什么是超临界变压直流锅炉
超临界直流炉(修改)
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TS
2 超临界直流锅炉的典型结构
锅炉典型结构
大型超临界煤粉锅炉的整体布臵主要 采用Π型布臵和塔式布臵，也有T型布 臵方式。 П型布臵是传统普遍采用的方式， 烟气由炉膛经水平烟道进入尾部烟 道，在尾部烟道通过各受热面后排出。 其主要优点是锅炉高度较低，尾部烟 道烟气向下流动有自生吹灰作用，各 受热面易于布臵成逆流形式，对传热 有利等。
4 超临界直流炉的运行调节
4.1 蒸汽压力的控制与调节
4.2 蒸汽温度的控制与调节
4.3 锅炉燃烧调整
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1.1 名词定义
临界点、超临界、直流炉的定义
临界点：水在加热过程中存在一个状态点。 （1）低于临界点压力，从低温下的水加热到过 热蒸汽的过程中要经过汽化过程，即经过 水和水蒸汽共存的状态； （2）如果压力在临界压力或临界压力以上时， 水在加热的过程中就没有汽水共存状态而直接 从水转变为蒸汽。 临界点的主要影响参数是压力，水的临 界点压力为22.115MPa,对应的温度374.15℃。
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1.2 超临界直流炉的特点
汽温调节 汽温调节的主要方式是调节燃料量与给水量之比，辅助手段是喷水 减温或烟气侧调节。由于没有固定的汽水分界面，随着给水流量和 燃料量的变化，受热面的省煤段、蒸发段和过热段长度发生变化， 汽温随着发生变化，汽温调节比较困难。
容易发生水动力不稳定 低负荷运行时，给水流量和压力降低，受热面入口的工质欠焓增大 ，容易发生水动力不稳定。由于给水流量降低，水冷壁流量分配不 均匀性增大；压力降低，汽水比容变化增大；工质欠焓增大，会使 蒸发段和省煤段的阻力比值发生变化。
现代直流锅炉蒸发受热面的主要型式
垂直+内螺纹管 垂直+螺旋光管. 垂直+螺旋内螺纹管
超临界锅炉参数
超临界锅炉参数
超临界压力锅炉是指主蒸汽压力超过临界压力 MPa的锅炉。
大容量超临界压力锅炉的主蒸汽压力通常定在 MPa左右。
当主蒸汽压力达到
25\~31MPa时，称为超超临界压力锅炉（ultra super critical Pressure boiler）。
超临界锅炉的主要参数包括：
1. 主蒸汽压力：超临界压力锅炉的主蒸汽压力超过 MPa，通常在 MPa左右。
当主蒸汽压力达到25\~31MPa时，则被称为超超临界压力锅炉。
2. 过热蒸汽流量：如DG1900/Ⅱ1型配600 MW发电机组的超临界直流锅炉，其过热蒸汽流量为1900 t/h。
3. 过热器出口汽压：如上述锅炉，其过热器出口汽压为 MPa。
4. 过热器出口汽温：如上述锅炉，其过热器出口汽温为571℃。
5. 再热蒸汽流量：如上述锅炉，其再热蒸汽流量为 t/h。
6. 再热器进口汽压和出口汽压：如上述锅炉，其再热器进口汽压为 MPa，出口汽压为 MPa。
7. 再热器进口汽温与出口汽温：如上述锅炉，其再热器进口汽温为322℃，出口汽温为569℃。
8. 省煤器进口给水温度：如上述锅炉，其省煤器进口给水温度为284℃。
此外，超临界锅炉的设计和结构特点也包括一次再热、前后墙对冲燃烧单炉膛、尾部双烟道结构、挡板调节再热汽温、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、平衡通风以及露天布置等。
如需了解更多参数或信息，建议查阅专业资料或咨询专业人士。
超临界直流锅炉控制整体介绍
(2) 汽包除作为汽水分离器外，还作为燃水比失调的 缓冲器。
当燃水比失去平衡关系时，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，而各段受热面积的界 限是固定，使得燃料量或给水流量的改变对过热汽温的影 响较小。因为过热蒸汽温度主要取决于加热段、蒸发段吸 热量与过热段吸热量的比值（Q1＋Q2）：Q3，由于汽包 锅炉各受热面的区域界限是固定的，所以当燃烧率变化时， 即使Q1、Q2、Q3也都发生了变化，但这个比值不会有过 大的改变，因而对汽温的影响幅度较小。
省煤器
水冷壁
过热器
给水
l
加热区 p
h
蒸发区 v
T
过热区
过热蒸汽
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 发所需的热量不变，因而加热和蒸发的受 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，所增加的燃烧 热量全部用于使蒸汽过热，过热汽温将急 剧上升。
