1025th亚临界压力自然循环锅炉解析
超临界锅炉与亚临界锅炉的比较
超临界锅炉与亚临界锅炉的比较一、600MW超临界/亚临界机组热耗比较以16.7Mpa, 538/538℃亚临界参数为基准1.压力为24.1Mpa，538/538℃热耗值下降约2.0%2.压力为24.1Mpa，538/566℃热耗值下降约2.3%3.压力为24.1Mpa，566/566℃热耗值下降约2.9%4.压力为24.1Mpa，538/538/538℃热耗值下降约4.0%5.压力为31.0Mpa，538/538℃热耗值下降约3.0%6.压力为31.0Mpa，538/538/538℃热耗值下降约4.8%7.压力为31.0Mpa，538/566/566℃热耗值下降约5.8%二、超临界锅炉设计特点超临界燃煤直流锅炉，可适用于各种变压工况运行，具有较高的锅炉效率和可靠性。
其技术特点如下：1.良好的变压、备用和再启动性能锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；四只启动分离器，壁厚均匀，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。
2.燃烧稳定、温度场均匀的新型切圆燃烧系统新型切圆燃烧燃烧方式能保证沿炉膛水平方向均匀的热负荷分配。
这种燃烧方式燃烧器布置在四面墙上，火焰喷射方向与墙垂直，燃烧器出口射流两侧具有较大的空间，补气条件好，有利于高温烟气回流，炉膛充满度高，热流分配均匀，减少水冷壁附近烟气流扰动的影响，着火稳定，燃烧器效率高，炉膛出口烟温均匀。
同时气流刚性好不易受到水冷壁的影响造成贴墙，从而有利于防止水冷壁结焦的产生。
此种燃烧方式除保持切圆燃烧方式的所有优点之外，与传统的角式布置的燃烧器相比，具有火焰行程短，火焰两侧补气条件好等优点。
3.高可靠性的运行性能哈锅拥有丰富的变压运行直流锅炉设计、制造经验，已经有五十多台哈锅制造生产的超临界锅炉在运行，同时在燃烧理论研究和实际应用上进行了大量工作，并对已投运的机组积累了大量的调试和研究数据。
1025th亚临界压力自然循环锅炉解析
801.5
1020
23
省煤器给水温度
℃
258
256
253
236
237
215
215
196
185
258
24
省煤器出口温度
℃
283
282
280
271
266
254
247
231
231
283
25
预热器一次风进风温度
℃
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
26
预热器二次风进风温度
℃
23
23
23
23
23
Mad
%
2.85
4.07
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
32.31
35.98
收到基低位发热量
Qnet,ar
KJ/Kg
22441
20430
哈氏可磨系数
HGI
57.64
46
煤灰熔融性：
灰变形温度
DT
℃
1110
1130
灰软化温度
ST
℃
1190
1200
灰熔化温度
FT
℃
1270
1350
灰成份分析：
二氧化硅
SiO2
%
50.41
54.26
三氧化二铝
Al2O3
%
15.73
21.74
三氧化二铁
Fe2O3
%
23.46
13.1
二氧化钛
TiO2
%
1.59
0.89
锅炉原理习题集讲解
《锅炉原理》课程习题集目录锅炉原理课程习题集 (1)第一部分绪论 (2)第二部分锅炉受热面 (3)第三部分锅炉燃料 (4)第四部分燃料燃烧计算 (5)第五部分锅炉热平衡 (7)第六部分煤粉制备 (11)第七部分燃烧理论基础 (12)第八部分煤粉炉及燃烧设备 (14)第九、十部分尾部受热面的运行问题 (15)第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛换热 (16)第十三部分对流受热面换热计算 (17)第十四、十五部分 (18)第一部分绪论一．简答与分析题1. 构成锅炉本体的主要设备包括哪些？2．锅炉主要辅助设备包括哪些？3．根据完成的过程不同,锅炉可以分为哪些系统?各系统内完成什么过程?4．锅炉有哪几种分类方法？5．写出SG—1025/ 18.3—540/540—M833型锅炉的负荷与蒸汽参数。
6. 简述燃煤电站锅炉机组的基本工作原理7. 分析降低火力发电厂供煤和提高环保效果的技术措施。
8. 简述将原煤磨制成煤粉再进行燃烧的原因。
9. 简述电站锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。
10. 再热器中的水蒸气是否过热？说明原因11.简述锅炉按蒸发受热面循环方式的分类12.分析随着锅炉容量增加，锅炉蒸汽压力提高的原因。
二、计算题1.计算1台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知锅炉每年的运行时数为6000h，每小时耗煤量128吨，煤的收到基灰分为Aar=8%。
2.计算一台亚临界压力300MW机组（1025t/h亚临界压力自然循环锅炉）的供电煤耗[每kW·h消耗的标准煤，g/（kW·h）]，并对计算结果进行分析和讨论。
