直流锅炉的结构特点及其工作原理
直流锅炉的特性及运行调整

直流锅炉的特性及运行调整(一)、直流锅炉的特点:水的临界点22.115MPa、374.15℃,大于这个压力,超临界机组。
蒸汽压力超过27MPa,超超临界火电机组。
由于超临界压力下无法维持自然循环即不能采用汽包锅炉,直流锅炉成为唯一型式。
超临界机组不仅煤耗大大降低,污染物排污量也相应减少,经济效益十分明显。
超临界机组与亚临界汽包锅炉结构和工艺过程有着显著不同,其特点:1、超临界直流炉没有汽包环节,给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽时一次性连续完成,随着运行工况不同,锅炉将运行在亚临界或超临界压力下,蒸发点会自发的在一个或多个加热区段内移动,汽水之间没有一个明确的分界点。
这要求更为严格保持各种比值的关系(如给水量/蒸汽量、燃料量/给水量及喷水量/给水量等)。
对直流锅炉来说,热水段、蒸发段和过热段受热面之间是没有固定界限的。
这是直流炉的运行特性与汽包炉有较大区别的基本原因。
2、由于没有储能作用的汽包环节,锅炉的蓄能显著减小,负荷调节的灵敏性好,可实现快速启停和调节负荷,适合变压运行。
但汽压对负荷变动反映灵敏,变负荷性能差,汽压维持比较困难。
3、直流炉由于汽水是一次完成,因而不象汽包炉那样。
汽包在运行中除作为汽水分离器外,还作为煤水比失调的缓冲器。
当煤水比失去平衡时,利用汽包中的存水和空间容积暂时维持锅炉的工质平衡关系,以保持各断受热面积不变。
(二)、直流炉的运行特性动态特性指给水量、燃料量、功率(调门开度)变化而其他条件不变情况下蒸汽流量、汽温、汽压的变化。
1.给水量给水量扰动时,在其他条件不变的情况下,给水量增加。
由于壁面热负荷未变化,故热水段都要延长,蒸汽流量逐渐增大到扰动后的给水流量。
过渡过程中,由于蒸汽流量小于给水流量,所以工质贮存量不断增加。
随着蒸汽流量的逐渐增大和过热段的减小,出口过热汽温渐渐降低,但在汽温降低时金属放出贮热,对汽温变化有一定的减缓作用。
汽压则随着蒸汽流量的增大而逐渐升高。
值得一提的是,虽然蒸汽流量增加,但由于燃料量并未增加,故稳定后工质的总吸热量并未变化,只是单位工质吸热量减小(出口汽温降低)而已。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理一、引言锅炉是一种将水或其他液体加热为蒸汽或热水的设备,广泛应用于工业、商业和家庭等领域。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理。
二、锅炉结构1. 炉膛:炉膛是锅炉的燃烧室,用于燃烧燃料产生热能。
炉膛通常由炉壁、炉膛门和炉膛内部的燃烧装置组成。
2. 烟管:烟管是将烟气从炉膛传递到锅筒的管道。
烟管通常由钢管制成,具有良好的导热性能,以提高热能利用效率。
3. 锅筒:锅筒是锅炉的主体部分,用于容纳水和蒸汽。
锅筒通常由钢板制成,具有足够的强度和密封性能。
4. 水位计:水位计用于测量锅炉内的水位,以确保锅炉正常运行。
常见的水位计有玻璃管水位计和电极水位计等。
5. 过热器:过热器用于将饱和蒸汽加热至高温蒸汽,提高锅炉的热效率。
过热器通常位于锅筒之后,烟气通过过热器时被加热。
6. 空气预热器:空气预热器用于将进入锅炉的空气预先加热,以提高燃烧效率。
空气预热器通常位于烟气通道中,烟气通过时将热量传递给空气。
7. 烟囱:烟囱用于排放锅炉燃烧产生的烟气。
烟囱通常位于锅炉的顶部,具有足够的高度和直径,以确保烟气顺利排出。
三、锅炉工作原理1. 燃料燃烧:燃料在炉膛中燃烧产生热能。
燃料可以是固体、液体或气体,常见的燃料有煤、油和天然气等。
2. 烟气传递:燃烧产生的烟气通过烟管传递到锅筒。
