超臨界鍋爐介紹課件

超臨界機(jī)組

(3)-鍋爐部分超臨界機(jī)組

(3)-鍋爐部分

內(nèi)容簡(jiǎn)介超臨界機(jī)組（2）－鍋爐部分1.超臨界鍋爐的水動(dòng)力及傳熱特性2.螺旋管圈和垂直管屏水冷壁的特點(diǎn)3.超臨界鍋爐的中間點(diǎn)溫度控制4.超臨界鍋爐的受熱面布置5.超臨界鍋爐的汽溫特性及控制6.超臨界鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)7.超臨界鍋爐的燃燒技術(shù)

內(nèi)容簡(jiǎn)介1.超臨界鍋爐的水動(dòng)力及傳熱特性2022/11/11超臨界鍋爐的水動(dòng)力

及傳熱特性2022/10/231超臨界鍋爐的水動(dòng)力

1.1超臨界鍋爐運(yùn)行的主要特點(diǎn)(1)超臨界壓力下，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)溫度不像亞臨界那樣具有恒定的飽和溫度，而是隨吸熱量增加，溫度升高，水冷壁金屬溫度變化較大。(2)控制下輻射區(qū)水冷壁出口溫度不高于工作壓力對(duì)應(yīng)的擬臨界溫度，將工質(zhì)吸熱能力最強(qiáng)的大比熱區(qū)避開熱負(fù)荷最高的燃燒器區(qū)。(3)汽溫控制應(yīng)有超前信號(hào)，分離器出口溫度作為中間點(diǎn)信號(hào)，以中間點(diǎn)溫度為參考調(diào)節(jié)煤水比。(4)最佳煤水比隨燃料燃燒特性和工作壓力而變化，單燒煤粉時(shí)煤水比較大，煤油混燒時(shí)煤水比較小。1.1超臨界鍋爐運(yùn)行的主要特點(diǎn)(1)超臨界壓力下，水冷壁蒸汽參數(shù)為25.4MPa/570℃/570℃的超臨界鍋爐水冷壁出口溫度在額定負(fù)荷時(shí)為427℃，工質(zhì)在水冷壁中的溫升大約為94.1℃。在過熱器中的溫升為144℃，在省煤器中的溫升為53℃?？梢姽べ|(zhì)從進(jìn)入鍋爐開始，在包括水冷壁之前的受熱面中溫度提高幅度占工質(zhì)總溫升的50％以上，而水冷壁是吸熱變化最大的區(qū)域。

1.2600MW超臨界鍋爐特性蒸汽參數(shù)為25.4MPa/570℃/570℃的超臨界鍋爐水冷超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件

1.3水冷壁工質(zhì)溫度隨吸熱量變化因?yàn)樗浔谥泄べ|(zhì)溫度隨吸熱量變化，而水冷壁出口工質(zhì)溫度的變化必然首先直接影響到過熱汽溫。超臨界鍋爐中間點(diǎn)溫度是指水冷壁出口汽水分離器中工質(zhì)的溫度。水冷壁在超臨界壓力下工作，管內(nèi)工質(zhì)溫度隨著吸熱量的增加而提高。當(dāng)中間點(diǎn)溫度變化時(shí)，實(shí)際上反映的是水冷壁吸熱量的變化，這與亞臨界壓力的汽包鍋爐是不同的。1.3水冷壁工質(zhì)溫度隨吸熱量變化因?yàn)樗浔谥泄べ|(zhì)溫度隨

1.4

熱強(qiáng)度越大的管子流量越小

超臨界鍋爐水冷壁為強(qiáng)制流動(dòng)。強(qiáng)制流動(dòng)的水冷壁管中工質(zhì)流量的自調(diào)節(jié)特性在正常情況下與自然循環(huán)汽包鍋爐相反，即受熱越強(qiáng)的管子中流量越小。這是因?yàn)?，超臨界鍋爐水冷壁中隨吸熱量增加，工質(zhì)溫度上升。而溫度上升引起工質(zhì)比容增大，流速提高，流動(dòng)阻力相應(yīng)增加，當(dāng)工質(zhì)流動(dòng)阻力增加到與管組兩端的壓差相同時(shí)，受熱強(qiáng)的管中工質(zhì)流量就會(huì)自動(dòng)減少。

1.4熱強(qiáng)度越大的管子流量越小超臨界鍋爐水冷壁為1.5超臨界鍋爐水動(dòng)力及傳熱在超臨界壓力工作的水冷壁，管內(nèi)工質(zhì)溫度處于對(duì)應(yīng)壓力下的大比熱區(qū)范圍，隨著工質(zhì)吸熱量增加，工質(zhì)溫度變化不大，而工質(zhì)比容急劇增大，溫導(dǎo)系數(shù)急劇減小，容易引起水動(dòng)力不穩(wěn)定或流量分配不均，同時(shí)可能引起工質(zhì)對(duì)管壁的傳熱變差，導(dǎo)致類膜態(tài)沸騰1.5超臨界鍋爐水動(dòng)力及傳熱在超臨界壓力工作的水冷壁(1)對(duì)應(yīng)每一個(gè)壓力狀態(tài)，存在一個(gè)擬臨界溫度；在擬臨界溫度附近，存在一個(gè)大比熱區(qū)；在擬臨界溫度左邊，工質(zhì)是水，右邊是汽；在大比熱區(qū)內(nèi)，水和水蒸汽的熱物理特性變化很大，即比容、黏度、溫導(dǎo)系數(shù)等熱物性參數(shù)變化很大。(2)超臨界壓力下，水冷壁可能產(chǎn)生類膜態(tài)沸騰。主要原因是：吸熱增加時(shí)，工質(zhì)溫度提高，靠近管壁處的工質(zhì)比容增大，溫導(dǎo)系數(shù)下降，使水冷壁傳熱出現(xiàn)類似于亞臨界壓力下的膜態(tài)沸騰。

1.6

超臨界壓力下水和水蒸汽的熱物性(1)對(duì)應(yīng)每一個(gè)壓力狀態(tài)，存在一個(gè)擬臨界溫度；在擬臨界溫度工質(zhì)熱物性是決定水冷壁傳熱的重要因素：①對(duì)應(yīng)一定壓力，工質(zhì)存在一個(gè)大比熱區(qū)。對(duì)應(yīng)比熱最大的溫度點(diǎn)叫擬臨界溫度。在大比熱區(qū)內(nèi)，工質(zhì)溫度隨吸熱量變化不大；在大比熱區(qū)外，工質(zhì)溫度隨吸熱量變化很大。②工質(zhì)比容和溫導(dǎo)系數(shù)在擬臨界溫度附近的大比熱區(qū)內(nèi)發(fā)生急劇變化。③壓力越高，擬臨界溫度向高溫區(qū)推移，影響水冷壁工作特性的工質(zhì)熱物理特性參數(shù)變化(即比熱、比容、溫導(dǎo)系數(shù))逐漸減弱。

1.7超臨界壓力下水和水蒸汽的熱物性－1工質(zhì)熱物性是決定水冷壁傳熱的重要因素：1.7超臨界壓力下水超臨界壓力下的工質(zhì)大比熱特性超臨界壓力下的工質(zhì)大比熱特性超臨界壓力下工質(zhì)的溫導(dǎo)系數(shù)超臨界壓力下工質(zhì)的溫導(dǎo)系數(shù)超臨界壓力下工質(zhì)的比容超臨界壓力下工質(zhì)的比容超臨界壓力下工質(zhì)的黏度超臨界壓力下工質(zhì)的黏度1.8熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響－2由于管子貼壁處流體溫度較高導(dǎo)熱系數(shù)卻降低，使導(dǎo)熱性差的流體與管壁接觸。對(duì)于蒸汽參數(shù)為25MPa的超臨界鍋爐，水冷壁中工質(zhì)壓力大約為30MPa。對(duì)這一壓力下的工質(zhì)，溫度在400℃左右，正好處于比熱最大的擬臨界溫度。在320℃～440℃的變化范圍內(nèi)，溫導(dǎo)系數(shù)降低了80％左右，發(fā)生傳熱惡化的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。1.8熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響－2由于管子貼壁處1.9熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響3.4大比熱區(qū)內(nèi)工質(zhì)比容的急劇變化必然導(dǎo)致工質(zhì)的膨脹量增大，從而引起水動(dòng)力不穩(wěn)定或類膜態(tài)沸騰。密度降低時(shí)比熱同時(shí)減小，導(dǎo)致貼壁處的工質(zhì)溫度上升。這種問題主要發(fā)生在光管水冷壁，內(nèi)螺紋管一般不會(huì)出現(xiàn)。在大比熱區(qū)外，工質(zhì)比熱很小，工質(zhì)溫度隨吸熱變化很大，容易直接引起管壁過熱。1.9熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響3.4大比熱區(qū)內(nèi)工質(zhì)超臨界鍋爐介紹課件

超臨界鍋爐的水動(dòng)力多值性G△Pab單相氣單相液超臨界鍋爐的水動(dòng)力多值性G△Pab單相氣單相液超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件

