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锅炉影响积灰的因素

锅炉受热面上积灰是常见的现象，由于灰的导热系数小，因此积灰使热阻增加，热交换恶化，以致排烟温度升高，锅炉效率降低。积灰严重而形成堵灰时，会增加烟道阻力，使锅炉出力降低，甚至停炉清理。

影响积灰的因素

积灰程度与 烟气流速、飞灰颗粒度、管束结构特性等因素有关。

1烟气流速

积灰程度与烟气流速有很大的关系。烟气流速越高，灰粒的冲刷作用越大，因而背风面的积灰越少，迎风面的积灰更少甚至没有。如烟速小于2.5~3m/s时，迎风面也有较多的积灰，当烟气流速8~10m/s时，迎风面一般不沉积灰粒。

2 飞灰颗粒度

若果粗灰多，则冲刷作用大而积灰轻。如细灰多，则冲刷作用小而积灰较多。因此，液态除渣炉、油炉等的积灰比煤粉炉严重。

3 管束的结构特性

   错列布置的管束迎风面受冲刷，背风面受冲刷也较充分，故积灰比较轻。顺列不知的管束背风面受冲刷少，从第二排起，管子迎风面也不受正面冲刷，因此积灰较为严重。

如果减少纵向管间节距，对错列管束来说，由于背风面冲刷更强烈，所以积灰减轻；对顺列管束来说，相邻管子的积灰更容易搭积在一起，因此形成更严重的积灰。

   减小管子直径，飞灰冲击积灰会加大，因而积灰减轻。采用小管径管子制造锅炉受热面还有系数高、结构紧凑等优点，所以现时正得到广泛的应用。

1）首先我们从焓的定义来看：

h—焓； u—工质内能； p—工质压力； v—工质比容。

在任一平衡状态下，u、p、v都有一定的值，因而焓h也有一定的值，而与达到这一状态的路径无关。内能是温度和压力的函数，固焓也可以表示成温度和压力的函数，即h＝f(p,T)。所以用焓“焓增”来分析各受面的吸热分布更为科学；

2）分离器出口焓值对煤水比的变化反映快，可以更好的校正控制系统；

3）焓值代表了过热蒸汽的作功能力，随工况改变焓给定值不但有利于负荷控制，而且也能实现过热汽温粗调。

2 超临界直流炉启动直至满负荷过程中要经历湿态－干态、亚临界－超临界运行工况的转换，汽水系统动态特性随负荷变化存在很大的差异，具有很强的非线性和变参数特性。

机组负荷＜30%时，超临界锅炉湿态运行，此时锅炉的动态特性类似于汽包锅炉，给水流量的变化主要影响的是汽水分离器液位，而燃料量的变化主要影响汽水分离器出口蒸汽流量和压力。

机组负荷＞30%时，超临界锅炉处于干态运行，汽水分离器仅仅是作为蒸汽流动的通道。系统处于亚临界压力工况时，锅炉的动态特性类似于亚临界直流锅炉，蒸汽的饱和与过热之间并没有一个固定的分界点，给水和燃烧的扰动将导致主蒸汽温度、压力和流量同时变化，各参数相互之间的耦合程度远大于汽包锅炉。煤水比控制中间点焓（或温度），减温水作为辅助调整措施。

亚临界－超临界转变过程中，由于临界压力工况点附近存在着比热容区，工质定压比热容变得很大，工质温度随焓值的变化很不敏感，因此机组亚临界－超临界转变过程中的动态特性差异非常显著。当系统处于超临界压力工况时,工质的热力学特性较为均匀，锅炉的汽水行程可看作一个单相区，此时其动态特性类似于过热器。

3.2 干态运行工况下的给水控制

机组转干态后，给水控制主要调节煤水比控制中间点的焓值（或温度），终达到控制主汽温度的目的。给水控制如图1所示，此控制策略有如下特点：锅炉主控指令信号经动态块F(t)后给出省煤器入口给水流量指令的基本值；汽水分离器出口温度是汽水分离器压力的函数，该信号作为给水控制系统的一级修正，根据机组负荷确定的一级减温器前后温差作为给水控制系统的第二级修正。因为一减前后温差也间接反映了燃水比的变化，温差偏大，说明中间点的焓值偏高，引入此信号的目的是：将过热器的喷水流量控制在规定范围内，使喷水减温在任何工况下均保持有可调节余地。有些机组也将过热器的总喷水流量与给水流量的比值作为给水控制系统的第二级修正信号。

在稳定的工况下，煤水比主要受到燃料发热量、给水温度、锅炉受热面结焦情况等因素的影响。中间点的焓值主要与炉内辐射换热有关，主汽系统一般由顶棚过热器，尾部包墙过热器、屏过和末过组成，故主汽温度呈现出很强的半辐射半对流换热特性。

对于直流锅炉，当煤水比失调时，会严重影响主汽温度。直流锅炉中主给水流量等于省煤器入口流量和减温水量之和，负荷不变，如果主汽温度升高，减温水量增加，省煤器入口流量会相应地减少，从而加剧了煤水比的失调程度，因此对于直流锅炉，必须用保持燃水比作为维持过热器出口汽温的主要粗调手段，用喷水减温作为细调手段。

首先我们分析一下负荷稳定的情况下的给水控制。负荷稳定，则中间点的焓值我们可以认为是一个定值。如果给水温度下降，为了维持负荷以及中间点的焓值不变，则需增加煤量，煤水比下降，负荷和中间点焓值稳定。但由于燃料量增加炉内辐射换热增强，炉膛出口温度升高，过热器的辐射换热和对流换热得到加强，主汽温度必然升高，如果不加以控制甚至会出现超温。此时应该适当减小中间的焓值的设定值。同样，当燃料的发热量下降时，燃料量会逐渐增加，以维持负荷不变，稳定后主汽温度会上升，所以也应该适当的减小中间点温度的设定值。锅炉受热面结焦也是同样的给水控制方式。

其次，当负荷发生扰动时，我们以AGC试验为例。给水流量对中间点的焓值控制比燃料量对其控制要更灵敏一些。AGC试验升负荷时，首先增加燃料量，为了维持煤水比，如果同时大量增加给水流量，则中间点的焓值会下降很快，从而引起主汽温度的下降，所以水量的增加需有一定的，避免主汽温度的大幅度波动。如果机组发生大的负荷波动，如RB动作，给水的控制动作的方向虽然都是向某一稳定的煤水比而逐渐减少给水量，但区别就是给水量减少的速度。通过对多台机组的试验，我们发现中间点温度的变化率的变化趋势对给水量变化速度的快慢为敏感。所以中间点温度变化率的快慢就应该是给水变化快慢的主要依据，在调节时根据中间点温度的变化快慢来改变给水量变化的快慢。只要能稳定中间点汽温的波动幅度，主再汽温也就能维持住了。