烟气在烟管中与水进行热交换,将热量传递给水,使水温升高。
3. 蒸汽生成:当水温升至饱和温度时,水开始沸腾并转化为蒸汽。
蒸汽在锅筒中积聚,同时水位计监测水位,确保锅炉内水位稳定。
4. 蒸汽过热:部分蒸汽通过过热器,被加热至高温蒸汽。
过热的蒸汽具有更高的热能,可提高锅炉的热效率。
5. 烟气排放:烟气通过空气预热器和烟囱排放到大气中。
在排放前,烟气经过空气预热器预先加热,以提高燃烧效率。
6. 控制与保护:锅炉配备了各种控制和保护装置,以确保锅炉的安全运行。
常见的控制装置有压力控制器、温度控制器和水位控制器等。
四、结论锅炉是一种将水或其他液体加热为蒸汽或热水的设备,具有广泛的应用领域。
汽包锅炉与直流锅炉结构运行性能特点的分析与比较

汽包锅炉与直流锅炉结构、运行性能特点的分析与比较直流锅炉的特点其实也就是相比汽包锅炉而言的。
应该算是改进型吧。
所以直流锅炉这里的优点。
其实就是汽包锅炉的缺点。
直流锅炉简介:直流锅炉没有汽包,工质一次通过蒸发部分,即循环倍率为1。
直流锅炉的另一特点是在省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点,水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽,沿工质整个行程的流动阻力均由给水泵来克服。
如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵,则可以形成复合循环锅炉。
即在低负荷或者本生负荷以下运行时,由于经过蒸发面的工质不能全部转变为蒸汽,所以在锅炉的汽水分离器中会有饱和水分离出来,分离出来的水经过循环泵再输送至省煤器的入口,这时流经蒸发部分的工质流量超过流出的蒸汽量,即循环倍率大于1。
当锅炉负荷超过本生点以上或在高负荷运行时,由蒸发部分出来的是微过热蒸汽,这时循环泵停运,锅炉按照纯直流方式工作。
直流锅炉的技术特点(1)取消汽包,能快速启停。
与自然循环锅炉相比,直流炉从冷态启动到满负荷运行,变负荷速度可提高一倍左右。
(2)适用于亚临界和超临界以及超超临界压力锅炉。
(3)锅炉本体金属消耗量最少,锅炉重量轻。
一台300MW自然循环锅炉的金属重量约为5500t~7200t,相同等级的直流炉的金属重量仅有4500t~5680t,一台直流锅炉大约可节省金属2000t。
加上省去了汽包的制造工艺,使锅炉制造成本降低。
(4)水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服,这部分阻力约占全部阻力的25%~3 0%。
所需的给水泵压头高,既提高了制造成本,又增加了运行耗电量。
(5)直流锅炉启动时约有30%额定流量的工质经过水冷壁并被加热,为了回收启动过程的工质和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速,直流锅炉需要设置专门的启动系统,而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。
加上直流锅炉的参数比较高,需要的金属材料档次相应要提高,其总成本不低于自然循环锅炉。
锅炉知识原理讲解

锅炉知识原理讲解1.简述直流锅炉的工作原理?答:直流锅炉没有汽包,整个锅炉是由许多并联管子用联箱连接串连而成。
在给水泵的压头作用下,工质按序一次通过加热、蒸发和过热受热面产生蒸汽。
由于直流锅炉没有汽包,所以其加热、蒸发和过热三个区间没有固定的分界点。
2.什么是直流炉的热膨胀?答:直流锅炉启动时必须在蒸发段建立启动流量和启动压力。
(1)点火后,直流锅炉蒸发段工质的温度逐渐升高,达到饱和温度后开始汽化,工质比容突然增大很多。