pT
t
PE
t (a) 燃料量M扰动
t (b) 给水流量W扰动
图5 直流锅炉动态特性曲线
t t t
t t (c) 负荷μT扰动
（１）负荷扰动时，主蒸汽压力的变化没有 迟延，变化很快，且变化幅度较大，这是 因为直流锅炉没有汽包，蓄热能力小。若 负荷扰动时，能保持给水流量不变，就能 减小对过热汽温的影响。
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。
因此，在控制上具有如下特点：
（1）锅炉蒸发量主要由燃烧率的大小来决定（蒸发量由 加热段受热面的吸热量Q1和蒸发段受热面的吸热量Q2决 定），而与给水流量W的大小无关。所以在汽包锅炉中由 燃烧率调节负荷（实现燃料热量与蒸汽热量之间的能量平 衡），由给水流量调节水位（实现给水流量与蒸汽流量间 的物质平衡地这两个控制系统的工作可以认为是相对独立 的。
超超临界机组和超临界机组
超超临界机组和超临界机组火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。
锅炉内的工质都是水，水的临界压力是:22.115MPA 347.15℃；在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽温度不低于593℃或蒸汽压力不低于31 MPa被称为超超临界。
超临界、超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率要提高1.2%，一年就可节约6000吨优质煤。
未来火电建设将主要是发展高效率高参数的超临界（SC）和超超临界（USC）火电机组，它们在发达国家已得到广泛的研究和应用。
大型超临界锅炉的特点超临界火电技术由于参数本身的特点决定了超临界锅炉只能采用直流锅炉，在超临界锅炉内随着压力的提高，水的饱和温度也随之提高，汽化潜热减少，水和汽的密度差也随之减少。
当压力提高到临界压力（22.12Mpa）时，汽化潜热为0，汽和水的密度差也等于零，水在该压力下加热到临界温度（374.15℃）时即全部汽化成蒸汽。
超临界压力临界压力时情况相同，当水被加热到相应压力下的相变点（临界温度）时即全部汽化。
因此超临界压力下水变成蒸汽不再存在汽水两相区，由此可知，超临界压力直流锅炉由水变成过热蒸汽经历了两个阶段即加热和过热，而工质状态由水逐渐变成过热蒸汽。
因此超临界直流锅炉没有汽包，启停速度快，与一般亚临界汽包炉相比，超临界直流锅炉启动到满负荷运行，变负荷速度可提高1倍左右，变压运行的超临界直流锅炉在亚临界压力范围内超临界压力范围内工作时，都存在工质的热膨胀现象，并且在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾；在超临界压力范围内可能出现类膜态沸腾。
超临界直流锅炉要求的汽水品质高，要求凝结水进行100%除盐处理。
由于超临界直流锅炉水冷壁的流动阻力全部依靠给水泵克服，所需的压头高，即提高了制造成本又增加了运行耗电量且直流锅炉普遍存在着流动不稳定性、热偏差和脉动水动力问题。
超临界直流锅炉运行调整课件
详细描述
尾部烟道系统通常包括空气预热器、脱硫脱硝装置等部件。在超临界直流锅炉中 ，尾部烟道系统的设计应充分考虑烟气的温度和成分，以确保烟气处理的效果和 设备的正常运行。
风烟系统
总结词
风烟系统是锅炉的重要辅助系统，负责 输送燃料和空气，并排放燃烧产生的灰 渣。
VS
详细描述
风烟系统通常包括送风机、引风机、除尘 器等部件。在超临界直流锅炉中，风烟系 统的设计应充分考虑风量、风压的匹配和 灰渣的处理方式，以确保锅炉的稳定运行 和环保要求。
REPORT
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DATE
ANALYSIS
SUMMARY
超临界直流锅炉运行 调整课件
目录
CONTENTS
• 引言 • 锅炉系统概述 • 运行调整原理 • 操作与维护 • 安全注意事项
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ANALYSIS
SUMMAR Y
01
引言
目的和背景
目的
本课件旨在帮助学员了解超临界 直流锅炉的运行调整，确保锅炉 安全、高效运行。
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ANALYSIS
SUMMAR Y
02
锅炉系统概述
燃烧系统
总结词
燃烧系统是锅炉的核心部分，负责将燃料转化为热能，为汽水系统提供足够的 热量。
详细描述
