600MW超臨界鍋爐培訓

1、600MW600MW超臨界鍋爐超臨界鍋爐培訓講稿培訓講稿一一 直流鍋爐的特點（直流鍋爐的特點（2 2） 2直流鍋爐適用于壓力等級較高的鍋爐直流鍋爐適用于壓力等級較高的鍋爐 根據(jù)直流鍋爐的工作原理，任何壓力的鍋爐在理論上根據(jù)直流鍋爐的工作原理，任何壓力的鍋爐在理論上都可采用直流鍋爐。但實際上沒有中、低壓鍋爐采用直流都可采用直流鍋爐。但實際上沒有中、低壓鍋爐采用直流型，高壓鍋爐采用直流型的較少，超高壓、亞臨界壓力等型，高壓鍋爐采用直流型的較少，超高壓、亞臨界壓力等級的鍋爐可較廣泛地采用直流型，而超臨界壓力的鍋爐只級的鍋爐可較廣泛地采用直流型，而超臨界壓力的鍋爐只能采用直流型。能采用直流型。流動阻力

2、的變化卻不確定。綜合影響結(jié)果流動阻力的變化卻不確定。綜合影響結(jié)果是使流量和壓差的關(guān)系呈現(xiàn)三次方曲線趨勢。即出現(xiàn)靜態(tài)是使流量和壓差的關(guān)系呈現(xiàn)三次方曲線趨勢。即出現(xiàn)靜態(tài)水動力不穩(wěn)定現(xiàn)象。水動力不穩(wěn)定現(xiàn)象。 一一 直流鍋爐的特點（直流鍋爐的特點（3 3） 3. 直流鍋爐可采用小直徑蒸發(fā)受熱面管且蒸發(fā)受熱面布置直流鍋爐可采用小直徑蒸發(fā)受熱面管且蒸發(fā)受熱面布置自由自由 直流鍋爐采用小直徑管會增加水冷壁管的流動阻力，直流鍋爐采用小直徑管會增加水冷壁管的流動阻力，但由于水冷壁管內(nèi)的流動為強制流動，且采用小直徑管大但由于水冷壁管內(nèi)的流動為強制流動，且采用小直徑管大大降低了水冷壁管的截面積，提高了管內(nèi)汽水混合物

3、的流大降低了水冷壁管的截面積，提高了管內(nèi)汽水混合物的流速，因此保證了水冷壁管的安全。速，因此保證了水冷壁管的安全。 由于直流鍋爐內(nèi)工質(zhì)的流動為強制流動，蒸發(fā)管的布由于直流鍋爐內(nèi)工質(zhì)的流動為強制流動，蒸發(fā)管的布置較自由，允許有多種布置方式，但應(yīng)注意避免在最后的置較自由，允許有多種布置方式，但應(yīng)注意避免在最后的蒸發(fā)段發(fā)生膜態(tài)沸騰或類膜態(tài)沸騰。蒸發(fā)段發(fā)生膜態(tài)沸騰或類膜態(tài)沸騰。 一一 直流鍋爐的特點（直流鍋爐的特點（4 4） 在工作壓力相同的條件下，水冷壁管的壁厚與管徑成正比，在工作壓力相同的條件下，水冷壁管的壁厚與管徑成正比，直流鍋爐采用小管徑水冷壁且不用汽包，可以降低鍋爐的直流鍋爐采用小管徑水冷壁

4、且不用汽包，可以降低鍋爐的金屬耗量。與自然循環(huán)鍋爐相比，直流鍋爐通?？晒?jié)省約金屬耗量。與自然循環(huán)鍋爐相比，直流鍋爐通?？晒?jié)省約20%30%的鋼材。的鋼材。 4直流鍋爐的給水品質(zhì)要求高直流鍋爐的給水品質(zhì)要求高 沒有汽包，不能進行鍋內(nèi)水處理，給水帶來的鹽分除沒有汽包，不能進行鍋內(nèi)水處理，給水帶來的鹽分除一部分被蒸汽帶走外，其余將沉積在受熱面上影響傳熱，一部分被蒸汽帶走外，其余將沉積在受熱面上影響傳熱，使受熱面的壁溫有可能超過金屬的許用溫度，且這些鹽分使受熱面的壁溫有可能超過金屬的許用溫度，且這些鹽分只有停爐清洗才能除去，因此為了確保受熱面的安全，直只有停爐清洗才能除去，因此為了確保受熱面的安全，直

