凝汽式电厂锅炉

1、600MW600MW超临界锅炉超临界锅炉培训讲稿培训讲稿一一 直流锅炉的特点（直流锅炉的特点（2 2） 2直流锅炉适用于压力等级较高的锅炉直流锅炉适用于压力等级较高的锅炉 根据直流锅炉的工作原理，任何压力的锅炉在理论上根据直流锅炉的工作原理，任何压力的锅炉在理论上都可采用直流锅炉。但实际上没有中、低压锅炉采用直流都可采用直流锅炉。但实际上没有中、低压锅炉采用直流型，高压锅炉采用直流型的较少，超高压、亚临界压力等型，高压锅炉采用直流型的较少，超高压、亚临界压力等级的锅炉可较广泛地采用直流型，而超临界压力的锅炉只级的锅炉可较广泛地采用直流型，而超临界压力的锅炉只能采用直流型。能采用直流型。流动阻力

2、的变化却不确定。综合影响结果流动阻力的变化却不确定。综合影响结果是使流量和压差的关系呈现三次方曲线趋势。即出现静态是使流量和压差的关系呈现三次方曲线趋势。即出现静态水动力不稳定现象。水动力不稳定现象。 一一 直流锅炉的特点（直流锅炉的特点（3 3） 3. 直流锅炉可采用小直径蒸发受热面管且蒸发受热面布置直流锅炉可采用小直径蒸发受热面管且蒸发受热面布置自由自由 直流锅炉采用小直径管会增加水冷壁管的流动阻力，直流锅炉采用小直径管会增加水冷壁管的流动阻力，但由于水冷壁管内的流动为强制流动，且采用小直径管大但由于水冷壁管内的流动为强制流动，且采用小直径管大大降低了水冷壁管的截面积，提高了管内汽水混合物

3、的流大降低了水冷壁管的截面积，提高了管内汽水混合物的流速，因此保证了水冷壁管的安全。速，因此保证了水冷壁管的安全。 由于直流锅炉内工质的流动为强制流动，蒸发管的布由于直流锅炉内工质的流动为强制流动，蒸发管的布置较自由，允许有多种布置方式，但应注意避免在最后的置较自由，允许有多种布置方式，但应注意避免在最后的蒸发段发生膜态沸腾或类膜态沸腾。蒸发段发生膜态沸腾或类膜态沸腾。 一一 直流锅炉的特点（直流锅炉的特点（4 4） 在工作压力相同的条件下，水冷壁管的壁厚与管径成正比，在工作压力相同的条件下，水冷壁管的壁厚与管径成正比，直流锅炉采用小管径水冷壁且不用汽包，可以降低锅炉的直流锅炉采用小管径水冷壁

4、且不用汽包，可以降低锅炉的金属耗量。与自然循环锅炉相比，直流锅炉通常可节省约金属耗量。与自然循环锅炉相比，直流锅炉通常可节省约20%30%的钢材。的钢材。 4直流锅炉的给水品质要求高直流锅炉的给水品质要求高 没有汽包，不能进行锅内水处理，给水带来的盐分除没有汽包，不能进行锅内水处理，给水带来的盐分除一部分被蒸汽带走外，其余将沉积在受热面上影响传热，一部分被蒸汽带走外，其余将沉积在受热面上影响传热，使受热面的壁温有可能超过金属的许用温度，且这些盐分使受热面的壁温有可能超过金属的许用温度，且这些盐分只有停炉清洗才能除去，因此为了确保受热面的安全，直只有停炉清洗才能除去，因此为了确保受热面的安全，直

5、流锅炉的给水品质要求高。通常要求凝结水进行流锅炉的给水品质要求高。通常要求凝结水进行100的的除盐处理。除盐处理。 一一 直流锅炉的特点（直流锅炉的特点（5 5） 5. 直流锅炉的自动控制系统要求高直流锅炉的自动控制系统要求高 直流锅炉无汽包且蒸发受热面管径小，金属耗量小，直流锅炉无汽包且蒸发受热面管径小，金属耗量小，使得直流锅炉的蓄热能力较低。当负荷变化时，依靠自身使得直流锅炉的蓄热能力较低。当负荷变化时，依靠自身炉水和金属蓄热或放热来减缓汽压波动的能力较低。当负炉水和金属蓄热或放热来减缓汽压波动的能力较低。当负荷发生变化时，直流锅炉必须同时调节给水量和燃料量，荷发生变化时，直流锅炉必须同时

6、调节给水量和燃料量，以保证物质平衡和能量平衡，才能稳定汽压和汽温。所以以保证物质平衡和能量平衡，才能稳定汽压和汽温。所以直流锅炉对燃料量和给水量的自动控制系统要求高。直流锅炉对燃料量和给水量的自动控制系统要求高。 一一 直流锅炉的特点（直流锅炉的特点（6 6） 6. 直流锅炉的启停和变负荷速度快直流锅炉的启停和变负荷速度快 为了保证受热面的安全工作，且为了减少启动过程中为了保证受热面的安全工作，且为了减少启动过程中的工质损失和能量损失，直流锅炉须设启动旁路系统。的工质损失和能量损失，直流锅炉须设启动旁路系统。 直流锅炉由于没有汽包，在启停过程及变负荷运行过程中直流锅炉由于没有汽包，在启停过程及

