基于中间点焓值校正的超临界机组给水全程控制(2)
发布时间:2021-06-07
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12锅 炉 技 术 第41卷
2 焓值控制机理
选择分离器出口作为反映燃水比的中间点,当机组运行进入直流模式后,可以把水冷壁入口
到分离器出口这个开口系统看作是一个稳定流动系统,根据稳定流动能量方程
22
Q=ΔH+m(cout-cin)+mg(zout-zin)+Ws(1)
2
式中:cout、cin———为工质出口和入口流速;
zout、zin———出口、入口质量中心相对参考坐
标系的高度;hout、hin———出口、入口工质的比焓;ΔH— ——工质入口到出口总焓增; ws———轴功(ws=0); Q———工质流经开口系统与外界交换的热量; m———工质质量; g———重力加速度。
此时,可近似认为,mg(zout-zin),22
工质速度变化不大,m:
(2)Qm(hin)表明了系统从外界吸收的热量用来增加工
质的焓。
考虑单位时间Δt的能量转换,式(2)变为
=(hout-hin)=WΔhΔtΔt
在各台电动给水泵的出口均设有最小流量再循环管道,可以将给水返回到除氧器,以确保流经泵体的流量不小于其允许的最小流量,防止泵内流体汽化。机组正常运行期间,3台电动给水泵并联运行,给水流量用燃水比信号通过调节给水泵转速来调节。启动和低负荷(低于30%负荷)时,通过调节给水旁路调节阀开度来调节给水流量,维持锅炉的最小给水流量在约735t/h左右。因此将全程给水控制分为干态模式、湿态模式及干态/湿态模式转换3个阶段来讨论。3.2干态模式下的给水控制 当机组负荷>35%时,机组处于直流模式,即干态模式。此时,主给水电动闸阀打开,给水旁路阀关闭,电动给水泵勺管控制给水流量并保证上水压力。
、蒸发器吸。3.1分离器出口焓设定值的计算
根据分离器出口压力计算出对应的焓设计值Hsp。再用过热器减温水流量来修正焓设计值,得出修正后的分离器出口焓设定值Hsp_corr。
用过热器减温水流量修正焓设定值的原因:在直流锅炉中,主蒸汽流量等于给水量和过热器减温水之和,当喷水量增加后,流入蒸发器
的给水量会相应地减少,反而扩大了燃水比的失调程度。因此,用过热器减温水流量调节器PID1的输出来修正焓设计值。保证在稳态时,过热器的实际减温水流量等于相应负荷下的减温水的设计值。其原理如图1。
(3)
W为流过水冷壁的给水流量,Δh为比焓增。
上式的含义:单位时间工质的吸热量(kJ/s)=给水流量(kg/s)×工质比焓增(kJ/kg)=单位时间工质总焓增(kJ/s)。
这样就导出了给水流量、焓增和工质吸热量的关系。焓值控制给水的方案就是基于上面公式来构建的。
3 工程实例分析
3.1概况
国华定洲电厂二期2×660MW机组,采用的是上海锅炉厂有限公司制造的超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次再热、四角切圆燃烧方式,并配有2只启动分离器。设计的额定过热蒸汽压力为25.4MPa,过热蒸汽温度为571℃,再热蒸汽温度为569℃,锅炉最大连续蒸发量为2150t/h。
给水系统配置3台35%BMCR电动给水泵,
图1 分离器出口焓设定值计算
3.2.2实际焓增的计算
把水冷壁和启动分离器看作是一个稳定流
动系统,计算其对应焓的变化量。原理如图2所示。实际焓增ΔHact=校正后的分离器出口焓值
Hsp_corr-省煤器出口焓值H1_act。同时把分离器
出口焓控制回路调节器PID2的输出叠加到实际
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