火力发电厂直流锅炉介绍
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℃，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。
值得一提的是，虽然蒸汽流量增加，但由于燃料量并未增加，故稳定后工质的总吸热量并未变化，只是单位工质吸热量减小（出口汽温降低）而已。
电厂锅炉概述
电厂锅炉概述一，锅炉设备的整体布置及工作过程锅炉设备室火力发电厂的主要热力设备，其作用是使燃料通过燃烧将其化学能转变为热能，并以热能加热工质以生产具有一定温度和压力的蒸汽。
锅炉本体设备的构造：主要由燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉墙体构成的烟道和钢架构件等组成。
锅炉的燃烧设备：燃烧室、燃烧器和点火装置。
蒸发设备：由汽包、下降管和水冷壁等组成辅助设备：通风设备、给水设备、燃料运输设备、制粉设备、除尘设备、除灰设备、锅炉附件等。
二，锅炉设备的特性指标1.锅炉容量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料时，每小时的最大连续蒸发量。
常用符号De表示（顿/每小时）2.蒸汽参数：锅炉出口处的蒸汽压力和温度3.给水温度：锅炉在额定工况下，省煤器入口处的水温4.锅炉效率：锅炉生产蒸汽的吸热量占锅炉输入燃料热量的百分比，用ηb表示三，锅炉的分类1.按其所用的燃料分类燃煤炉，燃油炉，燃气炉2.按锅炉容量分类3.按蒸汽压力分类低压锅炉（p<2.45MPa）、中压锅炉（2.94~4.90MPa）、高压锅炉（7.8~10.8MPa）、超高压锅炉（11.8~14.7MPa）、亚临界压力锅炉（15.7~19.6MPa）、超临界压力锅炉（>22.2MPa）、超超临界压力锅炉（>27MPa）.4.按水冷壁内工质的流动动力分类水冷壁内工质的流动是由下降管与水冷壁内介质造成的为自然循环锅炉在水泵的压头作用下流动的为强制循环锅炉直流锅炉是强制循环锅炉的一种，超临界压力锅炉必须采用直流锅炉，因为介质密度差为零5.按燃烧方式分类煤粉炉，层燃炉，旋风炉，流化床炉。
按排渣方式分为固态排渣炉与液态排渣炉6.平衡通风负压锅炉与微正压锅炉。
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。
直流锅炉的结构特点及其工作原理
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。
火力发电厂锅炉简介
一期锅炉汽水流程
发电部培训教材
• 汽机高压缸排汽通过两根管道进入锅炉再热器系 统。再热器系统分为两个流程，每个流程由两个 流道组成，每个流道依次通过汽-汽交换器，一级 再热器，二级再热器.汽-汽交换器设有旁路门用以 调节再热器出口汽温。在一级和二级再热器之间 设有事故减温器，在事故情况下维持再热器出口 温度。锅炉再热汽通过两根管道进入汽机中压缸 。在这两根管道上装有启动减温器用于启动期间 再热汽温的调节。锅炉再热器事故和启动减温水 来自汽动给水泵和电动给水泵中间级抽头。在每 根再热器冷段管道上装有四个脉冲式安全门。
华能伊敏煤电有限责任公司发电厂 HUANENG YIMIN COAL ELECTRICITY CO.LTD
发电部培训教材
华能伊敏煤电有限责任公司发电厂
HUANENG YIMIN COAL ELECTRICITY CO.LTD
发电部培训教材
一期锅炉通风
• 锅炉采用平衡通风。两台轴流式送风机从锅炉炉顶取 风，经暖风器后和热风再循环风机来的热风混合加热 至50℃以上，送入空气预热器将其加热到305℃后进入 空气预热器出口风道。出口风道热风供给以下各处: • a 供给煤粉喷燃器为煤粉助燃的二次风。 • b 供给油燃烧器为燃油助燃的二次风。 • c 供给磨煤机用来调节其出口煤粉温度。 • d 经三台热风再循环风机送入空气预热器入口风道， 将暖风器来的空气加热到50℃以上，防止空气预热器 低温腐蚀。
华能伊敏煤电有限责任公司发电厂
HUANENG YIMIN COAL ELECTRICITY CO.LTD
发电部培训教材
一
期
锅
炉
• 伊敏发电厂一期工程两台锅炉型号为Пп--1650-25545БТ(П-78)型超临界直流锅炉。由俄罗斯波道尔 斯克奥尔忠尼启泽机械制造厂制造与列宁格勒金 属制造厂制造的K-500-240-4型汽轮机配套使用 • 锅炉为单炉体，全悬吊，“T”型炉结构，燃用伊 敏本地产褐煤。炉膛截面是18.472×18.472米的正 方形，炉膛四面墙上布置32个煤粉喷燃器，每面 炉墙上布置两列四层煤粉喷燃器。每层各喷燃器 的几何中心线与炉墙水平夹角为63.5度，向下倾角 为10度，并在炉膛内形成直径为2.5米的假想切圆 。
