1、1會計學MW超超臨界機組教材超超臨界機組教材部分超臨界機組可靠性舉例 電廠項目機組容量MW 可用率%美國馬歇爾電廠263088.7（1985年）勃魯斯電廠2112094（1985年）蒙太爾電廠21300連續運行607天AEP電力公司71130平均EAF=83.3韓國保寧電廠50088.92（1994）中國石洞口二廠260091.47（1994）華能南京電廠2300連續運行1700多天（到1998年底電廠項目蒸汽參數機組效率% 投運年份丹麥Vesk電廠407MW25.1MPa,560/560C45.31992法國STAUDINGE廠550MW25MPa,540/560C42.51992德國ROS

2、TOCK電廠559MW25MPa,540/560C42.51994韓國500MW24MPa,538/538C41石洞口二廠600MW24.2MPa,538/566C41.091992西門子設計4001000MW27.5MPa,589/600C451999丹麥擬建設412MW28.5MPa,580/580/580C491998平圩電廠600MW17MPa,537/537C36.91989給水泵給水泵 省煤器省煤器 水冷壁水冷壁 過熱器過熱器 管內三類受熱面無固定分界點管內三類受熱面無固定分界點G 工質流量工質流量 KgDi 工質進口欠焓工質進口欠焓 KJ/Kgq 管子平均熱負荷管子平均熱負荷 K

3、W/m2r 蒸發潛熱蒸發潛熱 KJ/Kgd 管內徑管內徑 m沿直流鍋爐管子工質的狀態和參數不斷變化沿直流鍋爐管子工質的狀態和參數不斷變化)KW(iGdqLrsD D )KW(GrdqLzf )KW(LLLLzfrsgr 二、二、直流鍋爐的特點直流鍋爐的特點 1.本質特點本質特點l無汽包無汽包l工質一次通過各受熱面，強迫流動工質一次通過各受熱面，強迫流動l受熱面無固定界限受熱面無固定界限2.水冷壁中工質流動特點水冷壁中工質流動特點l受熱不均對流動影響受熱不均對流動影響l水動力多值性水動力多值性l有脈動現象有脈動現象l給水泵壓頭大；給水泵壓頭大；3.傳熱過程特點傳熱過程特點在水冷壁中工質干度在水冷

4、壁中工質干度 x 由由0 1，因此第二類傳熱因此第二類傳熱惡化一定出現惡化一定出現4.熱化學過程特點熱化學過程特點要求給水品質高要求給水品質高5.控制調節過程特點控制調節過程特點直流鍋爐對自動控制系統要求高，原因如下直流鍋爐對自動控制系統要求高，原因如下負荷變動時，直流鍋爐的蓄熱能力較低，依靠自身爐水負荷變動時，直流鍋爐的蓄熱能力較低，依靠自身爐水和金屬蓄熱或放熱來減緩汽壓波動的能力較低和金屬蓄熱或放熱來減緩汽壓波動的能力較低 直流鍋爐必須同時調節給水量和燃料量，以保證物質平直流鍋爐必須同時調節給水量和燃料量，以保證物質平衡和能量平衡，才能穩定汽壓和汽溫。所以直流鍋爐對衡和能量平衡，才能穩定汽

5、壓和汽溫。所以直流鍋爐對燃料量和給水量的自動控制系統要求高。燃料量和給水量的自動控制系統要求高。6.啟動過程特點啟動過程特點設有啟動旁路設有啟動旁路啟動速度快啟動速度快在啟動過程中，有工質膨脹現象在啟動過程中，有工質膨脹現象啟動一開始，必須建立啟動流量和啟動壓力啟動一開始，必須建立啟動流量和啟動壓力7.設計、制造、安裝特點設計、制造、安裝特點直流鍋爐適用于任何壓力直流鍋爐適用于任何壓力蒸發受熱面可以任意布置蒸發受熱面可以任意布置節省金屬節省金屬制造方便制造方便2 蒸發受熱面主要形式蒸發受熱面主要形式一、早期采用的形式一、早期采用的形式本生型，即多次串聯垂直上升管屏式本生型，即多次串聯垂直上升管

