直流锅炉的结构特点及其工作原理
直流锅炉的特性及运行调整
直流锅炉的特性及运行调整（一）、直流锅炉的特点：水的临界点22.115MPa 374.15 C,大于这个压力，超临界机组。
蒸汽压力超过27MPa超超临界火电机组。
由于超临界压力下无法维持自然循环即不能采用汽包锅炉，直流锅炉成为唯一型式。
超临界机组不仅煤耗大大降低，污染物排污量也相应减少，经济效益十分明显。
超临界机组与亚临界汽包锅炉结构和工艺过程有着显著不同，其特点：1、超临界直流炉没有汽包环节，给水经加热、蒸发和变成过热蒸汽时一次性连续完成，随着运行工况不同，锅炉将运行在亚临界或超临界压力下，蒸发点会自发的在一个或多个加热区段内移动，汽水之间没有一个明确的分界点。
这要求更为严格保持各种比值的关系（如给水量/ 蒸汽量、燃料量/ 给水量及喷水量/ 给水量等）。
对直流锅炉来说，热水段、蒸发段和过热段受热面之间是没有固定界限的。
这是直流炉的运行特性与汽包炉有较大区别的基本原因。
2、由于没有储能作用的汽包环节，锅炉的蓄能显著减小，负荷调节的灵敏性好，可实现快速启停和调节负荷，适合变压运行。
但汽压对负荷变动反映灵敏，变负荷性能差，汽压维持比较困难。
3、直流炉由于汽水是一次完成，因而不象汽包炉那样。
汽包在运行中除作为汽水分离器外，还作为煤水比失调的缓冲器。
当煤水比失去平衡时，利用汽包中的存水和空间容积暂时维持锅炉的工质平衡关系，以保持各断受热面积不变。
（二）、直流炉的运行特性动态特性指给水量、燃料量、功率（调门开度）变化而其他条件不变情况下蒸汽流量、汽温、汽压的变化。
1 ．给水量给水量扰动时，在其他条件不变的情况下，给水量增加。
由于壁面热负荷未变化，故热水段都要延长，蒸汽流量逐渐增大到扰动后的给水流量。
过渡过程中，由于蒸汽流量小于给水流量，所以工质贮存量不断增加。
随着蒸汽流量的逐渐增大和过热段的减小，出口过热汽温渐渐降低，但在汽温降低时金属放出贮热，对汽温变化有一定的减缓作用。
汽压则随着蒸汽流量的增大而逐渐升高。
一、直流锅炉
螺旋管圈型水冷壁与冷灰斗 （a）螺旋管圈型冷灰斗； （b）螺旋管圈型水冷壁
1.水冷壁布置与支吊
螺旋管与垂直管之间的连接 （a）联箱连接方式；（b）分叉管连 接接方式
螺旋管圈的支吊方式 1—定位块；2—吊板；3—螺 旋管圈；4—垂直水冷壁管
2.螺旋管倾斜角
L n sin s
减小螺旋管圈的倾斜角 θ， 可提高 ρw 例如，对于垂直管 θ=90，sinθ=1； 螺旋管 θ=14~30，sinθ=0.242~0.5。 可见垂直管的管数是螺旋管数的4.13~2倍，即在相同的炉膛 周界与管子中心节距的情况下，螺旋管圈的并联管数可减少 1~3倍，亦即在管径不变的情况下，质量流速可提高1~3倍。
两段垂直上升管屏型（FW型）
迂回管圈式（苏尔寿式）：
传统的水冷壁基本形式 （a）水平围绕管圈型；（b）垂直多管屏型；（c）回带管圈型
（二）螺旋管圈型水冷壁 水冷壁管组成管带，沿 炉膛周界四面倾斜螺旋上升 优点：平行管热偏差小， 可采用整体焊接膜式水冷壁。 燃料的适应性广，适用滑压 运行。
缺点：水冷壁支吊结构 较复杂，制造、安装工艺要 求较高，安装组合率低。
直流锅炉
一、直流锅炉的工作原理
给水泵给水→省煤器→水冷壁→过热器，蒸发 受热面的循环倍率K=1，无汽包。
直流锅炉的工质状态和参数的变化规律 p—工质压力；h—工质焓；v—工质比体积；t—工质温度
二、直流锅炉的特点
（1）没有汽包，节约钢材约20～25%；
（2）无汽包，蓄热能力降低，压பைடு நூலகம்变化速度也 比较快，调节控制系统灵敏度要求高；
3.螺旋管圈围绕炉膛圈数Z
h Z Lt g
，一般情况下，Z=1.25~1.5圈
（三）垂直管屏型水冷壁
直流锅炉ppt课件
当需要停炉时，应先逐渐降低负荷，然后关闭燃烧器、给水阀和循环泵，将锅 炉内的水排空，以防止水垢和腐蚀的产生。
运行参数监控
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温度监控
在运行过程中，需要实时 监测锅炉各部分的温度， 防止超温导致设备损坏或 安全事故。
压力监控
压力是锅炉运行的重要参 数，需要定期检查和调整 ，确保其在规定范围内。
如出现超温报警，应立即减小燃烧负 荷，加强冷却或增加喷水减温，使温 度降至正常范围。
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直流锅炉的能效与环保 性能
能效分析
燃料利用率高
直流锅炉采用高效燃烧技 术，能够充分燃烧燃料， 减少未完全燃烧的物质排 放，提高燃料的利用率。
热效率高
通过优化设计和先进的控 制系统，直流锅炉能够实 现较高的热效率，降低能 源消耗。
将锅炉排放的余热进行回收利用 ，提高能源的利用率，减少能源
浪费。
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直流锅炉的发展趋势与 未来展望
技术创新与改进
高效燃烧技术
采用先进的燃烧控制技术，提高直流锅炉的燃烧 效率，减少污染物排放。
智能控制系统
利用物联网和大数据技术，实现直流锅炉的远程 监控和智能调节，提高运行稳定性。
新型耐腐蚀材料
研发和应用新型耐腐蚀材料，延长直流锅炉的使 用寿命，降低维护成本。
