蒸發(fā)設(shè)備之超臨界鍋爐

蒸發(fā)設(shè)備之超臨界鍋爐§4.1概述一、蒸發(fā)受熱面:1.汽包爐蒸發(fā)受熱面組成:汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱、連接管。2.超臨界鍋爐蒸發(fā)受熱面組成:

二、哈鍋1000MW超超臨界鍋爐蒸發(fā)受熱面：水冷壁、頂棚管、包墻管。(垂直管)流程：見(jiàn)下圖6/4/202321000MW超超臨界鍋爐水冷壁系統(tǒng)流程圖6/4/202336/4/20234三、東鍋600MW鍋爐（螺旋管）鍋爐型號(hào)：DG1900/25.4-Ⅱ1鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)倒U型鍋爐。中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，配6臺(tái)磨(1臺(tái)備用)，裝設(shè)旋流式HT-NR3型燃燒器，前后墻布置，對(duì)沖燃燒。6/4/20235

鍋爐主要規(guī)范：

名稱(chēng)單位B-MCRBRL過(guò)熱蒸汽流量t/h19001797.95過(guò)熱器出口蒸汽壓力MPa(g)25.425.2過(guò)熱器出口蒸汽溫度oC571571再熱蒸汽流量t/h1613.81523.8再熱器進(jìn)/出口蒸汽壓力MPa(g)4.6/4.414.34/4.16再熱器進(jìn)/出口蒸汽溫度oC322/569315/569給水省煤器進(jìn)口溫度oC283279計(jì)算熱效率(按低位發(fā)熱量)/93.7293.8保證熱效率(按低位發(fā)熱量)/93.49熱一/二次風(fēng)溫度oC313/327310/322排煙溫度(修正前/后)oC123/118121/1156/4/20236名稱(chēng)單位姚孟陽(yáng)邏爐膛容積熱負(fù)荷

kw/m3

83.1179.99爐膛斷面熱負(fù)荷

kw/m2

49504370燃料耗量

kg/h265800232680鍋爐計(jì)算效率(按低位熱值)

％93.7293.38爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù)

/1.141.14過(guò)熱器一級(jí)減溫水噴水量

t/h5776過(guò)熱器二級(jí)減溫水噴水量

t/h7676過(guò)熱器側(cè)煙氣份額

％66.455.5再熱器側(cè)煙氣份額

％33.644.5空氣預(yù)熱器一次風(fēng)進(jìn)出口溫度

℃

27/31328/323空氣預(yù)熱器二次風(fēng)進(jìn)出口溫度

℃

20/32721/334空氣預(yù)熱器出口(修正前/修正后)℃

123/118131/126鍋爐主要性能參數(shù)（BMCR)6/4/20237鍋爐汽、水、煙、風(fēng)阻力

BMCR工況的阻力情況：過(guò)熱器蒸汽側(cè)阻力1.068MPa頂棚和包墻系統(tǒng)阻力0.696MPa再熱器蒸汽側(cè)阻力0.19MPa省煤器水側(cè)阻力0.087MPa水冷壁壓降阻力1.619MPa空氣預(yù)熱器一次風(fēng)阻力350Pa空氣預(yù)熱器二次風(fēng)阻力770Pa空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)阻力909Pa鍋爐本體煙氣阻力（含空預(yù)器）2257Pa燃燒器一次風(fēng)阻1150Pa燃燒器二次風(fēng)阻力1950Pa6/4/20238負(fù)荷特性：帶基本負(fù)荷，并具有一定調(diào)峰能力運(yùn)行方式：采用定-滑-定方式運(yùn)行，也可定壓方式運(yùn)行汽溫控制范圍：過(guò)熱汽溫35%～100%B-MCR再熱汽溫50%～100%B-MCR爐膛壓力：設(shè)計(jì)壓力±5800Pa瞬時(shí)承受壓力±8700Pa

鍋爐啟動(dòng)時(shí)間：冷態(tài)啟動(dòng)7～8小時(shí)溫態(tài)啟動(dòng)2～3小時(shí)熱態(tài)啟動(dòng)1～1.5小時(shí)極熱態(tài)

