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1、延時付 第十六章 鍋爐動態特性 第一節 鍋爐的蓄熱能力 第二節 汽包鍋爐的動態特性 第三節 直流鍋爐的動態特性 延時付 第十六章 鍋爐動態特性 鍋爐動態特性主要是指：當燃料量、風量、爐膛負壓、排煙溫度、給水流量、給水溫度等 發生擾動時，鍋爐出口蒸汽參數的動態變化規律。 鍋爐是單元機組中的一個重要環節，鍋爐與汽輪發電機之間存在著相互聯系、相互影響、 相互依賴的運行關系。鍋爐正常運行內容主要是監視和調整各種狀態參數，滿足汽輪發電機對 蒸汽流量、蒸汽參數的要求，并保持鍋爐長期連續安全經濟運行。 鍋爐各種狀態參數之間的運行關系、變化規律稱為鍋爐運行特性，它有靜態特性和動態特 性兩種。 鍋爐在各個工況的。
2、穩定狀態下，各種狀態參數都有確定的數值，稱為靜態特性。例如，不 同的燃料量就有相應的蒸汽流量、相應的受熱面吸熱量、相應的汽溫與汽壓等，這些都是鍋爐 的靜態特性。 鍋爐從一個工況變到另一個工況的過程中，各種狀態參數隨著時間而變化，最終到達一個 新的穩定狀態。各種狀態參數在變工況過程中隨著時間變化的方向、歷程和速度等稱為鍋爐的 動態特性。 延時付 第十六章 鍋爐動態特性 鍋爐在正常運行中，各種狀態參數的變化是絕對的，穩定不變是相對的。因為，鍋爐經常 受到各種內外干擾，往往在一個動態過程尚未結束時，又來了另一個動態過程。鍋爐的靜態特 性與動態特性表明各種狀態參數隨時偏離設計值。鍋爐正常運行的任務就是。
3、要使各種狀態參數 不論在靜態或動態過程都應在允許的安全、經濟范圍內波動，這必須要通過調節手段才能實 現。鍋爐正常運行調節可分為自動調節和人工調節兩種，高參數大型鍋爐廣泛采用高度的自動 調節，以確保靜態與動態過程各種狀態參數的偏離在允許范圍內。 鍋爐正常運行還要注意爐內燃燒穩定，防止受熱面結渣、積灰，高低溫腐蝕、磨損，防止 各級受熱面管金屬超溫。正常運行還要監視給水、鍋水與蒸汽品質，并進行正確的鍋水處理。 掌握鍋爐的動態特性，對于熱工自動調節系統的設計，邏輯的組態，提高運行操作水平和 分析處理異常工況的能力，都有十分重要的意義。 延時付 第一節 鍋爐的蓄熱能力 鍋爐的動態特性與蓄熱量關系密切。特。
4、別是汽水系統型式和容積很大的金屬承壓容器或受 熱面熱慣性較大。鍋爐蓄熱量的存在方式表現在兩個方面：一是金屬本身的蓄熱量，二是內部 工質的蓄熱量，現代鍋爐一般采用輕型爐墻，加之爐墻的換熱比較緩慢，在實際分析中一般不 考慮爐墻的蓄熱，鍋爐蓄熱量認為是內部工質和受熱面金屬蓄熱量的總和。 從一個工況過渡到另一個工況，工質蓄熱量和金屬溫度都將發生變化，相應的鍋爐蓄熱量 也發生變化，這種變化可以表示為： 式中： 、 金屬和工質的質量 金屬的比熱容 工質的焓值 延時付 第一節 鍋爐的蓄熱能力 當汽輪機負荷變化時，如果維持產汽量不變，則壓力降低，通過加強鍋爐通過燃燒和給水 量增加產汽量，產汽量滯后導致壓力降低。
5、產生附加蒸發量，產生附加蒸發量的能力成為過路的 蓄熱能力。越熱能力越強，汽壓穩定性越好，說明其熱慣性越大。 附加產汽量的產生主要有兩個原因：一是壓力降低導致飽和溫度降低，飽和水析出蒸汽， 二是飽和溫度降低后受熱面金屬蓄熱的釋放。 鍋爐蓄熱能力的大小與參數、形式和具體結構有關，自然循環鍋爐的蓄熱能力一般為直流 鍋爐的2-3倍。由于二者結構上的差異，也導致了它們具有不同的動態特性。 過路的燃燒系統同樣具有熱慣性。熱慣性的載體主要是燃料、燃燒產物等，不同燃燒方式 的鍋爐，熱慣性差別很大。常規煤粉爐，由于煤粉滯留時間短，燃燒速度快，燃料和煙氣在爐 內停留時間段，所以熱慣性很??；循環流化床鍋爐，由于爐內。