水质监控
为防止水垢的形成和设备 的腐蚀，需要对给水进行障及处理方法
水位异常
如发现锅炉水位异常，如过高或过低 ，应立即检查给水系统是否正常，同 时调整燃烧和进水量，使水位恢复正 常。
超温报警
泄漏或堵塞
如发现锅炉管道泄漏或堵塞，应立即 停炉检查，修复或清理堵塞部位，防 止事故扩大。
控制系统
控制系统
直流锅炉的特点
直流锅炉的特点1．直流锅炉的结构特点直流锅炉无汽包，工质一次通过各受热面，各受热面之间无固定的界限，随着锅炉负荷和工况的变动而变动。
直流锅炉的结构特点主要表现在蒸发受热面和汽水系统上。
直流锅炉的省煤器、过热器、再热器、空气预热器及燃烧器等与自然循环锅炉相似。
2．直流锅炉适用于压力等级较高的锅炉3．直流锅炉可采用布置自由的小直径蒸发管4．直流锅炉的给水品质要求高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。
6．直流锅炉的启停速度及变负荷速度快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。
三、直流锅炉的基本型式1．早期直流锅炉的型式直流锅炉的结构特点主要表现在蒸发受热面和汽水系统两方面上，根据蒸发受热面的结构不同，早期直流锅炉有三种基本型式，即水平围绕上升管圈式（拉姆辛）式、多次串联垂直上升管屏式（本生式）及回带管圈式（苏尔寿式）及。
（1）拉姆辛式拉姆辛式直流锅炉的蒸发受热面由多根并联的水平或微倾斜管子沿炉膛周界盘旋而上构成。
拉姆辛式直流锅炉在所有蒸发受热面管的进口处设有节流孔板，且此种锅炉无下降管和中间联箱，因此具有水动力较稳定、热偏差较小、金属耗量较少、疏水排气方便、适宜滑压运行等优点。
但由于各水冷壁管的结构不同，难以将其预先组合，且由于水冷壁管多方向膨胀，不能采用简便的敷管炉墙，因此具有现场组装工作量大、膨胀问题不易解决、支吊困难等缺点。
（2）本生式本生式直流锅炉的蒸发受热面由多组垂直布置的管屏构成，管屏又由几十根并联的上升管和两端的联箱组成，每个管屏宽1.2~2米，各管屏间用2~3根不受热的下降管连接，相互串联。
直流锅炉的结构特点及其工作原理
1直流锅炉的结构特点及其工作原理1.0 引言随着电力行业的发展,大机组、大容量、大电网的电力系统已经逐渐取戴了过去的小机组、小电网的电力生产朝流，而直流锅炉作为现代电力生产的主力设备，承载着为社会节约资源、为电力充分发挥作用的重大责任。
因此我们作为一名电厂热工人员就应该全面的去了解直流锅炉的结构特点及其工作原理，为今后的工作打下基础。
1.1 直流锅炉的结构特点直流锅炉一般是按通常称为蒸发受热面的水冷壁的结构和布置方式的不同来分类的，目前国内外直流锅炉主要分为三个类型，如图1—1所示。
1) 水平围绕管图型(拉姆辛型)上海锅炉厂生产的220t/h高压直流锅炉和400吨／时超高压直流锅炉都属于水平围绕管圈型直流锅炉。
它的水冷壁是内许多根平行并联的管子组成的管圈自下往上盘绕而成，为了稳定流动特性和减少各管的热偏差，在所有管子的入口处装有节流孔板。
水平围绕管圈型直流锅炉的水冷壁无下降管及小间联箱，金属消耗量少，疏水排气方便。
同时，因管圈四壁围绕，且宽度较狭，能使受热不均匀性减少。
只有在锅炉容量增加较大而管圈变宽时．才会造成沿高度方向较大的热偏差。
这种形式的直流锅炉，由于各排管子结构不同，难以将水冷壁预先组合。
同时，水冷壁管多方向膨胀，因而不能应用简便的敷管式炉墙．采用框架炉墙则金属消耗量增加。
此外，为防止水平管子发生汽水分离，采用了较高的重量流速，加上管子又长，因此整体如阻力较大。
2) 垂直多次上升管屏型(本生型)这种直流锅炉的水冷壁由许多垂直管屏组成，每一管屏都有进出口联箱，各屏间用不受热的下降管联结。
垂直多次上升管屏型直流锅炉，管系简单，管屏能以组件出厂。
水冷壁采用膜式结构，可应用敷管炉墙。
水冷壁垂直向下膨胀，能采用悬吊结构。
出于有较多的小间联箱，能起平衡各管因吸热不均而造成的热偏差和平衡产生管间脉动时压力峰的作用，因此这种型式的直流锅炉的水动力特性较其它型式稳定，但可能发生类似自然循环锅炉的停滞利例流现象．应引起足够的注意。
直流炉进阶知识点总结
直流炉进阶知识点总结直流炉是一种利用直流电来进行金属熔炼和精炼的重要设备。
它具有熔炼温度高、操作简便、能耗低、环保等优点，在金属冶炼行业中有着广泛的应用。
随着科技的不断发展，直流炉的技术也在不断进步和完善。
在此，我们将对直流炉的一些进阶知识点进行总结，以便更深入地了解和掌握直流炉的相关技术和应用。
一、直流炉的基本原理直流炉是利用直流电来进行金属熔炼和精炼的设备。
它的基本原理是通过直流电的高温作用，使金属矿石、废旧金属等物料在炉内迅速熔化，然后通过不同密度的金属分离和晶粒选聚，最终得到所需的金属产品。
直流炉内的物料受到直流电的加热作用，温度逐渐升高，当达到熔点时开始熔化。
熔化后的金属在电场的作用下，通过电磁搅拌和电泳效应，形成对流运动，使金属内部温度均匀，有利于溶质的均匀分布和晶粒的生长。
同时，在熔化过程中，氧化物、硫化物等夹杂物质在高温下会被还原或挥发，从而实现炉渣和金属的有效分离。
除了基本的熔炼和精炼过程外，直流炉还可以通过控制电流、电压、炉温等参数，实现金属的温度控制、成分调整、晶粒控制等目的，从而得到理想的金属产品。