＜1小時(shí)6/4/20239鍋爐主要界限尺寸

鍋爐深度

mm44500鍋爐寬度(外側(cè)柱)mm44000鍋爐寬度(內(nèi)側(cè)柱)mm25000大板梁標(biāo)高mm85900爐膛寬度

mm19419.2爐膛深度

mm15456.8頂棚拐點(diǎn)標(biāo)高

mm72800水平煙道深

mm5486.4后豎井低溫再熱器煙道深度

mm6604后豎井低溫過(guò)熱器煙道深度

mm8331.2水冷壁下集箱標(biāo)高mm58006/4/202310鍋爐性能保證值(設(shè)計(jì)煤種)1鍋爐B-MCR出力1900t/h2鍋爐保證熱效率（按低位發(fā)熱量）93.49%3不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷不大于35%B-MCR4煙、風(fēng)壓降實(shí)際值與設(shè)計(jì)值的偏差不大于10%5過(guò)熱器、再熱器、省煤器的實(shí)際水、汽側(cè)壓降數(shù)值不超過(guò)保證值。6過(guò)熱蒸汽在35～100%B-MCR范圍內(nèi)，再熱蒸汽在50～100%B-MCR范圍內(nèi)能維持其額定汽溫；汽溫允許偏差為±5℃。7NOX的排放量不高于400mg/Nm3

6/4/2023116/4/2023126/4/2023131.總體布置采用П型布置形式П型布置是傳統(tǒng)普遍采用的方式，煙氣由爐膛經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道，在尾部煙道通過(guò)各受熱面后排出。其主要優(yōu)點(diǎn)是鍋爐高度較低，尾部煙道煙氣向下流動(dòng)有自生吹灰作用，各受熱面易于布置成逆流形式，對(duì)傳熱有利等。6/4/202314鍋爐∏型布置和塔型布置的比較布置簡(jiǎn)圖世界上煙煤型鍋爐典型布置日本超臨界燃煤鍋爐均采用此種布置方式主要用于褐煤型鍋爐-高灰份適合600MW-1050MW超臨界燃煤變壓鍋爐概念缺乏1000MW超臨界燃煤變壓鍋爐經(jīng)驗(yàn)業(yè)績(jī)結(jié)構(gòu)與安裝具備成熟的結(jié)構(gòu)技術(shù)及眾多業(yè)績(jī)，可靠性高需研究大容量超臨界鍋爐可靠性再熱器采用噴水及燃燒器擺動(dòng)調(diào)溫，對(duì)經(jīng)濟(jì)性和煤適應(yīng)性有影響。煤適應(yīng)性好（采擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫）性能及運(yùn)行6/4/202315

2.水冷壁

采用螺旋管圈＋垂直管圈方式對(duì)于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐，螺旋管圈水冷壁是首先應(yīng)用于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐的水冷壁型式。爐膛水冷壁采用螺旋管圈＋垂直管圈方式【即下部爐膛的水冷壁采用螺旋管圈（內(nèi)螺紋管），上部爐膛的水冷壁為垂直】，保證質(zhì)量流速符合要求。水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁水冷壁采用一次中間混合聯(lián)箱來(lái)實(shí)現(xiàn)螺旋管至垂直水冷壁管的過(guò)渡

6/4/202316水冷壁結(jié)構(gòu)爐膛寬為19419.2mm深度為15456.8mm高度為67000mm整個(gè)爐膛四周為全焊式膜式水冷壁，爐膛由下部螺旋盤(pán)繞上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)組成，兩者間由過(guò)渡水冷壁轉(zhuǎn)換連接，爐膛角部為R150mm圓弧過(guò)渡結(jié)構(gòu)。爐膛冷灰斗的傾斜角度為55°，除渣口的喉口寬度為1.2432米6/4/202317內(nèi)螺紋螺旋管圈水冷壁:不需設(shè)置水冷壁進(jìn)口節(jié)流圈負(fù)荷變化和煤種變化適應(yīng)性對(duì)比垂直水冷壁+內(nèi)螺紋管螺旋水冷壁+內(nèi)螺紋管流量調(diào)整困難(進(jìn)口節(jié)流圈)采用高質(zhì)量流速，且質(zhì)量流速可以自由調(diào)整。爐膛水冷壁型式節(jié)流圈為針對(duì)鍋爐某一負(fù)荷、某一煤種而設(shè)計(jì)。由于節(jié)流圈的固有特性，對(duì)所有負(fù)荷進(jìn)行流量合理分配、調(diào)節(jié)較為困難；機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間，節(jié)流圈將不可避免地結(jié)垢，偏離設(shè)計(jì)值。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣等所引起的爐膛熱負(fù)荷變化適應(yīng)性較差。采用較高質(zhì)量流速設(shè)計(jì)，且進(jìn)口不需裝設(shè)節(jié)流圈，螺旋管圈水冷壁的傳熱、流量分配和介質(zhì)出口溫度等不會(huì)受到燃燒器、磨煤機(jī)切換等工況的影響。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣以及機(jī)組負(fù)荷變化所引起的吸熱量的變化適應(yīng)性好，變負(fù)荷、變壓運(yùn)行能力強(qiáng)6/4/202318螺旋水冷壁管爐膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部螺旋水冷壁）都采用螺旋盤(pán)繞膜式管圈，從水冷壁進(jìn)口到折焰角水冷壁下標(biāo)高52608.9mm處。螺旋水冷壁管全部采用六頭、上升角60°的內(nèi)螺紋管，共456根，管子規(guī)格Φ38.1×7.5，材料為SA-213T2。爐膛冷灰斗處管子節(jié)距為50.8及49.827mm，冷灰斗以外的中部螺旋盤(pán)繞管圈，傾角為19.471°，管子節(jié)距50.8mm。冷灰斗管屏、螺旋管屏膜式扁鋼厚δ6.4，材料為15CrMo，均采用雙面坡口型式。6/4/202319內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)