汽化点后的水被迅速推出进入分离器,此时分离器水位迅速升高,分离器排水时远大于给水量。
这种现象称为直流炉启动过程中的热膨胀现象。
(2)自然循环锅炉也有工质的膨胀,但由于汽包的作用,膨胀时只引起汽包水位的升高,因此,在锅炉点火前汽包水位应维持较低一些,以防满水。
直流锅炉在启动过程中,如果对工质膨胀过程控制不当,将会引起锅炉和启动分离器超压。
3、为什么锅炉在启动时升压速度必需掌握先慢后快的原则?答:从工程热力学可知,随着压力的升高,水的饱和温度也随之升高,但升高的速率是非线性的,开始增长很快,而后越来越慢。
例如:压力由0.5MPa增加到LOMPa,饱和温度由151.1。
C上升到179.0o C z上升了27.9℃;压力由2.0Mpa增加到2.5Mpa,饱和温度由211.4o C±升到222.9°C,上升了11.5℃;压力由5.0Mpa增加到5.5Mpa,饱和温度由262.7°C上升到268.7o C z上升了6.0o C o因此,在锅炉启动过程中本着控制升温速度、保护锅炉受热面的原则,刚开始的升压速度不宜过快,而后可以逐步加快速度。
4.锅炉的热态启动有何特点?答:(1)点火前即具有一定的压力和温度,所以点火后升压、升温可适当加快速度;(2)因热态启动时升压、升温变化幅度较小,故允许变化率较大;(3)极热态启动时,因过热器壁温很高,故应合理使用对空排汽和旁路系统,防止冷汽进入过热器产生较大热应力,损坏过热器。
直流锅炉的工作特征与优缺点分析

直流锅炉的工作特征与优缺点分析直流锅炉是由诸多管子并联,并用联箱连接而成。
在给水泵压头的作用下,给水顺序一次通过加热、蒸发、过热各个受热面,也就是工质沿锅炉汽水管道流过,依次完成水加热、汽化和蒸汽过热过程,蒸汽过热到给定的温度。
本文主要对直流锅炉的工作特征、优点和缺点进行了分析标签直流锅炉;工作特征;优点;缺点直流锅炉是由诸多管子并联,并用联箱连接而成。
在给水泵压头的作用下,给水顺序一次通过加热、蒸发、过热各个受热面,也就是工质沿锅炉汽水管道流过,依次完成水加热、汽化和蒸汽过热过程,蒸汽过热到给定的温度。
因为工质的运动是通过给水泵的压头来推动的,因此,在直流锅炉的所有受热面中工质均为强制流动。
在高压自然循环汽包锅炉的蒸发受热面中,循环一次大约只有10%左右的水被汽化为蒸汽。
而在直流锅炉的蒸发受热面中,因工质仅一次通过,水把一次全部蒸发完毕,成为干饱和蒸汽。
1 直流锅炉的工作特征在直流锅炉中,因取消了汽包并且工质一次性通过各受热面,所以,这个工作过程具有如下特征:1.1 因直流锅炉没有汽包,蒸发受热面和过热受热面之间没有中间分离容器隔断,所以,直流锅炉水的加热、蒸发和蒸汽过热的受热面并没有固定的界限。
在锅炉吸热和其他条件一定时,如果减小给水流量,则只需吸收较少热量可以使水达到沸点,开始沸腾点前移,加热水段(省煤器)的长度缩小,蒸发段长度也会缩小。
而锅炉受热管的总长度不变,因此,过热段的长度就会增长,也就是增大了作为过热器的受热面,过热蒸汽温度上升。
不然,给水量增大时,过热蒸汽温度就会下降。
1.2 直流锅炉的水容量及相应的蓄热能力大为降低,通常约为同参数汽包锅炉的1/2一1/4。
所以,在负荷发生变化时,直流锅炉压力变化速度也非常快,这要求直流锅炉必须具有更灵敏的调节控制技术。
1.3 没有汽包和汽水分离装置,直流锅炉不可能连续排污,给水带入盐类除了蒸汽带走一部分外,其它部分均会沉积在锅炉的受热面中。
这样,直流锅炉对给水品质的要求也比较高。
直流锅炉

超(超)临界压力直流锅炉的种类及特点目前超(超)临界压力直流锅炉可以分五种类型,其差别主要在于锅炉的蒸发系统。
(1) UP型(包括多次上升下降型)UP型锅炉便于在制造厂做成组件,简化现场安装工作,简化支吊结构。
缺点是由于有中间集箱和不受热的下降连接管,金属耗量大,也不太适应滑压运行,制造工艺要求较高。