燃烧系统通常包括燃烧器、炉膛、空气预热器等部件。在超临界直流锅炉中， 燃烧器通常采用分级燃烧技术，以提高燃烧效率并降低氮氧化物的排放。
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SUMMAR Y
04
操作与维护
启动与停炉操作
超临界锅炉的简介
超临界锅炉的简介一. 锅炉的作用和要求1、锅炉的作用锅炉（Boiler）是指利用燃料的燃烧热能或其他热能加热给水（或其他工质）以生产规定参数和品质的蒸汽、热水（或其他工质、或其他工质蒸汽）的机械设备。
用以发电的锅炉称电站锅炉或电厂锅炉，又泛称为蒸汽发生器（Steam Generator）。
在电站锅炉中，通常将化石燃料（煤、石油、天然气等）燃烧释放出来的热能，通过受热面的金属壁面传给其中的工质——水，把水加热成具有一定压力和温度的蒸汽。
蒸汽驱动汽轮机，把热能转变为机械能；汽轮机再带动发电机，将机械能转变为电能供给用户。
电站锅炉中的“锅”指的是工质流经的各个受热面，一般包括省煤器、水冷壁、过热器及再热器等以及通流分离器件如联箱、汽包（汽水分离器）等；“炉”一般指的是燃料的燃烧场所以及烟气通道，如炉膛、水平烟道及尾部烟道等。
2、电力系统运行对电站锅炉提出的要求电力是不能大规模储存的，所以对于电站锅炉来说，它的出力要随外界的负荷需要而变化，这是发电厂生产的一个重要特点。
电站锅炉要达到这一要求，就必须按照外界负荷需要及时调整燃料量、风量以及给水量。
尤其是现在趋向于大电网运行，电力需求的峰谷差可以达到电网容量的50%左右，所以要求电站锅炉要具有很大的变负荷运行能力。
概括说来，对电站锅炉总的要求是即要安全稳定又要经济。
因此，对电站锅炉的基本要求有以下几点：1）锅炉的蒸发量要满足汽轮发电机组的要求，能够在铭牌参数下长期运行，并具有较强的调峰能力。
2）在宽负荷范围内运行时能够保持正常的汽温和汽压。
3）锅炉要具有较高的经济性。
4）耗用钢材量要少，以减少初投资，降低成本。
5）锅炉在运行中要具有较强的自稳定能力。
二. 锅炉的分类锅炉的分类可以按循环方式、燃烧方式、排渣方式、运行方式以及燃料、蒸汽参数、炉型、通风方式等进行分类，其中按循环方式和蒸汽参数的分类最为常见。
1、按循环方式分类锅炉按照循环方式可分为自然循环锅炉、控制循环锅炉和直流锅炉。
超超临界锅炉介绍详解
变压运行锅炉的水冷壁型式。
炉膛水冷壁采用螺旋管圈＋垂直管圈方式【即下部炉膛的水冷壁采 用螺旋管圈（内螺纹管），上部炉膛的水冷壁为垂直】，保证质量流 速符合要求。 水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁
水冷壁采用一次中间混合联箱来实现螺旋管至垂直水冷壁管的过渡
垂直水冷壁
螺旋管圈+内螺纹管
漩涡效果 > 重力作用
第三章 主要受热面介绍
• • • • 水冷壁 过热器 再热器 省煤器
• 炉膛四周为全焊式膜式水冷壁，炉膛由下部螺旋 盘绕上升水冷壁和上部垂直上升水 冷壁两个不同 的结构组成，两者间由过渡水冷壁和混合集箱转 换连接。 • 炉膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部螺旋 水冷壁）都采用螺旋盘绕膜式管圈。 螺旋水冷壁 管（除冷灰斗采用光管外）采用六头、上升角 60°的内螺纹管。 • 由垂直水冷壁进口集箱拉出三倍于引入螺旋管数 量的管子 进入垂直水冷壁，垂直管与螺旋管的管 数比为 3：1。这种结构的过渡段水冷壁可以把 螺旋水冷壁的荷载平稳地传递到上部水冷壁。
管子内表面充满了液体
垂直水冷壁进口 螺旋水冷壁出口 螺旋水冷壁
• •
采用内螺纹管，提高水冷壁安全裕度 管间吸热偏差小，适应变压运行
3：采用前后墙对冲燃烧方式: 锅炉水冷壁出口温度偏差小 技术特点：
上部炉膛宽度方向上的烟气温度和速度分布
比较均匀，使水冷壁出口温度偏差较小，也 就有利于降低过热蒸汽温度偏差，保证过热
左侧墙
器和再热器的安全性。
左侧墙 4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0 前墙 右侧墙 后墙
右侧墙 燃尽风口 流体温度(oC) 400
100%MCR
390
燃烧器
380
最大温差 燃烧方式 切圆燃烧 切圆燃烧(设置节流圈) 对冲燃烧方式
什么是汽包锅炉、直流锅炉、超临界锅炉和废热锅炉
什么是汽包锅炉、直流锅炉、超临界锅炉和
废热锅炉？
（1）汽包锅炉锅炉给水经省煤器提高水温后进入汽包，然后由下降管经下联箱进入上升管（即水冷壁或炉管），在上升管中，吸收炉膛里的热量成为汽水混合物又回到汽包中，汽水混合物在汽包中进行汽、水分离，分离出的饱和蒸汽导入过热器内被加热为过热蒸汽送去做功。