6、屏式蘇爾壽式，即多行程迂回管屏式蘇爾壽式，即多行程迂回管屏式拉姆辛型，即水平圍繞上升管圈式式拉姆辛型，即水平圍繞上升管圈式式 垂直上升管屏式垂直上升管屏式 1-垂直管屏；垂直管屏；2-過熱器；過熱器；3-外置式過渡區；外置式過渡區；4-省煤器；省煤器；5-空氣預熱器；空氣預熱器； 6-給水如口；給水如口；7-過熱蒸汽出口；過熱蒸汽出口；8-煙氣出口煙氣出口 回帶管屏式回帶管屏式 1-水平回帶管屏；水平回帶管屏；2-垂直回帶管屏；垂直回帶管屏；3-過熱蒸汽出口；過熱蒸汽出口；4-過熱器；過熱器；5-外置式過渡區；外置式過渡區；6-省煤器；省煤器；7-給水入口；給水入口；8-空氣預熱器；空氣預熱器

7、；9-煙氣出口煙氣出口 水平圍繞管圈式水平圍繞管圈式 1-省煤器；省煤器；2-爐膛進水管；爐膛進水管；3-水分配集箱；水分配集箱；4-燃燒器；燃燒器；5-水平圍繞管圈；水平圍繞管圈；6-汽水混合物出口集箱；汽水混合物出口集箱；7-對流過熱器；對流過熱器；8-壁上過熱器；壁上過熱器；9-外置式過渡區；外置式過渡區；10-空氣空氣預熱器預熱器 二、現代直流鍋爐采用的形式二、現代直流鍋爐采用的形式 由于鍋爐向大容量、高參數發展；采用了膜式水冷由于鍋爐向大容量、高參數發展；采用了膜式水冷壁；滑參數運行和給水處理技術發展。因此直流鍋壁；滑參數運行和給水處理技術發展。因此直流鍋爐形式有了很大的變化。爐形式

8、有了很大的變化。 一次垂直上升管屏式（一次垂直上升管屏式（UP型）型）爐膛下部多次上升、爐膛上部一次上升管屏式（爐膛下部多次上升、爐膛上部一次上升管屏式（FW型）型）螺旋圍繞上升管屏式螺旋圍繞上升管屏式 UPUP型垂直上升管屏型垂直上升管屏包括一次上升和上升包括一次上升和上升- -上升上升 一次上升型（一次上升型（a a） 給水一次流經全部四面墻水冷給水一次流經全部四面墻水冷壁管屏，沒有下降管，管屏沿高度分為上、中和下壁管屏，沒有下降管，管屏沿高度分為上、中和下部三個輻射區，各區段之間設有混合器，用以消除部三個輻射區，各區段之間設有混合器，用以消除平行管子間的熱偏差平行管子間的熱偏差 系統簡單

9、，流動阻力小，可采用全懸吊結構，水系統簡單，流動阻力小，可采用全懸吊結構，水力特性較為穩定力特性較為穩定 上升上升- -上升型（上升型（b b） 爐膛下部高熱負荷區域布置爐膛下部高熱負荷區域布置兩個串聯回路，用于提高管內工質質量流速以避免兩個串聯回路，用于提高管內工質質量流速以避免流動異常和傳熱惡化流動異常和傳熱惡化（a a）（）（b b）一次垂直上升管屏式（一次垂直上升管屏式（UP型）型） 多次垂直上升管屏多次垂直上升管屏 爐膛下部高熱負荷區域，爐外加設下降管爐膛下部高熱負荷區域，爐外加設下降管，形成多次垂直上升；在上部較低熱負荷區，仍采用一次垂直上，形成多次垂直上升；在上部較低熱負荷區，仍

10、采用一次垂直上升管屏升管屏 FWFW型垂直上升管屏型垂直上升管屏為多次垂直上升管屏為多次垂直上升管屏 多次垂直上升管屏的特點多次垂直上升管屏的特點 既可保證高熱負荷區有較高的質量流速，達到充分冷卻的目既可保證高熱負荷區有較高的質量流速，達到充分冷卻的目的；又可減少水冷壁的流動阻力的；又可減少水冷壁的流動阻力 有不受熱的下降管，工質流程長，系統阻力較大有不受熱的下降管，工質流程長，系統阻力較大FW型型 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 由若干根水冷壁組成管帶，沿爐膛四面傾斜上升，由若干根水冷壁組成管帶，沿爐膛四面傾斜上升，無水平段，各管帶均勻地分布在爐膛四壁，任一高度上所有管帶的受熱幾無水平段，