(1)需要耐高溫、抗蠕變、高強(qiáng)度金屬材料,高蒸汽參數(shù)部件采用9%Cr、12%Cr新材料。蒸汽溫度為580~600℃時(shí)，采用新鋼材。(2)化學(xué)水處理：高參數(shù)工質(zhì)的熱力動(dòng)力特性使水管內(nèi)部氧化層增厚速度加快，管道溫度升高，壓降增大。采用氧化處理調(diào)整給水含氧量；加強(qiáng)給水質(zhì)量監(jiān)督；凝結(jié)水必須精處理。(3)鍋爐水冷壁的變壓運(yùn)行技術(shù)。成熟的技術(shù)是螺旋管，采用內(nèi)螺紋管垂直管屏的鍋爐將投入運(yùn)行。1.10超臨界鍋爐的特殊問題

(1)需要耐高溫、抗蠕變、高強(qiáng)度金屬材料,高蒸汽2022/11/12.螺旋管圈和垂直管屏水冷壁2022/10/232.螺旋管圈2022/11/12022/10/232022/11/1螺旋管圈和垂直管屏2022/10/23螺旋管圈和垂直管屏2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1內(nèi)螺紋管光管2022/10/23內(nèi)螺紋管光管超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1水冷壁中間混合集箱2022/10/23水冷壁中間混合集箱2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1

垂直管屏水冷壁2022/10/23垂直管屏水冷壁2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/23

垂直管屏水冷壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)膜式壁結(jié)構(gòu)，形成氣密式水冷壁，且容易懸吊，檢修方便。為了提高爐膛下輻射區(qū)水冷壁管內(nèi)的重量流速[MCR負(fù)荷時(shí)2800kg/(m2s)，30%MCR負(fù)荷時(shí)不低于800kg/(m2s)]，避免產(chǎn)生較大的熱偏差，下輻射區(qū)水冷壁采用二次垂直上升管屏的型式，兩個(gè)流路之間用不受熱的下降管相連接。同時(shí)，兩個(gè)流路之間出現(xiàn)進(jìn)行工質(zhì)再分配的中間聯(lián)箱。

2.1垂直管屏水冷壁特點(diǎn)分析

垂直管屏水冷壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)膜式壁2022/11/1

垂直管屏有中間聯(lián)箱，使工質(zhì)重新分配且第一流路出口的工質(zhì)溫度升高，比容增大，故進(jìn)入第二流路的工質(zhì)流量分配就可能不均勻，低負(fù)荷變壓運(yùn)行時(shí)，這種現(xiàn)象更明顯。主要原因是：

(1)工質(zhì)經(jīng)過亞臨界壓力區(qū)，工質(zhì)比容變化很大，導(dǎo)致流量分配不均；

(2)工質(zhì)流量減少，質(zhì)量流速降低，使得工質(zhì)流量分配的不均勻程度增大。導(dǎo)致受熱較強(qiáng)的水冷壁管中流量反而減少，使個(gè)別管子處于危險(xiǎn)的工作狀態(tài)。

傳統(tǒng)垂直管屏水冷壁對(duì)變壓運(yùn)行的適應(yīng)性較差。

2.2

傳統(tǒng)技術(shù)垂直管屏不適應(yīng)變壓運(yùn)行2022/10/23垂直管屏有中間聯(lián)箱，使工質(zhì)重新分配2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12.3

垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)1.2水冷壁采用內(nèi)螺紋管、低質(zhì)量流速、一次垂直上升管屏。設(shè)計(jì)低質(zhì)量流速的意圖：降低流動(dòng)阻力壓降，提高重位壓降所占比例，將強(qiáng)制流動(dòng)的負(fù)流量補(bǔ)償特性轉(zhuǎn)變?yōu)檎髁垦a(bǔ)償特性，部分抵銷熱偏差對(duì)管壁溫度的影響。2022/10/232.3垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)1.22022/11/1

(13-21)上升流動(dòng)：2022/10/232022/11/1下降流動(dòng)：2022/10/23下降流動(dòng)：2022/11/1垂直管屏和螺旋管圈比較2022/10/23垂直管屏和螺旋管圈比較2022/11/12.4

垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)3.4.5采用內(nèi)螺紋管抵抗亞臨界壓力范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的膜態(tài)沸騰。下輻射區(qū)和上輻射區(qū)水冷壁之間采用混合集箱，消除下輻射區(qū)水冷壁出口的工質(zhì)溫度偏差。采用無(wú)雙面曝光水冷壁的單爐膛爐型結(jié)構(gòu)，獨(dú)立的反向雙切圓燃燒方式，用輻射熱偏差部分抵銷對(duì)流熱偏差的影響，減小水冷壁的吸熱偏差，減小水冷壁的壁溫偏差。2022/10/232.4垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)3.42022/11/12.5

垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)6.7在低溫?zé)煹纼?nèi)布置蒸發(fā)器，解決低壓下蒸發(fā)不足和水冷壁進(jìn)口水欠焓過大的問題，保證進(jìn)入水冷壁的工質(zhì)處于濕蒸汽區(qū)。根據(jù)熱負(fù)荷分配，在水冷壁進(jìn)口部位加不同孔徑的節(jié)流圈，減小流量分配偏差。2022/10/232.5垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)6.72022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12.6垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)膜式壁結(jié)構(gòu)；爐型設(shè)計(jì)靈活，符合各種燃料燃燒的要求；當(dāng)水冷壁設(shè)計(jì)成低質(zhì)量流速時(shí)，還具有自補(bǔ)償特性，可以部分抵消強(qiáng)制流動(dòng)的流量偏差；垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁技術(shù)可以降低質(zhì)量流速,減小了水冷壁的阻力損失，降低了給水泵的功率消耗。2022/10/232.6垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)2022/11/12.7垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)制造工藝和懸吊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；安裝現(xiàn)場(chǎng)的焊接工作量??；檢修工藝簡(jiǎn)單快速；運(yùn)行中灰渣容易脫落，積灰結(jié)渣減少；水冷壁吸熱變化時(shí)，管內(nèi)流量變化較??；2022/10/232.7垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)2022/11/1積灰、結(jié)渣情況：2022/10/23積灰、結(jié)渣情況：

2.8垂直管屏變壓運(yùn)行實(shí)例哈爾濱鍋爐廠1000MW超超臨界直流鍋爐采用了一次上升內(nèi)螺紋管垂直管屏水冷壁，質(zhì)量流速為450～1800kg/(m2.s)。而采用螺旋管圈水冷壁的600MW超臨界直流鍋爐，在額定負(fù)荷下的質(zhì)量流速為2200～2800kg/(m2.s)。2.8垂直管屏變壓運(yùn)行實(shí)例哈爾濱鍋爐廠1002022/11/12022/10/232022/11/1

螺旋管圈水冷壁2022/10/23螺旋管圈水冷壁

2.9螺旋管圈水冷壁適合變壓運(yùn)行(1)工作在下輻射區(qū)的水冷壁同步經(jīng)過受熱最強(qiáng)的區(qū)域和受熱最弱的區(qū)域。

(2)工質(zhì)在下輻射區(qū)一次性沿著螺旋管圈上升，沒有中間聯(lián)箱，在工質(zhì)比容變化最大的階段避免了再分配。

(3)不受爐膛周界的限制,可靈活選擇并列工作的水冷壁管子根數(shù)和管徑，保證較大的重量流速(下輻射區(qū)水冷壁達(dá)2800kg/m2s,上輻射區(qū)2000kg/m2s)。

(4)水冷壁能夠工作在熱偏差最小和流量偏差最小的良好狀態(tài)。因此，其水動(dòng)力穩(wěn)定性較高，不會(huì)產(chǎn)生停滯和倒流，可以不裝節(jié)流圈，最適合變壓運(yùn)行。

2.9螺旋管圈水冷壁適合變壓運(yùn)行(1)工作在下輻射2022/11/12.10螺旋管圈水冷壁的缺點(diǎn)需要專門的懸吊架，安裝、檢修工藝復(fù)雜。水冷壁熱偏差與螺旋管圈盤旋圈數(shù)有關(guān)，600MW鍋爐盤旋圈數(shù)1.74圈。盤旋圈數(shù)越少，并列工作的水冷壁管數(shù)越多，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，熱偏差較大，且流量偏差增大，同樣出現(xiàn)水冷壁超溫現(xiàn)象。質(zhì)量流速提高，流動(dòng)阻力增大，給水泵壓頭提高。2022/10/232.10螺旋管圈水冷壁的缺點(diǎn)需要專門2022/11/1

2.11螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性1.2超臨界參數(shù)鍋爐變壓運(yùn)行時(shí)，工作壓力隨負(fù)荷變化。在70％MCR負(fù)荷以下時(shí)，水冷壁在亞臨界壓力區(qū)工作，管內(nèi)工質(zhì)是汽水混合物，比容變化較大。此時(shí)如果管外熱流密度過高，不僅容易引起膜態(tài)沸騰，還會(huì)引起較大的工質(zhì)熱膨脹。超臨界壓力鍋爐在低負(fù)荷變壓運(yùn)行時(shí)，下輻射區(qū)出口的壓力比較低，50％MCR負(fù)荷時(shí)的中間點(diǎn)壓力為13ＭPa，這時(shí)飽和汽的比容是水的比容的8.1倍以上，汽水的比容差顯著增大。2022/10/232.11螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行2022/11/1