二、直流炉的结构与类型直流炉通常由炉体、炉底、电极、炉顶、电解液、电源系统等组成。
根据炉体结构和工作原理的不同，直流炉可以分为多种类型，主要包括：电阻加热直流炉、电弧加热直流炉、电渗透直流炉、电阻激励直流炉等。
1. 电阻加热直流炉电阻加热直流炉是利用电阻丝或电阻块等电热元件产生的热量，通过导热途径，将热量传递给炉内的金属物料，使其达到熔化温度的设备。
这种直流炉具有结构简单、操作方便、启动快速等优点，适用于少量金属的熔炼和精炼。
2. 电弧加热直流炉电弧加热直流炉是利用电弧的高温作用来进行金属熔炼和精炼的设备。
它的工作原理是通过两个电极之间的电弧放电产生的高温来加热金属物料，使其迅速熔化。
这种直流炉具有熔炼温度高、熔化速度快、能耗低等优点，适用于大规模的金属冶炼。
3. 电渗透直流炉电渗透直流炉是利用电场的作用将离子从一个电极迁移到另一个电极，并在迁移过程中产生热量来进行金属熔炼和精炼的设备。
第11章直流锅炉——锅炉原理课件
热化学过程特点
•
控制调节过程特点
• ①
直流锅炉必须同时调节给水量和燃料量， 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。 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。 量和给水量的自动控制系统要求高 SCHOOL OF ENERGY AND POWER ENGINEERING, SHANDONG UNIVERSITY 。
3 2 ∆P = A(ρω ) + B (ρω ) + C (ρω )
SCHOOL OF ENERGY AND POWER ENGINEERING, SHANDONG UNIVERSITY
特性曲线
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G = ρw
产生原因 产生原因
∆ p rs
L rs ( ρ w ) 2 = λ d 2 ρ'
∆ p zf
L − ห้องสมุดไป่ตู้ rs ( ρ w ) 2 ρ'' [1 + x ( =Ψλ − 1 )] d 2 ρ' ρ'
在某区段（如曲线 的 段 随着ρw 增加， 增加， 在某区段（如曲线2的cd段），随着 增加，Lrs增加， Lzf减小，使得 减小，相应的 x 也减小；而且 减小影响程 减小，使得D减小 减小， 也减小；而且x减小影响程 度比ρw 增加影响程度大。因此，随着ρw 增加， 度比 增加影响程度大。因此，随着 增加， ∆P rs 增 减小的值少。 加的值比 ∆Pzf 减小的值少。
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直流锅炉工作原理
直流锅炉工作原理
直流锅炉是一种通过直流电源供电的加热设备，它的工作原理是利用电流通过电阻产生热量，将热量传递给水或其它介质，从而达到加热的目的。
在直流锅炉内部，有一根电阻丝或电阻棒。
当电流通入电阻丝或电阻棒时，由于电阻的存在，电流会受到阻碍，从而导致电阻丝或电阻棒发热。
这时，附近的水或介质会通过热传导的方式与电阻丝或电阻棒接触，接收到热量。
在实际工作中，直流锅炉通常会通过控制电流的大小来控制发热量。
通过调节电流的大小，可以实现锅炉的温度调节。
同时，直流锅炉通常还配备了温度传感器和温度控制器，用于监测和调节锅炉的工作温度。
直流锅炉具有较高的热效率和快速加热的特点。
由于直流电源的特性，直流锅炉不会产生功率损耗，因此能够更高效地将电能转化为热能。
另外，直流锅炉的加热速度较快，能够在较短的时间内达到设定的温度。
总的来说，直流锅炉通过直流电源供电，利用电阻产生热量，并通过控制电流大小和温度控制器来实现对锅炉工作温度的调节。
它具有高效率和快速加热的优点，适用于一些特定的加热需求。
直流锅炉控制整体介绍综述
2. 各受热面无固定分界点
直流锅炉是由各受热面及连接这些受热面的管道组成， 在正常负荷下，给水泵强制给水进入锅内，一次性经历加 热、蒸发和过热各段受热面，全部转变成过热蒸汽。
省煤器
水冷壁
过热器
给水Biblioteka l过热蒸汽加热区 p h T
蒸发区
过热区
v
图3 直流锅炉原理示意图 p－压力；T－温度；h－焓；v－比容
t t
T 燃料调节器 给水调节器 3
t 1 t 2
燃料量调节
给水流量调节 1－燃料对汽温影响；2－给水对汽温影响；3－校正后汽温 常用直流锅炉负荷控制方案 燃水动态校正效果
三、给水与过热汽温控制
影响过热汽温的重要因素就是燃水比（WFR， Water Fuel Ratio），因此，为了使汽温的变化 较小，必须使燃料量和给水流量保持适当比例。 此外，烟气热量、给水温度和减温水流量也是 影响过热汽温的主要因素，而改变烟气热量是再 热蒸汽温度控制的主要调节手段。 直流锅炉过热汽温控制是以燃水比控制为主， 喷水减温为辅。通过燃水比控制实现过热汽温的 粗调，采用两级喷水减温控制实现过热汽温的细 调。
直流锅炉控制整体介绍
第一节 直流锅炉特点 临界点（压力 22.129MPa、温度374℃） 超临界机组是指过热器出口主蒸汽压力 超过22.129MPa的机组。