11、各管帶均勻地分布在爐膛四壁，任一高度上所有管帶的受熱幾乎完全相同乎完全相同 螺旋管圈型水冷壁的特點螺旋管圈型水冷壁的特點 爐膛四周熱負荷不均不會增爐膛四周熱負荷不均不會增大工貭熱偏差，大工貭熱偏差，熱偏差較小熱偏差較小 可根據需要獲得足夠高的工可根據需要獲得足夠高的工質質量流速，質質量流速，可減輕傳熱惡化可減輕傳熱惡化的影響的影響 工質焓值較高的管段處在熱負荷較低的爐膛上部，工質焓值較高的管段處在熱負荷較低的爐膛上部，對防止管壁超溫對防止管壁超溫有利有利 無下降管及中間聯箱，無下降管及中間聯箱，金屬耗量小金屬耗量小 缺點缺點是大機組沿爐膛高度管帶中各管之間熱偏差較大，制造安裝困難是大機組沿爐膛

12、高度管帶中各管之間熱偏差較大，制造安裝困難，工作量大，承重能力差，懸吊難，工作量大，承重能力差，懸吊難螺旋圍繞上升管屏式螺旋圍繞上升管屏式表表4- -1 螺旋管圈和垂直管圈重量流速的比較螺旋管圈和垂直管圈重量流速的比較項 目螺旋管圈假想的垂直管圈管子規格mm385.628.65.7管間節距mm5443管子根數N3161645重量流速(MCR)kg/m2.s28081316重量流速(37%MCR)kg/m2.s982458螺旋管圈水冷壁的特點螺旋管圈水冷壁的特點w螺旋管圈的一大特點就是能夠在爐膛周界尺寸定的條件下，通過改變螺旋升角來調整平行管的數量，保證容量較小的鍋爐并列管束數量較小，從而獲得足

13、夠的工質重量流速，使管壁得到足夠的冷卻。消除傳熱惡化對水冷壁管子安全的威脅。tLNsinDBC/BHK/BHDBDBC/BHK/BHDB圖4-9 水冷壁總體布置圖 圖4-10 螺旋冷灰斗的結構 3 本機組特點本機組特點一、結構與技術特性一、結構與技術特性本廠本廠600MW機組采用的是機組采用的是DG1950/25.4型直流鍋爐型直流鍋爐 。是東。是東方鍋爐（集團）股份有限公司與日本巴布科克方鍋爐（集團）股份有限公司與日本巴布科克-日立公司及日立公司及東方東方-日立鍋爐有限公司合作設計、聯合制造的日立鍋爐有限公司合作設計、聯合制造的600MW超臨超臨界本生直流鍋爐。該鍋爐為超臨界參數變壓直流本生

14、型鍋界本生直流鍋爐。該鍋爐為超臨界參數變壓直流本生型鍋爐，一次再熱，前后墻對沖燃燒，單爐膛，尾部雙煙道結爐，一次再熱，前后墻對沖燃燒，單爐膛，尾部雙煙道結構，采用擋板調節再熱汽溫，固態排渣，全鋼構架，全懸構，采用擋板調節再熱汽溫，固態排渣，全鋼構架，全懸吊結構，平衡通風，露天布置。吊結構，平衡通風，露天布置。 水冷壁及水循環系統特性水冷壁及水循環系統特性啟動旁路系統特性啟動旁路系統特性二、設計考慮與布置特點二、設計考慮與布置特點設計指導原則設計指導原則布置特點布置特點三、變壓運行優點三、變壓運行優點 爐膛總高度（自進口集箱至頂棚爐膛總高度（自進口集箱至頂棚）為）為62125mm，寬度為，寬度為

15、18816mm、深度為、深度為16576mm 水冷壁在標高水冷壁在標高47882mm處由螺處由螺旋管向垂直管屏的過渡，上部為垂旋管向垂直管屏的過渡，上部為垂直管屏直管屏；下部為螺旋管圈，由下部為螺旋管圈，由316根平行管組成，以雙頭螺旋的形式根平行管組成，以雙頭螺旋的形式盤旋上升，螺旋升角為盤旋上升，螺旋升角為13.9498度度。 螺旋冷灰斗前后墻的垂直傾角為螺旋冷灰斗前后墻的垂直傾角為40，后水冷壁折焰角伸入爐膛的，后水冷壁折焰角伸入爐膛的深度為深度為4368mm（占爐膛深度約（占爐膛深度約14），折焰角上方的出口煙窗的），折焰角上方的出口煙窗的平均高度約平均高度約14000mm左右左右 l