已知，煤的收到基低位发热量Qar，net=21440kJ/kg，煤消耗量125.11吨/h。
3.计算1台600MW机组（1913t/h超临界压力锅炉）的供电煤耗。
已知：煤的收到基低位发热量Qar，net=21981kJ/kg，燃煤消耗量243.12t/h。
自然循环锅炉工作原理(一)
自然循环锅炉工作原理(一)自然循环锅炉工作原理什么是自然循环锅炉自然循环锅炉是一种利用水的自然循环来实现传热的热交换设备。
它通常由锅炉本体、烟道系统和水循环系统组成。
自然循环锅炉的工作原理自然循环锅炉的工作原理基于密度差异和热对流传输。
其工作过程可简单概括为以下几个步骤：1.水给水：冷水被自来水管输送到锅炉内，经过供水系统供应。
2.加热：燃料在锅炉内燃烧产生热量，加热锅炉内的水。
燃料可以是煤、天然气、油等不同能源。
3.水循环：当水被加热后，其密度降低，成为热水。
热水由于密度较小，上浮到锅炉上部（顶部水位器的水位下方）。
同时，冷水由于密度较大，下沉到锅炉下部（底部水位器的水位上方）。
4.产生蒸汽：当热水上浮到锅炉上部时，在锅炉内壁受热的作用下，热水吸收了大量的热量并逐渐转化成蒸汽。
5.蒸汽输出：产生的蒸汽通过蒸汽出口离开锅炉，从而被用于供暖、发电或其他工业应用。
6.水回流：冷却后的水从锅炉底部回流至锅炉上部，开始新一轮的循环。
自然循环锅炉的优点和适用范围•简单结构：自然循环锅炉的结构相对简单，易于生产、安装和维修。
•节能环保：由于自然循环锅炉无需外力设备，仅依赖自然循环，因此无需消耗额外能量。
同时，燃烧时产生的废气经过烟道系统进行热能回收，减少能源浪费，降低对环境的负荷。
•适用范围广：自然循环锅炉适用于小型供暖系统、低压蒸汽锅炉、工业生产中的热源等场景。
自然循环锅炉的局限性和改进方向•受限循环：自然循环锅炉的循环能力主要取决于管道的倾斜度和管道内的水流速度。
若管道倾斜度不足或水流速度过慢，可能会导致局部升温，甚至使锅炉热点部位出现沸腾和热点破裂等问题。
•容量受限：由于自然循环锅炉的传热过程依赖于自然对流，因此其热负荷和容量受到一定限制。
•改进方向：为了克服自然循环锅炉的局限性，工程师们正在探索改进设计，如增加水管倾斜度、优化管道内的元件、引入动力设备辅助循环等，以提高自然循环锅炉的性能。
结论自然循环锅炉是一种简单有效的传热设备，其工作原理基于自然对流和密度差异。
锅炉原理-10自然循环锅炉水动力学讲解
西安石油大学机械工程学院
• 10.1.4 复合循环锅炉 • 1.复合循环锅炉的基本原理 • 为了克服纯直流锅炉的不足及适应超临界压 力锅炉应用的需要，产生了复合循环锅炉
直流锅炉缺点是负荷降 低时，水冷壁内工质流 量降低，炉内热量得不 到工质的冷却，水冷壁 管壁容易超温。
在全负荷范围内均有△Pb大于 水冷壁中工质的流动阻力△Plz （即在全负荷范围内循环流量 均不为零）
图10-3低循环倍率锅炉系统和循环流量曲线
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• 3．部分负荷复合循环锅炉
1.低负荷时，循环管路有循 环流量，高负荷时，锅炉按 直流锅炉原理工作； 2.大多用于超临界压力机组 ； 3.与低循环倍率锅炉的主要 差别是在循环回路上装有循 环限制阀.
图10-2 复合循环锅炉再循环
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P C P A P b P lz
（10-1）
• 如果循环泵的工作压头△Pb大于水冷壁中工 质的流动阻力△Plz ，则有PC＞PA，锅炉按强 制循环锅炉原理工作 。（流过水冷壁的工质 流量为给水流量与再循环流量之和）
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• 直流锅炉与强制循环锅炉相比，取消了汽 包，且工质在给水泵压头的作用下一次性 通过各受热面 。 • 直流锅炉特点是：受热面可自由布置；金 属耗量少，启、停速度快；水容量及相应 的蓄热能力较小，对外界负荷变化较敏感 ；直流锅炉不能连续排污，对给水品质的 要求很高；给水泵功率消耗大。
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• 自然循环锅炉工程应用的最高蒸汽压力是 19.11MPa，单炉的最大容量为885MW。只有 当蒸汽压力超过16MPa时，且自然循环不可 靠，才需要考虑采用强制循环锅炉。当压 力超过19.6MPa，则适合采用直流锅炉。强 制循环锅炉工程应用的最高蒸汽压力是 19.6MPa，单炉的最大容量1000MW。当单炉 容量超过600MW，一般应在较低的压力时就 考虑采用强制循环锅炉或直流锅炉。
火力发电厂亚临界机组1025th锅炉后屏过热器爆管综合分析及防治
火力发电厂亚临界机组1025t/h锅炉后屏过热器爆管综合分析及防治【摘要】本文通过宏观检查、光谱分析、微观组织分析等方法，对某电厂亚临界1025t/h锅炉一起后屏过热器爆管事故进行了原因分析。
研究结果表明，这是一起后屏过热器管短时超温导致的爆管，对今后的亚临界锅炉过热器管爆管具有一定的警示和借鉴意义，并最终提出了相应的处理措施。