目前运行的超临界机组压力均为24MPa－ 25MPa。在超临界压力下汽包锅炉无法维 持自然循环，因此超临界机组采用直流锅 炉。 直流锅炉在工作原理上和结构上与汽包 锅炉有所不同，因此直流锅炉在运行特性 和控制特性上其相应的特点。以下结合汽 包锅炉的特点，介绍直流锅炉的一些有关 特点。
第二节 直流锅炉动态特性
一、直流锅炉动态特性 需要调节的主要变量有过热汽温T、主蒸汽压力 pT和蒸汽流量D（负荷）。 改变给水流量W、燃料量M（燃烧率）和汽轮机 调节汽门开度μT可作为调节过热汽温、主蒸汽压 力和蒸汽流量的手段。 直流锅炉是一个多输入和多输出的被控对象。 下面从各个输入量单独阶跃扰动下对输出量的响 应曲线来分析直流锅炉动态特性的特点，同时， 也分析了直流锅炉各输入量对机组功率PE的影响。
直流锅炉原理
直流锅炉原理
直流锅炉是一种利用直流电能来加热水的设备，它的原理和传统的交流锅炉有所不同。
在直流锅炉中，电流只能在一个方向上流动，这使得它具有一些独特的特点和优势。
下面我们将详细介绍直流锅炉的原理。
首先，直流锅炉的核心部件是直流加热元件，它由导电材料制成，能够在通电时产生热量。
当直流电源接通时，电流通过加热元件，使其产生热量，进而加热锅炉内的水。
与交流锅炉不同，直流锅炉在加热过程中不会出现电流的方向变化，因此能够更加高效地将电能转化为热能。
其次，直流锅炉的控制系统也是其原理的重要组成部分。
通过控制系统，我们可以精确地调节直流锅炉的加热功率，以满足不同工况下的热水需求。
同时，控制系统还能够监测锅炉的运行状态，确保其安全稳定地工作。
另外，直流锅炉还具有快速响应的特点。
由于直流电能能够直接转化为热能，直流锅炉在接到加热信号后能够迅速产生热量，实现快速加热水的目的。
这使得直流锅炉在一些需要快速提供热水的场合具有明显的优势。
此外，直流锅炉还可以配合太阳能、风能等可再生能源进行联合利用。
这些可再生能源产生的直流电能可以直接供给直流锅炉使用，无需经过逆变器等设备进行转换，减少了能源的损耗，提高了能源利用效率。
总之，直流锅炉以其独特的工作原理和优势，在一些特定的场合得到了广泛的应用。
通过对其原理的深入了解，我们可以更好地掌握直流锅炉的工作特点，为其合理使用和维护提供理论支持。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
直流锅炉的工作原理
直流锅炉的工作原理
直流锅炉是一种利用电能加热介质的加热设备，其工作原理主要分为电流产生、热能传输和使用介质循环三个过程。
电流产生：直流锅炉通过电源将电能转化为直流电流。
电流产生是通过电源通过电线提供电流，经过控制器调节直流电压和电流，进而将电能输送到直流加热元件上。
热能传输：直流加热元件是直流锅炉的核心部分，也是热能传输的关键。
直流加热元件通常由电阻丝或者电阻管组成，当电流通过加热元件时，电能会被转化为热能，使加热元件发热。
热能通过加热元件传递给介质，使介质温度升高。
使用介质循环：直流锅炉通常使用水或者其他液体作为介质，这些介质会在加热过程中吸收热能，形成高温流体。
直流锅炉通过管路将高温流体输送到需要加热的地方，实现热能的传递。
在介质循环过程中，通常包括加热介质的供应、循环泵的工作以及热能的释放等环节。
总体来看，直流锅炉通过将电能转化为热能，实现介质温度的升高，进而实现加热的目的。
它具有加热快、效率高、节能等优点，因此在一些特定的工业和家庭环境中得到广泛应用。
直流锅炉
2
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水冷壁管径细，外径一般为 ∼ 水冷壁管径细，外径一般为22∼31.7mm。 。 下辐射区每个管屏进口联箱的供水管上都装 置节流阀或节流圈，用来合理分配各屏的流量； 置节流阀或节流圈，用来合理分配各屏的流量； 热负荷较高的下辐射区， 热负荷较高的下辐射区，工质在水冷壁管屏 中的流动方式有一次上升方式和上升-上升方式 中的流动方式有一次上升方式和上升 上升方式 见图12-22。后者是为了提高水冷壁管内的工 ，见图 。 质质量流速。上辐射区的热负荷较低， 质质量流速。上辐射区的热负荷较低，采用一 次上升流动方式。 次上升流动方式。
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回带管圈型的 水冷壁是由多 行程迂回管带 形成。 形成。管带迂 回方式分上下 迂回和水平迂 回两种。 回两种。
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三、螺旋管圈形直流锅炉 水冷壁管组成管带， 水冷壁管组成管带 ， 沿炉膛周界倾 斜螺旋上升。 斜螺旋上升。 它无水平围绕管圈型中的水平段， 它无水平围绕管圈型中的水平段 ， 管带中的并连管数也增多了。 管带中的并连管数也增多了。 螺旋管圈 形水冷壁适用于滑压运行， 形水冷壁适用于滑压运行 ，能适用超临 界和亚临界压力，平行管热偏差小， 界和亚临界压力 ， 平行管热偏差小， 燃 料适应性广泛， 料适应性广泛， 还可采用整体焊接模式 水冷壁。 水冷壁。
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5