这一类型炉称汽包锅炉。
（2）直流锅炉是从管束的一端供水，并经长束管子内加热、蒸发、过热，然后在管的另一端产生过热蒸汽的锅炉。
（3）超临界锅炉工作压力超过22.45MPa的锅炉。
在临界压力下，汽水的密度差等于零，因此，无法像汽包锅炉那样利用汽水的密度差建立压头，进行自然循环流动，只有用直流锅炉型式，依靠外部动力（如水泵）进行强制循环流动，所以超临界锅炉实际上都是直流锅炉。
（4）废热锅炉是利用各种工艺过程所产生的废热作为热源来生产蒸汽或热水的锅炉。
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。
超临界直流锅炉运行调整课件
水位的调整
水位调整的重要性
水位是锅炉运行安全的重 要保障，水位异常可能导 致严重事故。
水位调整方法
通过控制给水量、排污量 等手段，保持水位在设定 范围内。
注意事项
避免水位过高导致满水事 故，或水位过低导致缺水 事故。
PART 05
安全运行与维护
安全运行规定
操作人员资质要求
确保操作超临界直流锅炉的人员 具备相应的资质和经验，经过专
PART 07
总结与展望
总结
介绍了超临界直流锅 炉的基本原理和特点
结合实际案例，分析 了超临界直流锅炉运 行中的常见问题及解 决方案
重点阐述了超临界直 流锅炉的运行调整技 术和方法
对未来工作的展望
深入研究超临界直流锅炉的运行特性和优化控制策略，提高锅炉运行效率和经济性
加强超临界直流锅炉的环保性能研究，降低污染物排放，推动绿色发展
运行调整的必要性
保证锅炉安全运行
通过运行调整，可以及时发现并解决 锅炉运行中的问题，避免设备故障和 事故发生，确保锅炉安全稳定运行。
提高锅炉效率
满足负荷需求
随着电力负荷的变化，锅炉需要相应 地进行调整以适应负荷需求。通过运 行调整，可以确保锅炉在各种负荷条 件下稳定运行。
合理的运行调整可以使锅炉在最佳状 态下运行，提高锅炉的热效率和燃烧 效率，降低能耗和污染物排放。
定期检修
根据设备运行状况和磨损情况，制定定期检修计 划，对关键部件进行维修或更换。
防腐措施
采取有效的防腐措施，如涂防锈漆、定期酸洗等 ，以延长设备使用寿命。
常见故障及处理方法
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故障分类
将故障分为机械故障、电气故障、热工故障等， 针对不同类型故障采取相应的处理措施。
超临界直流锅炉主汽压力调整
超临界直流锅炉主汽压力调整摘要：超临界直流锅炉具有发电效率高、高负荷适应性强等优点，是未来大型锅炉发展的方向，汽温、汽压是直流锅炉的主要参数，因此研究其特性特别重要。
超临界直流锅炉是指主蒸汽压力超过22.12MPa的锅炉，通常额定汽压为24.2MPa。
超临界直流锅炉汽压控制主要通过增减锅炉燃烧率和给水量来调整，从而使锅炉蒸发量的变化与机组负荷变动相适应。
本文针对我厂350MW超临界直流锅炉运行中正常加减负荷、机组湿态运行、机组负荷波动过程中汽压调整和汽压的影响因素做了详细分析，并对事故处理情况下汽压调节进行个人讲述。
引言：随着电网调峰能力的加剧，各电厂为了避免响应速率受到考核和争取电网两个细则补偿，不断优化提高AGC响应速率，我厂在AGC方式下负荷大幅波动情况下，汽温、壁温极易超温，且AGC退出频繁。
我厂在AGC方式下减负荷过快时经常会出现主汽压力较负荷对应滑压函数值高1.5-2MPa以上，导致机组深度减负荷后锅炉管壁严重超温、再热汽温跌破510℃，或汽轮机调门开度小于38%，严重者小于33%中调门摆动参与负荷调节，AGC方式下快减负荷对汽压调节造成很大的困难。
因此，本论文在控制各项指标在正常范围的情况下，调整机组主汽压力，确保稳定经济。
1设备概况大唐延安热电厂一期工程装设2X350MW燃煤汽轮发电机组我厂锅炉由哈尔滨锅炉厂制造，型号为：HG-1125/25.4-YM1型，锅炉形式为超临界、一次中间再热、前后墙对冲燃烧、固态排渣、全钢全悬吊结构，紧身封闭布置、直流式煤粉锅炉。
2超临界锅炉汽压调整的意义汽轮发电机组因为在实际运行中处于变工况，此时进入汽轮机的蒸汽参数、流量、排汽装置真空的变化，将会引起各级的压力、温度效率发生变化，不仅影响汽轮机运行的经济性，还将影响汽轮机的安全性。
所以在日常运行中、应该认真监督汽轮机初终参数汽压汽温变化。
2.1蒸汽压力过高的危害：1.主蒸汽压力升高时，要维持负荷不变，需要减小调速汽阀的总开度，会引起调节级动叶过负荷，甚至可能被损坏；严重者会导致汽轮机中调门关闭参与负荷调节；2.末级叶片可能过负荷。
超临界直流锅炉的原理
超临界直流锅炉的原理
超临界直流锅炉是一种高效的发电设备，其原理基于超临界水的特性和直流发电技术。