16、-l-水冷壁進口環形集箱；水冷壁進口環形集箱；2-2-螺旋冷灰斗；螺旋冷灰斗；3-3-螺旋管螺旋管圈；圈；4-4-中間混合集箱；中間混合集箱；5-5-垂直管屏；垂直管屏；6-6-折焰角；折焰角；7-7-折焰角出口集箱；折焰角出口集箱；9-9-后水冷壁懸吊管進口集箱；后水冷壁懸吊管進口集箱；10-10-后水冷壁懸吊管；后水冷壁懸吊管；11-11-水冷壁出口集箱；水冷壁出口集箱；12-12-水水冷壁出口連接管道；冷壁出口連接管道；13-13-啟動分離器；啟動分離器；14-14-分離器出分離器出口連接管道口連接管道 省煤器出口的工質省煤器出口的工質爐膛下部環形爐膛下部環形進口集箱進口集箱 螺旋管圈螺

17、旋管圈中間混合集箱中間混合集箱垂直管屏垂直管屏連接管連接管汽水分離器汽水分離器 分離出來蒸汽由分離出來蒸汽由汽水分離器四根引出汽水分離器四根引出管引入過熱器系統；水排入疏水擴容管引入過熱器系統；水排入疏水擴容器實現工質回收器實現工質回收 123456789101112131411過熱器的基本結構示例圖1.鍋筒；2.在爐膛壁上的二行程輻射式過熱器；3. 爐膛出口處屏式過熱器；4. 立式對流過熱器； 5. 臥式對流過熱器； 6. 頂棚過熱器；7. 噴水減溫器； 8. 過熱蒸汽出口集箱；9. 懸吊管進口集箱； 10. 懸吊管出口集箱；11. 過熱器懸吊管； 14. 燃燒器壁孔 分分5級：級：1. 頂

18、棚過熱器頂棚過熱器2. 包墻過熱器包墻過熱器3. 低溫過熱器低溫過熱器4. 屏式過熱器屏式過熱器5. 高溫過熱器高溫過熱器 去高壓缸 去中壓缸 來自高壓加熱器 來自高壓缸 汽水分離器 頂棚過熱器 包墻過熱器 低溫過熱器 屏式過熱器 末級過熱器 低溫再熱器 高溫再熱器 過熱器一級減溫器 過熱器二級減溫器 再熱器減溫器 再熱器系統再熱器系統分分2級：級：低溫再熱器低溫再熱器高溫再熱器高溫再熱器二、汽溫特性及調節二、汽溫特性及調節1.過熱汽溫過熱汽溫影響因素影響因素（有有再再熱熱）（無無再再熱熱）)hh(GGQGBhhQGBhhzrzrzrglnet,args grglnet,args gr 煤水比

19、、給水溫度、過量空氣系數、火焰中心位置、受熱煤水比、給水溫度、過量空氣系數、火焰中心位置、受熱面面 粘污粘污調節特點調節特點調節煤水比為主調節手段；輔以噴水減溫調節煤水比為主調節手段；輔以噴水減溫2.再熱汽溫再熱汽溫三、過熱器運行問題（略）三、過熱器運行問題（略）2 尾部受熱面尾部受熱面 省煤器省煤器后豎井后煙道低過下方，順列布置。后豎井后煙道低過下方，順列布置。給水單側（爐右側）引入，單根下水給水單側（爐右側）引入，單根下水連接管（爐右側）引出。連接管（爐右側）引出。蛇形管：蛇形管：50.87.1（SA-210C），），光管，光管，4管圈繞，橫向節距管圈繞，橫向節距114.3mm，168排，