6/4/2023206/4/202321下部螺旋水冷壁管屏帶彎頭出廠6/4/202322現(xiàn)場(chǎng)水冷壁的布置圖冷灰斗6/4/2023236/4/202324螺旋管圈水冷壁6/4/202325

性能優(yōu)越、成熟可靠的水冷壁自由選擇管子尺寸和數(shù)量：布置與選擇管徑靈活，易于獲得足夠的質(zhì)量流速

螺旋管圈水冷壁所需管子根數(shù)和管徑，可通過(guò)改變管子水平傾斜角度來(lái)調(diào)整，使之獲得合理的設(shè)計(jì)值，以確保鍋爐安全運(yùn)行與水冷壁自身的剛性。

管子根數(shù)大大減少，而且這種減少水冷壁管子根數(shù)的辦法不加大管子之間的節(jié)距，使管子和肋片的金屬壁溫在任何工況下都安全。6/4/202326

內(nèi)螺紋螺旋管圈水冷壁:采用內(nèi)螺紋管，提高水冷壁安全裕度技術(shù)特點(diǎn)：采用管螺旋管圈

控制合理的設(shè)計(jì)平均質(zhì)量流速，防止亞臨界狀態(tài)下的傳熱惡化，提高高負(fù)荷下的安全裕度。選取較高的質(zhì)量流速較高的流速可以確保更高的傳熱性能和流動(dòng)可靠性，確保水冷壁有較高的安全性和較大的安全裕度。結(jié)論：通過(guò)采用內(nèi)螺紋管及選取合適的質(zhì)量流速，水冷壁安全裕度得到極大的提高，汽水阻力僅增加約10%。6/4/202327

內(nèi)螺紋螺旋管圈水冷壁:管間吸熱偏差小，適應(yīng)變壓運(yùn)行燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器水冷壁出口介質(zhì)溫度垂直管布置水冷壁螺旋上升式水冷壁熱負(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螺旋管在盤(pán)旋上升的過(guò)程中，每根管子都經(jīng)過(guò)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(zhǎng)度而言，熱偏差很小6/4/202328過(guò)渡段水冷壁螺旋水冷壁前墻、兩側(cè)墻出口管全部抽出爐外后墻出口管則是4抽1根管子直接上升成為垂直水冷壁后墻凝渣管，另3根抽出到爐外抽出爐外的所有管子均進(jìn)入24根螺旋水冷壁出口集箱，由22根連接管從螺旋水冷壁出口集箱引入位于鍋爐左右兩側(cè)的兩個(gè)混合集箱（Φ444.5×95，SA335P12）混合后，再通過(guò)22根連接管從混合集箱引入到24根垂直水冷壁進(jìn)口集箱，然后由垂直水冷壁進(jìn)口集箱引出光管形成垂直水冷壁管屏，垂直光管與螺旋管的管數(shù)比為3：1。這種結(jié)構(gòu)的過(guò)渡段水冷壁可以把螺旋水冷壁的荷載平穩(wěn)地傳遞到上部水冷壁。6/4/202329中間過(guò)渡水冷壁螺旋水冷壁垂直水冷壁混合集箱垂直水冷壁入口集箱半爐膛混合，減少吸熱偏差小，適應(yīng)變壓運(yùn)行6/4/2023306/4/202331過(guò)渡段水冷壁廠內(nèi)組裝6/4/202332過(guò)渡段水冷壁安裝后6/4/2023336/4/2023346/4/202335水冷壁的支撐結(jié)構(gòu)6/4/202336垂直膜式水冷壁水平剛性梁螺旋膜式水冷壁6/4/202337水冷壁系統(tǒng)的保護(hù)

溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)：水冷壁系統(tǒng)溫度測(cè)點(diǎn)是鍋爐在啟停、運(yùn)行時(shí)對(duì)管子金屬壁溫進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)的重要手段。水冷壁系統(tǒng)溫度的監(jiān)視是通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)管道上不同位置的熱電偶來(lái)實(shí)現(xiàn)的，管子金屬壁溫的監(jiān)視是通過(guò)裝設(shè)在水冷壁的壁溫測(cè)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。6/4/202338壁溫測(cè)點(diǎn)壁溫測(cè)點(diǎn)位置數(shù)量

螺旋水冷壁出口24（前7/后7/側(cè)5*2）

上部水冷壁出口20（前7/側(cè)5*2/折焰角3）

頂棚管出口7

尾部包墻出口23（前5/側(cè)4*2/后5/中隔墻5）

水平煙道（前）出口2

水平煙道（后）出口2

水平煙道（底部）出口7

尾部包墻汽吊管出口16

低溫過(guò)熱器出口7

屏過(guò)出口14

高過(guò)出口7

汽水分離器筒體4（內(nèi)外壁各2）高過(guò)出口集箱筒體4（內(nèi)外壁各2）6/4/2023393.啟動(dòng)分離器6/4/202340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(guò)程中，汽水分離器均投入運(yùn)行。序號(hào)名稱(chēng)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6/4/202341啟動(dòng)分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖6/4/202342分離器尺寸規(guī)格為Ф900×110，直段高度2.890m，材質(zhì)SA-387Gr11C12數(shù)量為兩個(gè)。經(jīng)水冷壁加熱以后的工質(zhì)分別由6根連接管沿切向逆時(shí)針向下傾斜15°進(jìn)入兩分離器，分離出的水通過(guò)連接管進(jìn)入分離器下方的貯水罐。分離器內(nèi)設(shè)有阻水裝置和消旋器。

6/4/202343啟動(dòng)分離器貯水罐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖6/4/202344啟動(dòng)分離器貯水罐的尺寸規(guī)格為Ф990×120，直段高度17m，數(shù)量一個(gè)。啟動(dòng)分離器和貯水罐端部均采用日立-巴布科克（BHK）有豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的成熟的錐形封頭結(jié)構(gòu)，封頭均開(kāi)孔與連接管相連。