5、流鍋爐的給水品質(zhì)要求高。通常要求凝結(jié)水進行流鍋爐的給水品質(zhì)要求高。通常要求凝結(jié)水進行100的的除鹽處理。除鹽處理。 一一 直流鍋爐的特點（直流鍋爐的特點（5 5） 5. 直流鍋爐的自動控制系統(tǒng)要求高直流鍋爐的自動控制系統(tǒng)要求高 直流鍋爐無汽包且蒸發(fā)受熱面管徑小，金屬耗量小，直流鍋爐無汽包且蒸發(fā)受熱面管徑小，金屬耗量小，使得直流鍋爐的蓄熱能力較低。當負荷變化時，依靠自身使得直流鍋爐的蓄熱能力較低。當負荷變化時，依靠自身爐水和金屬蓄熱或放熱來減緩汽壓波動的能力較低。當負爐水和金屬蓄熱或放熱來減緩汽壓波動的能力較低。當負荷發(fā)生變化時，直流鍋爐必須同時調(diào)節(jié)給水量和燃料量，荷發(fā)生變化時，直流鍋爐必須同時

6、調(diào)節(jié)給水量和燃料量，以保證物質(zhì)平衡和能量平衡，才能穩(wěn)定汽壓和汽溫。所以以保證物質(zhì)平衡和能量平衡，才能穩(wěn)定汽壓和汽溫。所以直流鍋爐對燃料量和給水量的自動控制系統(tǒng)要求高。直流鍋爐對燃料量和給水量的自動控制系統(tǒng)要求高。 一一 直流鍋爐的特點（直流鍋爐的特點（6 6） 6. 直流鍋爐的啟停和變負荷速度快直流鍋爐的啟停和變負荷速度快 為了保證受熱面的安全工作，且為了減少啟動過程中為了保證受熱面的安全工作，且為了減少啟動過程中的工質(zhì)損失和能量損失，直流鍋爐須設(shè)啟動旁路系統(tǒng)。的工質(zhì)損失和能量損失，直流鍋爐須設(shè)啟動旁路系統(tǒng)。 直流鍋爐由于沒有汽包，在啟停過程及變負荷運行過程中直流鍋爐由于沒有汽包，在啟停過程及

7、變負荷運行過程中的升、降溫速度可快些，鍋爐啟停時間可大大縮短，鍋爐的升、降溫速度可快些，鍋爐啟停時間可大大縮短，鍋爐變負荷速度提高。變負荷速度提高。 三種型式直流鍋爐的結(jié)構(gòu)圖三種型式直流鍋爐的結(jié)構(gòu)圖 (a)垂直上升管屏式；垂直上升管屏式；(b)回帶管屏式；回帶管屏式；(c)水平圍繞管圈式水平圍繞管圈式 垂直管圈水冷壁與螺旋管圈水冷壁比較垂直管圈水冷壁與螺旋管圈水冷壁比較垂直水冷壁垂直水冷壁（內(nèi)螺紋管）（內(nèi)螺紋管）螺旋管水冷壁螺旋管水冷壁（光管）（光管）與光管相比內(nèi)螺紋管傳熱特性與光管相比內(nèi)螺紋管傳熱特性 質(zhì)量流速質(zhì)量流速1500 kg/m1500 kg/m2 2s s內(nèi)螺紋管內(nèi)螺紋管核態(tài)沸騰核

