1025th亚临界压力自然循环锅炉解析
超临界锅炉与亚临界锅炉的比较
超临界锅炉与亚临界锅炉的比较一、600MW超临界/亚临界机组热耗比较以16.7Mpa, 538/538℃亚临界参数为基准1.压力为24.1Mpa，538/538℃热耗值下降约2.0%2.压力为24.1Mpa，538/566℃热耗值下降约2.3%3.压力为24.1Mpa，566/566℃热耗值下降约2.9%4.压力为24.1Mpa，538/538/538℃热耗值下降约4.0%5.压力为31.0Mpa，538/538℃热耗值下降约3.0%6.压力为31.0Mpa，538/538/538℃热耗值下降约4.8%7.压力为31.0Mpa，538/566/566℃热耗值下降约5.8%二、超临界锅炉设计特点超临界燃煤直流锅炉，可适用于各种变压工况运行，具有较高的锅炉效率和可靠性。
其技术特点如下：1.良好的变压、备用和再启动性能锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；四只启动分离器，壁厚均匀，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。
2.燃烧稳定、温度场均匀的新型切圆燃烧系统新型切圆燃烧燃烧方式能保证沿炉膛水平方向均匀的热负荷分配。
这种燃烧方式燃烧器布置在四面墙上，火焰喷射方向与墙垂直，燃烧器出口射流两侧具有较大的空间，补气条件好，有利于高温烟气回流，炉膛充满度高，热流分配均匀，减少水冷壁附近烟气流扰动的影响，着火稳定，燃烧器效率高，炉膛出口烟温均匀。
同时气流刚性好不易受到水冷壁的影响造成贴墙，从而有利于防止水冷壁结焦的产生。
此种燃烧方式除保持切圆燃烧方式的所有优点之外，与传统的角式布置的燃烧器相比，具有火焰行程短，火焰两侧补气条件好等优点。
3.高可靠性的运行性能哈锅拥有丰富的变压运行直流锅炉设计、制造经验，已经有五十多台哈锅制造生产的超临界锅炉在运行，同时在燃烧理论研究和实际应用上进行了大量工作，并对已投运的机组积累了大量的调试和研究数据。
1025th亚临界压力自然循环锅炉解析
801.5
1020
23
省煤器给水温度
℃
258
256
253
236
237
215
215
196
185
258
24
省煤器出口温度
℃
283
282
280
271
266
254
247
231
231
283
25
预热器一次风进风温度
℃
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
26
预热器二次风进风温度
℃
23
23
23
23
23
Mad
%
2.85
4.07
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
32.31
35.98
收到基低位发热量
Qnet,ar
KJ/Kg
22441
20430
哈氏可磨系数
HGI
57.64
46
煤灰熔融性：
灰变形温度
DT
℃
1110
1130
灰软化温度
ST
℃
1190
1200
灰熔化温度
FT
℃
1270
1350
灰成份分析：
二氧化硅
SiO2
%
50.41
54.26
三氧化二铝
Al2O3
%
15.73
21.74
三氧化二铁
Fe2O3
%
23.46
13.1
二氧化钛
TiO2
%
1.59
0.89
锅炉原理习题集讲解
《锅炉原理》课程习题集目录锅炉原理课程习题集 (1)第一部分绪论 (2)第二部分锅炉受热面 (3)第三部分锅炉燃料 (4)第四部分燃料燃烧计算 (5)第五部分锅炉热平衡 (7)第六部分煤粉制备 (11)第七部分燃烧理论基础 (12)第八部分煤粉炉及燃烧设备 (14)第九、十部分尾部受热面的运行问题 (15)第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛换热 (16)第十三部分对流受热面换热计算 (17)第十四、十五部分 (18)第一部分绪论一．简答与分析题1. 构成锅炉本体的主要设备包括哪些？2．锅炉主要辅助设备包括哪些？3．根据完成的过程不同,锅炉可以分为哪些系统?各系统内完成什么过程?4．锅炉有哪几种分类方法？5．写出SG—1025/ 18.3—540/540—M833型锅炉的负荷与蒸汽参数。