在传统的锅炉中，水在加热过程中会经历液态、气态两个相态的转变，而超临界直流锅炉则利用超临界水的特性，使水在高温高压下保持单一的超临界状态。
超临界水是指当水的温度和压力超过临界点时，水不再具有明确的液态和气态边界，而呈现出一种介于液态和气态之间的状态。
这种状态下的水具有较高的热导率和低的粘度，使得热能传递更加高效。
超临界直流锅炉利用超临界水的高热导率，将水加热至超临界状态后，通过喷嘴将超临界水喷入喷嘴腔，形成高速的喷射流。
喷射流通过喷嘴后，会经过一个扩散器，使其速度逐渐减小，从而将动能转化为压力能。
然后，喷射流进入涡轮机，推动涡轮机旋转，从而驱动发电机产生电能。
超临界直流锅炉的优势在于其高效率和灵活性。
由于超临界水的特性，锅炉可以在较低的温度下达到高效的热能转换，从而提高发电效率。
此外，超临界直流锅炉还具有较小的体积和重量，适用于各种规模的发电厂。
总的来说，超临界直流锅炉通过利用超临界水的特性和直流发电技术，实现了高效的热能转换和发电。
这种技术在未来的能源领域具有广阔的应用前景。
超临界直流锅炉
超临界锅炉和直流锅炉
超临界锅炉－－从压力 上分类
直流锅炉－－从有无汽 包分类
超临界锅炉一定是直流 锅炉
直流锅炉不一定是超临 界锅炉，可以是亚临界 或以下压力锅炉．
直流炉可以适用于任何压 力，但如果压力太低，则 不如自然循环锅炉，所以 一般应用在P≥16MPa的锅 炉上。当然超（超）临界 参数锅炉必须采用直流型 式
直流锅炉的技术特点
9.汽温调节困难。汽温调节的主要方式是调 节燃料量与给水量之比，辅助手段是喷水 减温或烟气侧调节。由于没有固定的汽水 分界面，随着给水流量和燃料量的变化， 受热面的加热段、蒸发段和过热段长度发 生变化，汽温随着发生变化，汽温调节比 较困难。
直流锅炉工作原理
直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压头的作用下，顺序流过热水段、 蒸发段和过热段受热面一次将给水全部变成过热蒸汽，蒸发区循环倍
高而提高，超临界压力机组比亚临界机组
热效率提高2—3%。
电厂名称
容量 MW
供电煤耗 g/kWh
发电煤耗 g/kWh
厂用电 率%
华能南京电厂
300
324.5
309.8
4.53
华能营口电厂
320
337.2
320.7
4.90
华能伊敏电厂
500
329.5
3l1.2
5.55
国华盘山电厂
500
331.O
3l1.1
直流锅炉的技术特点
7.热惯性小。水冷壁的金属储热量和工质储 热量最小，即热惯性最小，使快速启停的 能力进一步提高，适用机组调峰的要求。 但热惯性小也会带来问题，它使水冷壁对 热偏差的敏感性增强。当煤质变化或炉内 火焰偏斜时，各管屏的热偏差增大，由此 引起各管屏出口工质参数产生较大偏差， 进而导致工形式
600MW超(超)临界直流锅炉概述
直流锅炉
概述
600MW超（超）临界直流锅炉概述
锅炉：高效超超临界变压直流 运行、单炉膛、一次再热、平 衡通风、露天岛式布置、固态 排渣、全钢构架、全悬吊结构、 对冲燃烧方式（四角切圆燃烧 方式）、Π型锅炉，采用三分仓 回转式空预器，取消增压风机， 引风机与增压风机合并。
600MW超（超）临界直流锅炉概述
你学会了吗？
直流锅炉依靠给水 泵的压头将锅炉给 水一次通过预热、 蒸发、过热各受热 面而变成过热蒸汽。
600MW直流锅炉启动ຫໍສະໝຸດ 统锅炉启动系统为内置式和外 置式启动系统，采用简单疏 水扩容式启动系统，包括启 动分离器、立式一体化疏水 扩容器、疏水扩容器排汽管、 启动疏水泵、水位控制阀 （361阀）、流量测量喷嘴、 截止阀、管道及附件等组成。 在正常运行中分离器不与系 统隔离，作为系统流程的一 个部件。
600MW直流锅炉汽水流程
自给水管路出来的水由炉侧一端进入位于尾部竖井后 烟道下部的省煤器入口集箱，水流经水平布置的省煤 器蛇形管后，由省煤器出口集箱端部引出到集中下降 管进入位于锅炉下部左、右两侧的集中下降管分配头， 再通过下水连接管进入螺旋水冷壁入口集箱，经螺旋 水冷壁管、螺旋水冷壁出口集箱、混合集箱，一部分 进入垂直水冷壁入口集箱经垂直水冷壁管、垂直水冷 壁出口集箱后进入水冷壁出口混合集箱，另一部分进 入水平烟道再汇聚到水冷壁出口混合集箱，然后经引 入管引入汽水分离器进行汽水分离。循环运行时从分 离器分离出来的水从下部排进储水罐，水通过启动系 统管道接至疏水扩容器，然后通过疏水泵进入凝汽器 和循环水回水，或直接排到排水槽。分离器出来的汽 进入过热器系统内。进入直流运行时全部工质均通过 汽水分离器进入顶棚管
《超超临界锅炉介绍》课件
《超超临界锅炉介绍》PPT课件
