直流鍋爐系統(tǒng)構(gòu)成

1、TSTSTS水的臨界點(diǎn)水的臨界點(diǎn)TS 超臨界：當(dāng)流體的壓力和溫度超過一定的值（臨界點(diǎn)）時(shí)，流體會(huì)處于一種介乎于液態(tài)和氣態(tài)的中間態(tài)，稱為超臨界態(tài)。 對鍋爐來說,主蒸汽壓力超過（大于）臨界點(diǎn)壓力（22.12MPa)的工況 給水泵給水泵 省煤器省煤器 水冷壁水冷壁 過熱器過熱器 TS 超臨界直流爐的主要特點(diǎn) 熱效率高，節(jié)約燃料熱效率高，節(jié)約燃料 朗肯循環(huán)熱效率隨主蒸汽壓力、溫度的升高而提高，超臨界壓力機(jī)組比亞臨界機(jī)組熱效率提高23%，而超超臨界機(jī)組的熱效率比常規(guī)超臨界機(jī)組的高4左右。 在超超臨界機(jī)組參數(shù)范圍的條件下主蒸汽壓力提高1MPa，機(jī)組的熱耗率就可下降0.130.15%; 主蒸汽溫度每提高10

2、，機(jī)組的熱耗率就可下降0.250.3O；再熱蒸汽溫度每提高10，機(jī)組的熱耗率就可下降0.150.20；在一定的范圍內(nèi)，如果增加再熱次數(shù)，采用二次再熱，則其熱耗率可較采用一次再熱的機(jī)組下降正1.41.6。TS取消汽包，能快速啟停取消汽包，能快速啟停與自然循環(huán)鍋爐相比，直流爐從冷態(tài)啟動(dòng)到滿負(fù)荷運(yùn)行，變負(fù)荷速度可提高一倍左右。 水泵壓頭高水泵壓頭高水冷壁的流動(dòng)阻力全部要靠給水泵來克服，這部分阻力約占全部阻力的2530。所需的給水泵壓頭高，既提高了制造成本，又增加了運(yùn)行耗電量。金屬耗量少金屬耗量少鍋爐本體金屬消耗量最少，鍋爐重量輕。一臺(tái)300MW自然循環(huán)鍋爐的金屬重量約為5500t7200t，相同等級(jí)

3、的直流爐的金屬重量僅有4500t5680t，一臺(tái)直流鍋爐大約可節(jié)省金屬2000t。加上省去了汽包的制造工藝，使鍋爐制造成本降低TS 需要專門的啟動(dòng)系統(tǒng)需要專門的啟動(dòng)系統(tǒng)直流鍋爐啟動(dòng)時(shí)約有30額定流量的工質(zhì)經(jīng)過水冷壁并被加熱，為了回收啟動(dòng)過程的工質(zhì)和熱量并保證低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)水冷壁管內(nèi)有足夠的重量流速，直流鍋爐需要設(shè)置專門的啟動(dòng)系統(tǒng)，而且需要設(shè)置過熱器的高壓旁路系統(tǒng)和再熱器的低壓旁路系統(tǒng)。加上直流鍋爐的參數(shù)比較高，需要的金屬材料檔次相應(yīng)要提高，其總成本不低于自然循環(huán)鍋爐。 需要汽水分離器需要汽水分離器系統(tǒng)中的汽水分離器在低負(fù)荷時(shí)起汽水分離作用并維持一定的水位，在高負(fù)荷時(shí)切換為純直流運(yùn)行，汽水分離器作

4、為通流承壓部件。需要較高的質(zhì)量流速需要較高的質(zhì)量流速為了達(dá)到較高的質(zhì)量流速，必須采用小管徑水冷壁。這樣，不但提高了傳熱能力而且節(jié)省了金屬，減輕了爐墻重量，同時(shí)減小了鍋爐的熱慣性。TS 熱慣性小熱慣性小水冷壁的金屬儲(chǔ)熱量和工質(zhì)儲(chǔ)熱量最小，即熱慣性最小，使快速啟停的能力進(jìn)一步提高，適用機(jī)組調(diào)峰的要求。但熱慣性小也會(huì)帶來問題，它使水冷壁對熱偏差的敏感性增強(qiáng)。當(dāng)煤質(zhì)變化或爐內(nèi)火焰偏斜時(shí)，各管屏的熱偏差增大，由此引起各管屏出口工質(zhì)參數(shù)產(chǎn)生較大偏差，進(jìn)而導(dǎo)致工質(zhì)流動(dòng)不穩(wěn)定或管子超溫。 流動(dòng)阻力大流動(dòng)阻力大為保證足夠的冷卻能力和防止低負(fù)荷下發(fā)生水動(dòng)力多值性以及脈動(dòng)，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)的重量流速在MCR負(fù)荷時(shí)提高