6/4/2023456/4/2023466/4/2023476/4/202348四、水冷壁(1)作用:吸收爐內(nèi)高溫火焰輻射熱,使水汽化為蒸汽;降低爐膛出口處煙氣的溫度,防止結(jié)渣。(2)型式:按照管子結(jié)構(gòu)：光管、膜式按照管屏結(jié)構(gòu)：螺旋上升、垂直管屏按照管內(nèi)結(jié)構(gòu)：內(nèi)光管、內(nèi)螺紋管、來(lái)復(fù)線管、擾流子管6/4/202349(3)對(duì)水冷壁安全的要求:任何工況下壁溫不超溫；相鄰管子的壁溫不能太大，以避免產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力；管子鰭片的溫度不能超溫變形；管壁有足夠的抗氧化和耐腐蝕性能。保證足夠的質(zhì)量流速。6/4/202350(4)超臨界鍋爐水冷壁結(jié)構(gòu):螺旋管、垂直管。螺旋管圈水冷壁特點(diǎn)：★優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)6/4/202351二、超臨界鍋爐水冷壁特點(diǎn)1.管徑大、流量不足；小、流量偏差大，熱敏感性大2.節(jié)距不能太大3.低負(fù)荷時(shí)流量不足4.傳熱惡化也會(huì)發(fā)生5.垂直管屏要克服熱偏差和流量不足的影響6/4/202352三、直流鍋爐水冷壁蒸發(fā)過(guò)程1.亞臨界鍋爐水冷壁蒸發(fā)過(guò)程三個(gè)階段：汽水兩相流基本過(guò)程：見(jiàn)圖4-52.超臨界鍋爐蒸發(fā)過(guò)程兩個(gè)階段：加熱、過(guò)熱見(jiàn)圖4-4所示：各個(gè)狀態(tài)參數(shù)的變化。定壓比熱：1千克工質(zhì)在定壓下加熱，溫度升高1℃所需要的熱量。擬臨界溫度：工質(zhì)在超臨界壓力下吸熱，定壓比熱具有最大值時(shí)的溫度。6/4/2023536/4/2023546/4/202355四、水冷壁壁溫1壁溫計(jì)算管壁傳熱特點(diǎn)：徑向、圓周方向；熱負(fù)荷不均勻；管子周界各個(gè)點(diǎn)存在熱流密度偏差；各個(gè)管子間存在受熱不均勻和工質(zhì)流速不均勻。管壁溫度的計(jì)算考慮最?lèi)毫拥墓ぷ鳁l件，熱負(fù)荷取最大熱負(fù)荷。超臨界鍋爐工質(zhì)溫度變化，與亞臨界不同。簡(jiǎn)化獲得定性的計(jì)算公式：6/4/2023562影響壁溫的因素質(zhì)量流速；熱負(fù)荷；含汽率；壓力3超臨界鍋爐水冷壁壁溫的特點(diǎn)相對(duì)于亞臨界壓力鍋爐而言，必然發(fā)生傳熱惡化；同時(shí)由于熱偏差的影響，各管熱膨脹受到相鄰管的約束，過(guò)大壁溫差將造成過(guò)大的熱應(yīng)力，導(dǎo)致?tīng)t管失效。6/4/2023574.影響壁溫的幾個(gè)因素燃燒擾動(dòng)水質(zhì)工況傳熱惡化6/4/202358簡(jiǎn)化的計(jì)算公式：6/4/202359§4.2超臨界鍋爐傳熱惡化一、亞臨界鍋爐水冷壁傳熱惡化1傳熱區(qū)段見(jiàn)下圖所示2傳熱惡化定義：傳熱惡化是一種傳熱現(xiàn)象，它表現(xiàn)為管壁對(duì)工質(zhì)的放熱系數(shù)急劇下降。如果外界熱負(fù)荷較高，可造成管壁溫度升高較大數(shù)值，帶來(lái)管壁超溫；若外界熱負(fù)荷較低，管壁溫度升高不大。6/4/2023606/4/2023613傳熱惡化形式（1）第一類(lèi)傳熱惡化：核態(tài)沸騰偏離發(fā)生惡化的判別標(biāo)準(zhǔn)：臨界熱負(fù)荷低于臨界壓力的鍋爐不會(huì)出現(xiàn)，但是在接近臨界壓力時(shí)，水的臨界熱負(fù)荷顯著降低，因此超臨界鍋爐可能發(fā)生。（2）第二類(lèi)傳熱惡化：蒸干傳熱惡化發(fā)生判別標(biāo)準(zhǔn)：臨界含汽率直流鍋爐必然會(huì)發(fā)生6/4/2023624控制傳熱惡化的措施控制質(zhì)量流速將傳熱惡化的區(qū)域推移到低熱負(fù)荷區(qū)管內(nèi)采取特殊結(jié)構(gòu)6/4/2023636/4/2023646/4/2023656/4/202366二、超臨界壓力鍋爐傳熱惡化1傳熱惡化特點(diǎn)工質(zhì)直接相變?yōu)檎羝?