6. 简述燃煤电站锅炉机组的基本工作原理7. 分析降低火力发电厂供煤和提高环保效果的技术措施。
8. 简述将原煤磨制成煤粉再进行燃烧的原因。
9. 简述电站锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。
10. 再热器中的水蒸气是否过热？说明原因11.简述锅炉按蒸发受热面循环方式的分类12.分析随着锅炉容量增加，锅炉蒸汽压力提高的原因。
二、计算题1.计算1台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知锅炉每年的运行时数为6000h，每小时耗煤量128吨，煤的收到基灰分为Aar=8%。
2.计算一台亚临界压力300MW机组（1025t/h亚临界压力自然循环锅炉）的供电煤耗[每kW·h消耗的标准煤，g/（kW·h）]，并对计算结果进行分析和讨论。
已知，煤的收到基低位发热量Qar，net=21440kJ/kg，煤消耗量125.11吨/h。
3.计算1台600MW机组（1913t/h超临界压力锅炉）的供电煤耗。
已知：煤的收到基低位发热量Qar，net=21981kJ/kg，燃煤消耗量243.12t/h。
自然循环锅炉工作原理(一)
自然循环锅炉工作原理(一)自然循环锅炉工作原理什么是自然循环锅炉自然循环锅炉是一种利用水的自然循环来实现传热的热交换设备。
它通常由锅炉本体、烟道系统和水循环系统组成。
自然循环锅炉的工作原理自然循环锅炉的工作原理基于密度差异和热对流传输。
其工作过程可简单概括为以下几个步骤：1.水给水：冷水被自来水管输送到锅炉内，经过供水系统供应。
2.加热：燃料在锅炉内燃烧产生热量，加热锅炉内的水。
燃料可以是煤、天然气、油等不同能源。
3.水循环：当水被加热后，其密度降低，成为热水。
热水由于密度较小，上浮到锅炉上部（顶部水位器的水位下方）。
同时，冷水由于密度较大，下沉到锅炉下部（底部水位器的水位上方）。
4.产生蒸汽：当热水上浮到锅炉上部时，在锅炉内壁受热的作用下，热水吸收了大量的热量并逐渐转化成蒸汽。
5.蒸汽输出：产生的蒸汽通过蒸汽出口离开锅炉，从而被用于供暖、发电或其他工业应用。
6.水回流：冷却后的水从锅炉底部回流至锅炉上部，开始新一轮的循环。
自然循环锅炉的优点和适用范围•简单结构：自然循环锅炉的结构相对简单，易于生产、安装和维修。
•节能环保：由于自然循环锅炉无需外力设备，仅依赖自然循环，因此无需消耗额外能量。
同时，燃烧时产生的废气经过烟道系统进行热能回收，减少能源浪费，降低对环境的负荷。
•适用范围广：自然循环锅炉适用于小型供暖系统、低压蒸汽锅炉、工业生产中的热源等场景。
自然循环锅炉的局限性和改进方向•受限循环：自然循环锅炉的循环能力主要取决于管道的倾斜度和管道内的水流速度。
若管道倾斜度不足或水流速度过慢，可能会导致局部升温，甚至使锅炉热点部位出现沸腾和热点破裂等问题。
•容量受限：由于自然循环锅炉的传热过程依赖于自然对流，因此其热负荷和容量受到一定限制。
•改进方向：为了克服自然循环锅炉的局限性，工程师们正在探索改进设计，如增加水管倾斜度、优化管道内的元件、引入动力设备辅助循环等，以提高自然循环锅炉的性能。
结论自然循环锅炉是一种简单有效的传热设备，其工作原理基于自然对流和密度差异。
锅炉原理-10自然循环锅炉水动力学讲解
西安石油大学机械工程学院
• 10.1.4 复合循环锅炉 • 1.复合循环锅炉的基本原理 • 为了克服纯直流锅炉的不足及适应超临界压 力锅炉应用的需要，产生了复合循环锅炉
直流锅炉缺点是负荷降 低时，水冷壁内工质流 量降低，炉内热量得不 到工质的冷却，水冷壁 管壁容易超温。
在全负荷范围内均有△Pb大于 水冷壁中工质的流动阻力△Plz （即在全负荷范围内循环流量 均不为零）
图10-3低循环倍率锅炉系统和循环流量曲线
西安石油大学机械工程学院
• 3．部分负荷复合循环锅炉
1.低负荷时，循环管路有循 环流量，高负荷时，锅炉按 直流锅炉原理工作； 2.大多用于超临界压力机组 ； 3.与低循环倍率锅炉的主要 差别是在循环回路上装有循 环限制阀.