采用该种型式的蒸发系统的有B&W、福斯特惠勒、Babcock &日立。
(2) 复合循环型水冷壁流速可按循环泵切换时的负荷选取,减少流动阻力;启动流量低,减少投资和启动热损失;最低负荷极限可降低到15%左右,由于工质流量小、温度变化小、相应地减少了温度应力,有利于在低负荷下运行;由于质量流速可以保证,避免采用过小的水冷壁管;可以在锅炉出力很低时启动,因此不需要保护再热器的旁路系统。
这种锅炉的关键是需要配置具有潜水电机的、长期在高温、高压下运行的大流量复合循环泵。
采用该种型式的锅炉有ABB-CE。
(3) 苏尔寿型该种型式的直流炉将蒸发受热面的一部分移入烟道内,成为了对流受热面。
使得蒸干点处于热负荷较低的烟道内。
采用该种型式的锅炉有三菱重工。
(4) 本生螺旋管水冷壁型这种结构一般是下部采用螺旋式上升,上部为垂直管。
其优点是,不用中间联箱,与UP型相比没有不受热的下降管道,因而节省金属,便于滑压运行。
由于相邻管带外侧两根管子的壁温差较小,适宜于整焊膜式结构。
不足之处是安装组合率低,现场组合工作量大,制造整焊膜式壁时,制造工艺要求较高。
采用该种型式的锅炉有Babcock &日立、石川岛播磨、三菱重工、Babcock等。
(5) 本生垂直管水冷壁型由于本生螺旋管水冷壁制造、安装成本高,近几年来,国外许多制造厂采用了垂直管水冷壁,并尽量保留螺旋管水冷壁的优点。
为了防止采用垂直管水冷壁因管内质量流速降低,产生沸腾使传热恶化,而采用了内螺纹管。
与本生螺旋管水冷壁相比较,蒸发器阻力降低,给水泵电耗减小,因此机组运行经济性更高。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理一、引言锅炉是一种将水加热转化为蒸汽或者热水的设备,广泛应用于工业生产和民用领域。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理,以匡助读者更好地理解和应用锅炉。
二、锅炉结构1. 锅炉壳体锅炉壳体是锅炉的主体部份,通常由钢板焊接而成。
它具有足够的强度和刚度,以承受锅炉内部的高温和高压。
壳体内部份为炉膛、燃烧室、过热器、再热器和空气预热器等区域。
2. 炉膛炉膛是燃烧燃料的区域,通常由耐火材料构成。
燃料在炉膛内燃烧产生高温燃烧气体,通过炉膛的上升通道进入过热器。
3. 过热器过热器是将高温燃烧气体的温度提高到设计要求的设备。
它由一系列管子组成,燃烧气体在管子内部流动,通过与管壁的热交换,使燃烧气体的温度升高。
4. 再热器再热器是将高温燃烧气体的温度再次提高的设备。
它与过热器类似,也由一系列管子组成。
燃烧气体在再热器内部流动,通过与管壁的热交换,使燃烧气体的温度再次升高。
5. 空气预热器空气预热器是将燃烧所需的空气预先加热的设备,以提高燃烧效率。
它通常由一系列管子组成,燃烧气体在管子外部流动,空气在管子内部流动,通过管壁的热交换,使空气的温度升高。
6. 锅炉附件锅炉附件包括给水系统、排烟系统、燃料供应系统、燃烧控制系统和安全保护系统等。
它们与锅炉的正常运行密切相关,起着辅助作用。
三、锅炉工作原理1. 燃料燃烧燃料在炉膛内燃烧,产生高温燃烧气体。
燃料可以是固体、液体或者气体,常见的有煤、油和天然气等。
燃烧过程中,燃料与空气混合并点燃,释放出热能。
2. 热能传递高温燃烧气体经过炉膛、过热器、再热器和空气预热器等部份,与水或者热媒进行热交换。
燃烧气体的热能被传递给水或者热媒,使其温度升高。
3. 蒸汽或者热水生成通过热能传递,水或者热媒的温度升高,最终转化为蒸汽或者热水。
蒸汽或者热水可以用于工业生产或者民用供暖等领域。
4. 蒸汽或者热水的利用蒸汽或者热水通过管道输送到需要的地方,用于驱动机械设备、加热或者供暖等用途。