【关键词】亚临界锅炉；过热器管；爆管分析；短时超温该电厂一期共安装两台三十万千瓦燃煤机组，机组采用单元布置。
锅炉为东方锅炉厂生产的DGl025/18.2——II6型亚临界压力、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、四角切圆燃烧、固态排渣、露天布置、全钢架全悬吊结构的燃煤锅炉。
后屏过热器在ECR工况下烟气进出口温度是：1082/1011℃，工质进出口温度是：448/498℃。
锅炉最大连续蒸发量：1025t/h。
过热蒸汽额定压力：17.36MPa，过热蒸汽额定出口温度：540℃。
2012年6月2日，该电厂#1炉在机组并网24小时后后屏过热器发生爆管事故。
后屏过热器共有21屏，每屏13圈，其中外圈下部管圈为TP347H，第2-8根均为钢102，第9-13根为12Cr1MoV。
发生爆管的为后屏第8屏外数第3根，规格为Φ54mm×8.5mm，为原始安装管段。
为分析爆管原因，对所取#1炉后屏过热器爆管样品进行了宏观检查、光谱分析、微观组织等检测。
1 宏观检查#1炉后屏过热器爆管的位置：从西向东数第8屏，从外向内数第3圈底部两弯头之间水平管段爆开，爆口靠近出口侧弯头，距出口侧弯头约400mm，爆口呈喇叭状，爆口长约91.4mm，宽约48mm，爆口边缘呈刀刃状（见图1、图2）。
爆口附近管段明显胀粗，入口垂直段明显胀粗，内壁有厚约0.6mm的氧化皮。
第8屏第2根出口垂直段略有胀粗，管径为54.32mm，内壁有厚约0.55mm的氧化皮。
第7屏第3根未胀粗，内壁氧化皮很薄。
现场检查情况：8-2管子外壁有氧化皮成块脱落，管子内部有氧化皮脱落，氧化皮重量374克。
自然循环锅炉
第七章 自然循环锅炉蒸发系统
§1 蒸发设备 §2 自然循环原理 §3 水冷壁内汽液两相流流型及传热 §4 自然循环的可靠性指标及常见问题
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Principles of Boiler
2020/3/1
§1 蒸发设备
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一、水冷壁
㈠水冷壁的作用
㈡水冷壁的分类
二、汽包 三、下降管 四、联箱
有较大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；可工厂预制；
炉墙蓄热能力小，炉膛燃烧室升温快，可缩短锅炉的启停时间。
图7-1 膜式水冷壁的结构 Page 7 （a）光管焊成的膜式水Pr冷inc壁iple；s of（Bobil）er肋片管焊成的膜式水2冷02壁0/3/1
水冷壁的分类
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膜式水冷壁： 两种类型见图7-1。
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§2 自然循环原理
• 三、自然循环的有效压头
• 自然循环在工质稳定流动时，有效压头数值上等 于下降管侧阻力，即：
• •
Syx pxj
（7——8）
• 有效压头和下降管侧阻力不是一个概念，有效压 头是流动的动力，下降管侧阻力是流动的阻力；
• 只是在工质稳定流动时，两者在数量上相等。
• 三、自然循环的有效压头
• 在自然循环系统中运动压头中用来克服下降管系统阻力
的压头称为有效压头，用 Syx 来表示。即：
•
•
Syx Syd ps
（7——7）
• Syx ——自然循环的有效压头；
• Syd ——自然循环的运动压头；
• ps——上升管系统的阻力压降。
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Principles of Boiler
1025th煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀的试验研究
1025th煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀的试验研究摘要:研究结果表明水冷壁高温腐蚀的类型是因煤中含硫量较高、煤粉燃尽行程较长、运行调整不当引起的硫化物型腐蚀。
通过燃烧运行调整措施,基本消除了锅炉高负荷时的水冷壁高温腐蚀现象。
关键词:水冷壁高温腐蚀由于煤中含硫量高、煤种多变等原因,锅炉在运行过程中出现了严重的水冷壁硫化氢腐蚀,燃烧器区域水冷壁被迫大面积换管,严重影响了锅炉的安全性和运行经济性。
通过燃烧运行调整试验,基本消除高负荷时的高温腐蚀情况。
1 设备介绍1.1 锅炉简介锅炉为1025t/h亚临界控制循环汽包炉,平衡通风,露天布置,全悬吊结构敷管式炉墙,设计燃用贫煤。
煤粉燃烧器采用PM型低氮燃烧器,四角双切圆布置。
制粉系统采用正压直吹式,配备5台RP863型碗式磨煤机。
1.2 腐蚀情况介绍水冷壁腐蚀区域主要集中在上、下安装焊口之间的燃烧器区,甲、乙两侧墙的腐蚀区域主要位于一次风射流向火侧的中、下游,高度方向上从A层至E层燃烧器均有腐蚀现象;前、后墙在一次风射流背火侧就开始出现腐蚀,腐蚀区域位于一次风射流向火侧的上、中、下游,只是中、下游重于上游,高度方向上腐蚀现象主要出现在A层至C层燃烧器区域。