图10-2 复合循环锅炉再循环
西安石油大学机械工程学院
P C P A P b P lz
（10-1）
• 如果循环泵的工作压头△Pb大于水冷壁中工 质的流动阻力△Plz ，则有PC＞PA，锅炉按强 制循环锅炉原理工作 。（流过水冷壁的工质 流量为给水流量与再循环流量之和）
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• 直流锅炉与强制循环锅炉相比，取消了汽 包，且工质在给水泵压头的作用下一次性 通过各受热面 。 • 直流锅炉特点是：受热面可自由布置；金 属耗量少，启、停速度快；水容量及相应 的蓄热能力较小，对外界负荷变化较敏感 ；直流锅炉不能连续排污，对给水品质的 要求很高；给水泵功率消耗大。
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• 自然循环锅炉工程应用的最高蒸汽压力是 19.11MPa，单炉的最大容量为885MW。只有 当蒸汽压力超过16MPa时，且自然循环不可 靠，才需要考虑采用强制循环锅炉。当压 力超过19.6MPa，则适合采用直流锅炉。强 制循环锅炉工程应用的最高蒸汽压力是 19.6MPa，单炉的最大容量1000MW。当单炉 容量超过600MW，一般应在较低的压力时就 考虑采用强制循环锅炉或直流锅炉。
火力发电厂亚临界机组1025th锅炉后屏过热器爆管综合分析及防治
火力发电厂亚临界机组1025t/h锅炉后屏过热器爆管综合分析及防治【摘要】本文通过宏观检查、光谱分析、微观组织分析等方法，对某电厂亚临界1025t/h锅炉一起后屏过热器爆管事故进行了原因分析。
研究结果表明，这是一起后屏过热器管短时超温导致的爆管，对今后的亚临界锅炉过热器管爆管具有一定的警示和借鉴意义，并最终提出了相应的处理措施。
【关键词】亚临界锅炉；过热器管；爆管分析；短时超温该电厂一期共安装两台三十万千瓦燃煤机组，机组采用单元布置。
锅炉为东方锅炉厂生产的DGl025/18.2——II6型亚临界压力、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、四角切圆燃烧、固态排渣、露天布置、全钢架全悬吊结构的燃煤锅炉。
后屏过热器在ECR工况下烟气进出口温度是：1082/1011℃，工质进出口温度是：448/498℃。
锅炉最大连续蒸发量：1025t/h。
过热蒸汽额定压力：17.36MPa，过热蒸汽额定出口温度：540℃。
2012年6月2日，该电厂#1炉在机组并网24小时后后屏过热器发生爆管事故。
后屏过热器共有21屏，每屏13圈，其中外圈下部管圈为TP347H，第2-8根均为钢102，第9-13根为12Cr1MoV。
发生爆管的为后屏第8屏外数第3根，规格为Φ54mm×8.5mm，为原始安装管段。
为分析爆管原因，对所取#1炉后屏过热器爆管样品进行了宏观检查、光谱分析、微观组织等检测。
1 宏观检查#1炉后屏过热器爆管的位置：从西向东数第8屏，从外向内数第3圈底部两弯头之间水平管段爆开，爆口靠近出口侧弯头，距出口侧弯头约400mm，爆口呈喇叭状，爆口长约91.4mm，宽约48mm，爆口边缘呈刀刃状（见图1、图2）。
爆口附近管段明显胀粗，入口垂直段明显胀粗，内壁有厚约0.6mm的氧化皮。
第8屏第2根出口垂直段略有胀粗，管径为54.32mm，内壁有厚约0.55mm的氧化皮。
第7屏第3根未胀粗，内壁氧化皮很薄。
现场检查情况：8-2管子外壁有氧化皮成块脱落，管子内部有氧化皮脱落，氧化皮重量374克。
自然循环锅炉
第七章 自然循环锅炉蒸发系统
§1 蒸发设备 §2 自然循环原理 §3 水冷壁内汽液两相流流型及传热 §4 自然循环的可靠性指标及常见问题
Page 1
Principles of Boiler
2020/3/1