本PPT课件将介绍超超临界锅炉，解释其定义、特点，探讨其工作原理、优点， 以及国内外应用情况和发展趋势。
一、什么是超超临界锅炉
超超临界锅炉是一种高效率燃煤发电锅炉，采用高温高压工况，提高煤燃烧效率和发电效率，并减少对环境的 污染。 超超临界锅炉的特点包括高温高压运行、高效用能、灵活操作、可脱硫、可脱硝和紧凑结构等。
国内应用情况
中国市场广泛应用超超临界锅 炉技术，提升发电效率，改善 环境保护。
国外应用情况
超超临界锅炉技术在美国、日 本等国家也得到了广泛应用， 并不断推动技术进步。
市场前景分析
超超临界锅炉市场前景广阔， 随着能源需求的增长，其应用 将继续扩大。
五、超超临界锅炉的发展趋势
1 技术趋势
超超临界锅炉技术将进一步提高效率、减少排放，并拓展适用范围。
二、超超临界锅炉的工作原理
1
原理介绍
超超临界锅炉利用高温高压水蒸汽的特性，实现高效燃煤发电，提高能源利用效 率。
2
主要部件介绍
超超临界锅炉的主要部件包括锅炉本体、燃烧系统、蒸汽轮机和控制系统等。
3
工作流程
超超临界锅炉的工作流程包括燃烧、水循环、蒸汽生成、送电和烟气处理等步骤过高温高压技术，提高燃煤发 电的效率，降低煤耗。
污染排放小
超超临界锅炉采用先进的烟气处理技术，可以 显著减少污染物的排放。
燃烧效率高
超超临界锅炉中的燃烧系统可以更充分地燃烧 煤炭，提高能源转化效率。
适用范围广
超超临界锅炉适用于各种煤种和不同规模的火 力发电厂。
四、超超临界锅炉的应用
2 市场趋势
超超临界锅炉市场将呈现增长趋势，特别是在新兴经济体和能源需求旺盛的地区。
超临界直流蒸汽锅炉介绍及手烧蒸汽锅炉的燃烧过程
超临界直流蒸汽锅炉介绍及手烧蒸汽锅炉的燃烧过程某锅炉厂生产的DG1900/25.4——II型配600MW型发电机组的超临界直流蒸汽锅炉BMCR工况下，过热蒸汽流量1900 t/h，过热器出口汽25.4Mpa，过热器出口汽温571℃，再热蒸汽流量1607.6 t/h，再热器出口汽压4.71Mpa，再热器出口气压4.52Mpa，再热器进口汽322℃，再热器出口汽温569℃，锅炉省煤器进口给水温度284℃。
该锅炉为超临界参数变压直流本生型锅炉，一次再热，前后墙对冲燃烧单炉膛，尾部双烟道结构，采用挡板调节再热汽温，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。
直流蒸汽锅炉的循环系统启动分离器、贮水罐、下降管、下水连接管、水冷壁上升管、及汽水连接管等组成。
在负荷不小于25%BMCR后，直流运行，一次上升，启动分离器入口具有一定的过热度。
采用内置式启动旁路系统，带启动循环泵或不带启动循环泵的简化启动系统。
蒸汽锅炉炉膛水冷壁分山下两部分，下部水冷壁采用全焊接的螺旋上升膜式管屏，螺旋水冷壁管用了内螺纹管，上部水冷壁采用全焊接的垂直上升膜式管屏，既保证了炉膛的气密性，同时减少工地焊接工作量。
由于同一管带中管子以相同方式绕过炉膛，因此吸热均匀，使得水冷壁出口的介质温度和金属温度非常均匀，为机组调峰安全可靠运行提供了保证。
螺旋围绕与上部垂直水冷壁的过度方式采用中间混合集箱形式。
螺旋水冷壁类似于水平管壁，与垂直水冷壁相比，其自身能支撑的垂直荷载非常小。
因此，在螺旋管圈水冷壁部分采用了可膨胀的带张力版的垂直搭接板支承系统，下部炉膛和冷灰斗的荷载能传递给上部垂直水冷壁，后传递到顶部钢结构板梁。
刚性梁支撑系统包括刚性梁和水平刚性梁，保障了炉膛水冷壁采用悬挂结构，整个水冷壁和承压件向下膨胀。
由于水冷壁的四周壁温比较均匀，因此，水冷壁与垂直搭接之间相对胀差较小，刚性梁与水冷壁相对滑动。
过热器及再热器受热面的布置采用了辐射—对流型，这种布置方式可确保蒸汽锅炉在负荷变化范围内达到额定的蒸汽参数，并获得良好的汽温特性。
超临界直流锅炉
1.3.2 影响水冷壁温的因素及安全运行措施 1.3.2.1 水冷壁内部结垢，吸热减少管子过热发生爆 管，直流锅炉由于没有汽包和汽水分离装置，直流 锅炉不能连续排污，给水带入的盐类除了蒸汽带走 一部分外，其余的部分都将沉积在锅炉的受热面中。 因此，直流锅炉对给水品质的要求很高。锅炉上水 水质Fe＜200 ug/l；溶氧＜7ug/l； PH值9.2～9.5； 硬度0umol/l。点火：Fe＜100μg/kg；PH≤9.2～9.5； 电导率＜1μs/cm。 1.3.2.2 水冷壁管内落入异物，管子堵塞，导致过热 爆管，主要发生在新安装的锅炉和检修后的锅炉。 1.3.2.3 锅炉燃烧变化、煤种变化、受热面不清洁锅 炉结焦等造成壁温超温。