2 试验研究2.1 燃煤情况锅炉燃烧试验期间主要燃用煤种为贫煤,属于中高灰分、中高硫分、难着火和难燃尽煤,表1。
2.2 试验准备1)在A、B、D、E层燃烧器所在高度的炉膛四周墙面上安装30只壁面烟气气氛测点,监测指标为O2、CO、H2S,通过指标含量的变化来判定壁面还原性气氛的强弱,指导运行调整。
2)对各一次风速进行测量与调平,将风速偏差调整至±5%以内,使切圆位于炉膛的中心,防止火焰刷墙引起燃烧器区域水冷壁腐蚀。
3)通过制粉系统调整,将煤粉细度控制在R90=10%左右,且均匀性较好,有利于煤粉的着火和燃烧,对缩短煤粉的燃尽距离也十分有利。
4)摸底试验发现,燃烧器区水冷壁存在着很强的还原性气氛,绝大部分测点的CO含量均在0.5%以上,氧含量全都在2%以下,19个测点的H2S含量大于100ppm,且在四面墙向火侧中、下游(中间及偏后的测点)区域水冷壁附近的H2S含量远高于背火侧。
超临界锅炉与自然循环锅炉相比,有以下的启动特点
超临界锅炉与自然循环锅炉相比，有以下的启动特点：超临界机组是指过热器出口主蒸汽压力超过22.129Mpa。
目前运行的超临界机组运行压力均为24Mpa~25Mpa, 理论上认为,在水的状态参数达到临界点时(压力22.129、温度374.℃),水完全汽化会在一瞬间完成,即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在,二者的参数不再有区别。
由于在临界参数下汽水密度相等，因此在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。
提高蒸汽参数并与发展大容量机组相结合是提高常规火电厂效率及降低单位容量造价最有效的途径。
与同容量亚临界火电机组的热效率相比,在理论上采用超临界参数可提高效率2%～2.5%,采用超超临界参数可提高4%～5%。
目前,世界上先进的超临界机组效率已达到47%～49%。
1.1.1.超临界机组的启动特点超临界锅炉与亚临界自然循环锅炉的结构和工作原理不同，启动方法也有较大的差异，超临界锅炉与自然循环锅炉相比，有以下的启动特点：•设置专门的启动旁路系统直流锅炉的启动特点是在锅炉点火前就必须不间断的向锅炉进水，建立足够的启动流量，以保证给水连续不断的强制流经受热面，使其得到冷却。
一般高参数大容量的直流锅炉都采用单元制系统，在单元制系统启动中，汽轮机要求暖机、冲转的蒸汽在相应的进汽压力下具有50℃以上的热度，其目的是防止低温蒸汽送入汽轮机后凝结，造成汽轮机的水冲击，因此直流炉需要设置专门的启动旁路系统来排除这些不合格的工质。
•配置汽水分离器和疏水回收系统超临界机组运行在正常范围内，锅炉给水靠给水泵压头直接流过省煤器、水冷壁和过热器，直流运行状态的负荷从锅炉满负荷到直流最小负荷，直流最小负荷一般为25%~45%。
低于该直流最小负荷，给水流量要保持恒定。
例如在20%负荷时，最小流量为30%意味着在水冷壁出口有20%的饱和蒸汽和10%的饱和水，这种汽水混合物必须在水冷壁出口处分离，干饱和蒸汽被送入过热器，因而在低负荷时超临界锅炉需要汽水分离器和疏水回收系统，疏水回收系统是超临界锅炉在低负荷工作时必需的另一个系统，它的作用是使锅炉安全可靠的启动及其热损失最小。
锅炉题和答案
第一章：绪论1、计算1台1025t/h 亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。
已知，锅炉每年的运行小时数为6000h ，每小时耗煤128t ，煤的收到基灰分为A ar =8%。
答：解：（1）每年的煤耗量Ba=6000×128=76.8×104×8/100=6.144×104（t/a ）（2）每年的灰渣（飞灰、沉降灰、底渣之和）排放量44hz 876.810 6.14410(/)100100ar aA MB t a ==⨯⨯=⨯ 计算结果分析与讨论：（1）燃煤锅炉是一种煤炭消耗量很大的发电设备。
（2）1台300MW 机组每年排放的灰渣总量达到6.144万t ，应当对电厂燃煤锅炉排放的固体废弃物进行资源化利用，以便降低对环境的污染。
2、分析煤粉炉传热过程热阻的主要构成及提高煤粉炉容量的技术瓶颈。
答：传热系数的倒数2111()()()g m h K δδδαλλλα=++++ 其中，蒸汽或者水侧的对流放热系数α2=2000~4000W/(m2•K)，烟气侧的对流放热系数α1=50~80W/(2m •K)。
导热热阻相对较小，可以忽略不计。
因此锅炉的主要热阻出现在烟气侧。
要提高锅炉的容量，必须设法增加烟气侧的对流换热系数或者受热面面积。
煤粉炉提高容量的技术瓶颈就是烟气侧对流放热系数太小。
3、分析随着锅炉容量增加，锅炉给水温度提高的原因。
答：（1）锅炉的容量越大（即蒸汽流量D 越大），水蒸气的压力就会越高。
根据水的热力学性质，压力越高，水的饱和温度越高。
（2）为了保证水冷壁的系热量主要用于蒸发，而不是用于未饱和水的加热。
进入水冷壁的水的温度与对应压力下的饱和温度之间的差值基本上是常数。
（3）水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数。
