超临界直流锅炉

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2、容急剧增加，压力降低较快过热段过热段: 蒸汽焓、温度和比容均增大，蒸汽焓、温度和比容均增大，压力则由于流动阻力较大而下降更快压力则由于流动阻力较大而下降更快热水段热水段: 水的焓和温度逐渐增高，比水的焓和温度逐渐增高，比容略有加大，压力则由于流动阻力而容略有加大，压力则由于流动阻力而有所降低有所降低沿管子长度方向工质参数变化情况沿管子长度方向工质参数变化情况直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压头的作用下，顺序流过热水段、直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压头的作用下，顺序流过热水段、蒸发段和过热段受热面一次将给水全部变成过热蒸汽，蒸发区循环倍蒸发段和过热段受热面一次将给水全部变成过热蒸汽，蒸发区循环倍

3、率率K K=1=1直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n1.取消汽包，能快速启停取消汽包，能快速启停。与自然循环锅炉。与自然循环锅炉相比，直流炉从冷态启动到满负荷运行，相比，直流炉从冷态启动到满负荷运行，变负荷速度可提高一倍左右。变负荷速度可提高一倍左右。n2.金属耗量少。金属耗量少。锅炉本体金属消耗量最少，锅炉本体金属消耗量最少，锅炉重量轻。一台锅炉重量轻。一台300MW自然循环锅炉的自然循环锅炉的金属重量约为金属重量约为5500t7200t，相同等级的直，相同等级的直流炉的金属重量仅有流炉的金属重量仅有4500t5680t，一台直，一台直流锅炉大约可节省金属流锅炉大约可节省金属2000t。

4、直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n3.水泵压头高。水泵压头高。水冷壁的流动阻力全部要靠给水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的2530。所需的给水泵压头高，既提高了制。所需的给水泵压头高，既提高了制造成本，又增加了运行耗电量。造成本，又增加了运行耗电量。n4.需要专门的启动系统。需要专门的启动系统。直流锅炉启动时约有直流锅炉启动时约有30额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为了回收启动过程的工质和热量并保证低负荷了回收启动过程的工质和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速，直流运行时水冷

5、壁管内有足够的重量流速，直流锅炉需要设置专门的启动系统，而且需要设锅炉需要设置专门的启动系统，而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。路系统。启动旁路系统的作用启动旁路系统的作用n建立启动压力和启动流量建立启动压力和启动流量。保证给水连续通过省。保证给水连续通过省煤器和水冷壁，确保水冷壁的冷却和水动力稳定煤器和水冷壁，确保水冷壁的冷却和水动力稳定性性n回收启动初期的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以回收启动初期的热水、汽水混合物、饱和蒸汽以及过热度不足的过热蒸汽。及过热度不足的过热蒸汽。n启动过程中，实现各受热面之间和锅炉与汽轮机启动过程中，实现

6、各受热面之间和锅炉与汽轮机之间工质状态的配合，防止温度不高的蒸汽进入之间工质状态的配合，防止温度不高的蒸汽进入冷态的汽轮机凝结成水滴。冷态的汽轮机凝结成水滴。n根据需要，设置保护再热器的汽轮机旁路系统。根据需要，设置保护再热器的汽轮机旁路系统。（有的为了简化系统，不再设饱和再热器的旁路，（有的为了简化系统，不再设饱和再热器的旁路，仅通过控制再热器的进口烟温和提高金属档次来仅通过控制再热器的进口烟温和提高金属档次来保证再热器的安全）保证再热器的安全）直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n5.需要汽水分离器。需要汽水分离器。系统中的汽水分离器在系统中的汽水分离器在低负荷时起汽水分离作用并维持一定的