4、什么是锅炉 锅炉是靠喝水吃煤吐汽提供热能的一种 设备。锅炉是由锅和炉两部分组成，锅就象 我们大家家里用来煮饭的锅一样，是用来盛 水的。炉更象老百姓家里的土暖气炉子一样， 在炉子内壁布置管子，里面流动的水被炉火 进行加热，它和发电厂的炉子是大同小异。 只不过土暖气送出的是热水。而发电厂是把 热水通过多级过热器进一步加热变成具有一 定温度压力的蒸汽提供给汽轮机。
1.1
直流锅炉的特点
由于直流锅炉取消汽包，且工质在给水泵压头 的作用下一次性通过各受热面，因此其特点如下。 1.1.1 由于没有汽包，金属耗量少，同时制造、安 装及运输方便。与汽包锅炉相比，同容量同参数的 直流锅炉一般可节约20%-25%的钢材。 1.1.2 由于没有汽包，直流锅炉的水容量及相应 的蓄热能力大为降低，一般约为同参数汽包锅炉的 25%-50%。因此当负荷发生变化时，直流锅炉压力变 化速度也比较快，对外界负荷变化较敏感，这就要 求直流锅炉具有更灵敏的调节控制技术。
水位（过热度）、水冷壁温度、过热器、再热器汽 温和壁温无异常后再增加煤量。 1.3.3.3 在直流工况下, 升降负荷时要注意根据分 离器出口过热度和水冷壁温度及时调整煤水比，维 持分离器出口过热度在20℃～30℃之间，水冷壁温 度在允许范围内，不得缺水运行。 1.3.3.4 分离器出口过热度和水冷壁温度异常升高， 给水自动调整不过来，立即切手动增加给水，降低 燃料量，但调节幅度不可过大，注意观察分离器出 口过热度和水冷壁温度一旦有下降趋势立即减小给 水，保证分离器出口过热度大于10℃，同时注意一 减前过热汽温有一定过热度，防止给水进入过热器 造成汽温突降和汽轮机进水。
超临界锅炉概述
8.直流锅炉热惯性小
• 直流锅炉由于没有汽包，且水冷壁的金属储热量 和工质储热量较小，即热惯性小，使锅炉快速启 停的能力进一步提高，提高了响应电网对变负荷 速率的要求。 • 但热惯性小也会带来问题，它使水冷壁对热偏差 的敏感性增强。当煤质变化或炉内火焰偏斜时， 各管屏的热偏差增大，由此引起各管屏出口工质 参数产生较大偏差，进而导致工质流动不稳定使 个别管壁超温。
二、 “超临界”是什么意思？
• 当流体的压力和温度超过一定的值（临界 点）时，流体会处于一种介乎于液态和气 态的中间态，称为超临界态。 • 对锅炉来说，主蒸汽压力超过临界点压力 （22.115MPa) ，温度超过临界点温度 （374.15℃)的工况，称为超临界锅炉。
超临界压力下朗肯循环过程的T—S图
三、超临界锅炉和直流锅炉 是一回事吗
• 超临界锅炉－－从压力上 分类 • 直流锅炉－－从有无汽包 分类 • 超临界锅炉一定是直流锅 炉 • 直流锅炉不一定是超临界 锅炉，可以是亚临界或以 下压力锅炉。
直流炉可以适用于6MPa的锅炉 上。当然超（超）临 界参数锅炉必须采用 直流型式
• 二、污染排放低，保护环境
公司创优指标： – 低NOx排放＜100mg/m3（“大气准”650mg/m3） – 低SO2排放＜200mg/m3（“大气准”400mg/m3）
五、直流锅炉的技术特点
1.取消汽包，能快速启停
与自然循环锅炉相比，直流锅炉由于没 有厚重的汽包，启动速度得以大大提高， 从冷态启动到满负荷运行，较汽包锅炉 可提高一倍左右。
进入燃烧器的上方。
采用前后墙对冲燃烧方式:避免火焰刷墙，防止炉膛结渣
后墙
热烟气和灰粒冲刷 的几率较小
技术特点：
前墙
消除烟气旋转，单个燃烧器具有良 好的燃料、空气分布，独特的燃烧器喉 口设计结构，能够避免燃烧器区域结渣 和腐蚀。
超临界直流锅炉说明书
超临界直流锅炉说明书国电电力庄河发电厂2×600MW机组HG-1950/25.4-YM3型超临界直流锅炉说明书编号: F0310BT001C051编写:校对:审核:审定：批准:哈尔滨锅炉厂有限责任公司本说明书对国电电力大连庄河发电厂2×600MW机组超临界直流锅炉主要设计参数、运行条件及各系统部件的规范进行了说明，并介绍了由英国三井巴布科克能源公司进行技术引进的超临界本生直流锅炉的技术特点。
本说明书应结合锅炉图纸，计算书等技术文件参考使用。
1. 锅炉容量及主要参数 (1)2. 设计依据 (3)2.1 .............................................................................................................. 燃料32.2 .............................................................................................. 点火及助燃油42.3 ...................................................................................................... 