、燃烧器摆角修正值和二次风总风量偏置量修正值分别对过热度原设定值、燃烧器摆角原设定值和二次风总风量原设定值为锅炉制造时的初始设定值进行修正，使得修正后的锅炉在升降负荷过程中主再热汽温的波动幅度在合适范围内，保证火力发电机组的安全稳定运行。在上述的减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法中，在步骤D过程中，根据层次分析法计算多变量组合权重因子，从而获得对主再热汽温影响较大的权重因子，其中多变量组合权重因子包括过热度、燃烧器摆角和二次风总风量偏置量。由于过热度、燃烧器摆角和二次风总风量偏置量这三个权重因子均可能对主再热汽温的波动幅度产生影响，因此在步骤D中需要先确定在当前负荷下哪个权重因子对主再热汽温的波动幅度影响最大，具体的，通过层次分析法进行计算，该层次分析法是一种能够获得权重最大因子的方法，即将各个影响要素相对于其他的各要素进行逐次两两比较判断，得出相对重要程度的比较权，数字越大，证明行要素比列要素越重要，最大为9，表示极端重要；最小为1，表示同等重要，倒数表明相对不重要程度，1/9最不重要，建立判断矩阵，进行特征向量和特征值的计算，然后将本层次各要素的相对权重向量进行加权求和，最后进行层次排序，得出各应影响要素的权重因子，这是一种现有方法的应用，从而找出过热度、燃烧器摆角和二次风总风量偏置量中对主再热汽温波动幅度影响最大的变量，然后对该变量的理论值进行修正，直到主再热汽温的波动幅度在合适范围内时获得该变量的修正值。在上述的减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法中，在步骤D过程中，将对主再热汽温影响较大的权重因子所关乎的变量在DCS的控制逻辑参数中进行修改。当确定对主再热汽温影响较大的权重因子后，在DCS的控制逻辑参数中对该权重因子所关乎的变量进行修改，其中DCS是一种现有的计算机控制系统，为本锅炉制造时自带的控制系统。在上述的减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法中，在步骤B过程中，锅炉在升负荷动态试验中的负荷以5MW/min从5本文档来自技高网...

【技术保护点】
减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、记录运行数据：记录低氮燃烧器改造后的锅炉在不同且稳定负荷下工作时的运行数据，所述运行数据包括主蒸汽汽温、再热蒸汽汽温、过热度、燃烧器摆角、总给煤量、给水量、二次风总风量和再热器烟气调节挡板开度；B、动态试验摸底：使锅炉在连续升负荷过程中和连续降负荷过程中运行，并记录上述运行数据以及主再热汽温的波动差值；C、获得理论值：根据步骤A中的运行数据和步骤B中的运行数据及主再热汽温的波动差值进行数据计算，从而获得理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，其中数据计算包括热量计算、截面积负荷和热容积负荷计算；D、理论值修正：对锅炉设置理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，然后在升负荷和降负荷过程中运行，根据主再热汽温的波动变化对理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量进行修正，获得主再热汽温波动差值小时的过热度修正值、燃烧器摆角修正值和二次风总风量偏置量修正值；E、参数值设置：在升负荷过程中，根据过热度修正值对过热度原设定值进行正偏差增大，根据燃烧器摆角修正值对燃烧器摆角原设定值进行向上放大，根据二次风总风量偏置量修正值对二次风总风量原设定值进行负偏置，在降负荷过程中，根据过热度修正值对过热度原设定值进行负偏差减小，根据燃烧器摆角修正值对燃烧器摆角原设定值进行向下放大，根据二次风总风量偏置量修正值对二次风总风量原设定值进行正偏置。...

【技术特征摘要】
1.减小锅炉在升降负荷过程中主再热汽温波动的方法，其特征在于，包括如下步骤：A、记录运行数据：记录低氮燃烧器改造后的锅炉在不同且稳定负荷下工作时的运行数据，所述运行数据包括主蒸汽汽温、再热蒸汽汽温、过热度、燃烧器摆角、总给煤量、给水量、二次风总风量和再热器烟气调节挡板开度；B、动态试验摸底：使锅炉在连续升负荷过程中和连续降负荷过程中运行，并记录上述运行数据以及主再热汽温的波动差值；C、获得理论值：根据步骤A中的运行数据和步骤B中的运行数据及主再热汽温的波动差值进行数据计算，从而获得理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，其中数据计算包括热量计算、截面积负荷和热容积负荷计算；D、理论值修正：对锅炉设置理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量，然后在升负荷和降负荷过程中运行，根据主再热汽温的波动变化对理论过热度、理论燃烧器摆角和理论二次风总风量偏置量进行修正，获得主再热汽温波动差值小时的过热度修正值、燃烧器摆角修正值和二次风总风量偏置量修正值；E、参数值设置：在升负荷过程中，根据过热度修正值对过热度原设定值进行正偏差增大，根据燃烧器摆角修正值对燃烧器摆角原设定值进行向上放大，根据二次风总风量偏置量修正值对二次风总风量原设定值进行负偏置，在降负荷过程中，根据过热度修正值对过热度原设定值进行负偏差减小，根据燃烧器摆角修正值对燃烧器摆角原设定值进行向下放大，根据二次风总风量偏置量修正值对二次风总风量原设定值进行正偏置。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：李法众，马巧春，常毅君，蒋金忠，马帅，梅振锋，张志挺，傅望安，陶克轩，王国友，何有芾，张浩，李肖肖，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司玉环电厂，
类型：发明
国别省市：浙江;33