2.12螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性3低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),螺旋管圈進(jìn)口工質(zhì)溫度降低，工質(zhì)欠焓增大，當(dāng)部分水冷壁結(jié)渣或積灰或火焰偏移時(shí)，將使各水冷壁管的沸騰點(diǎn)不同步地推遲，此時(shí)盡管水冷壁的總流量是不變的，但是各管內(nèi)工質(zhì)流量分配不均或流量時(shí)大時(shí)小，出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此應(yīng)特別注意低負(fù)荷下的水動(dòng)力不穩(wěn)定性。負(fù)荷越低壓力越低，越容易出現(xiàn)水動(dòng)力不穩(wěn)定性。2022/10/232.12螺旋管圈水冷壁變壓2022/11/12.13

螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性4變壓運(yùn)行的超臨界直流鍋爐啟動(dòng)時(shí)處于無(wú)壓或低壓狀態(tài),隨著燃燒率的增加,工質(zhì)溫度和壓力不斷提高，水冷壁管中的汽水膨脹使得水冷壁出口的流量遠(yuǎn)大于給水量，這將影響到分離器的水位變化特性和系統(tǒng)的水動(dòng)力穩(wěn)定性。70％MCR負(fù)荷以上時(shí)，水冷壁進(jìn)入臨界壓力和超臨界壓力區(qū)工作，影響水動(dòng)力穩(wěn)定性和傳熱特性的主要因素是工質(zhì)的大比熱特性。2022/10/232.13螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性3中間點(diǎn)溫度控制控制中間點(diǎn)溫度的目標(biāo)作為汽溫控制的超前信號(hào)防止水冷壁發(fā)生類膜態(tài)沸騰以及過熱保護(hù)水冷壁的報(bào)警信號(hào)保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行的重要條件3中間點(diǎn)溫度控制控制中間點(diǎn)溫度的目標(biāo)超臨界鍋爐介紹課件3.1防止水冷壁發(fā)生類膜態(tài)沸騰以及過熱變壓運(yùn)行的600MW超臨界鍋爐在70%負(fù)荷以下時(shí)，水冷壁在亞臨界壓力范圍內(nèi)工作，水冷壁中工質(zhì)溫度隨壓力提高而上升。在70%負(fù)荷以上，水冷壁進(jìn)入超臨界壓力范圍工作，水冷壁中工質(zhì)溫度隨吸熱量增加而上升。控制水冷壁中工質(zhì)溫度，可以防止超臨界壓力時(shí)的類膜態(tài)沸騰和管壁過熱超溫。更多的技術(shù)措施：采用內(nèi)螺紋管，控制質(zhì)量流速，增加管圈傾角，控制水冷壁熱負(fù)荷，抵消熱偏差等。3.1防止水冷壁發(fā)生類膜態(tài)沸騰以及過熱變壓運(yùn)行的6003.2保護(hù)水冷壁的報(bào)警信號(hào)對(duì)于內(nèi)螺紋管水冷壁，由于流體在管內(nèi)受到旋轉(zhuǎn)作用力，密度高的流體總是貼壁流動(dòng)，因而可以防止膜態(tài)沸騰或類膜態(tài)沸騰，但是當(dāng)熱負(fù)荷過高或水冷壁流量低于限制發(fā)生傳熱惡化的最低質(zhì)量流速(例如723.6Kg/m2s)時(shí)，管壁過熱的可能性仍然存在。因此當(dāng)鍋爐進(jìn)入純直流運(yùn)行狀態(tài)后，中間點(diǎn)溫度超過允許值時(shí)應(yīng)發(fā)出警報(bào)。3.2保護(hù)水冷壁的報(bào)警信號(hào)對(duì)于內(nèi)螺紋管水冷壁，由于流體3.3

優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性在超臨界壓力下運(yùn)行的鍋爐，水冷壁中工質(zhì)溫度隨吸熱量的變化而變化，而水冷壁出口工質(zhì)溫度的變化必然首先直接影響到過熱汽溫。中間點(diǎn)溫度作為控制過熱汽溫的超前信號(hào)或首要參考溫度顯然是十分關(guān)鍵的。中間點(diǎn)溫度的變化不僅與水冷壁的吸熱量有關(guān)，而且與水冷壁進(jìn)口工質(zhì)溫度和給水流量調(diào)節(jié)有關(guān)。中間點(diǎn)溫度的控制對(duì)于防止水冷壁發(fā)生膜態(tài)沸騰或類膜態(tài)沸騰以及防止水冷壁管壁過熱是十分重要的。3.3優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性在超臨界壓力下運(yùn)3.4

優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性合理控制中間點(diǎn)溫度可以使煙氣溫度最高的區(qū)域中保持較低的金屬管壁溫度，可減輕金屬的高溫腐蝕，減輕積灰和結(jié)渣等，提高水冷壁管子的壽命和運(yùn)行可靠性。3.4優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性合理控制中間點(diǎn)溫度3.5優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性對(duì)于蒸汽參數(shù)接近于25MPa/540/540或25MPa/570℃/570℃的超臨界鍋爐，水冷壁出口溫度的設(shè)計(jì)值大約都在420℃～430℃范圍內(nèi)，處于微過熱狀態(tài)，參數(shù)略有波動(dòng)，布置在高熱負(fù)荷區(qū)域的出口段水冷壁就可能過熱，引起管子超溫，800MW超臨界鍋爐爐膛折焰角上部的費(fèi)斯頓管爆管事故已經(jīng)證明了這一問題的存在。因此水冷壁出口管段最好布置在熱負(fù)荷較低的爐頂或低溫?zé)煹乐小?.5優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性對(duì)于蒸汽參數(shù)接近于

3.6

中間點(diǎn)溫度寧低勿高，但不可過低超臨界鍋爐在臨界壓力以上運(yùn)行時(shí)，如遇到煤質(zhì)變化等影響不易控制時(shí)，中間點(diǎn)溫度控制值寧低勿高。但最低不超過設(shè)計(jì)值－10℃。在亞臨界壓力以下運(yùn)行時(shí)，中間點(diǎn)溫度不宜過低，否則會(huì)引起分離器帶水運(yùn)行和過熱器進(jìn)水以及蒸汽欠溫，影響汽輪機(jī)正常運(yùn)行。3.6中間點(diǎn)溫度寧低勿高，但不可過低超臨界鍋爐在臨3.7影響中間點(diǎn)溫度的主要因素

燃料品質(zhì)變化引起爐內(nèi)輻射換熱量變化，導(dǎo)致水冷壁管內(nèi)工質(zhì)溫度變化。超臨界鍋爐水冷壁系統(tǒng)工質(zhì)和金屬的儲(chǔ)熱量減小，熱敏感性增強(qiáng)，從而燃燒工況變化對(duì)水冷壁傳熱的影響要比自然循環(huán)鍋爐大得多。3.7影響中間點(diǎn)溫度的主要因素燃料品質(zhì)變化引起爐3.8影響中間點(diǎn)溫度的主要因素超臨界鍋爐省煤器出口工質(zhì)溫度直接影響下輻射區(qū)水冷壁中工質(zhì)吸熱量和出口工質(zhì)溫度，省煤器中工質(zhì)溫升幾乎占鍋爐給水至蒸發(fā)結(jié)束的30％，因而成為影響鍋爐整體運(yùn)行調(diào)節(jié)的重要部分。而省煤器的工作參數(shù)不僅與自身傳熱特性有關(guān)，還和加熱器尤其是高壓加熱器的運(yùn)行有關(guān)，致使影響水冷壁工質(zhì)溫度的因素更加復(fù)雜化。3.8影響中間點(diǎn)溫度的主要因素超臨界鍋爐省煤器出口

3.9

控制中間點(diǎn)溫度的關(guān)鍵點(diǎn)以水煤比控制為主。運(yùn)行壓力決定工質(zhì)熱物性的變化?？刂葡螺椛鋮^(qū)水冷壁出口溫度不超過400℃。受熱面積灰結(jié)渣。高加及給水溫度控制影響水冷壁進(jìn)口水溫。3.9控制中間點(diǎn)溫度的關(guān)鍵點(diǎn)以水煤比控制為主。2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/234超臨界鍋爐受熱面布置擺動(dòng)式燃燒器煙氣擋板擺動(dòng)式燃燒器+煙氣擋板4超臨界鍋爐受熱面布置擺動(dòng)式燃燒器超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件高過高再低再省煤器爐膛水冷壁低過省煤器屏式過熱器高過高再低再省煤器爐膛水冷壁低過省煤器高過高再低再省煤器爐膛水冷壁低過省煤器屏式過熱器高過高再低再超臨界鍋爐

的汽溫調(diào)節(jié)

