直流鍋爐 啟動分離器綜述

1、 超臨界超臨界直流鍋爐直流鍋爐的特點的特點 汽水流程的差別 汽溫特性的差別 氧化皮剝落第一節(jié)第一節(jié) 汽水系統(tǒng)差別汽水系統(tǒng)差別1 基本工作原理基本工作原理 自然循環(huán)鍋爐自然循環(huán)鍋爐 汽水密度差產生的循環(huán)動力汽水密度差產生的循環(huán)動力 強制循環(huán)鍋爐強制循環(huán)鍋爐 直流爐：工質依靠給水泵的壓頭一次通過預熱、蒸發(fā)、直流爐：工質依靠給水泵的壓頭一次通過預熱、蒸發(fā)、過熱各受熱面而加熱成為過熱蒸汽。過熱各受熱面而加熱成為過熱蒸汽。 給水流量給水流量 G 蒸發(fā)量蒸發(fā)量 D汽水流程汽包爐：省煤器汽包水冷壁過熱器汽輪機 再熱冷段再熱器汽輪機預熱、汽化、過熱工質水水蒸汽煙氣 水、水蒸汽熱量的傳遞直流爐：省煤器直流爐：省

2、煤器水冷壁水冷壁啟動分離器啟動分離器過熱器過熱器汽輪機汽輪機超臨界壓力下朗肯循環(huán)過程的TS圖管內三類受熱面無固定分界點管內三類受熱面無固定分界點二、二、直流鍋爐的特點直流鍋爐的特點 本質特點本質特點l無汽包無汽包l工質一次通過各受熱面，強迫流動工質一次通過各受熱面，強迫流動l受熱面無固定界限受熱面無固定界限水冷壁中工質流動特點水冷壁中工質流動特點l受熱不均對流動影響受熱不均對流動影響l水動力多值性水動力多值性l有脈動現(xiàn)象有脈動現(xiàn)象1.給水泵壓頭大；給水泵壓頭大；傳熱過程特點傳熱過程特點在水冷壁中工質干度在水冷壁中工質干度 x 由由0 1，因此第二類傳熱惡因此第二類傳熱惡化一定出現(xiàn)化一定出現(xiàn)熱化

3、學過程特點熱化學過程特點要求給水品質高要求給水品質高控制調節(jié)過程特點控制調節(jié)過程特點直流鍋爐對自動控制系統(tǒng)要求高，原因如下直流鍋爐對自動控制系統(tǒng)要求高，原因如下負荷變動時，直流鍋爐的蓄熱能力較低，依靠自身爐水負荷變動時，直流鍋爐的蓄熱能力較低，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和金屬蓄熱或放熱來減緩汽壓波動的能力較低 直流鍋爐必須同時調節(jié)給水量和燃料量，以保證物質平直流鍋爐必須同時調節(jié)給水量和燃料量，以保證物質平衡和能量平衡，才能穩(wěn)定汽壓和汽溫。所以直流鍋爐對衡和能量平衡，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。燃料量和給水量的自動控制系統(tǒng)要求高

4、。啟動過程特點啟動過程特點設有啟動旁路、啟動分離器設有啟動旁路、啟動分離器啟動速度快啟動速度快在啟動過程中，有工質膨脹現(xiàn)象在啟動過程中，有工質膨脹現(xiàn)象啟動一開始，必須建立啟動流量和啟動壓力啟動一開始，必須建立啟動流量和啟動壓力鍋爐啟動及低負荷運行階段，送至省煤器的水經水冷壁加熱后，送到啟動分離器，流體在啟動分離器內分離成水和飽和蒸汽。 高壓加熱器 低壓加熱器除氧器省煤器水冷壁初級過熱器再熱器給水控制閥給水控制閥鍋爐給水泵鍋爐給水泵除氧器除氧器低壓加低壓加熱器熱器冷凝水凈化器冷凝水凈化器冷凝水泵冷凝水泵高壓高壓加熱器加熱器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分離器儲水罐汽水分離器儲水罐汽水分離器汽水分離

5、器水位控制閥水位控制閥啟動排污啟動排污低溫過熱器低溫過熱器屏式過熱器屏式過熱器高溫過熱器高溫過熱器高溫再熱器高溫再熱器高壓缸高壓缸中壓缸中壓缸低壓缸低壓缸冷凝器冷凝器高壓旁路閥高壓旁路閥疏水閥疏水閥 噴水噴水 噴水噴水 低壓旁路閥低壓旁路閥低溫再熱器低溫再熱器 噴水噴水 噴水噴水 BCP 360東鍋啟動旁路系統(tǒng)二、現(xiàn)代直流鍋爐采用的形式二、現(xiàn)代直流鍋爐采用的形式 垂直管屏垂直管屏:垂直光管、內螺紋管垂直管屏垂直光管、內螺紋管垂直管屏 螺旋管圈螺旋管圈 垂直管屏（垂直管屏（FW型）型）垂直光管管屏特點垂直光管管屏特點 下輻射區(qū)有中間聯(lián)箱，再分配可能流量分布不均勻。不適合變壓運行螺旋管圈螺旋管圈垂