火力发电厂设备-锅炉篇
3. 水冷壁
炉膛四周由多根并联管组成的蒸发受热面 。
作用 ：
① ② ③ ④ ⑤ 吸收炉膛烟气热量，使水变成饱和蒸汽； 降低高温对炉墙的破坏作用，保护炉墙； 强化传热，减少受热面，节省金属耗量； 有效防止炉壁结渣； 悬吊炉墙。
4.汽包
1）工质加热、蒸发、过热3个过程的连接 点和分界点 ； 2）保证蒸发区的正常水循环 ； 3）改善蒸汽品质（汽水分离装置和连续排 污装置）。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
顺控启动步骤：
① 启动送风机A至少一台油泵； ② 液压油油压正常后，关送风机A出口挡板 和送风机动叶； ③ 若B未运行，打开送风机B动叶与送风机B 出口挡板； ④ 启动送风机A； ⑤ 开送风机A出口挡板； ⑥ 开A、B送风机出口联络门；若B未运行， 延时“X”秒关闭送风机B动叶与送风机B出 口挡板。
锅炉设备
锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备 之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学 能转变为热能，并且以此热能加热水，使 其成为一定数量和质量（压力和温度）的 蒸汽，去驱动汽轮机旋转做功。
锅炉侧子系统划分
锅炉本体 点火系统 风烟系统 制粉系统 其它辅助系统
锅炉本体
由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热 面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和 构架等部分组成的整体，称为“锅炉本 体”。如下图所示。 主要包括 ：炉膛、燃烧器、水冷壁、过热 器、再热器、省煤器 、汽包、下降管、汽 水分离器等。
油母管跳闸(OFT)条件为：
① 任意油阀开时，油母管压力低II延时5秒
② 任意油阀开时，燃油快关阀关闭
③ 运行油枪数少于10支，任意油燃烧器油阀 关故障且故障油阀油火检无火 ④ 运行油燃烧器多于2只时，丧失所有油火 焰
油燃烧器启动顺序
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。
电厂锅炉简介介绍
• 锅炉中的“锅”是指汽水系统。与汽水有关的受热面和管 道系统称为锅炉的汽水系统。如图所示。他的主要任务是 有效吸收燃料燃烧释放出的热量，将水加热成过热蒸汽。 对自然循环锅炉，锅炉汽水系统主要是由省煤器、汽包、 下降管、水冷壁、过热器、再热器、联箱及连接管道组成 。
•
•
（过热蒸汽）至汽轮机高压缸
锅炉主要设备 名称
四、电厂锅炉的组成部件及作用
• 电厂锅炉机组是由锅炉本体、辅助系统和附属设备、锅炉附件等组成 。锅炉本体主要包括”锅”和炉。此外，锅炉本体还包括用来构成封 闭的炉膛和烟道的炉墙以及用来支撑和悬吊汽包、受热面、炉墙的设 备的构架（包括平台扶梯)。
• 辅助系统包括：燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统 、除尘除灰系统、烟气脱硫脱硝系统、水处理系统、测量及控制系统 等。
• 为了保证锅炉生产过程的正常进行，还必须设置若干锅炉附件，锅炉 附件包括安全门、水位计、吹灰器、热工仪表等。安全门用来控制锅 炉蒸汽压力，以确保锅炉和汽轮机运行安全。水位计用来监视汽包水 位。吹灰器用来清除锅炉受热面上的积灰，以保持受热面清洁。
水循环系统流程
五、汽水系统
• 锅炉给水首先进入省煤器，在省煤器中自下而上流动，被 从上而下流动的烟气加热。受热后送至汽包，进入由汽包 、下降管、联箱、水冷壁构成的自然循环蒸发回路中。汽 包中的水沿下降管至下联箱，再进入水冷壁内，因吸收炉 内火焰和烟气的辐射热，进一步加热升温成饱和水，并使 部分水变成饱和蒸汽，此时水冷壁管子中的工质是汽水混 合物。汽水混合物向上又流入汽包，在汽包内通过汽水分 离装置进行汽和水分离，分离出来的水留在汽包下部，连 同不断进入汽包的给水一起又下降，随后在水冷壁吸热而 又上升，周而复始，形成自然循环。这种锅炉就是自然循 环锅炉。汽包中分离出来的饱和蒸汽，从汽包顶部引出， 进入各级过热器加热达到规定过热汽温后经主蒸汽管道流锅炉、直流复合锅炉
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！。