；相變區(qū)為大比熱區(qū)，管壁與工質(zhì)之間的傳熱類(lèi)似于亞臨界壓力下沸騰傳熱的特點(diǎn)。發(fā)生類(lèi)膜態(tài)沸騰偏離（蒸干傳熱惡化），與熱負(fù)荷有關(guān)。見(jiàn)圖4-82控制傳熱惡化措施提高質(zhì)量流速；見(jiàn)下圖管內(nèi)采取特殊結(jié)構(gòu)6/4/2023676/4/2023686/4/202369§4.3超臨界鍋爐水動(dòng)力不穩(wěn)定性工質(zhì)流動(dòng)壓降組成：流動(dòng)阻力（局部、沿程摩擦）、加速度阻力、重位壓降直流鍋爐的水動(dòng)力特性：一、鍋爐水動(dòng)力不穩(wěn)定性1定義：在一個(gè)壓差下可能有三個(gè)不同的流量，此現(xiàn)象就稱(chēng)為水動(dòng)力多值性，或水動(dòng)力不穩(wěn)定性。2危害：引起水力不均，造成超溫失效。引起蒸發(fā)點(diǎn)波動(dòng)，造成金屬疲勞破壞。工質(zhì)出口狀態(tài)偏差，引起管子過(guò)熱。6/4/202370二、造成鍋爐水動(dòng)力不穩(wěn)定性的原因根本原因是汽水密度差或水的比容差。不同管子的工質(zhì)密度不同（亞臨界參數(shù)時(shí)水和蒸汽的比例不同，超臨界時(shí)蒸發(fā)點(diǎn)位置不同），導(dǎo)致管子總阻力不同，造成流量不同。三、影響鍋爐水動(dòng)力不穩(wěn)定性因素壓力；進(jìn)口水欠焓；加熱段長(zhǎng)度（減少加熱段，相當(dāng)于減少水進(jìn)口欠焓）；鍋爐負(fù)荷（高負(fù)荷穩(wěn)定）；熱負(fù)荷（越高越趨近單值）；局部阻力（改善）；垂直管的工質(zhì)流動(dòng)方向。見(jiàn)下圖6/4/2023716/4/2023726/4/2023736/4/2023746/4/2023756/4/2023766/4/202377四、鍋爐水動(dòng)力不穩(wěn)定性的防止措施提高蒸發(fā)受熱面的壓力減少進(jìn)口水的欠焓入口加節(jié)流圈水冷壁采取分級(jí)管徑提高水冷壁入口的質(zhì)量流速6/4/202378§4.4超臨界鍋爐脈動(dòng)一、脈動(dòng)1定義:在直流鍋爐中，當(dāng)給水量和流出總量基本保持不變的情況下，管子流量隨時(shí)間做周期性波動(dòng)的現(xiàn)象。2脈動(dòng)形式：管間脈動(dòng)、屏間脈動(dòng)、整體脈動(dòng)3脈動(dòng)危害：相變點(diǎn)附近金屬壁溫波動(dòng)很大，產(chǎn)生疲勞破壞；并聯(lián)管之間出現(xiàn)熱偏差，可能使管子金屬超溫過(guò)熱破壞。6/4/202379二、產(chǎn)生脈動(dòng)的原因吸熱（熱負(fù)荷）增大，引起管子內(nèi)壓力增加，與入口和出口壓力比較，產(chǎn)生工質(zhì)不平衡，工質(zhì)不平衡又帶來(lái)內(nèi)部壓力反向變化，使流量變化。變化工程中，工質(zhì)壓力、流量、管壁溫度周期性變化，帶來(lái)危害。三、影響脈動(dòng)的因素工質(zhì)壓力、熱負(fù)荷、管子入口欠焓、質(zhì)量流速6/4/202380四、防止脈動(dòng)發(fā)生的措施增大管內(nèi)質(zhì)量流速增大熱水段阻力減少蒸發(fā)段阻力提高壓力控制熱負(fù)荷（熱負(fù)荷過(guò)高容易引起）6/4/202381§4.5超臨界鍋爐熱偏差一、熱偏差1定義：2熱偏差危害：水冷壁：自然循環(huán)：造成循環(huán)停滯、倒流或自由水位；直流爐：影響傳熱惡化；直接影響水冷壁管子安全。（超臨界壓力時(shí)，工質(zhì)無(wú)恒定飽和溫度，偏差管子的工質(zhì)溫度變化大，更要重視。）省煤器：偏差最大，但溫度低，不考慮。過(guò)熱器和再熱器：工質(zhì)對(duì)管壁冷卻效果差，嚴(yán)格控制偏差大管子。二、產(chǎn)生熱偏差的原因：熱力不均、水力不均（流量不均）、結(jié)構(gòu)不均。6/4/202382三、水冷壁熱偏差：（一）.影響因素：1.吸熱不均：（1）爐膛壁面的速度、溫度、熱流分布不均；（2）火焰偏斜；（3）燃燒器負(fù)荷不均；（4）結(jié)渣。2.流量不均：（1）聯(lián)箱連接方式；（2）結(jié)構(gòu)不均；（3）吸