（4）综合分析（1）、（2），随着锅炉容量增加、水蒸气的压力就会提高。
来自省煤器出口的水与未饱和温度之间的差值等于常数，因此省煤器出口的水温会随着锅炉的容量的提高而提高，有因为水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数，所以省煤器的入口水温，即给水温度随着锅炉容量的提高而提高。
锅炉原理 自然循环原理及计算课件
热力发电
在火力发电厂中，自然循 环可应用于汽轮机冷凝器 等设备中，实现热能的有 效利用。
03
自然循环计算方法
计算公式介绍
循环流量公式
热能转换效率公式
该公式用于计算循环流量，涉及到循 环管道的直径、长度、流速等参数。
该公式用于计算锅炉的热能转换效率 ，涉及到燃料热值、锅炉效率、散热 损失等因素。
压力损失公式
实例三
某锅炉的热能转换效率计算，燃料热值为20兆焦/千克，锅炉效率为 90%，散热损失为5%，通过热能转换效率公式计算得出结果为80%。
04
自然循环在锅炉中的应用
自然循环在锅炉中的重要性
提高热效率
自然循环能够利用热能产生动力 ，从而提高锅炉的热效率。
降低能耗
通过自然循环，锅炉可以更有效地 利用燃料或能源，降低能耗。
智能化
借助先进的传感器、控制技术和人工智能技术，实现自然循环系统 的智能化管理和优化控制。
环保化
随着环保意识的提高，自然循环将更加注重环保和减排，减少对环 境的影响。
自然循环的未来挑战
技术创新
01
需要不断进行技术创新，突破技术瓶颈，提高自然循环的效率
和可靠性。
成本控制
02
随着技术的进步，需要平衡技术投入和成本控制，实现经济效
锅炉原理与自然循环原理及计算课件
目录 CONTENTS
• 锅炉原理概述 • 自然循环原理 • 自然循环计算方法 • 自然循环在锅炉中的应用 • 自然循环的未来发展
01
锅炉原理概述
锅炉的定义与作用
总结词
锅炉是一种将燃料中的化学能转化为 热能的设备，主要用于发电、供热和 工业生产等领域。
详细描述
亚临界压力锅炉的运行特点及常见故障分析
亚临界压力锅炉的运行特点及常见故障分析摘要：为进一步降低每千瓦的设备投资、金属消耗、运行管理费用，提高机组运行的经济性和安全性，高参数、大容量、高自动控制技术的大型电站锅炉及低污染燃烧技术已成为当今电站锅炉的发展趋势。
本文对亚临界锅炉的技术进行了分析，介绍了亚临界与超临界锅炉的主要技术特点，并对亚临界锅炉运行过程中的常见故障进行了分析。
关键词：亚临界压力锅炉；运行特点；故障分析一、亚临界压力锅炉的分类及特点锅炉的型式主要取决于蒸汽参数和容量，有自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉四种。
在亚临界压力参数下运行的有自然循环锅炉，控制循环锅炉和直流锅炉。
1、自然循环锅炉的循环特性自然循环锅炉的主要特点是有一个直径较大的汽包，由于有汽包，使自然循环锅炉有以下主要特点：（1）汽包是锅炉中省煤器、过热器和蒸发受热面的分隔容器。
有了汽包，给水的加热、蒸发和过热等相应的各个受热面有明显的分界，因而汽水流动特性相应比较简单，较容易掌握。
（2）自然循环锅炉的主要受热面就是有许多垂直管子组成的水冷壁，并且尽量减少弯头，以减少流动阻力，保证水循环的安全。
（3）锅炉的水容量及其相应的蓄热能力较大，因此，当负荷变化时，汽包水位及蒸汽压力的变化速度较慢，对机组的调节要求可以低一些；但由于水容量大，加上大直径汽包的直径比较厚，因此，加热、冷却不易均匀，使锅炉的启、停速度受到限制。
2、控制循环锅炉的特点控制循环锅炉的循环回路中工质的循环是靠下降管内汽水混合物的密度差产生的压力差以及循环泵的压头来推动的，这样控制循环锅炉的循环回路能克服较大的流动阻力，并由此带来了控制循环的一些特点。
（1）水冷壁布置较自由，可根据锅炉形状采用较好的方案。
（2）水冷壁可采用较小的管径，管径小、厚度薄，因而可减少锅炉的金属消耗量。
（3）水冷壁管内工质质量流速较大，对管子的冷却较好，因而循环倍率较小，一般K=3～4（若在热负荷高的区域水冷壁管采用内螺纹管，循环倍率可减小至2左右）。
锅炉原理 第9章 自然循环原理及计算
汽，下半部是水。管子上部就会过热超温；
• 自由水面：进入上升管的循环流量微小，以至在管子微弱吸热后
被蒸发成汽泡。
后果：当自由水面的位置波动时，还会引起管子的疲劳应力
水循环停滞导致水冷壁管传热恶化；主要发生在受热弱的
管子上。
热能与动力工程
2. 倒流
由于受热不均，有的管中工质向上流，有的管中工质向下流。 工质向下流的管子就叫“倒流管”。倒流现象：本来应该是工质向 上流的上升管，变成了工质向下流的下降管。
国内的推荐数据：当p=18.6MPa时， xnq =0.042。
热能与动力工程
第二节 自然循环锅炉水冷壁的安全运行
一 影响水冷壁安全运行的主要因素
• 水质不良导致的水冷壁管内结垢与腐蚀，水冷壁受热偏差或管 内流动阻力的影响，导致个别或部分管子出现循环流动的停滞或 倒流； • 水冷壁热负荷过大导致的管子内壁面附近出现膜态沸腾； • 锅筒水位过低引起水冷壁中循环流量不足，甚至发生更为严重 的“干锅”； • 燃烧产生的腐蚀性气体对金属管子外壁面的高温腐蚀； • 结渣和积灰导致的对金属管壁的侵蚀； • 煤粉气流或含灰气流对金属管壁的磨损。