水平围绕管圈型是由多根平行管子组成管带， 水平围绕管圈型是由多根平行管子组成管带， 沿炉膛四周围绕上升，三面水平一面倾斜。 沿炉膛四周围绕上升，三面水平一面倾斜。 垂直多管屏型是在炉膛四周布置多个垂直管屏， 垂直多管屏型是在炉膛四周布置多个垂直管屏， 管屏之间由炉外管子连接。 管屏之间由炉外管子连接。水冷壁管可串联成一 组或几组，工质顺序流过一组内的各管屏。 组或几组，工质顺序流过一组内的各管屏。
直流锅炉的工作原理
直流锅炉的工作原理一、引言直流锅炉是一种采用直流电源供电的锅炉设备，它能够将直流电能转化为热能，并输出高温蒸汽或热水。
本文将深入探讨直流锅炉的工作原理，以及其与传统锅炉的比较优势。
二、直流锅炉的结构和组成部分直流锅炉由以下几个主要组成部分构成：2.1 加热室加热室是直流锅炉中负责将直流电能转化为热能的核心部件。
通过直流电源供电，加热室中的电阻丝将电能转化为热能，以加热锅炉中的水或工质。
2.2 出口管道直流锅炉内的出口管道将加热后的热水或蒸汽输出，以供给其他工艺系统或设备使用。
2.3 控制系统直流锅炉的控制系统负责监测和调节锅炉的工作状态，确保其稳定和高效运行。
控制系统可以根据实际需要调整供电电压、电流等参数，以实现对输出温度、压力的精确控制。
三、直流锅炉的工作原理直流锅炉的工作原理主要包括以下几个步骤：3.1 加热室加热当直流锅炉启动时，电源向加热室提供直流电能。
加热室中的电阻丝受电加热，产生高温。
通过传导、对流和辐射等方式，加热室将热能传递给锅炉中的水或工质。
3.2 换热加热室产生的热能通过换热器与水或工质进行热交换。
水或工质在与加热器接触的过程中吸收热量，温度逐渐上升。
3.3 转化为蒸汽或热水经过换热后，水或工质的温度逐渐上升至饱和温度，进而转化为蒸汽或热水。
输出的蒸汽或热水可供给其他工艺系统或设备使用。
3.4 控制和调节直流锅炉的控制系统通过监测和调节供电参数，控制加热室的工作状态。
通过调整供电电压、电流等参数，可实现对输出温度、压力的精确控制。
四、直流锅炉与传统锅炉的比较直流锅炉相较于传统锅炉，在能源利用效率、稳定性和环保性等方面具有一定优势：4.1 高能源利用效率直流锅炉采用直流电源供电，无需将交流电转为直流电的过程，减少了能源转换的损耗，提高了能源利用效率。
4.2 稳定性强直流电源具有较高的稳定性，能够提供稳定的供电电压和电流，使得直流锅炉工作更加稳定可靠。
4.3 环保性好与传统锅炉相比，直流锅炉的污染物排放量更低。
直流锅炉的工作原理
直流锅炉的工作原理
直流锅炉是一种新型的电加热设备，其工作原理是利用直流电流通过
电阻加热元件，将电能转化为热能，从而实现加热水或空气的目的。
直流锅炉的核心部件是电阻加热元件，它由高温合金丝或电石墨等材
料制成，具有较高的电阻率和较好的耐高温性能。
当直流电流通过电
阻加热元件时，由于电阻的存在，电能被转化为热能，使得加热元件
表面温度升高，从而将热量传递给水或空气。
直流锅炉的工作过程中，电流通过加热元件时会产生一定的电磁场，
这个电磁场会使得加热元件表面的温度分布不均匀，出现热点和冷点。
为了解决这个问题，直流锅炉通常采用多个加热元件并联的方式，使
得电流分布更加均匀，从而提高加热效率和稳定性。
直流锅炉的优点是具有高效、安全、环保等特点。
由于直流电流的特性，直流锅炉的加热效率比传统的交流电加热设备高出很多，同时也
不会产生电磁辐射和电磁干扰等问题，更加安全可靠。
此外，直流锅
炉不需要燃料，不会产生废气和废水等污染物，具有较好的环保性能。
总之，直流锅炉是一种新型的电加热设备，其工作原理是利用直流电
流通过电阻加热元件，将电能转化为热能，从而实现加热水或空气的
目的。
它具有高效、安全、环保等特点，是未来加热设备的发展方向之一。
直流锅炉工作原理
直流锅炉工作原理直流锅炉是一种常见的加热设备，它利用直流电能将水加热为蒸汽或热水，用于供暖、生产热水或发电等领域。
直流锅炉的工作原理是通过电阻加热元件将电能转化为热能，从而实现水的加热。
下面将详细介绍直流锅炉的工作原理。
首先，直流锅炉的核心部件是电阻加热元件，通常由导热材料制成，具有较高的电阻率。
当直流电源施加在电阻加热元件上时，电阻加热元件会产生热量，使周围的水被加热。
这种加热方式可以高效地将电能转化为热能，实现快速加热的效果。
其次，直流锅炉还包括水循环系统，它由水泵、管道和散热器等部件组成。
在工作时，水泵将冷水从水箱中抽入锅炉内部，经过电阻加热元件的加热后，热水被输送到需要加热的区域，如暖气片或热水器中。
同时，冷却的水再次被泵送回锅炉进行加热循环，从而实现持续的加热效果。
此外，直流锅炉还配备了控制系统，用于监测和调节锅炉的工作状态。
控制系统通常包括温度传感器、电子控制器和安全保护装置等部件，通过实时监测水温和压力等参数，确保锅炉的安全稳定运行。
一旦发现异常情况，控制系统会自动切断电源，保护设备和使用者的安全。
总的来说，直流锅炉的工作原理是利用电阻加热元件将电能转化为热能，通过水循环系统将加热后的水输送到需要的地方，同时配备控制系统进行监测和调节。
这种工作原理使得直流锅炉具有高效、安全、稳定的加热特性，广泛应用于各个领域。
在使用直流锅炉时，需要注意定期维护和保养，及时清洗加热元件和水循环系统，确保设备的正常运行。
另外，在操作过程中要严格按照说明书和安全规程进行操作，避免因操作不当导致的事故发生。