火力发电厂直流锅炉介绍
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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； 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 ，见图12-22。后者是为了提高水冷壁管内的工 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。
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回带管圈型的
水冷壁是由多 行程迂回管带 形成。管带迂 回方式分上下 迂回和水平迂 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，沿炉膛周界倾 斜螺旋上升。 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。螺旋管圈 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，燃 料适应性广泛，还可采用整体焊接模式 水冷壁。
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四、一次上升和上升－上升型（UP）直流 锅炉 特点： 由多个垂直管屏组成全炉膛整体焊接膜式 水冷壁； 亚临界压力UP型水冷壁的中、下辐射区 一般都采用内螺纹管，防止在高热负荷区发生 传热恶化； 并联的水冷壁管屏沿炉膛高度设置两级或 三级中间混合，减小并联管屏间的热偏差；
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第二节 直流锅炉
一、工作原理和特点
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直流锅炉有以下特点：
直流锅炉给水泵压头比汽包锅炉的高。 给水泵电耗相应也较大。但直流锅炉工质 压力可达到超临界压力。
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直流锅炉水冷壁允许有较大的 压力降，因此
可选用较小直径的水冷壁管， 水冷壁在炉膛内的布置有较多的自由 度； 可提高水冷壁内的工质流速， 这对水冷壁的安全工作创造了条件.
直流锅炉特点及动态特性浅析
直流锅炉特点及动态特性浅析作者：陈利武来源：《科学与财富》2012年第08期摘要：在过程行业中，每个工业现场、过程对象都有其特殊性，对其进行研究都是进一步工作的前提。
本文分别介绍了直流锅炉的特点，以及直流锅炉的动态特性。
本文的研究能为直流锅炉的进一步研究工作奠定基础。
关键词：直流锅炉；特点；动态特性在我国，火电行业是绝对的耗能大户，也是污染大户，并且能源利用率明显低于国际先进水平。
在火电锅炉控制系统中推广先进控制技术对企业节能和环境保护都有重要意义，但因种种原因所致，国内火电行业先进控制实际成功应用并不多。
因此本文对直流锅炉特点及动态特性进行了分析。
一、直流锅炉的特点直流锅炉的汽水通道的给水从受热面一端进入，在给水泵压头的作用下，从另一端排出。
在流动过程中吸收热量，给水变成饱和蒸汽，再变成过热蒸汽。
在这一过程中，加热、蒸发、过热三个热交换过程顺序发生，被加热的工质一次通过受热面，全部蒸发完毕。
它具有如下特点：第一，加热区、蒸发区和过热区之间没有固定的分界线，任何一种扰动都会使假想的分界线前移或后移，导致主要被调参数变化。
例如：当燃料量增加时，蒸发区和过热区界线向前移动，而当给水流量增加时，蒸发区和过热区的界线向后移动。
这些变化都会使分离器出口的蒸汽焓值、蒸汽量、汽压、汽温变化。
第二，直流锅炉没有汽包，锅炉水容积小，蓄热能力低，在受到外界扰动时，自行保持负荷及参数的能力差，对扰动敏感。
第三，直流锅炉在运行中，稳态时燃烧率和给水量必须保持一定比例，瞬态时也必须限制在一定范围内。
在稳态时，燃烧率和给水量比值的任何偏离都会使汽温发生变化。
一般对于高压直流锅炉来讲，燃烧率和给水量比例变化1％，将使过热汽温变化10℃。
因此，直流锅炉调节汽温的主要手段是保持燃烧率和给水量之比恒定。
二、直流锅炉的动态特性直流锅炉是一个多输入多输出的复杂控制对象，锅炉的燃烧率、给水流量、汽轮机调节汽门开度的变化都会直接影响主汽压力和主汽温度的稳定。
直流锅炉
超(超)临界压力直流锅炉的种类及特点目前超(超)临界压力直流锅炉可以分五种类型，其差别主要在于锅炉的蒸发系统。