§1 蒸发设备
七台河职业学院
一、水冷壁
㈠水冷壁的作用
㈡水冷壁的分类
二、汽包 三、下降管 四、联箱
有较大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；可工厂预制；
炉墙蓄热能力小，炉膛燃烧室升温快，可缩短锅炉的启停时间。
图7-1 膜式水冷壁的结构 Page 7 （a）光管焊成的膜式水Pr冷inc壁iple；s of（Bobil）er肋片管焊成的膜式水2冷02壁0/3/1
水冷壁的分类
七台河职业学院
膜式水冷壁： 两种类型见图7-1。
2020/3/1
七台河职业学院
§2 自然循环原理
• 三、自然循环的有效压头
• 自然循环在工质稳定流动时，有效压头数值上等 于下降管侧阻力，即：
• •
Syx pxj
（7——8）
• 有效压头和下降管侧阻力不是一个概念，有效压 头是流动的动力，下降管侧阻力是流动的阻力；
• 只是在工质稳定流动时，两者在数量上相等。
• 三、自然循环的有效压头
• 在自然循环系统中运动压头中用来克服下降管系统阻力
的压头称为有效压头，用 Syx 来表示。即：
•
•
Syx Syd ps
（7——7）
• Syx ——自然循环的有效压头；
• Syd ——自然循环的运动压头；
• ps——上升管系统的阻力压降。
Page 30
Principles of Boiler
1025th煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀的试验研究
1025th煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀的试验研究摘要:研究结果表明水冷壁高温腐蚀的类型是因煤中含硫量较高、煤粉燃尽行程较长、运行调整不当引起的硫化物型腐蚀。
通过燃烧运行调整措施,基本消除了锅炉高负荷时的水冷壁高温腐蚀现象。
关键词:水冷壁高温腐蚀由于煤中含硫量高、煤种多变等原因,锅炉在运行过程中出现了严重的水冷壁硫化氢腐蚀,燃烧器区域水冷壁被迫大面积换管,严重影响了锅炉的安全性和运行经济性。
通过燃烧运行调整试验,基本消除高负荷时的高温腐蚀情况。
1 设备介绍1.1 锅炉简介锅炉为1025t/h亚临界控制循环汽包炉,平衡通风,露天布置,全悬吊结构敷管式炉墙,设计燃用贫煤。
煤粉燃烧器采用PM型低氮燃烧器,四角双切圆布置。
制粉系统采用正压直吹式,配备5台RP863型碗式磨煤机。
1.2 腐蚀情况介绍水冷壁腐蚀区域主要集中在上、下安装焊口之间的燃烧器区,甲、乙两侧墙的腐蚀区域主要位于一次风射流向火侧的中、下游,高度方向上从A层至E层燃烧器均有腐蚀现象;前、后墙在一次风射流背火侧就开始出现腐蚀,腐蚀区域位于一次风射流向火侧的上、中、下游,只是中、下游重于上游,高度方向上腐蚀现象主要出现在A层至C层燃烧器区域。
2 试验研究2.1 燃煤情况锅炉燃烧试验期间主要燃用煤种为贫煤,属于中高灰分、中高硫分、难着火和难燃尽煤,表1。
2.2 试验准备1)在A、B、D、E层燃烧器所在高度的炉膛四周墙面上安装30只壁面烟气气氛测点,监测指标为O2、CO、H2S,通过指标含量的变化来判定壁面还原性气氛的强弱,指导运行调整。
2)对各一次风速进行测量与调平,将风速偏差调整至±5%以内,使切圆位于炉膛的中心,防止火焰刷墙引起燃烧器区域水冷壁腐蚀。
3)通过制粉系统调整,将煤粉细度控制在R90=10%左右,且均匀性较好,有利于煤粉的着火和燃烧,对缩短煤粉的燃尽距离也十分有利。
4)摸底试验发现,燃烧器区水冷壁存在着很强的还原性气氛,绝大部分测点的CO含量均在0.5%以上,氧含量全都在2%以下,19个测点的H2S含量大于100ppm,且在四面墙向火侧中、下游(中间及偏后的测点)区域水冷壁附近的H2S含量远高于背火侧。