自然条件53 锅炉运行条件 (6)4 锅炉设计规范和标准 (6)5 锅炉性能计算数据表（设计煤种） (8)6 锅炉的特点 (12)7 锅炉整体布置 (14)8 汽水系统 (16)9 热结构 (29)10 炉顶密封和包覆框架 (34)11 烟风系统 (42)12 钢结构（冷结构） (42)13 吹灰系统和烟温探针 (46)14 锅炉疏水和放气（汽） (47)15 水动力特性 (49)附图: (50)国电庄河发电厂的2台600MW——HG-1950/25.4-YM3型锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进英国三井巴布科克能源公司（MB）的技术，进行设计、制造的。
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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。
这两种型式在当代大容t超临界压力锅炉上都得到了广泛采用，二者在水冷壁结构设计、制造和安装等方面各有优缺点，但只要设计合理，都可以满足锅炉运行性能的要求。
质t流速超临界压力锅炉水冷壁管内质量流速的合理选取十分关键，是关系到锅炉安全经济运行的重要因素。
对于螺旋管圈，可以通过合理选择管径、根数和姗旋倾角等来确定合理的质量流速。
对于垂直管圈特别是一次上升式垂直管圈，一般只能采用较小管径(例如尹28或尹32)来满足对质量流速的要求，而且还需要采用内螺纹管解决水冷壁高热负荷区传热恶化的问题。
热偏差超临界压力锅炉在高负荷超临界状态运行时，介质作单相强制流动，对炉膛内的热偏差比较敏感，在水冷壁并联管之间，介质温度或管壁温度会产生较大差值，因此在水冷壁设计时要作热偏差判断和计算。
在水冷壁上部，往往还设置中间混合联箱以减少工质热偏差，防止水冷壁超温或产生过大温差应力.流t分配现代大容量超临界压力锅炉，水冷壁由成百上千根并联管子组成，介质在这些管子中作强制一次性流动，为了保证水冷壁的安全运行，应特别注意并联各管间的流量分配，无论在超临界压力或亚临界压力工作状态，每个水冷壁管中都需要保持足够的冷却流量，使水冷壁安全运行。
超临界压力锅炉起动系统因为超临界压力锅炉是直流锅炉，因此必需配备一套起动系统(见直流锅炉起动系统)，供锅炉在滑参数起动时分离由水冷壁产生的汽水混合物，将饱和燕汽通向过
热器，水则通往除氧器水箱或其它可被利用的地方。
当代超临界压力锅炉起动流量约为25%~35%锅炉最大连续蒸发量(BMCR)。
超临界压力锅炉用钢由于超临界压力锅炉特别是超超临界压力锅炉的汽压、汽温都很高，在确定锅炉参数时首先要考虑高温过热器和高温再热器的用钢问题。
当汽温超过540℃时，超临界压力锅炉高温段受热面就需要采用奥氏体钢种，这些钢材不但要有耐高温强度性能，而且还需要有抗高温氧化的良好性能。
与同容量亚临界锅炉相比，超临界锅炉的各级受热面，通常采用较小直径和较好一档管材，旨在减小管壁厚度，适应调峰需要并延长使用寿命。
超临界压力水冷壁壁温比亚临界压力高得多，达到500‘C以上甚至540‘C，因此需要采用合金钢，例如15CrMn或12Cr1MoV等相应等级的材料。
超临界压力锅炉变压运行现代大容量超临界锅炉都采用变压运行，超临界变压运行锅炉设计时要特别注意受压部件的疲劳寿命计算和分析，不但对高温厚壁部件，而且还要对中温部件如水冷壁及其刚性梁等都要作专门计算。
另外，也要注意锅炉总体性能设计和调温手段，以适应大的调峰范围。
超临界压力锅炉发展概况自20世纪50年代以来，超临界压力锅炉一直处在发展和应用之中，至今全世界已有600多台大型超临界压力锅炉在电厂运行。
超临界压力锅炉的可靠性指标已与亚临界压力锅炉相当。
世界上生产和使用超临界压力锅炉最多的国家是前苏联、美国、日本和德国，已在运行的各国最大机组是1300MW(美国)、1200MW(俄国)、1000MW旧本)和800MW(德国).超临界机组的平均容量已达600MW等级，最大锅炉的蒸发量达4433t/h。
设计参数最高的超超临界压力锅炉以日本和德国最为先进，当代已投运的超超临界变压运行锅炉参数为31.5MPa、569/569/569C，正在研制的有34.5MPa、620/625C参数的锅炉。
中国超临界压力锅炉的发展目前，中国电网中已有10台超临界压力锅炉在运行(2X600MW，4X500MW，4X300MW)，这些锅炉的可靠性和经济性指标都已得到了证实，为中国发展国产超临界锅炉提供了经验，正在建设的还有4台超临界压力锅炉(2x800MW，2X900MW)。
中国对超临界压力锅炉的研究已有十多年历史，在中国发展超临界压力锅炉不但技术上是可行的，经济上也是有利的，。