汽包鍋爐和直流鍋爐的區(qū)別

汽包鍋爐的主要優(yōu)點：（1）由于汽包內(nèi)儲有大量的水，有較大的儲熱能力，能緩沖負荷變化時引起的汽壓變化；（2）汽包爐由于有固定的水、汽和過熱汽分界線，故負荷變化時引起過熱汽溫變化??；（3）由于汽包內(nèi)具有蒸汽清洗裝置，故對給水品質(zhì)要求低。汽包鍋爐主要缺點：（1）金屬耗量大；（2）對調(diào)節(jié)反應滯后；（3）只能用在臨界壓力以下的工作壓力。直流鍋爐的主要優(yōu)點：（1）金屬耗量?。唬?）啟停時間短，調(diào)節(jié)靈敏；（3）不受壓力限制，既可用于亞臨界壓力鍋爐，也可用于超臨界壓力鍋爐。直流鍋爐的主要缺點：（1）對給水品質(zhì)要求高；（2）給水泵電耗量大；（3）對自動控制系統(tǒng)要求高；（4）必須配備專用的啟動旁路。直流鍋爐的特點：水的臨界點22.15MPa、374.15℃，大于這個壓力，超臨界機組。蒸汽壓力超過27MPa，超超臨界火電機組。由于超臨界壓力下無法維持自然循環(huán)即不能采用汽包鍋爐，直流鍋爐成為唯一型式。超臨界機組不僅煤耗大大降低，污染物排污量也相應減少，經(jīng)濟效益十分明顯。超臨界機組與亞臨界汽包鍋爐結(jié)構(gòu)和工藝過程有著顯著不同，其特點：1、超臨界直流爐沒有汽包環(huán)節(jié)，給水經(jīng)加熱、蒸發(fā)和變成過熱蒸汽時一次性連續(xù)完成，隨著運行工況不同，鍋爐將運行在亞臨界或超臨界壓力下，蒸發(fā)點會自發(fā)的在一個或多個加熱區(qū)段內(nèi)移動，汽水之間沒有一個明確的分界點。這要求更為嚴格保持各種比值的關(guān)系（如給水量/蒸汽量、燃料量/給水量及噴水量/給水量等）。對直流鍋爐來說，熱水段、蒸發(fā)段和過熱段受熱面之間是沒有固定界限的。這是直流爐的運行特性與汽包爐有較大區(qū)別的基本原因。2、由于沒有儲能作用的汽包環(huán)節(jié)，鍋爐的蓄能顯著減小，負荷調(diào)節(jié)的靈敏性好，可實現(xiàn)快速啟停和調(diào)節(jié)負荷，適合變壓運行。但汽壓對負荷變動反映靈敏，變負荷性能差，汽壓維持比較困難。3、直流爐由于汽水是一次完成，因而不象汽包爐那樣。汽包在運行中除作為汽水分離器外，還作為煤水比失調(diào)的緩沖器。當煤水比失去平衡時，利用汽包中的存水和空間容積暫時維持鍋爐的工質(zhì)平衡關(guān)系，以保持各斷受熱面積不變。直流爐的運行特性：動態(tài)特性指給水量、燃料量、功率（調(diào)門開度）變化而其他條件不變情況下蒸汽流量、汽溫、汽壓的變化。1．給水量給水量擾動時，在其他條件不變的情況下，給水量增加。由于壁面熱負荷未變化，故熱水段都要延長，蒸汽流量逐漸增大到擾動后的給水流量。過渡過程中，由于蒸汽流量小于給水流量，所以工質(zhì)貯存量不斷增加。隨著蒸汽流量的逐漸增大和過熱段的減小，出口過熱汽溫漸漸降低，但在汽溫降低時金屬放出貯熱，對汽溫變化有一定的減緩作用。汽壓則隨著蒸汽流量的增大而逐漸升高。值得一提的是，雖然蒸汽流量增加，但由于燃料量并未增加，故穩(wěn)定后工質(zhì)的總吸熱量并未變化，只是單位工質(zhì)吸熱量減?。ǔ隹谄麥亟档停┒?。當給水量擾動時，蒸發(fā)量、汽溫和汽壓的變化都存在時滯。這是因為自擾動開始，給水自入口流動到原熱水段末端時需要一定的時間，因而蒸發(fā)量產(chǎn)生時滯，蒸發(fā)量時滯又引起汽壓和汽溫的時滯。2.