二次再热锅炉的烟气挡板布置结构和再热汽温控制方法与流程

1.本发明属于电站锅炉技术领域，特别涉及一种尾部三烟道二次再热锅炉的烟气挡板布置结构和再热汽温控制方法。


背景技术：

2.现有的尾部三烟道布置的二次再热锅炉，其尾部通常布置有三个烟道，三个烟道中分别布置一次低再、二次低再和低过三种受热面，且三个烟道出口处分别布置一组烟气挡板。这三组烟气挡板通常是独立工作的，调整挡板开度改变烟道烟气量使一次再热汽温和二次再热汽温达到设定值。在实际工程应用中，这三组烟气挡板追踪两个目标值，即一次高再出口温度和二次高再出口温度，其中某一个挡板开度变化会同时影响另外两路烟道的烟气流量，导致追踪的两个目标值一直处于耦合变化状态。已投运机组的运行状况也表明，三挡板调温逻辑不清晰，互相影响大，难以快速收敛到稳态，为了保证再热汽温达标，往往在再热汽温达到稳态的过程中需要采用喷水减温的方式进行辅助调节，降低了电厂的发电效率。为了提高两级再热汽温的调节速度、提高电厂经济性，需要寻求一种调节性能更优越的汽温控制方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够在一定程度上解除三路烟道烟气量之间的耦合，降低两级再热汽温的控制难度，提高被控汽温收敛速度的尾部三烟道二次再热锅炉的烟气挡板布置结构和再热汽温控制方法。
4.本发明是通过下述技术方案来实现：一种二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，其特征在于：所述二次再热锅炉的尾部烟道分隔为三个相互独立且并列的烟道，分别为一次低再烟道、二次低再烟道和低过烟道；
5.在所述一次低再烟道的出口处布置有一次低再烟道挡板，在所述二次低再烟道的出口处布置有二次低再烟道挡板，所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板相互配合用于调节两级低再之间的烟气量分配；
6.所述一次低再烟道和二次低再烟道在出口处汇合形成汇合烟道，在所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板下游的汇合烟道出口处布置有低再主烟气挡板，所述低再主烟气挡板用于控制两路低再烟道的总烟气量；
7.在所述低过烟道的出口处布置有低过烟气挡板，所述低过烟气挡板与低再主烟气挡板相互配合用于控制低再和低过的烟气量分配。
8.本发明所述的二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，其所述汇合烟道的出口处截面为缩口结构。
9.本发明所述的二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，其所述一次低再烟道挡板和二次低再烟道挡板的开度之和为100％～120％。
10.本发明所述的二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，其所述低再主烟气挡板和低过
烟气挡板的开度之和为100％～120％。
11.本发明所述的二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，其所述三个相互独立且并列的烟道由炉前往后分别为尾部前烟道、尾部中烟道以及尾部后烟道。
12.本发明所述的二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，其所述尾部前烟道内沿烟气流动方向依次布置一次低温再热器、前省煤器和一次低再烟气挡板，所述尾部中烟道内沿烟气流动方向依次布置二次低温再热器、中省煤器和二次低再烟气挡板，所述尾部后烟道内沿烟气流动方向依次布置低温过热器、后省煤器和低过烟气挡板。
13.一种二次再热锅炉的烟气挡板布置结构的再热汽温控制方法，其特征在于：汽温调节时，低再主烟气挡板开度追踪一次高再和二次高再出口的平均汽温，低过烟气挡板开度追踪低再主烟气挡板开度，配合调节低再和低过之间烟气量分配，使两级高再出口的平均汽温达到设定值；一次低再和二次低再烟气挡板开度分别追踪一次高再和二次高再出口汽温与两级高再出口平均汽温的偏差，配合调节两级低再之间的烟气量分配，消除偏差，使两级高再出口汽温达到一致。
14.本发明所述的再热汽温控制方法，其一次高再出口汽温和二次高再出口汽温的目标值设置3～5℃的死区。
15.本发明所述的再热汽温控制方法，其所述二次低再烟道挡板的开度直接追踪一次低再烟道挡板的开度，两挡板的开度之和设定为100％～120％。
16.本发明所述的再热汽温控制方法，其所述低过烟气挡板的开度直接追踪低再主烟气挡板的开度，两挡板的开度之和设定为100％～120％。
