文档介绍：600MW超临界锅炉
培训讲稿
2021/3/10
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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
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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。
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一 直流锅炉的特点（2）
2．直流锅炉适用于压力等级较高的锅炉
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
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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。
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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。
4．直流锅炉的给水品质要求高
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。
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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。
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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。
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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。
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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
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