超臨界鍋爐

的汽溫調(diào)節(jié)2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/235.1水煤比作為主調(diào)手段超臨界鍋爐過熱汽溫的調(diào)節(jié)以水煤比作為主調(diào)手段。調(diào)節(jié)水煤比最關(guān)鍵的仍然首先是控制中間點(diǎn)的溫度。因?yàn)槌R界鍋爐水冷壁中工質(zhì)溫度的變化與過熱器類似，超臨界鍋爐的水冷壁多吸收熱量的結(jié)果是工質(zhì)溫度升高，等于過熱器多吸收熱量。而不像汽包鍋爐那樣，水冷壁多吸收熱量反映出來(lái)的參數(shù)變化首先是壓力變化，而溫度變化并不劇烈。5.1水煤比作為主調(diào)手段5.2噴水減溫作為微調(diào)超臨界鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)不宜采用大量噴水減溫方式，噴水減溫只作為細(xì)調(diào)，100%MCR負(fù)荷的過熱器總減溫水量一般不超過總蒸發(fā)量的4～8％。減溫水量增大時(shí)，噴水點(diǎn)前的受熱面，尤其是水冷壁和省煤器中的工質(zhì)流量必然減小，加劇下輻射區(qū)出口工質(zhì)溫度提升，使得水冷壁出口工質(zhì)溫度升高，加大汽溫調(diào)節(jié)幅度，引起噴水點(diǎn)前的過熱器超溫。另外溫度很低的給水對(duì)于溫度很高的蒸汽聯(lián)箱或過熱器管子造成冷沖擊，影響壽命。5.2噴水減溫作為微調(diào)超臨界鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)不宜采5.3調(diào)節(jié)再熱汽溫必然影響過熱汽溫超臨界鍋爐的再熱汽溫調(diào)節(jié)多數(shù)采用煙氣擋板或擺動(dòng)式燃燒器，調(diào)節(jié)再熱汽溫，必然影響過熱汽溫。因此主汽溫調(diào)節(jié)還需要掌握再熱汽溫調(diào)節(jié)與主汽溫調(diào)節(jié)之間的靜態(tài)關(guān)系和動(dòng)態(tài)特性，但主要取決于鍋爐過熱器和再熱器的輻射和對(duì)流傳熱比例。煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫的鍋爐，主蒸汽側(cè)減溫水量隨負(fù)荷升高而單調(diào)增加。擺動(dòng)式燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫的鍋爐，主蒸汽側(cè)減溫水量的變化比較復(fù)雜，減溫水量與負(fù)荷變化、過熱器系統(tǒng)傳熱特性、燃燒器擺角、煤質(zhì)特性、變壓運(yùn)行參數(shù)等多種因素的耦合結(jié)果有關(guān)。5.3調(diào)節(jié)再熱汽溫必然影響過熱汽溫超臨界鍋爐的再熱汽溫調(diào)超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－1燃用煤質(zhì)變化導(dǎo)致的輻射、對(duì)流傳熱比例變化和變壓運(yùn)行時(shí)工質(zhì)參數(shù)變化導(dǎo)致的熱物性劇烈變化是運(yùn)行調(diào)節(jié)的主導(dǎo)因素。此外，直吹式磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的調(diào)節(jié)滯后性、省煤器出口水溫以及蒸發(fā)系統(tǒng)的儲(chǔ)熱量都會(huì)影響調(diào)節(jié)效果。5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－1燃用煤質(zhì)變化導(dǎo)致的輻射、5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－2對(duì)于超臨界600MW鍋爐，影響汽溫的因素和變量耦合復(fù)雜化，不像汽包鍋爐那樣有調(diào)節(jié)緩沖帶，即對(duì)給水調(diào)節(jié)與燃料以及燃燒調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)配合要求更高。由于給水調(diào)節(jié)反應(yīng)快，而燃料和燃燒調(diào)節(jié)反應(yīng)慢，因此水煤比調(diào)節(jié)既要比較準(zhǔn)確的掌握與主機(jī)和附機(jī)系統(tǒng)范圍內(nèi)的靜態(tài)關(guān)系，又要定量掌握有關(guān)煤、水系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－2對(duì)于超臨界600MW鍋爐，5.5過熱器的濕態(tài)與直流運(yùn)行末級(jí)過熱器出口汽溫控制分兩個(gè)運(yùn)行區(qū)間，一個(gè)是濕態(tài)運(yùn)行區(qū)，一個(gè)是直流運(yùn)行區(qū)。濕態(tài)運(yùn)行發(fā)生在機(jī)組啟動(dòng)期間，此時(shí)通過爐膛的水流量大于通過過熱器的蒸汽流量，多余的水被收集在貯水箱中。當(dāng)通過爐膛的工質(zhì)全部進(jìn)入過熱器時(shí)，則鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)行區(qū)，此時(shí)除了要控制末級(jí)過熱器出口汽溫外，還要防止每個(gè)過熱器管組入口進(jìn)入飽和狀態(tài)。

5.5過熱器的濕態(tài)與直流運(yùn)行末級(jí)過熱器出口汽溫控制分兩個(gè)

5.6濕態(tài)與直流運(yùn)行的汽溫調(diào)節(jié)在濕態(tài)運(yùn)行期間，通過爐膛的工質(zhì)流量是固定的，此時(shí)過熱器減溫器的運(yùn)行類似于汽包爐的減溫器運(yùn)行，用它來(lái)控制汽溫的升高。在直流運(yùn)行區(qū)，過熱器減溫器僅用作瞬時(shí)的汽溫控制，而長(zhǎng)期的汽溫控制是通過給水流量控制調(diào)節(jié)燃料∕給水比來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在直流運(yùn)行區(qū)，每級(jí)減溫器的溫降都控制在一個(gè)目標(biāo)值，這樣當(dāng)汽溫在整定值時(shí)，就能使減溫水量維持在設(shè)計(jì)值，使減溫器能對(duì)每個(gè)方向的汽溫偏差都作出響應(yīng)。5.6濕態(tài)與直流運(yùn)行的汽溫調(diào)節(jié)在濕態(tài)運(yùn)行期間，通過2022/11/16.超臨界鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)

2022/10/236.超臨界鍋爐2022/11/1

6.1超臨界鍋爐啟動(dòng)過程問題之一超臨界壓力直流鍋爐無(wú)儲(chǔ)存汽水的汽包，啟動(dòng)一開始就必須不間斷地向鍋爐送進(jìn)給水。如果啟動(dòng)流量按30％額定流量計(jì)算，一臺(tái)容量為2000T/h的600ＭＷ鍋爐啟動(dòng)初期就需要600T/h的啟動(dòng)流量。由于給水既要經(jīng)過水質(zhì)的化學(xué)處理，又要在鍋爐內(nèi)吸收燃料燃燒放出的熱量，如果不利用，就會(huì)造成熱量浪費(fèi)和水質(zhì)處理過程運(yùn)行費(fèi)用以及工質(zhì)浪費(fèi)。因此，直流鍋爐有必要設(shè)置專門的回收工質(zhì)與熱量的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)就是直流鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)。2022/10/236.1超臨界鍋爐啟動(dòng)過程問題之2022/11/16.2

超臨界直流鍋爐啟動(dòng)過程問題之二

超臨界壓力直流鍋爐啟動(dòng)過程中，存在強(qiáng)烈的汽水熱膨脹現(xiàn)象，汽水膨脹會(huì)導(dǎo)致水冷壁管內(nèi)的水動(dòng)力不穩(wěn)定性，即并列工作的管屏中有的管子流量多，有的管子流量少；或同一根管子中，瞬間流量有時(shí)大，有時(shí)小。

汽水膨脹還會(huì)導(dǎo)致過熱器出口的蒸汽達(dá)不到額定參數(shù)，甚至引起蒸汽帶水，危及機(jī)組的安全運(yùn)行。2022/10/236.2超臨界直流鍋爐啟動(dòng)過程問題之二2022/11/16.3超臨界鍋爐啟動(dòng)過程問題之三同亞臨界鍋爐一樣，超臨界鍋爐啟動(dòng)過程也需要使鍋爐生產(chǎn)的蒸汽符合汽輪機(jī)的進(jìn)汽要求；在啟動(dòng)過程中保護(hù)再熱器；縮短啟動(dòng)時(shí)間，盡快實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐聯(lián)合運(yùn)行；啟動(dòng)過程中，防止溫度不高的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)而凝結(jié)成水，啟動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)固定蒸發(fā)受熱面的終點(diǎn)，進(jìn)行汽水分離，使給水調(diào)節(jié)、汽溫調(diào)節(jié)和燃燒調(diào)節(jié)相互獨(dú)立，互不干擾。2022/10/236.3超臨界鍋爐啟動(dòng)過程問題之三同亞2022/11/16.4啟動(dòng)系統(tǒng)的作用（1.2.3）建立啟動(dòng)壓力和啟動(dòng)流量，保證給水連續(xù)地通過省煤器和水冷壁，尤其是保證水冷壁的足夠冷卻和水動(dòng)力的穩(wěn)定性。回收鍋爐啟動(dòng)初期排出的熱水、汽水混合物、飽和蒸汽以及過熱度不足的過熱蒸汽，以實(shí)現(xiàn)工質(zhì)和熱量的回收。啟動(dòng)初期，將含鐵量不合格的蒸汽直接排到凝汽器，防止Fe2O3固體顆粒對(duì)汽輪機(jī)的沖擊，以使汽輪機(jī)葉片免受侵蝕。2022/10/236.4啟動(dòng)系統(tǒng)的作用（1.2.3）2022/11/16.5啟動(dòng)系統(tǒng)的作用（4）設(shè)置保護(hù)再熱器的旁路系統(tǒng)。在機(jī)組啟動(dòng)過程中，實(shí)現(xiàn)鍋爐各受熱面之間和鍋爐與汽輪機(jī)之間工質(zhì)狀態(tài)的配合。盡快實(shí)現(xiàn)機(jī)、爐聯(lián)合運(yùn)行。2022/10/236.5啟動(dòng)系統(tǒng)的作用（4）設(shè)置保護(hù)2022/11/1內(nèi)置閘閥啟動(dòng)分離器點(diǎn)火啟動(dòng)快速旁路調(diào)壓閥疏水閥節(jié)流閥啟動(dòng)擴(kuò)容器水冷壁省煤器再熱器凝結(jié)水泵除氧器給水泵凝汽器除鹽裝置高加低加6.6800