燃料量燃料量擾動時，在其他條件不變的情況下，燃料量增加，蒸發(fā)量在短暫延遲后先上升，后下降，最后穩(wěn)定下來與給水量保持平衡。其原因是，在變化之初，由于熱負荷立即變化，熱水段逐步縮短；蒸發(fā)段將蒸發(fā)出更多的飽和蒸汽，使過熱蒸汽流量增大，其長度也逐步縮短，當蒸發(fā)段和熱水段的長度減少到使過熱蒸汽流量重新與給水量相等時，即不再變化。在這段時間內(nèi)，由于蒸發(fā)量始終大于給水量，鍋爐內(nèi)部的工質(zhì)儲存量不斷減少（一部分水容積漸漸為蒸汽容積所取代）。燃料量增加，過熱段加長，過熱汽溫升高，已如前述。但在過渡過程的初始階段，由于蒸發(fā)量與燃燒放熱量近乎按比例變化，再加以管壁金屬貯熱所起的延緩作用，所以過熱汽溫要經(jīng)過一定時滯后才逐漸變化。如果燃料量增加的速度和幅度都很急劇，有可能使鍋爐瞬間排出大量蒸汽。在這種情況下，汽溫將首先下降，然后再逐漸上升。蒸汽壓力在短暫延遲后逐漸上升，最后穩(wěn)定在較高的水平。最初的上升是由于蒸發(fā)量的增大，隨后保持較高的數(shù)值是由于汽溫的升高（汽輪機調(diào)速閥開度未變）。3．功率（調(diào)門開度）這里功率擾動是指主汽調(diào)門動作取用部分蒸汽，增加汽輪機功率，而燃料量、給水量不變化的情況，若調(diào)速汽門突然開大，蒸汽流量立即增加，汽壓下降。汽壓沒有像蒸汽流量那樣急劇變化。這是由于當汽壓下降時，飽和溫度下降，鍋爐工質(zhì)“閃蒸”、金屬釋放貯熱，產(chǎn)生附加蒸發(fā)量，抑制汽壓下降。隨后，蒸汽流量因汽壓降低而逐漸減少，最終與給水量相等，保持平衡，同時汽壓降低速度也趨緩，最后達到一穩(wěn)定值。直流爐運行參數(shù)調(diào)節(jié)：1、直流鍋爐汽壓控制機組負荷增加時，汽機調(diào)門開大，蒸汽流量立即增加，使得汽輪機功率也同樣立即增加。由于鍋爐給水流量和燃燒率還未變化，蒸汽流量和汽輪機功率的暫時增加是由于蒸汽壓力下降而使鍋爐放出蓄熱引起。由于直流鍋爐蓄熱能力小，壓力下降的速度大一些。穩(wěn)定后汽壓維持在偏低的數(shù)值，這是需要增加給水量和燃料量來維持主汽壓力的下降，保持汽機的調(diào)門開度不能波動太大。2、直流鍋爐汽溫控制汽溫調(diào)節(jié)的主要方式是調(diào)節(jié)給煤量與給水量之比，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，汽溫隨發(fā)生變化，汽溫調(diào)節(jié)比較困難。過熱汽溫控制。過熱蒸汽溫度是由煤/水比和兩級噴水減溫來控制。取自過熱器的減溫水取自高加出口和省煤器的出口聯(lián)箱，每級減溫器噴水量為該負荷下的3%主蒸汽流量。系統(tǒng)在35%～100%BMCR負荷范圍內(nèi)維持出口汽溫在569±5℃。在20%BMCR負荷以下不允許投噴水。如果噴水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉超過10秒之后且過熱汽溫低于控制的目標值，則應關(guān)閉每個隔離閥。再熱汽溫控制。滑壓運行時，在50%～100%BMCR負荷之間，再熱器出口蒸汽溫度控制在569±5℃。正常運行期間，再熱蒸汽溫度由布置在尾部煙道中的煙氣擋板控制。兩個煙道的擋板以相反的方向動作。煙氣擋板的連桿有一個執(zhí)行器，可調(diào)節(jié)滿行程限制值，使之在關(guān)閉位置下至少有20%的煙氣量通過。