文档介绍：600MW超临界锅炉
培训讲稿
第一节直流锅炉的主要特点和水冷壁型式
第二节直流锅炉的水动力特性
第三节亚临界压力下蒸发管的脉动性流动
第四节直流锅炉的热偏差
第五节超临界压力下水冷壁管内传热
第一节直流锅炉的主要特点和水冷壁型式
一直流锅炉的主要特点(1)
1特点直流锅炉的主要特点是汽水系统中不设置锅筒,工质一次性地通过省煤器、水冷壁、过热器。
其工作原理如图13-1所示。
一直流锅炉的特点(2)

根据直流锅炉的工作原理,任何压力的锅炉在理论上都可采用直流锅炉。但实际上没有中、低压锅炉采用直流型,高压锅炉采用直流型的较少,超高压、亚临界压力等级的锅炉可较广泛地采用直流型,而超临界压力的锅炉只能采用直流型。流动阻力的变化却不确定。综合影响结果是使流量和压差的关系呈现三次方曲线趋势。即出现静态水动力不稳定现象。
当压力等于或超过临界压力时,由于蒸汽的密度与水的密度一样,汽水不能靠密度差进行自然循环,只能采用直流锅炉
一直流锅炉的特点(3)
3. 直流锅炉可采用小直径蒸发受热面管且蒸发受热面布置自由
直流锅炉采用小直径管会增加水冷壁管的流动阻力,但由于水冷壁管内的流动为强制流动,且采用小直径管大大降低了水冷壁管的截面积,提高了管内汽水混合物的流速,因此保证了水冷壁管的安全。
由于直流锅炉内工质的流动为强制流动,蒸发管的布置较自由,允许有多种布置方式,但应注意避免在最后的蒸发段发生膜态沸腾或类膜态沸腾。
一直流锅炉的特点(4)
在工作压力相同的条件下,水冷壁管的壁厚与管径成正比,直流锅炉采用小管径水冷壁且不用汽包,可以降低锅炉的金属耗量。与自然循环锅炉相比,直流锅炉通常可节省约20%~30%的钢材。

没有汽包,不能进行锅内水处理,给水带来的盐分除一部分被蒸汽带走外,其余将沉积在受热面上影响传热,使受热面的壁温有可能超过金属的许用温度,且这些盐分只有停炉清洗才能除去,因此为了确保受热面的安全,直流锅炉的给水品质要求高。通常要求凝结水进行100%的除盐处理。
一直流锅炉的特点(5)
5. 直流锅炉的自动控制系统要求高
直流锅炉无汽包且蒸发受热面管径小,金属耗量小,使得直流锅炉的蓄热能力较低。当负荷变化时,依靠自身炉水和金属蓄热或放热来减缓汽压波动的能力较低。当负荷发生变化时,直流锅炉必须同时调节给水量和燃料量,以保证物质平衡和能量平衡,才能稳定汽压和汽温。所以直流锅炉对燃料量和给水量的自动控制系统要求高。
一直流锅炉的特点(6)
6. 直流锅炉的启停和变负荷速度快
为了保证受热面的安全工作,且为了减少启动过程中的工质损失和能量损失,直流锅炉须设启动旁路系统。
直流锅炉由于没有汽包,在启停过程及变负荷运行过程中的升、降温速度可快些,锅炉启停时间可大大缩短,锅炉变负荷速度提高。
二直流锅炉的水冷壁型式
直流锅炉出现的初期,水冷壁有三种相互独立的结构型式:即本生型、苏尔寿型和拉姆辛型。现代直流锅炉的水冷壁结构型式演变为两种型式:一种是垂直管屏,另一种是螺旋管圈。
一垂直管屏光管水冷壁
随着火电机组的大容量化,为了保证炉膛下辐射区水冷壁管内的质量流速,下辐射区水冷壁的流路一般设计成二次垂直上升。
三种型式直流锅炉的结构图
(a)垂直上升管屏式;(b)回带管屏式;(c)水平围绕管圈式