直流鍋爐-啟動分離器

超臨界直流鍋爐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)汽水系統差別§1基本工作原理自然循環(huán)鍋爐汽水密度差產生的循環(huán)動力強制循環(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)、過熱各受熱面而加熱成為過熱蒸汽。給水流量G＝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

水冷壁

啟動分離器過熱器汽輪機超臨界壓力下朗肯循環(huán)過程的T—S圖管內三類受熱面無固定分界點二、直流鍋爐的特點

本質特點無汽包工質一次通過各受熱面，強迫流動受熱面無固定界限水冷壁中工質流動特點受熱不均對流動影響水動力多值性有脈動現象給水泵壓頭大；傳熱過程特點在水冷壁中工質干度x

由01，因此第二類傳熱惡化一定出現熱化學過程特點要求給水品質高控制調節(jié)過程特點直流鍋爐對自動控制系統要求高，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要求高。啟動過程特點設有啟動旁路、啟動分離器啟動速度快在啟動過程中，有工質膨脹現象啟動一開始，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鍋爐給水泵除氧器低壓加熱器冷凝水凈化器冷凝水泵高壓加熱器省煤器水冷壁汽水分離器儲水罐汽水分離器水位控制閥啟動排污低溫過熱器屏式過熱器高溫過熱器高溫再熱器高壓缸中壓缸低壓缸冷凝器高壓旁路閥疏水閥

噴水

噴水低壓旁路閥HPIP低溫再熱器

噴水

噴水LP

BCP

360東鍋啟動旁路系統二、現代直流鍋爐采用的形式

垂直管屏:垂直光管、內螺紋管垂直管屏

螺旋管圈

垂直管屏（FW型）垂直光管管屏特點下輻射區(qū)有中間聯箱，再分配可能流量分布不均勻。不適合變壓運行螺旋管圈垂直水冷壁

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超臨界參數直流鍋爐二、HBC-1000MW超超臨界參數機組鍋爐爐型三、800MW超臨界壓力鍋爐圖1-12~圖1-17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1-15HBC-1000MW超超臨界壓力鍋爐圖1-16HBC-1000MW鍋爐水冷壁分配器啟動分離器的定義1啟動分離器的結構2補充一§1

啟動分離器

1.定義啟動分離器（start-upflashtank）定義：在直流鍋爐啟動系統中，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器。作用：在進入超臨界之前，進行汽水分離分離器貯水罐啟動系統：由啟動分離器、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入純直流工況運行時被切除在汽水系統之外的分離器稱“外置式啟動分離器”

啟動分離器分類

當完成啟動進入純直流工況運行時分離器干態(tài)運行，成為蒸汽通道中的一部分，不需切除的分離器稱“內置式啟動分離器”

2.啟動分離器結構鍋爐啟動分離器主要由：分離器頂部過渡段、分離器底部過渡段、分離器本體、分離器頂部過渡段管接頭、分離器底部過渡段管接頭組成；在分離器本體上分布有偏心切向斜插管。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。啟動系統簡圖啟動分離器結構簡圖位置：爐前，垂直水冷壁混合集箱出口筒身：規(guī)格Ф876×98（保證內徑Ф680），材料SA-336F12，直段高度2.890m，總長為4.08m，內件：消旋器、阻水裝置封頭：錐形，上下各1引入管：6根，切向向下傾斜15°引出管：汽（上部）、水（下部）各1根數量：2只/臺爐汽水分離器汽水分離器貯水罐筒身：規(guī)格Ф972×111（保證內徑Ф750），材料為SA-336F12，直段高度17.5m，總長為18.95m

內件：阻水裝置封頭：錐形，上下各1引入管：2根引出管：汽（上部）、水（下部）各1根數量：1只/臺爐，考慮水位控制的穩(wěn)定性啟動循環(huán)系統：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鍋爐給水泵除氧器低壓加熱器冷凝水凈化器冷凝水泵高壓加熱器省煤器水冷壁汽水分離器儲水罐汽水分離器水位控制閥啟動排污低溫過熱器屏式過熱器高溫過熱器高溫再熱器高壓缸中壓缸低壓缸冷凝器高壓旁路閥疏水閥

噴水

噴水低壓旁路閥HPIP低溫再熱器

噴水

噴水LP

BCP

360東鍋啟動系統2、過量空氣系數過量空氣系數↑溫度水平↓輻射熱↓輻射過熱器汽溫↓過量空氣系數↑煙氣量↑對流熱↑對流過熱器汽溫↑

3、給水溫度高加停運

給水溫度

↓保持負荷

燃料量↑煙氣量↑

爐出口煙溫↑過熱汽溫與再熱汽溫↑

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)、汽溫特性差別(亞臨界鍋爐與超臨界鍋爐)1、鍋爐負荷分析如汽溫特性4、燃料性質著火早晚火焰中心水分煙氣量及火焰溫度：對流式和輻射式不同5、火焰中心位置煤質煤粉細度燃燒器的不同投運層次擺動式燃燒器的傾角亞臨界鍋爐火焰中心上移汽溫↑超臨界鍋爐

火焰中心上移

輻射換熱量↓，水冷壁吸熱↓，蒸發(fā)段長度延長，主汽溫度↓，再熱氣溫

↑6、受熱面的污染情況亞臨界鍋爐水冷壁結渣、積灰汽溫↑

過熱器、再熱器結渣積灰汽溫↓超臨界鍋爐水冷壁結渣，B/G不變，鍋爐效率下降，工質吸熱下降，過熱氣溫↓；爐膛出口煙氣溫度↑，再熱氣溫↑7、鍋爐吹灰的影響進行蒸汽吹灰，相當于負荷增加，其影響與負