直流锅炉的基础理论教程文件

小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉等。
与自然循环锅炉比较
直流锅炉没有汽包,依靠给水产生的压力和温度进行加热和蒸发;自然循环锅炉有汽包,通过汽水混合物的密度差进行循环。
分类与比较
02
CHAPTER
直流锅炉系统组成
燃烧器是直流锅炉的关键部件,负责将燃料和空气混合并点燃,产生热量。
燃烧器
燃烧室
燃料供应
传感器
执行器用于控制锅炉的各个部件,如燃烧器、阀门和泵等。
执行器
控制系统
03
CHAPTER
直流锅炉性能分析
影响因素
热效率受到多种因素的影响,包括燃料的种类和质量、锅炉的设计和制造工艺、运行和维护状况等。
热效率
直流锅炉的热效率是指锅炉输出的热量与输入的燃料热量的比值,是衡量锅炉效率的重要指标。提高热效率可以减少燃料的消耗,降低运行成本。
要点一
要点二
发展趋势
未来直流锅炉的发展将趋向于高效、环保、智能化。新型的直流锅炉将采用先进的燃烧技术和材料,提高热效率,降低污染物排放。同时,随着物联网和人工智能技术的发展,直流锅炉将实现远程监控和智能控制,提高运行效率和安全性。此外,针对不同应用领域的特殊需求,直流锅炉将不断进行定制化设计和优化,以更好地满足市场需求。
由于直流锅炉的结构较为复杂,制造成本相对较高。
制造成本高
缺点
05
CHAPTER
直流锅炉的应用与前景
直流锅炉在火电厂、核电厂等电力行业中广泛应用,用于产生高温高压蒸汽,驱动汽轮机发电。
电力行业
化工行业
供热行业
其他领域
直流锅炉在化工行业中用于提供工艺所需的热源,如合成氨、尿素等生产过程中需要大量蒸汽。
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1直流锅炉的结构特点及其工作原理1.0 引言随着电力行业的发展,大机组、大容量、大电网的电力系统已经逐渐取戴了过去的小机组、小电网的电力生产朝流,而直流锅炉作为现代电力生产的主力设备,承载着为社会节约资源、为电力充分发挥作用的重大责任。
因此我们作为一名电厂热工人员就应该全面的去了解直流锅炉的结构特点及其工作原理,为今后的工作打下基础。
1.1 直流锅炉的结构特点直流锅炉一般是按通常称为蒸发受热面的水冷壁的结构和布置方式的不同来分类的,目前国内外直流锅炉主要分为三个类型,如图1—1所示。
1) 水平围绕管图型(拉姆辛型)上海锅炉厂生产的220t/h高压直流锅炉和400吨/时超高压直流锅炉都属于水平围绕管圈型直流锅炉。
它的水冷壁是内许多根平行并联的管子组成的管圈自下往上盘绕而成,为了稳定流动特性和减少各管的热偏差,在所有管子的入口处装有节流孔板。
水平围绕管圈型直流锅炉的水冷壁无下降管及小间联箱,金属消耗量少,疏水排气方便。
同时,因管圈四壁围绕,且宽度较狭,能使受热不均匀性减少。
只有在锅炉容量增加较大而管圈变宽时.才会造成沿高度方向较大的热偏差。
这种形式的直流锅炉,由于各排管子结构不同,难以将水冷壁预先组合。
同时,水冷壁管多方向膨胀,因而不能应用简便的敷管式炉墙.采用框架炉墙则金属消耗量增加。
此外,为防止水平管子发生汽水分离,采用了较高的重量流速,加上管子又长,因此整体如阻力较大。
2) 垂直多次上升管屏型(本生型)这种直流锅炉的水冷壁由许多垂直管屏组成,每一管屏都有进出口联箱,各屏间用不受热的下降管联结。
垂直多次上升管屏型直流锅炉,管系简单,管屏能以组件出厂。
水冷壁采用膜式结构,可应用敷管炉墙。
水冷壁垂直向下膨胀,能采用悬吊结构。
出于有较多的小间联箱,能起平衡各管因吸热不均而造成的热偏差和平衡产生管间脉动时压力峰的作用,因此这种型式的直流锅炉的水动力特性较其它型式稳定,但可能发生类似自然循环锅炉的停滞利例流现象.应引起足够的注意。