6、存在大量的顆粒物料使得熱慣性 較大。因此燃燒系統的動態特性對鍋爐的整體動態特性影響也很明顯。 延時付 第二節 汽包鍋爐的動態特性 汽包鍋爐分自然循環鍋爐和強制循環鍋爐兩類。汽包中有較大的工質和能量儲存， 具有明顯的汽液分界，因此汽包壓力和水位是蒸發系統運行監視的兩個重要參數。 一、汽壓動態特性 主汽壓力高低取決于汽包壓力和汽輪機調節汽閥的開度。正常運行中汽包壓力高于 主汽壓力，其差值為從汽包經過熱器出口的流動壓降。汽壓變化實質上反映了鍋爐蒸 發量與汽輪機負荷之間的平衡。 引起汽壓變化的因素主要有兩個方面： 外界負荷變化。外擾：負荷、高加啟停。 鍋爐內部因素。內擾：燃燒工況的變化。 延時付 第二。
7、節 汽包鍋爐的動態特性 外擾的影響：負荷增加，汽機調門開大，汽包壓力下降，如果保持燃燒和給水量暫 時不變，則汽壓降低使主汽流量減少，釋放部分蓄熱減緩了壓力下降速度，最終穩定 在一個新的穩定值。 內擾的影響：燃料量的增加，汽包壓力和主汽壓力升高，溫度升高，水循環系統蓄 熱量增加，使汽壓上升速度減緩，同時再調門開度不變的情況下蒸汽流量增加，使汽 壓升高速度降低。 二、水位動態特性 汽包水位高低的危害特別是滿缺水的危害。 運行中引起水位變化的根本原因時蒸發面物質平衡的破壞或者工質狀態發生改變。 如內外擾的影響。 延時付 第二節 汽包鍋爐的動態特性 壓力下降時 對汽包水位的影 響：會發生虛假 水位現象。
8、，水位 先上升。 燃燒增強時 對汽包水位的影 響：不會發生虛 假水位現象，水 位先上升后下 降。 延時付 第二節 汽包鍋爐的動態特性 三、汽溫動態特性 鍋爐運行中無論發生任何影響汽溫的擾 動，過熱器或再熱器的汽溫都不是立即變化 的，而是又一個先慢后快、而后再轉慢，最 后穩定在一個新的溫度水平的過程。右圖為 過熱器出口汽溫典型動態特性曲線，汽溫由 初值到終值的變化曲線稱飛升曲線，曲線的 拐點是汽溫變化速度最快的點，過該店做切 線與初值終值相交，兩焦點之間的時間稱時 間常數 ，從擾動發生點到時間常數開始 點之間的時間稱為延滯時間 。 延時付 第三節 直流鍋爐的動態特性 直流鍋爐動態特性的特點： （。
9、1）熱水段、蒸發段、過熱段之間沒有固定界限。各調 節過程互相影響大。 （2）受熱面容積小，蓄熱能力差，任何擾動基本都會造 成汽溫汽壓的變化。 （3）煤水比失調將造成過熱段受熱面積改變，導致汽溫 變化較大。 （4）汽溫變化同汽水通道上所有中間截面的工質焓值變 化相關聯（中間點溫度）。 一、給水量的擾動 給水量減少，熱水段和蒸發段相應縮短，蒸汽流量逐漸 降低以適應給水量的減少，出口溫度升高。同時金屬溫度升 高蓄熱，對汽溫升高有一定減緩作用。 延時付 第三節 直流鍋爐的動態特性 二、燃料量的擾動 其它參數不變的情況下，燃料量的減小，蒸發量短暫延遲后 開始下降而后升高，最后穩定下來與給水量保持平衡。 。
10、由于熱負荷減少，使得熱水段增長，蒸發段和過熱段相應縮 短；當蒸發段與熱水段的長度之和增長到使過熱蒸汽流量與給 水量相等時就不在變化。這段時間內，由于蒸發量始終小于給 水流量，鍋爐內部工質儲存量不斷增加。 燃料量減少，過熱段縮短，過熱汽溫下降。在過渡時間的初 始階段，由于蒸發量與燃料放熱量成比例變化，加上金屬管壁 的蓄熱功能，所以汽溫下降延遲。 蒸汽壓力隨主流量降低而降低，給水流量隨汽壓下降略升。 延時付 第三節 直流鍋爐的動態特性 三、功率擾動 其它參數不變的情況下，功率突然增加造成汽輪機調速 汽門突然開大，蒸汽流量增加、汽壓下降，給水流量由于汽 壓的下降而增加。汽壓下降使飽和溫度下降，鍋爐釋放蓄熱 產生附加蒸汽抑制汽壓下降速度。隨后蒸汽流量因汽壓下降 逐漸增加，最終與給水流量相平衡。同時汽壓下降速度趨緩 ，最后穩定。 實際上，汽壓降低時給水流量是自動增加的。即平衡后 的給水流量和蒸汽流量增加，導致出口氣溫下降。 負荷增加，出口壓力下降、出口的蒸汽量增加至稍大于 給水流量直至在穩態下建立一個新的平衡。。