8、態(tài)沸騰偏離核偏離核態(tài)沸騰態(tài)沸騰膜態(tài)沸騰核態(tài)沸騰核態(tài)沸騰 質(zhì)量流速質(zhì)量流速1500 kg/m1500 kg/m2 2s s光管光管安裝中的垂直水冷壁（安裝中的垂直水冷壁（SVSV）和螺旋管圈水冷壁）和螺旋管圈水冷壁可靠性比較可靠性比較焊口對接焊口對接只需單向調(diào)整只需單向調(diào)整焊口對接焊口對接需雙向調(diào)整需雙向調(diào)整較復(fù)雜較復(fù)雜高可靠性高可靠性（有時可靠性較低）（有時可靠性較低）水冷壁結(jié)渣比較水冷壁結(jié)渣比較容易掉落容易掉落粘附在膜式粘附在膜式鰭片上鰭片上第二節(jié)第二節(jié) 直流鍋爐的水動力特性直流鍋爐的水動力特性 一、直流鍋爐的水動力不穩(wěn)定性一、直流鍋爐的水動力不穩(wěn)定性 亞臨界壓力直流鍋爐和超臨界壓力直流鍋爐

9、低負荷亞臨界壓力直流鍋爐和超臨界壓力直流鍋爐低負荷變壓運行時，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)都處于汽、液兩相流動狀態(tài)。變壓運行時，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)都處于汽、液兩相流動狀態(tài)。隨著氣相份額增大，加速壓降增大，重位壓降減小，流動隨著氣相份額增大，加速壓降增大，重位壓降減小，流動阻力的變化卻不確定。綜合影響結(jié)果是使流量和壓差的關(guān)阻力的變化卻不確定。綜合影響結(jié)果是使流量和壓差的關(guān)系呈現(xiàn)三次方曲線趨勢。即出現(xiàn)靜態(tài)水動力不穩(wěn)定現(xiàn)象。系呈現(xiàn)三次方曲線趨勢。即出現(xiàn)靜態(tài)水動力不穩(wěn)定現(xiàn)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 水動力特性獲得單值性的條件是：水動力特性獲得單值性的條件是： ) 1(46. 7 rir -工質(zhì)汽化潛熱；工質(zhì)汽化潛熱；-飽和水密度；飽和水密度；-飽和汽密度；飽和汽密度；-修正系數(shù)修正系數(shù) ； 。 分析式（分析式（13-14）可知，當流量增加時，熱水段高）可知，當流量增加時，熱水段高度增大，蒸發(fā)段高度減?。慌c此同時，蒸發(fā)量減

11、少，質(zhì)度增大，蒸發(fā)段高度減??；與此同時，蒸發(fā)量減少，質(zhì)量含汽率下降，使得蒸發(fā)段的汽水混合物密度增大；雖量含汽率下降，使得蒸發(fā)段的汽水混合物密度增大；雖然管段總高度并未改變，但工質(zhì)平均密度增大，使重位然管段總高度并未改變，但工質(zhì)平均密度增大，使重位壓頭增加。流量越大，重位壓頭就越大，對水動力特性壓頭增加。流量越大，重位壓頭就越大，對水動力特性的影響就越大。的影響就越大。 3 熱負荷熱負荷q5 鍋爐負荷鍋爐負荷 圖圖13-14表示了負荷變化對水動力特性的影響。表示了負荷變化對水動力特性的影響。 直流鍋爐在低負荷運行時，比高負荷時的水動力穩(wěn)直流鍋爐在低負荷運行時，比高負荷時的水動力穩(wěn)定性要差得多。因

12、為低負荷時，壓力低，質(zhì)量流速小，定性要差得多。因為低負荷時，壓力低，質(zhì)量流速小，進口工質(zhì)欠焓大，熱負荷降低，熱偏差增大?？梢姡M口工質(zhì)欠焓大，熱負荷降低，熱偏差增大?？梢?，此時在多種不利因素的同時作用下，水動力不穩(wěn)定性此時在多種不利因素的同時作用下，水動力不穩(wěn)定性的程度必然增大。的程度必然增大。6 重位壓頭重位壓頭7 工質(zhì)的熱物理特性工質(zhì)的熱物理特性popoopGRRGGppppoooogHGRgHGR22ooopopopoopGGRgHRRGG2)(1ppppoooogHGRgHGR22ooopopopoopGGRgHRRGG2)(1jlpjlpjlppppjlojlojlooooGRGRGRGR.2.2