综上所述，直流锅炉是一种高效、安全的加热设备，其工作原理简单清晰，通过电阻加热元件将电能转化为热能，通过水循环系统实现加热传输，配备控制系统进行监测和调节。
正确使用和维护直流锅炉，可以为我们的生活和生产提供便利和保障。
直流锅炉工作原理
直流锅炉工作原理直流锅炉是一种常见的热能设备，它能够将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水，用于供热或发电。
直流锅炉的工作原理是基于热能的转换和传递过程，下面将详细介绍直流锅炉的工作原理。
首先，直流锅炉的工作原理涉及到燃料的燃烧过程。
当燃料进入锅炉后，经过点火或点火器的作用，燃料开始燃烧，产生高温和热能。
燃料的种类多种多样，包括煤、油、天然气等，不同的燃料燃烧产生的热能也会有所不同。
其次，燃烧产生的热能被传递给锅炉内的水或其他流体。
在直流锅炉中，通常会有一个燃烧室，燃烧室内的热能会传递给周围的水或流体，使其升温并产生蒸汽或热水。
这一过程需要保证燃烧室和水或流体之间的有效热能传递，以确保热能能够充分利用。
随后，通过管道或其他传热设备，热能传递至需要热能的地方。
在供热系统中，热能会通过管道输送至建筑物内部的暖气片或暖气设备，使室内温度得以升高。
在发电系统中，热能会被用来加热水，产生蒸汽驱动汽轮机，从而驱动发电机发电。
最后，锅炉中产生的废气会通过烟囱排出，同时还需要对废气进行处理，以减少对环境的污染。
在燃烧过程中，除了产生热能外，还会产生一些废气和灰渣，这些需要得到妥善处理，以减少对环境的影响。
总的来说，直流锅炉的工作原理是通过燃料燃烧产生热能，再将热能传递给水或流体，最终利用热能进行供热或发电。
在这一过程中，需要保证燃料的充分燃烧和热能的有效传递，同时也要注意对废气的处理，以确保锅炉的安全运行和对环境的保护。
总结一下，直流锅炉的工作原理是一个复杂而又精密的过程，需要各个环节的协调配合，才能够实现高效、安全、环保的热能转换和利用。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地了解直流锅炉的工作原理，为相关领域的工作者提供参考和借鉴。
2直流锅炉控制整体介绍
给水
l
过热蒸汽
加热区 p h T
蒸发区
过热区
v
图3 直流锅炉原理示意图 p－压力；T－温度；h－焓；v－比容
• 当燃料量增加，给水流量不变时，由于蒸 当燃料量增加，给水流量不变时， 发所需的热量不变， 发所需的热量不变，因而加热和蒸发的受 热面缩短， 热面缩短，蒸发段与过热段之间的分界向 前移动，过热受热面增加， 前移动，过热受热面增加，所增加的燃烧 热量全部用于使蒸汽过热， 热量全部用于使蒸汽过热，过热汽温将急 剧上升。 剧上升。 • 当给水量增加，而燃料量不变时，由于加 当给水量增加，而燃料量不变时， 热及蒸发段的伸长，而增加了蒸发， 热及蒸发段的伸长，而增加了蒸发，而蒸 发段与过热段之间的分界则向后移动， 发段与过热段之间的分界则向后移动，由 于过热段的减少，从而使过热汽温下降。 于过热段的减少，从而使过热汽温下降。
汽包锅炉的特点
1. 自然循环 （也有靠循环泵的强制循环汽包锅炉）
由汽包将锅炉受热面分割为加热、蒸发和过热三段。 由汽包将锅炉受热面分割为加热、蒸发和过热三段。
过热器
过热蒸汽 给水流量W 省煤器 Q3 蒸 发 段 Q2
Q1
图1 汽包锅炉汽水流程
2. 受热面的界限是固定的
汽包既是汽水分离容器，又是省煤器、水冷壁、 汽包既是汽水分离容器，又是省煤器、水冷壁、过热器的汇合 容器，它把锅炉各部分受热面，如加热段、 容器，它把锅炉各部分受热面，如加热段、蒸发段和过热段都明确地 分开，不论负荷、燃烧率如何变化，各受热面的大小是固定不变的。 分开，不论负荷、燃烧率如何变化，各受热面的大小是固定不变的。
二、直流锅炉负荷控制
动态特性可知：单独改变燃料量（ 动态特性可知：单独改变燃料量（燃烧 或给水流量对主蒸汽压力p 率）或给水流量对主蒸汽压力 T、机组功 蒸汽流量和过热汽温都有显著影响。 率PE、蒸汽流量和过热汽温都有显著影响。 所以， 所以，无论是改变燃烧率或是改变给水流 量都可以作为锅炉的负荷调节手段。 量都可以作为锅炉的负荷调节手段。 直流锅炉负荷控制时， 直流锅炉负荷控制时，需要给水控制系 统和燃料控制系统同时动作， 统和燃料控制系统同时动作，以保证给水 量和燃烧率两者同时比值变化
第一节 直流锅炉
3.螺旋管圈围绕炉膛圈数Z
h Z Lt g
，一般情况下，Z=1.25~1.5圈
（三）垂直管屏型水冷壁
一次上升型（UP型） 、两段垂直上升型（FW型）
图11-8 一次上升型垂直 管屏结构示意图
图11-10 两次垂直上升管屏 结构示意图
减小螺旋管圈的倾斜角 θ， 可提高 ρw 例如，对于垂直管 θ=90，sinθ=1； 螺旋管 θ=14~30，sinθ=0.242~0.5。 可见垂直管的管数是螺旋管数的4.13~2倍，即在相同的炉膛 周界与管子中心节距的情况下，螺旋管圈的并联管数可减少 1~3倍，亦即在管径不变的情况下，质量流速可提高1~3倍。
图11-2 传统的水冷壁基本形式 （a）水平围绕管圈型；（b）垂直多管屏型；（c）回带管圈型