6、直水冷壁 螺旋水冷壁出口 垂直水冷壁進口螺旋水冷壁螺旋管圈優(yōu)點螺旋管圈優(yōu)點 水冷壁同步經過受熱最強和最弱區(qū)域 下輻射區(qū)沒有中間聯(lián)箱，無再分配 設計靈活，可保證較大的質量流速所以 熱偏差小，流量偏差小。內螺旋管垂直管屏優(yōu)點內螺旋管垂直管屏優(yōu)點 提高傳熱效率，防止膜態(tài)沸騰，利于變壓運行 可采用低質量流速 結構簡單，安裝方便一、600MW超臨界參數(shù)直流鍋爐二、HBC-1000MW超超臨界參數(shù)機組鍋爐爐型三、800MW超臨界壓力鍋爐圖圖1-12圖圖1-17超臨界鍋爐圖例超臨界鍋爐圖例蒸汽流程：省煤器-水冷壁-頂棚過熱器-啟動分離器-各級過熱器進入純直流狀態(tài)前水流程：省煤器-水冷壁-頂棚過熱器-啟動分離

7、器-儲水箱-循環(huán)泵-省煤器圖1-14 包墻管和水冷壁流程圖1-15 HBC-1000MW超超臨界壓力鍋爐圖1-16 HBC-1000MW鍋爐水冷壁分配器啟動分離器的定義啟動分離器的定義1啟動分離器的結構啟動分離器的結構2 1. 定義 啟動分離器啟動分離器 （start-up flash tank） 定義定義：在直流鍋爐啟動系統(tǒng)中，設置在蒸發(fā)受熱：在直流鍋爐啟動系統(tǒng)中，設置在蒸發(fā)受熱面與過熱器之間，用作汽、水分離的筒形壓力容面與過熱器之間，用作汽、水分離的筒形壓力容器。器。 作用作用：在進入超臨界之前，進行汽水分離：在進入超臨界之前，進行汽水分離分離器分離器貯水罐貯水罐啟動系統(tǒng)： 由啟動分離器、

8、貯水罐、水位控制閥（361閥）等組成。蒸汽流程：省煤器-水冷壁-頂棚過熱器-啟動分離器-各級過熱器進入純直流狀態(tài)前水流程：省煤器-水冷壁-頂棚過熱器-啟動分離器-儲水箱-循環(huán)泵-省煤器 當完成啟動進當完成啟動進入純直流工況運入純直流工況運行時被切除在汽行時被切除在汽水系統(tǒng)之外的分水系統(tǒng)之外的分離器離器稱稱“外置外置式啟動分離器式啟動分離器” 啟動分離器分類啟動分離器分類 當完成啟動進當完成啟動進入純直流工況運入純直流工況運行時分離器干態(tài)行時分離器干態(tài)運行，成為蒸汽運行，成為蒸汽通道中的一部分，通道中的一部分，不需切除的分離不需切除的分離器稱器稱“內置式啟內置式啟動分離器動分離器” 2.啟動分離

9、器結構 鍋爐啟動分離器主要由：鍋爐啟動分離器主要由：分離器頂部過渡段、分離分離器頂部過渡段、分離器底部過渡段、分離器本器底部過渡段、分離器本體、分離器頂部過渡段管體、分離器頂部過渡段管接頭、分離器底部過渡段接頭、分離器底部過渡段管接頭組成；在分離器本管接頭組成；在分離器本體上分布有偏心切向斜插體上分布有偏心切向斜插管。管。主要設備：啟動分離器超臨界鍋爐的典型結構.在鍋爐啟停及正常運行過程中，汽水分離器均投入運行。分離器分離器分離器分離器貯水箱ABCD高容量溢流管低容量溢流管過冷水管暖線管啟動循環(huán)泵啟動系統(tǒng)簡圖啟動系統(tǒng)簡圖啟動分離器結構簡圖爐前，垂直水冷壁混爐前，垂直水冷壁混合集箱出口合集箱出口