水在回路中循环流动时，下降管侧压差Yxj等于上升管侧压差Yss
H xj g H hu g pxj pss
热能与动力工程
自然循环的实质：由重位压差造成的循环推动力克服上 升系统和下降系统的流动阻力，推动工质在循环回路中
流动。即由于水冷壁管吸热，使水的密度xj改变成为汽 水混合物的密度hu，并在高度为H的回路中形成了重位
热能与动力工程
3. 膜态沸腾
• 核态沸腾：水冷壁管受热时，在管子内壁面上开始蒸发，形成许 多小汽泡。如果此时管外的热负荷不大，小汽泡可以及时地被管子 中心水流带走，并受到“趋中效应”的作用力，向管子中心转移， 而管中心的水不断地向壁面补充。 • 膜态沸腾：如果管外的热负荷很高，汽泡生成的速度大于汽泡脱 离壁面的速度，汽泡就会在管子内壁面上聚集起来，形成蒸汽膜， 将管子中心的水与管壁隔开，使管子壁面得不到水膜的直接冷却， 导致管壁超温。也称为第一类传热恶化。 • 过渡沸腾：由核态沸腾向膜态沸腾开始转变的过程
1什么叫自然循环锅炉
1什么叫自然循环锅炉？所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。
2．什么叫锅炉的循环回路?由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管组成的闭合回路．称为锅炉的循环回路。
3．自然循环锅炉的蒸发系统由哪些设备组成?主要由汽包、下降管、水冷壁管、联箱及导管组成。
4．汽包的作用主要有哪些？汽包的作用主要有：(1)是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽．同时作为一个平衡器，保持水冷壁中汽水混合物流动所需压头。
(2)容有一定数量的水和汽，加之汽包本身的质量很大，因此有相当的蓄热量，在锅炉工况变化时．能起缓冲、稳定汽压的作用。
(3)装设汽水分离和蒸汽净化装置，保证饱和蒸汽的品质。
(4)装置测量表计及安全附件，如压力表、水位计、安全阀等。
5．电站锅炉的汽包内部主要有那些装置?它们的布置位置和作用怎样?电站锅炉随参数容量的不同，其汽包内部装置也不完全—样，现以高压和超高压锅炉的汽包为例，介绍其内部装置、它们的布置及主要作用。
沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器，每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板)分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。
在汽包内的中上部，水平装设蒸汽清洗孔板，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以降低蒸汽的含盐。
靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸汽流，并将蒸汽中的水分进一步分离出来。
汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口；正常水位线下约200mm处设有连续排污管口，再下面布置加药管。
下降管入口处还装设了十字挡板．以防止下降管口产生游涡斗造成下降管带汽。
6．旋风分离器的结构及工作原理是怎样的?旋风分离器由筒体、引入管、项帽、溢流环、筒底导叶和底板等部件组成。
旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。
其工作原理及工作过程是：较高流速的汽水混合物，经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离心力的作用下，水滴飞向筒壁，使汽水初步分离。
锅炉设备系统参数规范A
2
过热器出口温度
541℃
二级减温水量
6.87t/h
3
过热器出口流量
915.47t/h
减温器反冲洗（次）
≮5min
4
减温水温
171℃
过热器安全阀起座压力
19.11/19.14MPa
5
备用减温水量
110t/h
过热器安全阀回座压力
18.34/18.37MPa
6
一级分隔屏进/出口汽温
392.2/426.7℃
7
水冷壁容积
127m³
竖井烟道流速
8.87m/s（低温再热器侧）
11.74m/s（低温过热器）
8
额定负荷下循 环倍率
3.54
炉膛容积热负荷（ECR）
352.53MJ/m3.h
炉膛断面热负荷：15.24J/m2.h
9
一级分隔屏
材质15CrMoG、 12Cr1MoVG 材质15CrMoG、 12Cr1MoVG 材质15CrMoG、 12Cr1MoVG 材质SA210-C、15CrMoG、 12Cr1MoVG
Q=40L/min T<37℃ P=5.5KW
P=0 .3～0.6MPa 2 冷却水 U加热器=220V
Q=4 m³/h
T≤45℃
P加热器=12KW
序号
1
设备名称
冷却水 冷却面积:0.8m³
设备参数规范（空预器润滑油系统） 设备参数规范（空预器润滑油系统）
水温:30℃ 流量:1.5～ 2m³/h
2
1
2
一次风机
P风压=9120Pa
I=74.6A
U=6000V
T电机轴≯85℃
3
引风机