（二）螺旋管圈型水冷壁 水冷壁管组成管带，沿 炉膛周界四面倾斜螺旋上升 优点：平行管热偏差小， 可采用整体焊接膜式水冷壁。 燃料的适应性广，适用滑压 运行。
缺点：水冷壁支吊结构 较复杂，制造、安装工艺要 求较高，安装组合率低。
（3）由于没有汽包和汽水分离装置，不能加药 和排污，给水品质要求高； （4）启、停速度快；
（5）适用于任何压力的锅炉；
（6）蒸发受热面布置灵活； （7）给水泵功率消耗大。
三、直流锅炉蒸发受热面的结构 （一）直流锅炉的类型 水平围绕管圈式（拉姆辛式）： 螺旋管圈型 垂直管屏式（本生式）：一次垂直上升管屏型（UP型） 两段垂直上升管屏型（FW型） 迂回管圈式（苏尔寿式）：
图11-3 螺旋管圈型水冷壁 与冷灰斗 （a）螺旋管圈型冷灰斗； （b）螺旋管圈型水冷壁
1.水冷壁布置与支吊
图11-5 螺旋管与垂直管之间的连接 （a）联箱连接方式；（b）分叉管 连1—定位块；2—吊板；3—螺 旋管圈；4—垂直水冷壁管
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1直流锅炉得结构特点及其工作原理1、0 引言随着电力行业得发展,大机组、大容量、大电网得电力系统已经逐渐取戴了过去得小机组、小电网得电力生产朝流，而直流锅炉作为现代电力生产得主力设备，承载着为社会节约资源、为电力充分发挥作用得重大责任。
因此我们作为一名电厂热工人员就应该全面得去了解直流锅炉得结构特点及其工作原理，为今后得工作打下基础。
1、１直流锅炉得结构特点直流锅炉一般就是按通常称为蒸发受热面得水冷壁得结构与布置方式得不同来分类得，目前国内外直流锅炉主要分为三个类型,如图1—1所示.1) 水平围绕管图型(拉姆辛型)上海锅炉厂生产得22０t／ｈ高压直流锅炉与４０0吨／时超高压直流锅炉都属于水平围绕管圈型直流锅炉。
它得水冷壁就是内许多根平行并联得管子组成得管圈自下往上盘绕而成，为了稳定流动特性与减少各管得热偏差，在所有管子得入口处装有节流孔板。
水平围绕管圈型直流锅炉得水冷壁无下降管及小间联箱，金属消耗量少，疏水排气方便.同时，因管圈四壁围绕,且宽度较狭，能使受热不均匀性减少。
只有在锅炉容量增加较大而管圈变宽时。
才会造成沿高度方向较大得热偏差。
这种形式得直流锅炉，由于各排管子结构不同,难以将水冷壁预先组合.同时，水冷壁管多方向膨胀，因而不能应用简便得敷管式炉墙.采用框架炉墙则金属消耗量增加。
此外,为防止水平管子发生汽水分离，采用了较高得重量流速,加上管子又长，因此整体如阻力较大。
2) 垂直多次上升管屏型（本生型）这种直流锅炉得水冷壁由许多垂直管屏组成,每一管屏都有进出口联箱,各屏间用不受热得下降管联结。
垂直多次上升管屏型直流锅炉，管系简单，管屏能以组件出厂。
水冷壁采用膜式结构，可应用敷管炉墙。
水冷壁垂直向下膨胀，能采用悬吊结构.出于有较多得小间联箱，能起平衡各管因吸热不均而造成得热偏差与平衡产生管间脉动时压力峰得作用，因此这种型式得直流锅炉得水动力特性较其它型式稳定，但可能发生类似自然循环锅炉得停滞利例流现象.应引起足够得注意。
这种型式得直流锅炉需炉外下降管,联箱数量也多,所以金届消耗最大.由于各管屏在炉内所处得位置不同，辐射传热得差界引起热偏差较大.此外联箱小双相流体得均匀分配问题也较为重要.3) 多弯道垂直升降型或多弯道水平弯曲管带型（苏尔寿型）这种直流锅炉得水冷壁就是有许多根平行并列得管子组成管带围绕炉膛连续而成，一般在单相工质区就是水平管带,在双相工质区为交直管带。
这种型式得直流锅炉不用中间混合联箱与炉外下降管，金属消耗量较少。
其缺点处:因无小间联箱，使最后出口热偏差较大。
上升下降管带，流水排气不方便，特别就是间于它得交叉管子在低负荷时因流速低，可能造成蒸汽停滞现象,使管子过热烧坏。
此外，管子得受热膨胀也较复杂.目前这种型式得直流锅炉得应用并不广泛.4）本生型直流锅炉得发展随着生产实践与科学研究工作得深入发展,直流锅炉得型式还在不断地增加与变化。
目前，国内外除水平围绕管圈型电流锅炉仍在继续制造与采用外，单纯得垂直多次上升管屏型直流锅炉与多弯道垂直升降型或多弯道水平弯曲管带型直流锅炉得生产与使用已经为数不多了。
其中后者弯道升降管如N型、U型与Ⅱ型等多种型式代替。
前者发展为一次上升或两次上升管屏型式，国外常称得“ＵＦ锅炉”即通用压力锅炉，就就是指这种一次或二次上升得管屏型直流锅炉.这种锅炉结构上得主要特点就是:采用小管径膜式水冷壁垂直管屏，悬吊结构．燃烧器布置在炉膛四角或前后墙，采用烟气再循环等。
１、2 直流锅炉得工作原理直流锅炉没有汽包,整个锅炉就是由许多管子并联,并用联箱连接而成得、在给水泵压头得作用下,给水顺序一次通过加热、蒸发、过热各个受热面，即工质沿锅炉汽水管道流过，依次完成水加热、汽化与蒸汽过热全过程，最后蒸汽过热到所给定得温度,由于工质得运动就是靠给水泵得压头来推动得,所以在直流锅炉得所有受热面中工质都就是强制流动得。
在高压自然循环汽包锅炉得蒸发受热面中,循环一次大约只有1０%左右得水被汽化为蒸汽。
但在下流锅炉得蒸发受热面中,由于工质仅一次通过，因此水将一次全部(100%）蒸蒸发完毕，成为于包与蒸汽。
所以，按照循环倍率得定义,直流锅炉得循环倍率Ｋ=１,即在稳定流动时给水量应等于蒸发量。
在低度于临界压力得直流锅炉中,工质得状态与参数变化大致如图1—２所示。