(1) UP型(包括多次上升下降型)UP型锅炉便于在制造厂做成组件，简化现场安装工作，简化支吊结构。
缺点是由于有中间集箱和不受热的下降连接管，金属耗量大，也不太适应滑压运行，制造工艺要求较高。
采用该种型式的蒸发系统的有B&W、福斯特惠勒、Babcock &日立。
(2) 复合循环型水冷壁流速可按循环泵切换时的负荷选取，减少流动阻力；启动流量低，减少投资和启动热损失；最低负荷极限可降低到15%左右，由于工质流量小、温度变化小、相应地减少了温度应力，有利于在低负荷下运行；由于质量流速可以保证，避免采用过小的水冷壁管；可以在锅炉出力很低时启动，因此不需要保护再热器的旁路系统。
这种锅炉的关键是需要配置具有潜水电机的、长期在高温、高压下运行的大流量复合循环泵。
采用该种型式的锅炉有ABB-CE。
(3) 苏尔寿型该种型式的直流炉将蒸发受热面的一部分移入烟道内，成为了对流受热面。
使得蒸干点处于热负荷较低的烟道内。
采用该种型式的锅炉有三菱重工。
(4) 本生螺旋管水冷壁型这种结构一般是下部采用螺旋式上升，上部为垂直管。
其优点是，不用中间联箱，与UP型相比没有不受热的下降管道，因而节省金属，便于滑压运行。
由于相邻管带外侧两根管子的壁温差较小，适宜于整焊膜式结构。
不足之处是安装组合率低，现场组合工作量大，制造整焊膜式壁时，制造工艺要求较高。
采用该种型式的锅炉有Babcock &日立、石川岛播磨、三菱重工、Babcock等。
(5) 本生垂直管水冷壁型由于本生螺旋管水冷壁制造、安装成本高，近几年来，国外许多制造厂采用了垂直管水冷壁，并尽量保留螺旋管水冷壁的优点。
为了防止采用垂直管水冷壁因管内质量流速降低，产生沸腾使传热恶化，而采用了内螺纹管。
与本生螺旋管水冷壁相比较，蒸发器阻力降低，给水泵电耗减小，因此机组运行经济性更高。
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。
什么是超临界变压直流锅炉
超临界压力锅炉(supereritiealpressureboil-er)主蒸汽压力超过临界压力22.12Mpa的锅炉称为超临界压力锅炉。
通常大容量超临界压力电站锅炉的主蒸汽压力定在24.5MPa左右，也有比之更高的。
当主蒸汽压力达到27MPa以上时(见蒸汽参数)，又称为超超临界压力锅炉(ultrasupereritiealPressureboiler)。
发展超临界或超超临界压力机组都是为了更有效地提高火力发电厂的经济性，因此对超临界压力锅炉还伴随着采用更高的汽温和更大的锅炉容t。
妞临界压力锅炉技术特性由于水和蒸汽的压力超过临界压力后不可能有汽水双相混合物共存，因此超临界压力锅炉只能采用没有锅筒的直流锅炉。
超临界压力也体现了当代电站锅炉最先进的技术。
与亚临界锅炉相比，由于蒸汽参数更高，因此在锅炉受压元件的设计时需要采用更高等级的材质，并需要更完善的强度设计和寿命分析;由于它是直流锅炉，因此其水冷壁系统的设计与锅筒式锅炉有很大区别，并且还需要设t一套起动系统;由于超临界压力锅炉往往采用变压运行，因此在锅炉性能设计时还要兼顾超临界和亚临界各种不同运行工况时的特点，保证锅炉安全经济运行。
此外，超临界压力锅炉在给水品质、自控以及防止高温部件高温腐蚀等方面，都有着更高的要求。
超临界压力锅炉水冷盛与亚临界压力锅炉相比，超临界压力锅炉最大特点体现在水冷壁系统的设计方面.当代超临界压力锅炉水冷壁设计必需体现超临界、直流锅炉与变压运行的三大要素.水冷壁管圈型式、质t流速、热偏差、流量分配等都是超临界压力锅炉水冷壁设计的关键因素。
水冷壁管圈型式超临界压力锅炉目前常用的管圈型式分为螺旋管圈和垂直管圈两大类型。
螺旋管圈水冷壁管与水平线成一定倾角，从锅炉底部沿炉膛四周螺旋式盘绕上升，直至炉膛上部折焰角与炉膛出口处为止，通常盘绕1~2圈，螺旋倾角在100~2护之间。
垂直管圈与通常的锅筒式锅炉相似，从冷灰斗至炉顶水冷壁管均作垂直布置，并且为满足变压运行需要，往往采用小管径一次上升式管圈。
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直流锅炉有以下特点：
直流锅炉给水泵压头比汽包锅炉的高。 给水泵电耗相应也较大。但直流锅炉工质 压力可达到超临界压力。
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直流锅炉水冷壁允许有较大的 压力降，因此
可选用较小直径的水冷壁管， 水冷壁在炉膛内的布置有较多的自由 度；
可提高水冷壁内的工质流速， 这对水冷壁的安全工作创造了条件.