1025t／h亚临界CFB锅炉汽包水位变化机理及调整
1025t／h亚临界CFB锅炉汽包水位变化机理及调整本论文针对我公司300MW机组锅炉汽包水位的变化机理和锅炉汽包水位调整技术，对锅炉运行过程中汽包水位的关键问题从不同工况进行了分析，给运行人员水位调整提供了科学的操作依据、实践经验和技术支持。
标签：汽包水位；变化机理；调整技术引言近年来我厂因为锅炉的汽包水位调整不当，导致锅炉满缺水的停炉停机情况不少，锅炉满水是指锅炉汽包水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使蒸汽严重带水，汽温急剧下降，发生水冲击，损坏汽轮机。
锅炉缺水指锅炉水位低于能够维持锅炉正常水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却而发生过热爆管。
以上两种事故的发生轻者造成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机和锅炉设备的严重损坏。
在机组正常启停和运行中通过科学的判断分析和正确的高水平的调整汽包水位，才能很好的防止恶性事故的发生和间接地降低发电厂的生产成本。
以下是我厂锅炉汽包水位保护定值及动作结果，正常运行时汽包水位应保持±30mm内，允许波动范围±50mm，超出此值时高低一值报警。
汽包水位达+115mm 高二值报警，此时自动开启紧急放水一二次门，汽包水位的低二值报警为-270mm。
当汽包水位达+190mm（高三值）或-370mm（低三值）时MFT动作紧急停炉。
当汽包水位达+370mm（高四值）汽轮机跳闸。
1、常见工况汽包水位的变化机理1.1 升炉过程。
锅炉点火后随着热负荷的增加，锅炉风道燃烧器的风温升高，由于热量平衡的破坏，使炉内温度上升，炉水吸热开始产生汽泡，汽水混合物的体积膨胀，汽包水位开始缓慢上升并产生暂时的虚假水位。
随炉水吸热量的增加，当水冷壁内水循环流速加快后，大量汽水混合物进入汽包后进行汽水分离，饱和蒸汽进入过热器，汽水平衡被打破，使汽包水位开始明显下降。
随着汽包压力的升高，这种蒸发速度会降低。
当到达汽机冲转参数（主蒸汽压力3.45Mpa，机前主蒸汽温度320℃）逐渐关小旁路门的过程中，蒸发量下降，单位工质吸收的热量增加。
亚临界与超临界锅炉讲稿3
8.9MPa,420-450C
MST 566C
600MW
抽真空 炉前清洗 冷态清洗
8.9MPa
热态清洗
3000rpm 2000rpm
1.4MPa,190C @分离器
30MW
180MW
316
高过
HP
屏过
高再
低过 包墙 顶棚
分离器
储水罐 361
水冷壁
低再
除氧器
省煤器
高加
给水泵
凝汽器补水
LPB
IP
低加
凝汽器
但是带循环泵的系统由于辅助系统多， 设备费用高，增加的投资大，而且系统的 复杂随之也带来了每年必需的高额检查维 修费用。
（4） 两种启动循环系统的综合经济比较
选定锅炉启动系统时，必须先考虑机组是带基本 负荷运转为主还是DDS运转（Daily Start and Stop operation）为主以及选用的燃烧设备情况后再确定 最适宜该锅炉岛的启动系统。而在当前我国电力发 展及运行的实际情况看，大型的超临界直流锅炉在 我国还处于起步、发展阶段，从国外优良的运行业 绩和较高的锅炉效率来看，大型超临界直流锅炉的 变压运行特点适合我国电力技术发展的要求，能参 与调峰，并在运行初期，锅炉的启动和停炉次数较 少，热量的损失也就相对有限。
HP
屏过
高再
低过 包墙 顶棚
分离器
储水罐 361
水冷壁
低再
除氧器
省煤器
高加
给水泵
除氧器冲洗
LPB
IP
低加
LP 低加
凝汽器
CP GC CBP CCP
标准
连续清洗，直到水的浊 度低于3 ppm
316
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多年各月平均气压972.4mb
多年年最大降水量835.9mm
多年年最小降水量356.7mm
历史最大冻土深度1260mm
多年各月平均风速1.2m/s
10分钟最大风速21.3m/s 风向西北西
主导风向夏季为南风 冬季为西北风
厂区工程地质
滦河发电厂位于河北省承德市西郊双滦区滦河镇以东约1.5km，距离承德市约18km。本期工程在电厂四期工程主厂房东侧场地上扩建，与四期工程主厂房脱开
锅炉设计着重考虑：
（1）锅炉具有较高的可用率；
（2）锅炉具有较高的热效率和较小的空气预热器漏风；
（3）具有较好的控制调节性能，调节灵活可靠，汽温偏差尽可能小；
（4）具有较好的煤种适应性，在燃料正常变化范围内燃烧全可靠；
（5）具有较好的低负荷稳燃性能和较好的启、停及调峰性能；
（6）尽量采用现有的成熟结构，增加部组件通用化程度。
本次勘测20m深度内主要为粘性土、砂类土、碎石类土，场地覆盖层厚度大于5m，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），根据场区地基土的工程性质，估算土层的等效剪切波速值Vse在350～450m/s之间，场地土为中硬土，建筑场地类别为Ⅱ类。