由于流动阻力，沿受热管子长度工质得焓逐渐降低;由于工质不断吸热，工质得焓逐渐增大、比容在逐渐增大、温度在加热段与过热段也逐渐升高。
只有在蒸发段,工质得温度等于该处压力下得饱与温度但由于压力就是逐渐降低得,所以与温度在这个区段略有下降。
1、3直流锅炉得工作特点在直流锅炉中,由于取消了汽包且工质一次性通过各受热面,因此其工作过程具有如下特点：(1）由于没有汽包，也就就是蒸发受热面与过热器之间没有中间分离容器隔断，因此直流锅炉水得加热、蒸发与蒸汽过热得受热面并没有固定得界限。
如锅炉吸热与其她条件都不变时，若减小给水量，则只需吸收较少热量就可使水达到沸点,故开始沸腾点前移，即加热水段（省煤器）得长度缩小，蒸发段长度也会缩小、但锅炉受热管得总长度就是不变得，所以过热段得长度势必增大时，过热蒸汽温度将下降、(2）由于没有汽包，直流锅炉得水容量及相应得蓄热能力大为降低，一般约为同参数汽包锅炉得１/2～1／４、因此,当负荷发生变化时,直流锅炉压力变化速度也比较快，这就要求直流锅炉具有更灵敏得调节控制技术、(3）由于没有汽包与汽水分离装置,直流锅炉不能连续排污,给水带来入锅炉得盐类除了蒸汽带走一部分外，其余得部分都不能将沉积在锅炉得受热面中、因此，直流锅炉对给水品质得要求很高、1)直流锅炉得蒸发受热面中，工质得流动有时会出现一些如流动不稳定、脉动等问题。
这些直流锅炉所特有得流动现象牙塔直接影响到锅炉得安全运行.2)汽包锅炉中由于循环倍率高,蒸发受热面出口得蒸汽含量就是很低度得,蒸发受热面管内得换热大多属于泡状沸腾（或称核态沸腾),出现膜态沸腾传热恶化得可能性较小,因而受热面得管壁温度只略高于工质温度。
在直流锅炉得蒸发受热面中，给水从开始沸腾一直到完全蒸发，在高热负荷、高含汽率条件下，就必定出现传热恶化而处于膜态沸腾状态,这时受热面得壁温会急剧升高,甚至超温烧坏,工作不安全.因此,防止传热恶化就是直流锅炉设计与运行中必须注意得问题。
３）在直流锅炉中，蒸发受热面得进口与出口并不像汽包锅炉中那样就是汇合在一个压力下，而就是存在着压差，其数值为蒸发受热面中工质得流动压降,因此直流锅炉要有较高得给水泵压头。
在一般电厂汽包锅炉中汽水侧阻力约为1～2ＭPa,直流锅炉中则约为3～5 MPa。
4)启动时自然循环锅炉得蒸发受热面就是靠锅炉水得自然循环而得到冷却保护得。
在直流锅炉中则应有专门得系统，以便在启动时有足够得水量通过蒸发受热面,保护受热面管壁不致被烧坏。
5）在直流锅炉中蒸发受热面不构成循环，无汽水分离问题。
因此，当压力增高,汽水密度差减小，以致于超临界压力时,直流锅炉仍能可靠地工作。
对汽包锅炉来说,自然循环锅炉得压力不宜超过16ＭPa。
即使就是控制循环汽包锅炉也不应超过1９ＭPa。
１、4直流锅炉得优点与汽包锅炉相比，直流锅炉具有一系列得优缺点，其主要优点为:（1)适用于任何压力得锅炉直流锅炉原则上适用于任何压力得锅炉,但在超高压以上得锅炉更能显示出其优越性，而且在锅炉压力接近或超过临界压力(２2、1MPa）时,由于汽水密度差很小或完全无差别,则不能产生自然循环,只能采用直流锅炉。
（2)金属耗量少直流锅炉无沉重得汽包，又不采用或少用下降管,受热面全部由管每根为２5~50ＭM得管子构成，而且也可采用轻型得构架。
所以，与汽包锅炉相比,同容量同参数得直流锅炉一般可节约20%～25%得钢材。
压力愈高,节约得金属愈多。
(３)制造、安装及运输方便由于直流锅炉没有汽包,给制造、运输与安装带来了极大得方便。
如一台配600MW机组得1815ｔ/h自然循环汽包锅炉得汽包长约４0ｍ、直径1、９m 、壁厚11５mｍ，重约2３５t 。
这样大得汽包不仅制造工艺复杂,而且运输与安装都有较困难，汽包分数段出厂，到安装工地后再行焊接。
(４）热面可自由布置由于直流锅炉各受热面内工质得流动全部就是强制流动，因而蒸发受热面可以较自由布置，不必受自然循环所必须得上升管、下降管直立布置得限制，因而容易满足炉膛结构得要求。
（5）启、停速度快由于直流锅炉没有厚壁得汽包，在启动与停炉得过程中,锅炉各部分得加热与冷却都容易达到均匀，所以启动与停炉快.冷却点火约40～４5min即可供给额定温度与压力得蒸汽;停炉时间约需25min左右。
一般汽包锅炉得启动需要2～5h；停炉则需1８~24、1、5直流锅炉也存在下列缺点(1）对给水品质要求高直流锅炉无法像汽包锅炉那样进行连续排污，因此给水中得盐分不就是沉积在锅炉受热面内就就是被蒸汽带入汽轮机中，影响锅炉及汽轮机得经济与安全运行。
目前化学除盐水得品质已超过了一般凝结水得质量，保证直流锅炉所要求得给水品质已不成问题，但水处理系统得投资与运行费用仍较高。
（2）给水泵功率消耗大由于直流锅炉内得工质完全就是依靠给水泵压头得作用来流经所有受热面得,并且具有较大得质量流速，所以给水泵压头高、消耗功率大。
如SG—400/14０－555/５55型直流锅炉本体汽水阻力为3、3Mpａ，而同参数汽包锅炉本体汽水阻力为１、6Mpa,多消耗给水泵功率３１0kｗ。
(3）对自动调节及控制系统要求高因直流锅炉没有汽包，水得预热段、蒸发段与蒸汽得过热段彼此之间无一固定界限，若燃料、给水等比例失调时，锅炉就不能保证供给合格得蒸汽。
由于没有汽包，直流锅炉得储水蓄热能力较小,对外界负荷变化较敏感。
因此直流锅炉对自动调节及控制系统要求较高.。