5、到2000/（s）以上。加上管徑減小的影響，使直流鍋爐的流動(dòng)阻力顯著提高。TS 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié)的主要方式是調(diào)節(jié)燃料量與給水量之比，輔助手段是噴水減溫或煙氣側(cè)調(diào)節(jié)。由于沒有固定的汽水分界面，隨著給水流量和燃料量的變化，受熱面的省煤段、蒸發(fā)段和過熱段長度發(fā)生變化，汽溫隨著發(fā)生變化，汽溫調(diào)節(jié)比較困難。 容易發(fā)生水動(dòng)力不穩(wěn)定容易發(fā)生水動(dòng)力不穩(wěn)定低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，給水流量和壓力降低，受熱面入口的工質(zhì)欠焓增大，容易發(fā)生水動(dòng)力不穩(wěn)定。由于給水流量降低，水冷壁流量分配不均勻性增大；壓力降低，汽水比容變化增大；工質(zhì)欠焓增大，會(huì)使蒸發(fā)段和省煤段的阻力比值發(fā)生變化。 水冷壁可靈活布置水冷壁可靈活布置水冷壁可靈

6、活布置，可采用螺旋管圈或垂直管屏水冷壁。采用螺旋管圈水冷壁有利于實(shí)現(xiàn)變壓運(yùn)行。TS 熱偏差影響大熱偏差影響大超臨界壓力直流鍋爐水冷壁管內(nèi)工質(zhì)溫度隨吸熱量而變，即管壁溫度隨吸熱量而變。因此，熱偏差對水冷壁管壁溫度的影響作用顯著增大。存在傳熱惡化的可能存在傳熱惡化的可能變壓運(yùn)行的超臨界參數(shù)直流爐，在亞臨界壓力范圍和超臨界壓力范圍內(nèi)工作時(shí)，都存在工質(zhì)的熱膨脹現(xiàn)象。在亞臨界壓力范圍內(nèi)可能出現(xiàn)膜態(tài)沸騰；在超臨界壓力范圍內(nèi)可能出現(xiàn)類膜態(tài)沸騰。TS省煤器去高壓缸去中壓缸來自高加來自高壓缸爐膛低過屏過末過低再高再分離器貯水罐過熱器一級(jí)減溫再熱器事故減溫過熱器二級(jí)減溫TSTSTSTSTS燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器

7、燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器水冷壁出口水冷壁出口介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度垂直管布置水冷壁垂直管布置水冷壁螺旋上升式水冷壁螺旋上升式水冷壁熱負(fù)荷熱負(fù)荷前墻側(cè)墻后墻側(cè)墻前墻側(cè)墻后墻側(cè)墻流向流向流向流向流向流向流向流向螺旋管在盤旋上升的過程中，每根管子都經(jīng)過爐膛下部高熱負(fù)荷區(qū)域的整個(gè)周界，途經(jīng)寬度方向不同熱負(fù)荷分布的區(qū)域。因此，螺旋管的每個(gè)管子，以整個(gè)長度而言，熱偏差很小 TSTSTSTS圖圖1 啟動(dòng)分離器結(jié)構(gòu)簡圖啟動(dòng)分離器結(jié)構(gòu)簡圖 圖圖2 啟動(dòng)分離器儲(chǔ)水罐結(jié)構(gòu)簡圖啟動(dòng)分離器儲(chǔ)水罐結(jié)構(gòu)簡圖 TS 啟動(dòng)分離器為立式筒體，共2只，布置在鍋爐前部的上方，從水平煙道側(cè)包墻和管束出口集箱出來的介質(zhì)經(jīng)6根下傾15的切向引入管在分離器的頂端引入，在直流負(fù)荷下汽水混合物在分離器內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，并靠離心作用和重力作用進(jìn)行汽水分離。在分離器內(nèi)的中部偏上位置布置有脫水裝置，其作用是消除介質(zhì)旋轉(zhuǎn)和向下的動(dòng)能，使分離器及與之相連的貯水箱中的水位穩(wěn)定。在分離器的底端布置有水消旋器并連接一根出口導(dǎo)管，將分離出來的水引至貯水箱；在分離器的上端布置有蒸汽消旋裝置并也連接1根出口導(dǎo)管，將蒸汽引至頂棚過熱器入口集箱。每只分離器通過兩根吊桿懸吊在鍋爐頂板上。貯水箱數(shù)量為1只，也是立式筒體，外徑為762mm，壁厚為120mm，筒身有效高度約為19.736m，在其下部共有2根來自分離器的徑向連接管分兩層引入分離器的疏水。貯水箱和2只分離器