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多年各月平均气压972.4mb
多年年最大降水量835.9mm
多年年最小降水量356.7mm
历史最大冻土深度1260mm
多年各月平均风速1.2m/s
10分钟最大风速21.3m/s 风向西北西
主导风向夏季为南风 冬季为西北风
厂区工程地质
滦河发电厂位于河北省承德市西郊双滦区滦河镇以东约1.5km，距离承德市约18km。本期工程在电厂四期工程主厂房东侧场地上扩建，与四期工程主厂房脱开
锅炉设计着重考虑：
（1）锅炉具有较高的可用率；
（2）锅炉具有较高的热效率和较小的空气预热器漏风；
（3）具有较好的控制调节性能，调节灵活可靠，汽温偏差尽可能小；
（4）具有较好的煤种适应性，在燃料正常变化范围内燃烧全可靠；
（5）具有较好的低负荷稳燃性能和较好的启、停及调峰性能；
（6）尽量采用现有的成熟结构，增加部组件通用化程度。
本次勘测20m深度内主要为粘性土、砂类土、碎石类土，场地覆盖层厚度大于5m，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），根据场区地基土的工程性质，估算土层的等效剪切波速值Vse在350～450m/s之间，场地土为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类。
地震:根据《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为6度，设计地震分组为第二组。
本锅炉是采用亚临界压力参数、自然循环汽包炉，单炉膛、一次中间再热、燃烧器摆动调温、平衡通风、四角切向燃烧、紧身封闭、固态排渣、全钢架悬吊结构。锅炉燃用烟煤。锅炉的制粉系统采用冷一次风机、正压直吹式制粉系统，配置5台中速磨煤机，其中4台运行，1台备用。
1.1
名 称
单位
BMCR
过热蒸汽流量
t/h
1025
干燥无灰基挥发份 △＝±5%（绝对偏差）
收到基全水份 △＝±4%（绝对偏差）
收到基灰份 △＝±5%（绝对偏差）
低位发热量 △＝±10%（相对偏差）
灰的变形温度△＝－50℃
5）在高压加热器全部停止运行时，锅炉的蒸汽参数应能保持在额定值，各受热面不超温，蒸发量能满足汽轮机在此条件下达到铭牌出力要求。
6）锅炉在不投油助燃时，最低稳燃负荷应不大于锅炉30%BMCR。锅炉在此负荷下应能长时间连续安全运行。
0.13
其它
%
0
0.18
(2)，燃油品质
油种
0号轻柴油
恩氏粘度(20℃时)
1.2～1.670E
运动粘度(20℃时)
3.0～8.0厘沱
水份
痕迹
硫份
<0.2 %
机械杂质
无
凝固点
不高于0℃
闭口闪点
不低于65℃
低位发热值
41800KJ/kg
1.4
锅炉运行方式：带基本负荷，并具有负荷调峰能力。
制粉系统：采用5台中速型磨煤机，要求燃烧设计煤种时，4台运行，1台备用。设计煤种煤粉细度R90=20%。
过热器出口蒸汽压力
MPa(g)
18.55
过热器出口蒸汽温度
oC
543
再热蒸汽流量
t/h
929
再热器进口蒸汽压力
MPa(g)
4.41
再热器出口蒸汽压力
MPa(g)
4.21
再热器进口蒸汽温度
oC
341
再热器出口蒸汽温度
oC
543
省煤器进口给水温度
oC
258
1.2
厂址气象特征值
全年平均气温8.9℃
极端最高气温41.5℃
7）锅炉的设计应考虑到能在单台空气预热器工作情况下连续安全运行。当单台空气预热器运行时，锅炉能带60％BMCR负荷。
8）锅炉负荷连续变化率应达到下述要求：
负荷在50～100%TMCR时，每分钟不少于7%BMCR；
批准日期
APPROVED BYDATE
上海锅炉厂有限公司
SHANGHAI BOILER WORKS,LTD.
