二次再热锅炉再热气温的调整方式

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再热汽温调节是锅炉的关键技术之一，影响再热汽温的因素可分为烟气侧和蒸汽侧两方面。目前大多数一次再热机组再热蒸汽气温调节采用烟气挡板和喷减温水两种主要手段，必要时配合燃烧调整。为减少热损失，再热器出口蒸汽温度应尽量少使用或不使用喷水调节。对于二次再热机组，主要考虑烟气侧的调温方式，已采用或拟采用的调温方式有：烟气再循环、烟气挡板和摆动燃烧器。如日本川越电厂#1、#2炉、丹麦诺加兰德电厂#3炉采用烟气再循环调节方式，国电泰州电厂2×1000MW塔式二次再热锅炉采用双烟道烟气挡板及摆动式燃烧器调节二次再热汽温；华能莱芜电厂2×1000MW塔式二次再热锅炉、华能安源2×660MW П型二次再热锅炉均采用烟气再循环和烟气挡板配合，以及摆动式燃烧器调节二次蒸汽温度；此外还有三烟道挡板调节方案，并已经对其进行了冷态模拟实验。

对于烟气挡板调温方式，是将塔式锅炉的对流竖井上部(或П型锅炉尾部竖井)烟道分成两部分，分别布置再热器和过热器。调节分隔烟道下部烟道挡板的开度，就可改变流过两烟道的烟气流量比例，从而改变过热器和再热器的吸热量。如负荷降低时，开大装有再热器一侧的烟道挡板，关小另一侧烟道挡板，就可提高再热蒸汽温度。烟气挡板调节再热蒸汽温度，还可采用三个烟道并列布置方式，三个烟道分别布置过热器、一、二次低温再热器和省煤器。根据吸热比例确定受热面布置位置和数量，并与高温受热面布置相匹配，一次低温再热器布置后烟道内，二次低温再热器布置在前烟道内，低温过热器布置在中烟道内。每个烟道出口分别布置烟气调节挡板，共3个挡板。

通过研究分析，对于采用三挡板调节再热汽温，由于低温过热器汽温变化幅度较小且可通过喷水调节，在二次再热汽温调节过程中，可以固定低温过热器挡板开度不变的策略进行汽温调节控制。采用维持低温过热器烟气挡板基本不变，一级再热器挡板调节一次再热蒸汽温度，二级再热器挡板调节二次再热蒸汽温度的控制方案。在这种方案下，一级再热器烟气挡板和二级再热器烟气挡板可以保持在调节性能较好的开度范围内。由于低温过热器的温升小，可以通过喷水调节汽温。以喷水微调再热器系统的汽温偏差进行辅助调节，直至挡板调温达到平衡，当负荷稳定时做到基本无喷水。挡板调温方式相对设备简单，操作方便，但有时挡板易产生热变形，降低了调温的准确性，此外在低负荷时烟气流量和挡板阻力下降，挡板的调温功能亦随之降低。对于烟气挡板+ 喷水减温+ 摆动燃烧器的再热蒸汽调温方式，可确保一次再热蒸汽出口温度在5 0%～ 1 0 0%BMCR工况下达到设计值，而二次再热蒸汽出口温度只能满足在65%～100%BMCR工况下达到设计条件。

为了使二次再热蒸汽出口温度能够在中低负荷工况下也达到设计值，烟气再循环调温方式成为有效的解决手段。烟气再循环风机入口可以接在省煤器出口或除尘器出口，循环风机出口接在炉膛冷灰斗底部。烟气从炉膛底部送入，炉膛温度水平下降，炉膛辐射吸热量减小，炉膛出口温度几乎不变，由于烟气量增加，烟气流速增大，提高烟气侧的传热系数，对流传热量增加，汽温升高，改变锅炉辐射和对流受热面的吸热比例，从而调节蒸汽温度。

此外，由于炉膛温度水平降低，炉内氧浓度减小，抑制NOX的生成量，减少污染；由于热负荷的降低，可防止水冷壁管内传热恶化。这种调温方式可以满足中低负荷工况下的二次再热蒸汽温度达到设计值，但是当循环风机进口接在省煤器出口时，高粉尘、高工作温度、低烟气密度、高风机转速将使得循环风机可靠性降低，电耗增大；而当循环风机进口接在除尘器出口时则会使得空气预热器处烟气侧流量增加10%～20%，造成锅炉排烟温度上升，锅炉效率降低。