MW超臨界鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)2022/10/23內(nèi)置閘閥啟動(dòng)分離器點(diǎn)火啟動(dòng)快速旁路調(diào)壓閥超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1

6.7超臨界600MW鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)凝汽器來(lái)經(jīng)凝結(jié)泵和低加去凝汽器旁路2022/10/236.7超臨界600MW2022/11/1

6.8橘灣1號(hào)啟動(dòng)及旁路系統(tǒng)水冷壁省煤器頂棚包墻1234高壓臥再立再低壓低加高加汽水分離器冷凝水除鹽裝置冷凝泵凝汽器除氧器冷凝增壓泵主蒸汽疏水M排水調(diào)節(jié)閥循環(huán)水調(diào)節(jié)閥循環(huán)水泵給水泵旁路閥再熱器噴水再熱器旁路低壓旁路高壓旁路2022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1FTPTTFT35%BMCR35%6.0m0%100%0%LTT2022/10/23FTPTTFT35%BMCR35%2022/11/1PTTT100%2.0m100%100%0%0%0%LT2022/10/23PTTT100%2.0m100%1002022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1主要設(shè)備：?jiǎn)?dòng)分離器功能和特點(diǎn)：在鍋爐啟停及低負(fù)荷運(yùn)行期間，汽水分離器濕態(tài)運(yùn)行，起汽水分離作用；在鍋爐正常運(yùn)行期間，汽水分離器只作為蒸汽通道。在啟動(dòng)時(shí)將蒸汽從水中分離出來(lái)收集的水排入儲(chǔ)水罐超臨界鍋爐的典型結(jié)構(gòu).在鍋爐啟停及正常運(yùn)行過程中，汽水分離器均投入運(yùn)行。序號(hào)名稱1筒身2汽側(cè)封頭3水側(cè)封頭4管接頭5手孔管接頭6熱電偶插座2022/10/23主要設(shè)備：?jiǎn)?dòng)分離器功能和特點(diǎn)：在鍋爐啟2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1361閥去凝汽器去擴(kuò)容器2022/10/23361閥去凝汽器去擴(kuò)容器2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/23知識(shí)回顧KnowledgeReview祝您成功！知識(shí)回顧KnowledgeReview祝您成功！

超臨界機(jī)組

(3)-鍋爐部分超臨界機(jī)組

(3)-鍋爐部分

內(nèi)容簡(jiǎn)介超臨界機(jī)組（2）－鍋爐部分1.超臨界鍋爐的水動(dòng)力及傳熱特性2.螺旋管圈和垂直管屏水冷壁的特點(diǎn)3.超臨界鍋爐的中間點(diǎn)溫度控制4.超臨界鍋爐的受熱面布置5.超臨界鍋爐的汽溫特性及控制6.超臨界鍋爐的啟動(dòng)系統(tǒng)7.超臨界鍋爐的燃燒技術(shù)

內(nèi)容簡(jiǎn)介1.超臨界鍋爐的水動(dòng)力及傳熱特性2022/11/11超臨界鍋爐的水動(dòng)力

及傳熱特性2022/10/231超臨界鍋爐的水動(dòng)力

1.1超臨界鍋爐運(yùn)行的主要特點(diǎn)(1)超臨界壓力下，水冷壁管內(nèi)工質(zhì)溫度不像亞臨界那樣具有恒定的飽和溫度，而是隨吸熱量增加，溫度升高，水冷壁金屬溫度變化較大。(2)控制下輻射區(qū)水冷壁出口溫度不高于工作壓力對(duì)應(yīng)的擬臨界溫度，將工質(zhì)吸熱能力最強(qiáng)的大比熱區(qū)避開熱負(fù)荷最高的燃燒器區(qū)。(3)汽溫控制應(yīng)有超前信號(hào)，分離器出口溫度作為中間點(diǎn)信號(hào)，以中間點(diǎn)溫度為參考調(diào)節(jié)煤水比。(4)最佳煤水比隨燃料燃燒特性和工作壓力而變化，單燒煤粉時(shí)煤水比較大，煤油混燒時(shí)煤水比較小。1.1超臨界鍋爐運(yùn)行的主要特點(diǎn)(1)超臨界壓力下，水冷壁蒸汽參數(shù)為25.4MPa/570℃/570℃的超臨界鍋爐水冷壁出口溫度在額定負(fù)荷時(shí)為427℃，工質(zhì)在水冷壁中的溫升大約為94.1℃。在過熱器中的溫升為144℃，在省煤器中的溫升為53℃。可見工質(zhì)從進(jìn)入鍋爐開始，在包括水冷壁之前的受熱面中溫度提高幅度占工質(zhì)總溫升的50％以上，而水冷壁是吸熱變化最大的區(qū)域。

1.2600MW超臨界鍋爐特性蒸汽參數(shù)為25.4MPa/570℃/570℃的超臨界鍋爐水冷超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件

1.3水冷壁工質(zhì)溫度隨吸熱量變化因?yàn)樗浔谥泄べ|(zhì)溫度隨吸熱量變化，而水冷壁出口工質(zhì)溫度的變化必然首先直接影響到過熱汽溫。超臨界鍋爐中間點(diǎn)溫度是指水冷壁出口汽水分離器中工質(zhì)的溫度。水冷壁在超臨界壓力下工作，管內(nèi)工質(zhì)溫度隨著吸熱量的增加而提高。當(dāng)中間點(diǎn)溫度變化時(shí)，實(shí)際上反映的是水冷壁吸熱量的變化，這與亞臨界壓力的汽包鍋爐是不同的。1.3水冷壁工質(zhì)溫度隨吸熱量變化因?yàn)樗浔谥泄べ|(zhì)溫度隨

1.4

熱強(qiáng)度越大的管子流量越小

超臨界鍋爐水冷壁為強(qiáng)制流動(dòng)。強(qiáng)制流動(dòng)的水冷壁管中工質(zhì)流量的自調(diào)節(jié)特性在正常情況下與自然循環(huán)汽包鍋爐相反，即受熱越強(qiáng)的管子中流量越小。這是因?yàn)?，超臨界鍋爐水冷壁中隨吸熱量增加，工質(zhì)溫度上升。而溫度上升引起工質(zhì)比容增大，流速提高，流動(dòng)阻力相應(yīng)增加，當(dāng)工質(zhì)流動(dòng)阻力增加到與管組兩端的壓差相同時(shí)，受熱強(qiáng)的管中工質(zhì)流量就會(huì)自動(dòng)減少。

1.4熱強(qiáng)度越大的管子流量越小超臨界鍋爐水冷壁為1.5超臨界鍋爐水動(dòng)力及傳熱在超臨界壓力工作的水冷壁，管內(nèi)工質(zhì)溫度處于對(duì)應(yīng)壓力下的大比熱區(qū)范圍，隨著工質(zhì)吸熱量增加，工質(zhì)溫度變化不大，而工質(zhì)比容急劇增大，溫導(dǎo)系數(shù)急劇減小，容易引起水動(dòng)力不穩(wěn)定或流量分配不均，同時(shí)可能引起工質(zhì)對(duì)管壁的傳熱變差，導(dǎo)致類膜態(tài)沸騰1.5超臨界鍋爐水動(dòng)力及傳熱在超臨界壓力工作的水冷壁(1)對(duì)應(yīng)每一個(gè)壓力狀態(tài)，存在一個(gè)擬臨界溫度；在擬臨界溫度附近，存在一個(gè)大比熱區(qū)；在擬臨界溫度左邊，工質(zhì)是水，右邊是汽；在大比熱區(qū)內(nèi)，水和水蒸汽的熱物理特性變化很大，即比容、黏度、溫導(dǎo)系數(shù)等熱物性參數(shù)變化很大。(2)超臨界壓力下，水冷壁可能產(chǎn)生類膜態(tài)沸騰。主要原因是：吸熱增加時(shí)，工質(zhì)溫度提高，靠近管壁處的工質(zhì)比容增大，溫導(dǎo)系數(shù)下降，使水冷壁傳熱出現(xiàn)類似于亞臨界壓力下的膜態(tài)沸騰。