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直流锅炉不用汽包，带来了以下特点: 锅炉给水品质要求高。 锅炉蓄热量小，运行参数稳定性较
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水冷壁的工质质量流速 水冷壁的工质质量流速是水 冷壁安全工作的重要指标。水 冷壁安全工作的最低质量流速 称为界限质量流速，它与水冷 壁的结构、热负荷大小等有关。
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全负荷范围内都要大于界限质量流 速是不合理的。故在低负荷时要求锅炉 给水流量不低于25％~30％MCR。
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汽水分离器
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三、螺旋管圈形直流锅炉 水冷壁管组成管带，沿炉膛周界倾 斜螺旋上升。 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。螺旋管圈 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，燃 料适应性广泛，还可采用整体焊接模式 水冷壁。
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水冷壁的布置与支吊 螺旋管圈型直流锅炉的水冷壁一般都由螺 旋管圈和垂直管屏两部分组成。炉膛下部热 负荷高，布置螺旋管圈。炉膛上部分热负荷 较低，布置垂直管屏。 螺旋管与垂直管之间的连接方式有两种类 型：一种是通过联箱连接，螺旋管出口接至 联箱、垂直管由联箱接出；另一种是分叉管 连接。见下图。
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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。
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。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。
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回带管圈型的 水冷壁是由多 行程迂回管带 形成。管带迂 回方式分上下 迂回和水平迂 回两种。
差,但无汽包热应力限制,可提高启动和 停运速度；
锅炉钢耗低，制造、输送、安装方 便；
直流锅炉在运行工况下，水、汽水 混合物、过热汽的分界点在受热面上的 位置随不同工况而变化，从而使其运行 特性和汽包锅炉不同。
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二、直流锅炉类型
直流锅炉的类型主要是水冷壁的结构 形式和其系统的不同.直流锅炉的水冷 壁管由于布置自由,故其形式很多。 传统的水冷壁基本形式：水平围绕管圈 型（拉姆辛型），垂直多管屏型（本 生型）和带管圈型（苏尔寿型）。
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四、一次上升和上升－上升型（UP）直流 锅炉
特点： 由多个垂直管屏组成全炉膛整体焊接膜式
水冷壁； 亚临界压力UP型水冷壁的中、下辐射区
一般都采用内螺纹管，防止在高热负荷区发生 传热恶化；
并联的水冷壁管屏沿炉膛高度设置两级或 三级中间混合，减小并联管屏间的热偏差；
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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； 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 ，见图12-22。后者是为了提高水冷壁管内的工 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。
螺旋管圈型直流锅炉在直流负荷以 下运行或启动的过程中，水冷壁的最低 质量流速是由汽水分离器及其疏水系统 来实现的。疏水系统是机组启动系统的 组成部分，它主要考虑在启动与停运过 程中对排放工质和热量的回收。
螺旋管圈型直流锅炉采用内置式圆 筒形立式旋风分离器，它在系统中位于 水冷壁与过热器之间，锅炉运行时承受 锅炉运行压力。