17.本发明通过增加一组低再主烟气挡板，并使其开度追踪一次高再与二次高再出口汽温的平均值，将原本的三参数耦合协调调节问题解耦成为两组双参数调节问题，降低了控制系统的操作难度，提高了控制系统响应和收敛的速度。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图。
19.图2是本发明中低再主烟气挡板与低过烟气挡板配合联动的控制示意图。
20.图3是本发明中一次低再烟道挡板与二次低再烟道挡板配合联动的控制示意图。
21.图中：1为一次低再烟道挡板，2为二次低再烟道挡板，3为低过烟气挡板，4为低再主烟气挡板，5为尾部前烟道，6为尾部中烟道，7为尾部后烟道，8为一次低温再热器，9为前省煤器，10为二次低温再热器，11为中省煤器，12为低温过热器，13为后省煤器，14为尾部烟道，15为汇合烟道。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.实施例1：
26.如图1所示，一种尾部三烟道二次再热锅炉的烟气挡板布置结构，所述二次再热锅炉的尾部烟道14被包墙分隔为三个相互独立且并列的烟道，分别为一次低再烟道、二次低再烟道和低过烟道，烟道排列顺序不做要求，即三烟道内受热面的布置顺序由前往后可以更改为二次低再、一次低再、低过或低过、一次低再、二次低再或低过、二次低再、一次低再。在本实施例中，所述三个相互独立且并列的烟道由炉前往后分别为尾部前烟道5、尾部中烟道6以及尾部后烟道7，即一次低再烟道为尾部前烟道5，二次低再烟道为尾部中烟道6，低过烟道为尾部后烟道7。
27.具体地，所述尾部前烟道5内沿烟气流动方向依次布置一次低温再热器8、前省煤器9和一次低再烟气挡板1，所述尾部中烟道6内沿烟气流动方向依次布置二次低温再热器10、中省煤器11和二次低再烟气挡板2，所述尾部后烟道7内沿烟气流动方向依次布置低温过热器12、后省煤器13和低过烟气挡板3。其中，在所述一次低再烟道的出口处布置的一次低再烟道挡板1以及在所述二次低再烟道的出口处布置有二次低再烟道挡板2，相互配合用于调节两级低再之间的烟气量分配，即负责调整两级高再汽温偏差，通过消除偏差，使两级高再出口汽温达到一致；所述尾部前烟道5和尾部中烟道6在出口处汇合形成汇合烟道15，在所述尾部前烟道5和尾部中烟道6下游的汇合烟道15出口处布置有低再主烟气挡板4，所述低再主烟气挡板4用于控制两路低再烟道的总烟气量，所述汇合烟道15的出口处截面为缩口结构，以增加低再主烟气挡板的阻力，提高低再主烟气挡板对两路低再烟道总烟气量的控制效果；在所述低过烟道的出口处布置有低过烟气挡板3，所述低过烟气挡板3与低再主烟气挡板4相互配合用于控制低再和低过的烟气量分配，使两级高再出口的平均汽温达到设定值。
28.具体地，所述一次低再烟道挡板1和二次低再烟道挡板2的开度之和为100％～120％；所述低再主烟气挡板4和低过烟气挡板3的开度之和为100％～120％。
29.本发明除了三烟道各自原有的烟气挡板外，在一次低再和二次低再挡板下游额外设置一组低再主烟气挡板。低再主烟气挡板控制两路低再烟道的总烟气量，并与低过烟气挡板配合，控制低再和低过的烟气量分配，一次低再和二次低再烟气挡板配合，控制两路低再的烟气量分配，从而实现三组烟道烟气流量的解耦。
30.实施例2：
31.一种尾部三烟道二次再热锅炉的烟气挡板布置结构的再热汽温控制方法，具体为：汽温调节时，如图2所示，低再主烟气挡板开度追踪一次高再和二次高再出口的平均汽温，低过烟气挡板开度追踪低再主烟气挡板开度，两挡板的开度之和设定为100％～120％，配合调节低再和低过之间烟气量分配，使两级高再出口的平均汽温达到设定值。具体地，若平均汽温高于设定值则挡板开度关小，低过侧挡板自动开大(因为两个挡板开度之和保持不变)，直到实际平均汽温达到设定汽温。
32.如图3所示，一次低再和二次低再烟气挡板开度分别追踪一次高再和二次高再出
口汽温与两级高再出口平均汽温的偏差，配合调节两级低再之间的烟气量分配，消除偏差，使两级高再出口汽温达到一致，其中，一次高再出口汽温和二次高再出口汽温的目标值设置3～5℃的死区，以提高挡板开度的收敛速度。具体地，所述二次低再烟道挡板的开度直接追踪一次低再烟道挡板的开度，两挡板的开度之和设定为100％～120％。运行时，可给定指令，当一次高再汽温与二次高再汽温偏差大于定值时两个挡板就动作，比如，若偏差小于5℃，挡板不动作，若偏差大于5℃时，一次低再挡板和二次低再挡板同时动作(高温侧关小，低温侧开大，两个挡板开度之和保持不变)直到偏差小于5℃。
33.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。