1.6

超臨界壓力下水和水蒸汽的熱物性(1)對(duì)應(yīng)每一個(gè)壓力狀態(tài)，存在一個(gè)擬臨界溫度；在擬臨界溫度工質(zhì)熱物性是決定水冷壁傳熱的重要因素：①對(duì)應(yīng)一定壓力，工質(zhì)存在一個(gè)大比熱區(qū)。對(duì)應(yīng)比熱最大的溫度點(diǎn)叫擬臨界溫度。在大比熱區(qū)內(nèi)，工質(zhì)溫度隨吸熱量變化不大；在大比熱區(qū)外，工質(zhì)溫度隨吸熱量變化很大。②工質(zhì)比容和溫導(dǎo)系數(shù)在擬臨界溫度附近的大比熱區(qū)內(nèi)發(fā)生急劇變化。③壓力越高，擬臨界溫度向高溫區(qū)推移，影響水冷壁工作特性的工質(zhì)熱物理特性參數(shù)變化(即比熱、比容、溫導(dǎo)系數(shù))逐漸減弱。

1.7超臨界壓力下水和水蒸汽的熱物性－1工質(zhì)熱物性是決定水冷壁傳熱的重要因素：1.7超臨界壓力下水超臨界壓力下的工質(zhì)大比熱特性超臨界壓力下的工質(zhì)大比熱特性超臨界壓力下工質(zhì)的溫導(dǎo)系數(shù)超臨界壓力下工質(zhì)的溫導(dǎo)系數(shù)超臨界壓力下工質(zhì)的比容超臨界壓力下工質(zhì)的比容超臨界壓力下工質(zhì)的黏度超臨界壓力下工質(zhì)的黏度1.8熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響－2由于管子貼壁處流體溫度較高導(dǎo)熱系數(shù)卻降低，使導(dǎo)熱性差的流體與管壁接觸。對(duì)于蒸汽參數(shù)為25MPa的超臨界鍋爐，水冷壁中工質(zhì)壓力大約為30MPa。對(duì)這一壓力下的工質(zhì)，溫度在400℃左右，正好處于比熱最大的擬臨界溫度。在320℃～440℃的變化范圍內(nèi)，溫導(dǎo)系數(shù)降低了80％左右，發(fā)生傳熱惡化的機(jī)會(huì)就會(huì)增加。1.8熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響－2由于管子貼壁處1.9熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響3.4大比熱區(qū)內(nèi)工質(zhì)比容的急劇變化必然導(dǎo)致工質(zhì)的膨脹量增大，從而引起水動(dòng)力不穩(wěn)定或類膜態(tài)沸騰。密度降低時(shí)比熱同時(shí)減小，導(dǎo)致貼壁處的工質(zhì)溫度上升。這種問題主要發(fā)生在光管水冷壁，內(nèi)螺紋管一般不會(huì)出現(xiàn)。在大比熱區(qū)外，工質(zhì)比熱很小，工質(zhì)溫度隨吸熱變化很大，容易直接引起管壁過熱。1.9熱物性對(duì)水冷壁傳熱特性的影響3.4大比熱區(qū)內(nèi)工質(zhì)超臨界鍋爐介紹課件

超臨界鍋爐的水動(dòng)力多值性G△Pab單相氣單相液超臨界鍋爐的水動(dòng)力多值性G△Pab單相氣單相液超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件

(1)需要耐高溫、抗蠕變、高強(qiáng)度金屬材料,高蒸汽參數(shù)部件采用9%Cr、12%Cr新材料。蒸汽溫度為580~600℃時(shí)，采用新鋼材。(2)化學(xué)水處理：高參數(shù)工質(zhì)的熱力動(dòng)力特性使水管內(nèi)部氧化層增厚速度加快，管道溫度升高，壓降增大。采用氧化處理調(diào)整給水含氧量；加強(qiáng)給水質(zhì)量監(jiān)督；凝結(jié)水必須精處理。(3)鍋爐水冷壁的變壓運(yùn)行技術(shù)。成熟的技術(shù)是螺旋管，采用內(nèi)螺紋管垂直管屏的鍋爐將投入運(yùn)行。1.10超臨界鍋爐的特殊問題

(1)需要耐高溫、抗蠕變、高強(qiáng)度金屬材料,高蒸汽2022/11/12.螺旋管圈和垂直管屏水冷壁2022/10/232.螺旋管圈2022/11/12022/10/232022/11/1螺旋管圈和垂直管屏2022/10/23螺旋管圈和垂直管屏2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1內(nèi)螺紋管光管2022/10/23內(nèi)螺紋管光管超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1水冷壁中間混合集箱2022/10/23水冷壁中間混合集箱2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/1

垂直管屏水冷壁2022/10/23垂直管屏水冷壁2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/23

垂直管屏水冷壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)膜式壁結(jié)構(gòu)，形成氣密式水冷壁，且容易懸吊，檢修方便。為了提高爐膛下輻射區(qū)水冷壁管內(nèi)的重量流速[MCR負(fù)荷時(shí)2800kg/(m2s)，30%MCR負(fù)荷時(shí)不低于800kg/(m2s)]，避免產(chǎn)生較大的熱偏差，下輻射區(qū)水冷壁采用二次垂直上升管屏的型式，兩個(gè)流路之間用不受熱的下降管相連接。同時(shí)，兩個(gè)流路之間出現(xiàn)進(jìn)行工質(zhì)再分配的中間聯(lián)箱。

2.1垂直管屏水冷壁特點(diǎn)分析

垂直管屏水冷壁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)膜式壁2022/11/1

垂直管屏有中間聯(lián)箱，使工質(zhì)重新分配且第一流路出口的工質(zhì)溫度升高，比容增大，故進(jìn)入第二流路的工質(zhì)流量分配就可能不均勻，低負(fù)荷變壓運(yùn)行時(shí)，這種現(xiàn)象更明顯。主要原因是：

(1)工質(zhì)經(jīng)過亞臨界壓力區(qū)，工質(zhì)比容變化很大，導(dǎo)致流量分配不均；

(2)工質(zhì)流量減少，質(zhì)量流速降低，使得工質(zhì)流量分配的不均勻程度增大。導(dǎo)致受熱較強(qiáng)的水冷壁管中流量反而減少，使個(gè)別管子處于危險(xiǎn)的工作狀態(tài)。

傳統(tǒng)垂直管屏水冷壁對(duì)變壓運(yùn)行的適應(yīng)性較差。

2.2

傳統(tǒng)技術(shù)垂直管屏不適應(yīng)變壓運(yùn)行2022/10/23垂直管屏有中間聯(lián)箱，使工質(zhì)重新分配2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12.3

垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)1.2水冷壁采用內(nèi)螺紋管、低質(zhì)量流速、一次垂直上升管屏。設(shè)計(jì)低質(zhì)量流速的意圖：降低流動(dòng)阻力壓降，提高重位壓降所占比例，將強(qiáng)制流動(dòng)的負(fù)流量補(bǔ)償特性轉(zhuǎn)變?yōu)檎髁垦a(bǔ)償特性，部分抵銷熱偏差對(duì)管壁溫度的影響。2022/10/232.3垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)1.22022/11/1

(13-21)上升流動(dòng)：2022/10/232022/11/1下降流動(dòng)：2022/10/23下降流動(dòng)：2022/11/1垂直管屏和螺旋管圈比較2022/10/23垂直管屏和螺旋管圈比較2022/11/12.4

垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)3.4.5采用內(nèi)螺紋管抵抗亞臨界壓力范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的膜態(tài)沸騰。下輻射區(qū)和上輻射區(qū)水冷壁之間采用混合集箱，消除下輻射區(qū)水冷壁出口的工質(zhì)溫度偏差。采用無(wú)雙面曝光水冷壁的單爐膛爐型結(jié)構(gòu)，獨(dú)立的反向雙切圓燃燒方式，用輻射熱偏差部分抵銷對(duì)流熱偏差的影響，減小水冷壁的吸熱偏差，減小水冷壁的壁溫偏差。2022/10/232.4垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)3.42022/11/12.5

垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)6.7在低溫?zé)煹纼?nèi)布置蒸發(fā)器，解決低壓下蒸發(fā)不足和水冷壁進(jìn)口水欠焓過大的問題，保證進(jìn)入水冷壁的工質(zhì)處于濕蒸汽區(qū)。根據(jù)熱負(fù)荷分配，在水冷壁進(jìn)口部位加不同孔徑的節(jié)流圈，減小流量分配偏差。2022/10/232.5垂直管屏變壓運(yùn)行新技術(shù)6.72022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12.6垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)膜式壁結(jié)構(gòu)；爐型設(shè)計(jì)靈活，符合各種燃料燃燒的要求；當(dāng)水冷壁設(shè)計(jì)成低質(zhì)量流速時(shí)，還具有自補(bǔ)償特性，可以部分抵消強(qiáng)制流動(dòng)的流量偏差；垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁技術(shù)可以降低質(zhì)量流速,減小了水冷壁的阻力損失，降低了給水泵的功率消耗。2022/10/232.6垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)2022/11/12.7垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)制造工藝和懸吊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；安裝現(xiàn)場(chǎng)的焊接工作量小；檢修工藝簡(jiǎn)單快速；運(yùn)行中灰渣容易脫落，積灰結(jié)渣減少；水冷壁吸熱變化時(shí)，管內(nèi)流量變化較?。?022/10/232.7垂直管屏內(nèi)螺紋管水冷壁的主要優(yōu)點(diǎn)2022/11/1積灰、結(jié)渣情況：2022/10/23積灰、結(jié)渣情況：

2.8垂直管屏變壓運(yùn)行實(shí)例哈爾濱鍋爐廠1000MW超超臨界直流鍋爐采用了一次上升內(nèi)螺紋管垂直管屏水冷壁，質(zhì)量流速為450～1800kg/(m2.s)。而采用螺旋管圈水冷壁的600MW超臨界直流鍋爐，在額定負(fù)荷下的質(zhì)量流速為2200～2800kg/(m2.s)。2.8垂直管屏變壓運(yùn)行實(shí)例哈爾濱鍋爐廠1002022/11/12022/10/232022/11/1

螺旋管圈水冷壁2022/10/23螺旋管圈水冷壁

2.9螺旋管圈水冷壁適合變壓運(yùn)行(1)工作在下輻射區(qū)的水冷壁同步經(jīng)過受熱最強(qiáng)的區(qū)域和受熱最弱的區(qū)域。

(2)工質(zhì)在下輻射區(qū)一次性沿著螺旋管圈上升，沒有中間聯(lián)箱，在工質(zhì)比容變化最大的階段避免了再分配。

(3)不受爐膛周界的限制,可靈活選擇并列工作的水冷壁管子根數(shù)和管徑，保證較大的重量流速(下輻射區(qū)水冷壁達(dá)2800kg/m2s,上輻射區(qū)2000kg/m2s)。

(4)水冷壁能夠工作在熱偏差最小和流量偏差最小的良好狀態(tài)。因此，其水動(dòng)力穩(wěn)定性較高，不會(huì)產(chǎn)生停滯和倒流，可以不裝節(jié)流圈，最適合變壓運(yùn)行。

2.9螺旋管圈水冷壁適合變壓運(yùn)行(1)工作在下輻射2022/11/12.10螺旋管圈水冷壁的缺點(diǎn)需要專門的懸吊架，安裝、檢修工藝復(fù)雜。水冷壁熱偏差與螺旋管圈盤旋圈數(shù)有關(guān)，600MW鍋爐盤旋圈數(shù)1.74圈。盤旋圈數(shù)越少，并列工作的水冷壁管數(shù)越多，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，熱偏差較大，且流量偏差增大，同樣出現(xiàn)水冷壁超溫現(xiàn)象。質(zhì)量流速提高，流動(dòng)阻力增大，給水泵壓頭提高。2022/10/232.10螺旋管圈水冷壁的缺點(diǎn)需要專門2022/11/1

2.11螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性1.2超臨界參數(shù)鍋爐變壓運(yùn)行時(shí)，工作壓力隨負(fù)荷變化。在70％MCR負(fù)荷以下時(shí)，水冷壁在亞臨界壓力區(qū)工作，管內(nèi)工質(zhì)是汽水混合物，比容變化較大。此時(shí)如果管外熱流密度過高，不僅容易引起膜態(tài)沸騰，還會(huì)引起較大的工質(zhì)熱膨脹。超臨界壓力鍋爐在低負(fù)荷變壓運(yùn)行時(shí)，下輻射區(qū)出口的壓力比較低，50％MCR負(fù)荷時(shí)的中間點(diǎn)壓力為13ＭPa，這時(shí)飽和汽的比容是水的比容的8.1倍以上，汽水的比容差顯著增大。2022/10/232.11螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行2022/11/1

2.12螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性3低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),螺旋管圈進(jìn)口工質(zhì)溫度降低，工質(zhì)欠焓增大，當(dāng)部分水冷壁結(jié)渣或積灰或火焰偏移時(shí)，將使各水冷壁管的沸騰點(diǎn)不同步地推遲，此時(shí)盡管水冷壁的總流量是不變的，但是各管內(nèi)工質(zhì)流量分配不均或流量時(shí)大時(shí)小，出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。因此應(yīng)特別注意低負(fù)荷下的水動(dòng)力不穩(wěn)定性。負(fù)荷越低壓力越低，越容易出現(xiàn)水動(dòng)力不穩(wěn)定性。2022/10/232.12螺旋管圈水冷壁變壓2022/11/12.13

螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性4變壓運(yùn)行的超臨界直流鍋爐啟動(dòng)時(shí)處于無(wú)壓或低壓狀態(tài),隨著燃燒率的增加,工質(zhì)溫度和壓力不斷提高，水冷壁管中的汽水膨脹使得水冷壁出口的流量遠(yuǎn)大于給水量，這將影響到分離器的水位變化特性和系統(tǒng)的水動(dòng)力穩(wěn)定性。70％MCR負(fù)荷以上時(shí)，水冷壁進(jìn)入臨界壓力和超臨界壓力區(qū)工作，影響水動(dòng)力穩(wěn)定性和傳熱特性的主要因素是工質(zhì)的大比熱特性。2022/10/232.13螺旋管圈水冷壁變壓運(yùn)行特性3中間點(diǎn)溫度控制控制中間點(diǎn)溫度的目標(biāo)作為汽溫控制的超前信號(hào)防止水冷壁發(fā)生類膜態(tài)沸騰以及過熱保護(hù)水冷壁的報(bào)警信號(hào)保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行的重要條件3中間點(diǎn)溫度控制控制中間點(diǎn)溫度的目標(biāo)超臨界鍋爐介紹課件3.1防止水冷壁發(fā)生類膜態(tài)沸騰以及過熱變壓運(yùn)行的600MW超臨界鍋爐在70%負(fù)荷以下時(shí)，水冷壁在亞臨界壓力范圍內(nèi)工作，水冷壁中工質(zhì)溫度隨壓力提高而上升。在70%負(fù)荷以上，水冷壁進(jìn)入超臨界壓力范圍工作，水冷壁中工質(zhì)溫度隨吸熱量增加而上升?？刂扑浔谥泄べ|(zhì)溫度，可以防止超臨界壓力時(shí)的類膜態(tài)沸騰和管壁過熱超溫。更多的技術(shù)措施：采用內(nèi)螺紋管，控制質(zhì)量流速，增加管圈傾角，控制水冷壁熱負(fù)荷，抵消熱偏差等。3.1防止水冷壁發(fā)生類膜態(tài)沸騰以及過熱變壓運(yùn)行的6003.2保護(hù)水冷壁的報(bào)警信號(hào)對(duì)于內(nèi)螺紋管水冷壁，由于流體在管內(nèi)受到旋轉(zhuǎn)作用力，密度高的流體總是貼壁流動(dòng)，因而可以防止膜態(tài)沸騰或類膜態(tài)沸騰，但是當(dāng)熱負(fù)荷過高或水冷壁流量低于限制發(fā)生傳熱惡化的最低質(zhì)量流速(例如723.6Kg/m2s)時(shí)，管壁過熱的可能性仍然存在。因此當(dāng)鍋爐進(jìn)入純直流運(yùn)行狀態(tài)后，中間點(diǎn)溫度超過允許值時(shí)應(yīng)發(fā)出警報(bào)。3.2保護(hù)水冷壁的報(bào)警信號(hào)對(duì)于內(nèi)螺紋管水冷壁，由于流體3.3

優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性在超臨界壓力下運(yùn)行的鍋爐，水冷壁中工質(zhì)溫度隨吸熱量的變化而變化，而水冷壁出口工質(zhì)溫度的變化必然首先直接影響到過熱汽溫。中間點(diǎn)溫度作為控制過熱汽溫的超前信號(hào)或首要參考溫度顯然是十分關(guān)鍵的。中間點(diǎn)溫度的變化不僅與水冷壁的吸熱量有關(guān)，而且與水冷壁進(jìn)口工質(zhì)溫度和給水流量調(diào)節(jié)有關(guān)。中間點(diǎn)溫度的控制對(duì)于防止水冷壁發(fā)生膜態(tài)沸騰或類膜態(tài)沸騰以及防止水冷壁管壁過熱是十分重要的。3.3優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性在超臨界壓力下運(yùn)3.4