7、水低负荷时起汽水分离作用并维持一定的水位，在高负荷时切换为纯直流运行，汽水位，在高负荷时切换为纯直流运行，汽水分离器作为通流承压部件。分离器作为通流承压部件。n6.需要较高的质量流速。需要较高的质量流速。为了达到较高的质为了达到较高的质量流速，必须采用小管径水冷壁。这样，量流速，必须采用小管径水冷壁。这样，不但提高了传热能力而且节省了金属，减不但提高了传热能力而且节省了金属，减轻了炉墙重量，同时减小了锅炉的热惯性。轻了炉墙重量，同时减小了锅炉的热惯性。直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n7.热惯性小。热惯性小。水冷壁的金属储热量和工质储水冷壁的金属储热量和工质储热量最小，即热惯性最小，使快速

8、启停的热量最小，即热惯性最小，使快速启停的能力进一步提高，适用机组调峰的要求。能力进一步提高，适用机组调峰的要求。但热惯性小也会带来问题，它使水冷壁对但热惯性小也会带来问题，它使水冷壁对热偏差的敏感性增强。当煤质变化或炉内热偏差的敏感性增强。当煤质变化或炉内火焰偏斜时，各管屏的热偏差增大，由此火焰偏斜时，各管屏的热偏差增大，由此引起各管屏出口工质参数产生较大偏差，引起各管屏出口工质参数产生较大偏差，进而导致工质流动不稳定或管子超温。进而导致工质流动不稳定或管子超温。直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n8.流动阻力大。流动阻力大。为保证足够的冷却能力和防为保证足够的冷却能力和防止低负荷下发生水

9、动力多值性以及脉动，止低负荷下发生水动力多值性以及脉动，水冷壁管内工质的重量流速在水冷壁管内工质的重量流速在MCR负荷时负荷时提高到提高到2000/（s）以上。加上管径减）以上。加上管径减小的影响，使直流锅炉的流动阻力显著提小的影响，使直流锅炉的流动阻力显著提高。高。600MW以上的直流锅炉的流动阻力一以上的直流锅炉的流动阻力一般为般为5.4MPa6.0MPa。直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n9.汽温调节困难汽温调节困难。汽温调节的主要方式是。汽温调节的主要方式是调调节燃料量与给水量之比节燃料量与给水量之比，辅助手段是喷水，辅助手段是喷水减温或烟气侧调节。由于没有固定的汽水减温或烟气侧调

10、节。由于没有固定的汽水分界面，随着给水流量和燃料量的变化，分界面，随着给水流量和燃料量的变化，受热面的加热段、蒸发段和过热段长度发受热面的加热段、蒸发段和过热段长度发生变化，汽温随着发生变化，汽温调节比生变化，汽温随着发生变化，汽温调节比较困难。较困难。直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n10.易发生水动力不稳定。易发生水动力不稳定。低负荷运行时，低负荷运行时，给水流量和压力降低，受热面入口的工质给水流量和压力降低，受热面入口的工质欠焓增大，容易发生水动力不稳定。欠焓增大，容易发生水动力不稳定。n11.水冷壁布置灵活。水冷壁布置灵活。水冷壁可灵活布置，水冷壁可灵活布置，可采用螺旋管圈或垂直管

11、屏水冷壁。采用可采用螺旋管圈或垂直管屏水冷壁。采用螺旋管圈水冷壁有利于实现变压运行。螺旋管圈水冷壁有利于实现变压运行。直流锅炉的技术特点直流锅炉的技术特点n12.热偏差影响大。热偏差影响大。超临界压力直流锅炉水冷壁管超临界压力直流锅炉水冷壁管内工质温度随吸热量而变，即管壁温度随吸热量内工质温度随吸热量而变，即管壁温度随吸热量而变。因此，热偏差对水冷壁管壁温度的影响作而变。因此，热偏差对水冷壁管壁温度的影响作用显著增大。用显著增大。n13.存在传热恶化的可能。变压运行存在传热恶化的可能。变压运行的超临界参数的超临界参数直流炉，在亚临界压力范围和超临界压力范围内直流炉，在亚临界压力范围和超临界压力