地震:根据《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），地震动峰值加速度为0.05g，对应地震基本烈度为6度，设计地震分组为第二组。
本锅炉是采用亚临界压力参数、自然循环汽包炉，单炉膛、一次中间再热、燃烧器摆动调温、平衡通风、四角切向燃烧、紧身封闭、固态排渣、全钢架悬吊结构。锅炉燃用烟煤。锅炉的制粉系统采用冷一次风机、正压直吹式制粉系统，配置5台中速磨煤机，其中4台运行，1台备用。
1.1
名 称
单位
BMCR
过热蒸汽流量
t/h
1025
干燥无灰基挥发份 △＝±5%（绝对偏差）
收到基全水份 △＝±4%（绝对偏差）
收到基灰份 △＝±5%（绝对偏差）
低位发热量 △＝±10%（相对偏差）
灰的变形温度△＝－50℃
5）在高压加热器全部停止运行时，锅炉的蒸汽参数应能保持在额定值，各受热面不超温，蒸发量能满足汽轮机在此条件下达到铭牌出力要求。
6）锅炉在不投油助燃时，最低稳燃负荷应不大于锅炉30%BMCR。锅炉在此负荷下应能长时间连续安全运行。
0.13
其它
%
0
0.18
(2)，燃油品质
油种
0号轻柴油
恩氏粘度(20℃时)
1.2～1.670E
运动粘度(20℃时)
3.0～8.0厘沱
水份
痕迹
硫份
<0.2 %
机械杂质
无
凝固点
不高于0℃
闭口闪点
不低于65℃
低位发热值
41800KJ/kg
1.4
锅炉运行方式：带基本负荷，并具有负荷调峰能力。
制粉系统：采用5台中速型磨煤机，要求燃烧设计煤种时，4台运行，1台备用。设计煤种煤粉细度R90=20%。
过热器出口蒸汽压力
MPa(g)
18.55
过热器出口蒸汽温度
oC
543
再热蒸汽流量
t/h
929
再热器进口蒸汽压力
MPa(g)
4.41
再热器出口蒸汽压力
MPa(g)
4.21
再热器进口蒸汽温度
oC
341
再热器出口蒸汽温度
oC
543
省煤器进口给水温度
oC
258
1.2
厂址气象特征值
全年平均气温8.9℃
极端最高气温41.5℃
7）锅炉的设计应考虑到能在单台空气预热器工作情况下连续安全运行。当单台空气预热器运行时，锅炉能带60％BMCR负荷。
8）锅炉负荷连续变化率应达到下述要求：
负荷在50～100%TMCR时，每分钟不少于7%BMCR；
批准日期
APPROVED BYDATE
上海锅炉厂有限公司
SHANGHAI BOILER WORKS,LTD.
2007年3月
前
国电承德热电厂2×330MW供热机组的锅炉是上海锅炉厂有限公司在总结以往成熟的300MW等级亚临界压力自然循环锅炉的设计、制造和运行的基础上，按照锅炉创优、创名牌的要求进行改进设计和制造。
50.41
54.26
三5.73
21.74
三氧化二铁
Fe2O3
%
23.46
13.1
二氧化钛
TiO2
%
1.59
0.89
氧化钙
CaO
%
3.93
3.28
氧化镁
MgO
%
1.27
1.75
氧化钾
K2O
%
2.33
1.83
氧化钠
Na2O
%
0.5
三氧化硫
SO3
%
1.28
2.34
五氧化二磷
P2O5
%
Mad
%
2.85
4.07
干燥无灰基挥发份
Vdaf
%
32.31
35.98
收到基低位发热量
Qnet,ar
KJ/Kg
22441
20430
哈氏可磨系数
HGI
57.64
46
煤灰熔融性：
灰变形温度
DT
℃
1110
1130
灰软化温度
ST
℃
1190
1200
灰熔化温度
FT
℃
1270
1350
灰成份分析：
二氧化硅
SiO2
%
1.3燃料
煤质特性
项目
符号
单位
设计煤种
校核煤种
煤质分析：
收到基碳
Car
%
58.56
54.2
收到基氢
Har
%
3.36
3.29
收到基氧
Oar
%
7.28
8.1
收到基氮
Nar
%
0.79
0.57
收到基全硫
St,ar
%
0.63
1.26
收到基灰份
Aar
%
19.77
17.98
全水份
Mt,ar
%
9.61
14.6
空干基水份
1)锅炉带基本负荷，并具有一定调峰能力。
2)锅炉采用复合滑压运行方式及定压运行方式。卖方应提供极热态、热态、温态、冷态启动特性曲线（注明启动时间）、冷态停炉曲线和压力－负荷曲线
3)锅炉能适应设计煤种和校核煤种。燃用设计煤种，锅炉负荷为BRL工况时，锅炉保证热效率大于93.6％（按低位发热量计算）
4)锅炉实际燃用煤质在偏离4.1.6.1条所列数据，在下列变化范围内，锅炉能长期连续安全、正常地运行，蒸汽应能达到额定蒸发量和额定参数，其保证效率能在90%及以上BMCR工况下按修正曲线修正。
共49页
产品型号SG-1025/18.55-M727
MODEL OF PRODUCT
产品名称1025t/h亚临界压力自然循环锅炉
NAME OF PRODUCT
编号727-1-8601
SERLES NO.
编制日期
PREPARED BYDATE
审核日期
CHECKED BYDATE
审定日期
REVIEWED BYDATE
给水调节：机组配置3台50％BMCR容量的电动给水泵，2台运行1台备。
旁路系统：设置70%高压旁路、40%低压旁路（极热态）。炉膛出口烟温低于540℃，锅炉再热器允许干烧。
除渣方式：固态连续排渣。采用刮板捞渣机排渣。
锅炉在投产后的第一年内年利用小时数大于6500小时，年运行小时数大于7500小时。
1.