優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性合理控制中間點(diǎn)溫度可以使煙氣溫度最高的區(qū)域中保持較低的金屬管壁溫度，可減輕金屬的高溫腐蝕，減輕積灰和結(jié)渣等，提高水冷壁管子的壽命和運(yùn)行可靠性。3.4優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性合理控制中間點(diǎn)溫度3.5優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性對(duì)于蒸汽參數(shù)接近于25MPa/540/540或25MPa/570℃/570℃的超臨界鍋爐，水冷壁出口溫度的設(shè)計(jì)值大約都在420℃～430℃范圍內(nèi)，處于微過熱狀態(tài)，參數(shù)略有波動(dòng)，布置在高熱負(fù)荷區(qū)域的出口段水冷壁就可能過熱，引起管子超溫，800MW超臨界鍋爐爐膛折焰角上部的費(fèi)斯頓管爆管事故已經(jīng)證明了這一問題的存在。因此水冷壁出口管段最好布置在熱負(fù)荷較低的爐頂或低溫?zé)煹乐小?.5優(yōu)化控制中間點(diǎn)溫度的重要性對(duì)于蒸汽參數(shù)接近于

3.6

中間點(diǎn)溫度寧低勿高，但不可過低超臨界鍋爐在臨界壓力以上運(yùn)行時(shí)，如遇到煤質(zhì)變化等影響不易控制時(shí)，中間點(diǎn)溫度控制值寧低勿高。但最低不超過設(shè)計(jì)值－10℃。在亞臨界壓力以下運(yùn)行時(shí)，中間點(diǎn)溫度不宜過低，否則會(huì)引起分離器帶水運(yùn)行和過熱器進(jìn)水以及蒸汽欠溫，影響汽輪機(jī)正常運(yùn)行。3.6中間點(diǎn)溫度寧低勿高，但不可過低超臨界鍋爐在臨3.7影響中間點(diǎn)溫度的主要因素

燃料品質(zhì)變化引起爐內(nèi)輻射換熱量變化，導(dǎo)致水冷壁管內(nèi)工質(zhì)溫度變化。超臨界鍋爐水冷壁系統(tǒng)工質(zhì)和金屬的儲(chǔ)熱量減小，熱敏感性增強(qiáng)，從而燃燒工況變化對(duì)水冷壁傳熱的影響要比自然循環(huán)鍋爐大得多。3.7影響中間點(diǎn)溫度的主要因素燃料品質(zhì)變化引起爐3.8影響中間點(diǎn)溫度的主要因素超臨界鍋爐省煤器出口工質(zhì)溫度直接影響下輻射區(qū)水冷壁中工質(zhì)吸熱量和出口工質(zhì)溫度，省煤器中工質(zhì)溫升幾乎占鍋爐給水至蒸發(fā)結(jié)束的30％，因而成為影響鍋爐整體運(yùn)行調(diào)節(jié)的重要部分。而省煤器的工作參數(shù)不僅與自身傳熱特性有關(guān)，還和加熱器尤其是高壓加熱器的運(yùn)行有關(guān)，致使影響水冷壁工質(zhì)溫度的因素更加復(fù)雜化。3.8影響中間點(diǎn)溫度的主要因素超臨界鍋爐省煤器出口

3.9

控制中間點(diǎn)溫度的關(guān)鍵點(diǎn)以水煤比控制為主。運(yùn)行壓力決定工質(zhì)熱物性的變化。控制下輻射區(qū)水冷壁出口溫度不超過400℃。受熱面積灰結(jié)渣。高加及給水溫度控制影響水冷壁進(jìn)口水溫。3.9控制中間點(diǎn)溫度的關(guān)鍵點(diǎn)以水煤比控制為主。2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/234超臨界鍋爐受熱面布置擺動(dòng)式燃燒器煙氣擋板擺動(dòng)式燃燒器+煙氣擋板4超臨界鍋爐受熱面布置擺動(dòng)式燃燒器超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件高過高再低再省煤器爐膛水冷壁低過省煤器屏式過熱器高過高再低再省煤器爐膛水冷壁低過省煤器高過高再低再省煤器爐膛水冷壁低過省煤器屏式過熱器高過高再低再超臨界鍋爐

的汽溫調(diào)節(jié)

超臨界鍋爐

的汽溫調(diào)節(jié)2022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/232022/11/12022/10/235.1水煤比作為主調(diào)手段超臨界鍋爐過熱汽溫的調(diào)節(jié)以水煤比作為主調(diào)手段。調(diào)節(jié)水煤比最關(guān)鍵的仍然首先是控制中間點(diǎn)的溫度。因?yàn)槌R界鍋爐水冷壁中工質(zhì)溫度的變化與過熱器類似，超臨界鍋爐的水冷壁多吸收熱量的結(jié)果是工質(zhì)溫度升高，等于過熱器多吸收熱量。而不像汽包鍋爐那樣，水冷壁多吸收熱量反映出來(lái)的參數(shù)變化首先是壓力變化，而溫度變化并不劇烈。5.1水煤比作為主調(diào)手段5.2噴水減溫作為微調(diào)超臨界鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)不宜采用大量噴水減溫方式，噴水減溫只作為細(xì)調(diào)，100%MCR負(fù)荷的過熱器總減溫水量一般不超過總蒸發(fā)量的4～8％。減溫水量增大時(shí)，噴水點(diǎn)前的受熱面，尤其是水冷壁和省煤器中的工質(zhì)流量必然減小，加劇下輻射區(qū)出口工質(zhì)溫度提升，使得水冷壁出口工質(zhì)溫度升高，加大汽溫調(diào)節(jié)幅度，引起噴水點(diǎn)前的過熱器超溫。另外溫度很低的給水對(duì)于溫度很高的蒸汽聯(lián)箱或過熱器管子造成冷沖擊，影響壽命。5.2噴水減溫作為微調(diào)超臨界鍋爐的汽溫調(diào)節(jié)不宜采5.3調(diào)節(jié)再熱汽溫必然影響過熱汽溫超臨界鍋爐的再熱汽溫調(diào)節(jié)多數(shù)采用煙氣擋板或擺動(dòng)式燃燒器，調(diào)節(jié)再熱汽溫，必然影響過熱汽溫。因此主汽溫調(diào)節(jié)還需要掌握再熱汽溫調(diào)節(jié)與主汽溫調(diào)節(jié)之間的靜態(tài)關(guān)系和動(dòng)態(tài)特性，但主要取決于鍋爐過熱器和再熱器的輻射和對(duì)流傳熱比例。煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫的鍋爐，主蒸汽側(cè)減溫水量隨負(fù)荷升高而單調(diào)增加。擺動(dòng)式燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫的鍋爐，主蒸汽側(cè)減溫水量的變化比較復(fù)雜，減溫水量與負(fù)荷變化、過熱器系統(tǒng)傳熱特性、燃燒器擺角、煤質(zhì)特性、變壓運(yùn)行參數(shù)等多種因素的耦合結(jié)果有關(guān)。5.3調(diào)節(jié)再熱汽溫必然影響過熱汽溫超臨界鍋爐的再熱汽溫調(diào)超臨界鍋爐介紹課件超臨界鍋爐介紹課件5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－1燃用煤質(zhì)變化導(dǎo)致的輻射、對(duì)流傳熱比例變化和變壓運(yùn)行時(shí)工質(zhì)參數(shù)變化導(dǎo)致的熱物性劇烈變化是運(yùn)行調(diào)節(jié)的主導(dǎo)因素。此外，直吹式磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)的調(diào)節(jié)滯后性、省煤器出口水溫以及蒸發(fā)系統(tǒng)的儲(chǔ)熱量都會(huì)影響調(diào)節(jié)效果。5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－1燃用煤質(zhì)變化導(dǎo)致的輻射、5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－2對(duì)于超臨界600MW鍋爐，影響汽溫的因素和變量耦合復(fù)雜化，不像汽包鍋爐那樣有調(diào)節(jié)緩沖帶，即對(duì)給水調(diào)節(jié)與燃料以及燃燒調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)配合要求更高。由于給水調(diào)節(jié)反應(yīng)快，而燃料和燃燒調(diào)節(jié)反應(yīng)慢，因此水煤比調(diào)節(jié)既要比較準(zhǔn)確的掌握與主機(jī)和附機(jī)系統(tǒng)范圍內(nèi)的靜態(tài)關(guān)系，又要定量掌握有關(guān)煤、水系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。5.4影響汽溫調(diào)節(jié)的因素－2對(duì)于超臨界600MW鍋爐，5.5過熱器的濕態(tài)與直流運(yùn)行末級(jí)過熱器出口汽溫控制分兩個(gè)運(yùn)行區(qū)間，一個(gè)是濕態(tài)運(yùn)行區(qū)，一個(gè)是直流運(yùn)行區(qū)。濕態(tài)運(yùn)行發(fā)生在機(jī)組啟動(dòng)期間，此時(shí)通過爐膛的水流量大于通過過熱器的蒸汽流量，多余的水被收集在貯水箱中。當(dāng)通過爐膛的工質(zhì)全部進(jìn)入過熱器時(shí)，則鍋爐進(jìn)入直流運(yùn)行區(qū)，此時(shí)除了要控制末級(jí)過熱器出口汽溫外，還要防止每個(gè)過熱器管組入口進(jìn)入飽和狀態(tài)。

5.5過熱器的濕態(tài)與直流運(yùn)行末級(jí)過熱器出口汽溫控制分兩個(gè)

5.6