2007年3月
前
国电承德热电厂2×330MW供热机组的锅炉是上海锅炉厂有限公司在总结以往成熟的300MW等级亚临界压力自然循环锅炉的设计、制造和运行的基础上，按照锅炉创优、创名牌的要求进行改进设计和制造。
50.41
54.26
三5.73
21.74
三氧化二铁
Fe2O3
%
23.46
13.1
二氧化钛
TiO2
%
1.59
0.89
氧化钙
CaO
%
3.93
3.28
氧化镁
MgO
%
1.27
1.75
氧化钾
K2O
%
2.33
1.83
氧化钠
Na2O
%
0.5
三氧化硫
SO3
%
1.28
2.34
五氧化二磷
P2O5
%
Mad
%
2.85
4.07
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
32.31
35.98
收到基低位发热量
Qnet,ar
KJ/Kg
22441
20430
哈氏可磨系数
HGI
57.64
46
煤灰熔融性：
灰变形温度
DT
℃
1110
1130
灰软化温度
ST
℃
1190
1200
灰熔化温度
FT
℃
1270
1350
灰成份分析：
二氧化硅
SiO2
%
1.3燃料
煤质特性
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种
煤质分析：
收到基碳
Car
%
58.56
54.2
收到基氢
Har
%
3.36
3.29
收到基氧
Oar
%
7.28
8.1
收到基氮
Nar
%
0.79
0.57
收到基全硫
St,ar
%
0.63
1.26
收到基灰份
Aar
%
19.77
17.98
全水份
Mt,ar
%
9.61
14.6
空干基水份
1)锅炉带基本负荷，并具有一定调峰能力。
2)锅炉采用复合滑压运行方式及定压运行方式。卖方应提供极热态、热态、温态、冷态启动特性曲线（注明启动时间）、冷态停炉曲线和压力－负荷曲线
3)锅炉能适应设计煤种和校核煤种。燃用设计煤种，锅炉负荷为BRL工况时，锅炉保证热效率大于93.6％（按低位发热量计算）
4)锅炉实际燃用煤质在偏离4.1.6.1条所列数据，在下列变化范围内，锅炉能长期连续安全、正常地运行，蒸汽应能达到额定蒸发量和额定参数，其保证效率能在90%及以上BMCR工况下按修正曲线修正。
共49页
产品型号SG-1025/18.55-M727
MODEL OF PRODUCT
产品名称1025t/h亚临界压力自然循环锅炉
NAME OF PRODUCT
编号727-1-8601
SERLES NO.
编制日期
PREPARED BYDATE
审核日期
CHECKED BYDATE
审定日期
REVIEWED BYDATE
给水调节：机组配置3台50％BMCR容量的电动给水泵，2台运行1台备。
旁路系统：设置70%高压旁路、40%低压旁路（极热态）。炉膛出口烟温低于540℃，锅炉再热器允许干烧。
除渣方式：固态连续排渣。采用刮板捞渣机排渣。
锅炉在投产后的第一年内年利用小时数大于6500小时，年运行小时数大于7500小时。
1.