锅炉原理作业

1.简述超临界压力锅炉的特点及在我国的发展

(1)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。另外，为了达到较高的质量流速，必须采用小管径水冷壁，较相同容量的自然循环锅炉超临界直流锅炉本体金属耗量最少，锅炉重量轻，但由于蒸汽参数高，要求的金属等级高，其成本高于自然循环锅炉。

超临界机组具有无可比拟经济性，单台机组发电热效率最高可达50%，每kW/h煤耗最低仅有255g（丹麦BWE公司），较亚临界压力机组（每kW/h煤耗最低约有327g左右）煤耗低；同时采用低氧化氮技术，在燃烧过程中减少65%的氮氧化合物及其它有害物质的形成，且脱硫率可超98%，可实现节能降耗、环保的目的。

(2)超临界压力锅炉在我国的发展:我国发展超临界机组是通过引进国外技术或合作制造的策略，逐步实现主设备国产化和批量化，加快国内开发、研制超临界机组的步伐。为了加快超临界机组的发展，我国技术开发和引进的力度不断加大，建立了600MW级超临界火电机组国产化的依托工程，为我国电力设备制造业的技术进步创造了条件。目前我国的发电机组已进入大容量、高参数的发展阶段，近10多年来已从国外引进了7800MW常规超临界机组(不包括后石电厂已投运4×600MW)，分别是华能石洞口二厂2×600MW，华能南京电厂2×300MW，华能营口电厂2×300MW，华能伊敏电厂2x500 MW，盘山电厂2x500MW，绥中电厂2×800MW，外高桥电厂2x900MW，这些机组具有较高的技术性能，在提高发电煤炭利用率和降低污染方面发挥了一定的作用，也为我国超临界机组的运行积累了

经验。中国华能公司在沁北电厂建设2x600MW超临界机组已于2004年投运，为我国自行研制、开发大型超超临界发电机组奠定了基础。

2.简述循环流化床锅炉的结构及作用。

循环流化床锅炉的结构：锅炉采用单锅筒，自然循环方式，总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周有膜式水冷壁组成。自下而上，依次为一次风室、浓相床、悬浮段、蒸发管、高温过热器、低温过热器及高温省煤器。尾部竖井采用支撑结构，由上而下布置低温省煤器及管式空气预热器。两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬，前部竖井用敖管炉墙，外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙，由八根钢柱承受锅炉全部重量。

各部分作用：

（1）燃烧系统：燃烧系统主要有给煤装置、排渣装置、给石灰石装置、硫回收装置尾气及合成驰放气燃烧系统、布风装置和点火系统。

（2）炉膛水冷壁系统：吸收热量使水逐步变成水蒸气，防止炉墙和受热面结渣，保护炉墙减轻锅炉重量。

（3）物料循环系统：包括旋风分离器、立管和回料阀

a)旋风分离器：不完全燃烧物料回收再燃烧。

b)立管：分离器与回料阀之间的回料管立管，是输送物料，体统密封，产生一

定的压头防止回料风或炉膛烟气从分离器下进出。与回料阀配合使物料能够由低压向高压出连续稳定的输送。

c)回料阀：通过改变通气量改变回料量。

（4）汽水系统：给水管道→省煤器→汽包→下降管→水冷壁→汽包→尾部汽冷包墙管→低温过热器→一级喷水减温器→炉内屏式过热器→二级喷水减温器→高温过热器→集汽集箱

a)给水管道：给水操纵台为二路管道给水。

b)省煤器：是利用锅炉排烟的热量加热锅炉给水的热交换装置，是锅炉给水的

主要受热面。

c)汽包：是汇集炉水和饱和蒸汽的圆筒形容器，具有一定的水容积。与下降管、

水冷壁相连，组成自然循环系统。汽包既接受省煤器来的给水，向过热器输送饱和蒸汽。汽包是加热、蒸发、过热三个过程的分界点。

d)减温器：采用喷水减温，将水直接喷入过热蒸汽中，水吸收蒸汽的热量后蒸

发，达到降低蒸汽温度的目的。