再熱汽溫偏低時，再熱器煙道擋板向全開位置調(diào)整，以減小再熱器煙道阻力，增加通過再熱器煙道煙氣量，提高再熱汽溫。在負荷低于約85%時再熱器擋板全開。過熱器煙道擋板向關(guān)閉位置調(diào)整可增大過熱器煙道阻力，這樣將增加通過再熱器對流受熱面的煙氣量以提高再熱器出口汽溫。（過再熱器煙氣擋板正常運行時兩個開度之和必須大于120）煙氣擋板系統(tǒng)的響應有一定的滯后性，在瞬變狀態(tài)時，可以投布置在冷再管道上的事故減溫器。1）水煤比水煤比越高，主汽溫越低；反之，主汽溫越高2）給水溫度給水溫度低時（如高加切除），燃料量不變時，主汽溫度會下降，負荷也會下降3）過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)大時，由于爐膛吸熱為輻射型吸熱，溫度對其影響較大，所以過多的冷風進入爐膛導致爐膛吸熱量減小，造成過熱器進口溫度降低；反之，過熱汽溫增高4）火焰中心高度火焰中心高度上移時，導致爐膛吸熱量減小，造成過熱器進口溫度降低；反之，過熱汽溫增高5）受熱面結(jié)渣水冷壁受熱面結(jié)渣，主汽溫有所下降；過熱器受熱面結(jié)渣，主汽溫明顯下降3、直流鍋爐燃燒控制燃燒器區(qū)域的過量空氣系數(shù)是隨鍋爐負荷變化的，并受投運磨煤機數(shù)量的影響。燃燒器區(qū)域的風量是指經(jīng)過燃燒器進入鍋爐的風量，包括運行燃燒器的一次風，二次風，未運行燃燒器的漏風/冷卻風和所有燃燒器的中心風。停運燃燒器的漏風量是由二次風擋板最小位置決定的，并隨著該負荷下熱二次風道與爐膛負壓之間的壓差而變化。根據(jù)氧量信號操縱燃燒器風室風量和燃燼風量兩者的比例，使燃燼風系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)趨勢最小。4、直流鍋爐給水控制鍋爐給水系統(tǒng)配置了一臺30%容量的電動泵和兩臺50%容量的汽動泵。在低負荷和啟動時，用電動給水泵或氣泵前置泵進行鍋爐啟動上水，用給水旁路控制閥調(diào)整給水流量。一旦該閥開啟大于75%，應將旁路切至給水主路運行。兩臺汽動泵運行時，一臺泵甩負荷，負荷降低至50%以下，燃燒率、減溫水量相應的降低，此時給水量應等于送出的蒸汽流量。低負荷運行時，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，會使蒸發(fā)段和省煤段的阻力比值發(fā)生變化。直流鍋爐與汽包爐在加減負荷和溫度調(diào)節(jié)過程時，有什么區(qū)別？直流爐與汽包爐的負荷增減時，燃料與給水量都要隨之增減。但是，由于汽包水容積的作用，汽包爐在調(diào)節(jié)過程中不需要嚴格保持給水與燃料量的固定比例。當給水與燃料只有一個變化時，只能引起鍋爐出力或汽包水位的變化，而對過熱氣溫的影響不大。這是因為汽包爐的過熱器受熱面是固定的，過熱器入口處蒸汽參數(shù)（飽和蒸汽）變化不大。在直流爐中，負荷變化時，應同時變更給水和燃料量，并嚴格保持其固定比例，否則給水或燃料量的單獨變化、或給水與燃料量不按比例的同時變化都會導致過熱氣溫的大幅度變化。這是因為直流爐的加熱、蒸發(fā)、和過熱三段的分界點有了移動，即三段受熱面面積發(fā)生變化，因而必然會引起過熱氣溫變化。所以，嚴格保持燃料量與給水量的固定比例是直流鍋爐與汽包爐在調(diào)節(jié)上最根本的區(qū)別。另汽壓的調(diào)節(jié)（即鍋爐產(chǎn)汽量）：對于汽