这种型式的直流锅炉需炉外下降管,联箱数量也多,所以金届消耗最大。
由于各管屏在炉内所处的位置不同,辐射传热的差界引起热偏差较大。
此外联箱小双相流体的均匀分配问题也较为重要。
3) 多弯道垂直升降型或多弯道水平弯曲管带型(苏尔寿型)这种直流锅炉的水冷壁是有许多根平行并列的管子组成管带围绕炉膛连续而成,一般在单相工质区是水平管带,在双相工质区为交直管带。
这种型式的直流锅炉不用中间混合联箱和炉外下降管,金属消耗量较少。
其缺点处:因无小间联箱,使最后出口热偏差较大。
上升下降管带,流水排气不方便,特别是间于它的交叉管子在低负荷时因流速低,可能造成蒸汽停滞现象,使管子过热烧坏。
此外,管子的受热膨胀也较复杂。
目前这种型式的直流锅炉的应用并不广泛。
4) 本生型直流锅炉的发展随着生产实践和科学研究工作的深入发展,直流锅炉的型式还在不断地增加和变化。
目前,国内外除水平围绕管圈型电流锅炉仍在继续制造和采用外,单纯的垂直多次上升管屏型直流锅炉和多弯道垂直升降型或多弯道水平弯曲管带型直流锅炉的生产和使用已经为数不多了。
其中后者弯道升降管如N型、U型和Ⅱ型等多种型式代替。
前者发展为一次上升或两次上升管屏型式,国外常称的“UF锅炉”即通用压力锅炉,就是指这种一次或二次上升的管屏型直流锅炉。
这种锅炉结构上的主要特点是:采用小管径膜式水冷壁垂直管屏,悬吊结构.燃烧器布置在炉膛四角或前后墙,采用烟气再循环等。
1.2 直流锅炉的工作原理直流锅炉没有汽包,整个锅炉是由许多管子并联,并用联箱连接而成的.在给水泵压头的作用下,给水顺序一次通过加热、蒸发、过热各个受热面,即工质沿锅炉汽水管道流过,依次完成水加热、汽化和蒸汽过热全过程,最后蒸汽过热到所给定的温度,由于工质的运动是靠给水泵的压头来推动的,所以在直流锅炉的所有受热面中工质都是强制流动的。
在高压自然循环汽包锅炉的蒸发受热面中,循环一次大约只有10%左右的水被汽化为蒸汽。
但在下流锅炉的蒸发受热面中,由于工质仅一次通过,因此水将一次全部(100%)蒸蒸发完毕,成为于包和蒸汽。
所以,按照循环倍率的定义,直流锅炉的循环倍率K=1,即在稳定流动时给水量应等于蒸发量。
在低度于临界压力的直流锅炉中,工质的状态和参数变化大致如图1-2所示。
由于流动阻力,沿受热管子长度工质的焓逐渐降低;由于工质不断吸热,工质的焓逐渐增大、比容在逐渐增大、温度在加热段和过热段也逐渐升高。
只有在蒸发段,工质的温度等于该处压力下的饱和温度但由于压力是逐渐降低的,所以和温度在这个区段略有下降。
1.3直流锅炉的工作特点在直流锅炉中,由于取消了汽包且工质一次性通过各受热面,因此其工作过程具有如下特点:(1)由于没有汽包,也就是蒸发受热面和过热器之间没有中间分离容器隔断,因此直流锅炉水的加热、蒸发和蒸汽过热的受热面并没有固定的界限。
如锅炉吸热和其他条件都不变时,若减小给水量,则只需吸收较少热量就可使水达到沸点,故开始沸腾点前移,即加热水段(省煤器)的长度缩小,蒸发段长度也会缩小.但锅炉受热管的总长度是不变的,所以过热段的长度势必增大时,过热蒸汽温度将下降.(2) 由于没有汽包,直流锅炉的水容量及相应的蓄热能力大为降低,一般约为同参数汽包锅炉的1/2~1/4.因此,当负荷发生变化时,直流锅炉压力变化速度也比较快,这就要求直流锅炉具有更灵敏的调节控制技术.(3) 由于没有汽包和汽水分离装置,直流锅炉不能连续排污,给水带来入锅炉的盐类除了蒸汽带走一部分外,其余的部分都不能将沉积在锅炉的受热面中.因此,直流锅炉对给水品质的要求很高.1)直流锅炉的蒸发受热面中,工质的流动有时会出现一些如流动不稳定、脉动等问题。
这些直流锅炉所特有的流动现象牙塔直接影响到锅炉的安全运行。