10、規(guī)格規(guī)格87698（保證（保證內徑內徑680），材料材料SA-336F12，直段高度，直段高度2.890m，總長為總長為4.08m，消旋器、阻水裝置消旋器、阻水裝置錐形，上下各錐形，上下各16根，切向向下根，切向向下 傾斜傾斜15汽（上部）、水汽（上部）、水 （下部）各（下部）各1根根2只只/ 臺爐臺爐汽水分離器汽水分離器汽水分離器貯水罐汽水分離器貯水罐規(guī)格規(guī)格972111（保（保證內徑證內徑750），材料為），材料為SA-336F12，直段高度，直段高度17.5m，總長為，總長為18.95m 阻水裝置阻水裝置錐形，上下各錐形，上下各12根根汽（上部）、水汽（上部）、水（下部）各（下部）各1根

11、根1只只/ 臺爐，考慮水臺爐，考慮水位控制的穩(wěn)定性位控制的穩(wěn)定性啟動循環(huán)系統(tǒng)： 由啟動分離器、貯水罐、水位控制閥（361閥）等組成。鍋爐啟動及低負荷運行階段，送至省煤器的水經水冷壁加熱后，送到啟動分離器，流體在啟動分離器內分離成水和飽和蒸汽。 高壓加熱器 低壓加熱器除氧器省煤器水冷壁初級過熱器再熱器給水控制閥給水控制閥鍋爐給水泵鍋爐給水泵除氧器除氧器低壓加低壓加熱器熱器冷凝水凈化器冷凝水凈化器冷凝水泵冷凝水泵高壓高壓加熱器加熱器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分離器儲水罐汽水分離器儲水罐汽水分離器汽水分離器水位控制閥水位控制閥啟動排污啟動排污低溫過熱器低溫過熱器屏式過熱器屏式過熱器高溫過熱器高溫過

12、熱器高溫再熱器高溫再熱器高壓缸高壓缸中壓缸中壓缸低壓缸低壓缸冷凝器冷凝器高壓旁路閥高壓旁路閥疏水閥疏水閥 噴水噴水 噴水噴水 低壓旁路閥低壓旁路閥低溫再熱器低溫再熱器 噴水噴水 噴水噴水 BCP 360東鍋啟動系統(tǒng)2、過量空氣系數(shù)、過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù) 溫度水平溫度水平 輻射熱輻射熱 輻射過熱器汽溫輻射過熱器汽溫 過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù) 煙氣量煙氣量 對流熱對流熱 對流過熱器汽溫對流過熱器汽溫 3、給水溫度、給水溫度高加停運高加停運給水溫度給水溫度 保持負荷保持負荷 燃料量燃料量 煙氣量煙氣量 爐出口煙溫爐出口煙溫 過熱汽溫與再熱汽溫過熱汽溫與再熱汽溫 給水溫度太低時，應降低

13、負荷，以保證過熱器的安全給水溫度太低時，應降低負荷，以保證過熱器的安全第二節(jié)第二節(jié)、汽溫特性差別汽溫特性差別( (亞臨界鍋爐與超臨界鍋爐亞臨界鍋爐與超臨界鍋爐) )1、鍋爐負荷鍋爐負荷 分析如汽溫特性分析如汽溫特性4、燃料性質、燃料性質著火早晚著火早晚火焰中心火焰中心水分水分煙氣量及火焰溫度：對流式和輻射式不同煙氣量及火焰溫度：對流式和輻射式不同5、火焰中心位置、火焰中心位置煤質煤質 煤粉細度煤粉細度 燃燒器的不同投運層次燃燒器的不同投運層次擺動式燃燒器的傾角擺動式燃燒器的傾角亞臨界鍋爐亞臨界鍋爐 火焰中心火焰中心上移上移 汽溫汽溫 超臨界鍋爐超臨界鍋爐 火焰中心火焰中心上移上移 輻射換熱量輻射換熱量，水冷壁吸熱，水冷壁吸熱，蒸發(fā)段長度延長，主汽溫度蒸發(fā)段長度延長，主汽溫度，再熱氣溫，再熱氣溫 6、受熱面的污染情況、受熱面的污染情況亞臨界鍋爐亞臨界鍋爐 水冷壁結渣、積灰水冷壁結渣、積灰 汽溫汽溫 過熱器、再熱器結渣積灰過熱器、再熱器結渣積灰 汽溫汽溫 超臨界鍋爐超臨界鍋爐 水冷壁結渣，水冷壁結渣，B/G不變，鍋爐效率下降不變，鍋爐效率下降， 工質吸熱下降，過熱氣溫工質吸熱下降，過熱氣溫； 爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙氣溫度，再熱氣溫再熱氣溫7、鍋爐吹灰的影響、鍋爐吹灰的影響 進行蒸汽吹灰，相