7、变负荷运行过程中的升、降温速度可快些，锅炉启停时间可大大缩短，锅炉的升、降温速度可快些，锅炉启停时间可大大缩短，锅炉变负荷速度提高。变负荷速度提高。 三种型式直流锅炉的结构图三种型式直流锅炉的结构图 (a)垂直上升管屏式；垂直上升管屏式；(b)回带管屏式；回带管屏式；(c)水平围绕管圈式水平围绕管圈式 垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁比较垂直管圈水冷壁与螺旋管圈水冷壁比较垂直水冷壁垂直水冷壁（内螺纹管）（内螺纹管）螺旋管水冷壁螺旋管水冷壁（光管）（光管）与光管相比内螺纹管传热特性与光管相比内螺纹管传热特性 质量流速质量流速1500 kg/m1500 kg/m2 2s s内螺纹管内螺纹管核态沸腾核

8、态沸腾偏离核偏离核态沸腾态沸腾膜态沸腾核态沸腾核态沸腾 质量流速质量流速1500 kg/m1500 kg/m2 2s s光管光管安装中的垂直水冷壁（安装中的垂直水冷壁（SVSV）和螺旋管圈水冷壁）和螺旋管圈水冷壁可靠性比较可靠性比较焊口对接焊口对接只需单向调整只需单向调整焊口对接焊口对接需双向调整需双向调整较复杂较复杂高可靠性高可靠性（有时可靠性较低）（有时可靠性较低）水冷壁结渣比较水冷壁结渣比较容易掉落容易掉落粘附在膜式粘附在膜式鳍片上鳍片上第二节第二节 直流锅炉的水动力特性直流锅炉的水动力特性 一、直流锅炉的水动力不稳定性一、直流锅炉的水动力不稳定性 亚临界压力直流锅炉和超临界压力直流锅炉

9、低负荷亚临界压力直流锅炉和超临界压力直流锅炉低负荷变压运行时，水冷壁管内工质都处于汽、液两相流动状态。变压运行时，水冷壁管内工质都处于汽、液两相流动状态。随着气相份额增大，加速压降增大，重位压降减小，流动随着气相份额增大，加速压降增大，重位压降减小，流动阻力的变化却不确定。综合影响结果是使流量和压差的关阻力的变化却不确定。综合影响结果是使流量和压差的关系呈现三次方曲线趋势。即出现静态水动力不稳定现象。系呈现三次方曲线趋势。即出现静态水动力不稳定现象。2)(222wdLwdLPrsrsrs)1(1 2)(2 prszfwdLLPGLLdqGdLqrszfp2)(2qwiddqiGLrs4)(（1

10、3-4）（13-5）2)(2idwqLp（13-6） P=A()3+B()2+C() (13-7) 式中式中 )1(2118 iqiA)1(12 idLB)1(22 dqLC（13-8）（13-9）（13-10）0)()(wdwdf0)(2)(3)(2CwBwAwdPd 水动力特性获得单值性的条件是：水动力特性获得单值性的条件是： ) 1(46. 7 rir -工质汽化潜热；工质汽化潜热；-饱和水密度；饱和水密度；-饱和汽密度；饱和汽密度；-修正系数修正系数 ； 。 分析式（分析式（13-14）可知，当流量增加时，热水段高）可知，当流量增加时，热水段高度增大，蒸发段高度减小；与此同时，蒸发量减

11、少，质度增大，蒸发段高度减小；与此同时，蒸发量减少，质量含汽率下降，使得蒸发段的汽水混合物密度增大；虽量含汽率下降，使得蒸发段的汽水混合物密度增大；虽然管段总高度并未改变，但工质平均密度增大，使重位然管段总高度并未改变，但工质平均密度增大，使重位压头增加。流量越大，重位压头就越大，对水动力特性压头增加。流量越大，重位压头就越大，对水动力特性的影响就越大。的影响就越大。 3 热负荷热负荷q5 锅炉负荷锅炉负荷 图图13-14表示了负荷变化对水动力特性的影响。表示了负荷变化对水动力特性的影响。 直流锅炉在低负荷运行时，比高负荷时的水动力稳直流锅炉在低负荷运行时，比高负荷时的水动力稳定性要差得多。因

12、为低负荷时，压力低，质量流速小，定性要差得多。因为低负荷时，压力低，质量流速小，进口工质欠焓大，热负荷降低，热偏差增大。可见，进口工质欠焓大，热负荷降低，热偏差增大。可见，此时在多种不利因素的同时作用下，水动力不稳定性此时在多种不利因素的同时作用下，水动力不稳定性的程度必然增大。的程度必然增大。6 重位压头重位压头7 工质的热物理特性工质的热物理特性popoopGRRGGppppoooogHGRgHGR22ooopopopoopGGRgHRRGG2)(1ppppoooogHGRgHGR22ooopopopoopGGRgHRRGG2)(1jlpjlpjlppppjlojlojlooooGRGRGRGR.2.2