2)汽包锅炉中由于循环倍率高,蒸发受热面出口的蒸汽含量是很低度的,蒸发受热面管内的换热大多属于泡状沸腾(或称核态沸腾),出现膜态沸腾传热恶化的可能性较小,因而受热面的管壁温度只略高于工质温度。
在直流锅炉的蒸发受热面中,给水从开始沸腾一直到完全蒸发,在高热负荷、高含汽率条件下,就必定出现传热恶化而处于膜态沸腾状态,这时受热面的壁温会急剧升高,甚至超温烧坏,工作不安全。
因此,防止传热恶化是直流锅炉设计和运行中必须注意的问题。
3)在直流锅炉中,蒸发受热面的进口和出口并不像汽包锅炉中那样是汇合在一个压力下,而是存在着压差,其数值为蒸发受热面中工质的流动压降,因此直流锅炉要有较高的给水泵压头。
在一般电厂汽包锅炉中汽水侧阻力约为1~2MPa,直流锅炉中则约为3~5 MPa。
4)启动时自然循环锅炉的蒸发受热面是靠锅炉水的自然循环而得到冷却保护的。
在直流锅炉中则应有专门的系统,以便在启动时有足够的水量通过蒸发受热面,保护受热面管壁不致被烧坏。
5)在直流锅炉中蒸发受热面不构成循环,无汽水分离问题。
因此,当压力增高,汽水密度差减小,以致于超临界压力时,直流锅炉仍能可靠地工作。
对汽包锅炉来说,自然循环锅炉的压力不宜超过16MPa。
即使是控制循环汽包锅炉也不应超过19MPa。
1.4直流锅炉的优点与汽包锅炉相比,直流锅炉具有一系列的优缺点,其主要优点为:(1)适用于任何压力的锅炉直流锅炉原则上适用于任何压力的锅炉,但在超高压以上的锅炉更能显示出其优越性,而且在锅炉压力接近或超过临界压力(22.1MPa)时,由于汽水密度差很小或完全无差别,则不能产生自然循环,只能采用直流锅炉。
(2)金属耗量少直流锅炉无沉重的汽包,又不采用或少用下降管,受热面全部由管每根为25~50MM的管子构成,而且也可采用轻型的构架。
所以,与汽包锅炉相比,同容量同参数的直流锅炉一般可节约20%~25%的钢材。
压力愈高,节约的金属愈多。
(3)制造、安装及运输方便由于直流锅炉没有汽包,给制造、运输和安装带来了极大的方便。
如一台配600MW机组的1815t/h自然循环汽包锅炉的汽包长约40m、直径1.9m 、壁厚115mm ,重约235t 。
这样大的汽包不仅制造工艺复杂,而且运输和安装都有较困难,汽包分数段出厂,到安装工地后再行焊接。
(4)热面可自由布置由于直流锅炉各受热面内工质的流动全部是强制流动,因而蒸发受热面可以较自由布置,不必受自然循环所必须的上升管、下降管直立布置的限制,因而容易满足炉膛结构的要求。
(5)启、停速度快由于直流锅炉没有厚壁的汽包,在启动和停炉的过程中,锅炉各部分的加热和冷却都容易达到均匀,所以启动和停炉快。
冷却点火约40~45min即可供给额定温度和压力的蒸汽;停炉时间约需25min左右。
一般汽包锅炉的启动需要2~5h;停炉则需18~24.1.5直流锅炉也存在下列缺点(1) 对给水品质要求高直流锅炉无法像汽包锅炉那样进行连续排污,因此给水中的盐分不是沉积在锅炉受热面内就是被蒸汽带入汽轮机中,影响锅炉及汽轮机的经济和安全运行。
目前化学除盐水的品质已超过了一般凝结水的质量,保证直流锅炉所要求的给水品质已不成问题,但水处理系统的投资和运行费用仍较高。
(2) 给水泵功率消耗大由于直流锅炉内的工质完全是依靠给水泵压头的作用来流经所有受热面的,并且具有较大的质量流速,所以给水泵压头高、消耗功率大。
如SG-400/140-555/555型直流锅炉本体汽水阻力为3.3Mpa ,而同参数汽包锅炉本体汽水阻力为1.6Mpa,多消耗给水泵功率310kw。
(3) 对自动调节及控制系统要求高因直流锅炉没有汽包,水的预热段、蒸发段和蒸汽的过热段彼此之间无一固定界限,若燃料、给水等比例失调时,锅炉就不能保证供给合格的蒸汽。
由于没有汽包,直流锅炉的储水蓄热能力较小,对外界负荷变化较敏感。
因此直流锅炉对自动调节及控制系统要求较高。