20、上下兩組逆流布置。排，上下兩組逆流布置。省煤器進口集箱：省煤器進口集箱：50888，SA106C；省煤器出口集箱省煤器出口集箱50888，SA106C。省煤器系統重量由包墻系統引出的汽省煤器系統重量由包墻系統引出的汽吊管懸吊。吊管懸吊。省煤器管束與四周墻壁間設有阻流板省煤器管束與四周墻壁間設有阻流板，每組上兩排迎流面及邊排和彎頭區，每組上兩排迎流面及邊排和彎頭區域設置防磨蓋板。域設置防磨蓋板。 頂棚進口集箱水冷壁前上集箱二級過熱器匯集集箱三級過熱器進口集箱過熱器二級減溫器二級過熱器進口集箱水冷壁凝渣管束水冷壁后墻出口集箱三級過熱器出口集箱高再進口集箱高再出口集箱頂棚出口集箱低再進口集箱低再出口

21、集箱后豎井前墻集箱再熱器減溫器后豎井吊掛管集箱再熱器減溫器后豎井中隔墻集箱一級過熱器出口集箱后豎井吊掛管集箱后豎井后墻集箱剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁剛性梁頂棚出口集箱空氣預熱器空氣預熱器 l采用采用32#,VI型回轉式空氣預熱器，每臺鍋爐配置兩臺三型回轉式空氣預熱器，每臺鍋爐配置兩臺三分倉空預器。分倉空預器。l 轉子直徑為轉子直徑為13506mm，正常轉數為，正常轉數為0.99r/min，預熱器采，預熱器采用反轉方式，即一次風溫低，二次風溫高，用反轉方式，即一次風溫低，二次風溫高， 受熱面自上而受熱面自上而下分為三層，其高度分別為下分為三層，其高度分別為300+80

22、0,800,300mm。l 熱端和中間段蓄熱元件由定位板和波形板交替疊加而成熱端和中間段蓄熱元件由定位板和波形板交替疊加而成，鋼板厚度，鋼板厚度0.6mm，高度為，高度為300+800+800mm,材料為材料為Q215-A.F。冷端蓄熱元件由。冷端蓄熱元件由1.2mm 厚垂直大波紋的定位板和平厚垂直大波紋的定位板和平板構成，高度為板構成，高度為300mm。（冷端蓄熱元件采用低合金耐腐。（冷端蓄熱元件采用低合金耐腐蝕鋼板。）蝕鋼板。） 空氣預熱空氣預熱器分解圖器分解圖空氣預熱器空氣預熱器)1ln2(2wgzwbDqtt)1ln4D(qtt2wgzb )1ln2D(qttt2wmaxgzgzwb

23、D D )1ln4D(qttt2wmaxgzgzb D D 變化規律變化規律超臨界壓力下定壓比熱超臨界壓力下定壓比熱Cp具有最大值時的溫度為具有最大值時的溫度為擬臨界溫擬臨界溫度度或或類臨界溫度。類臨界溫度。 在在臨界溫度臨界溫度和和類臨界溫度類臨界溫度附近，工質的各主要參數發生比附近，工質的各主要參數發生比較大的變化。見圖較大的變化。見圖（a）泡狀流；）泡狀流； （b）彈狀流；）彈狀流； （c）環狀流；）環狀流； （d）霧狀流）霧狀流 推導可得推導可得 D DCBAP23 1r2i11q8iA D D D D 1ri1d2LB D D 1rdqLC22 G = w 特性曲線特性曲線2)w(d

24、Lp2rsrs D D )1 (x12)w(dLLp2rszf D Dw 增加，增加，Lrs增加，增加， Lzf減小，使得減小，使得D減小，相應的減小，相應的 x 也減小；而且也減小；而且x減小影響程減小影響程度比度比w 增加影響程度大。因此，增加影響程度大。因此，w 增加，增加， 1ar46.7i D D 提高蒸發受熱面的壓力提高蒸發受熱面的壓力 水冷壁人口處裝節流圈水冷壁人口處裝節流圈 提高水冷壁入口的質量流速提高水冷壁入口的質量流速 w (1.3-1.5) w*重位壓差的影響對水動力特性的影響有利于水動力特性位壓差的影響對水動力特性的影響有利于水動力特性趨向穩定趨向穩定 g + g 當質

25、量流速增加時，垂直管中重位壓差的影響減少，這時當質量流速增加時，垂直管中重位壓差的影響減少，這時的水動力特性趨向于水平管圈的水動力特性的水動力特性趨向于水平管圈的水動力特性 ;當質量流速當質量流速小時，垂直管中重位壓差的影響大，這時的水動力特性趨小時，垂直管中重位壓差的影響大，這時的水動力特性趨向于自然循環管子的水動力特性向于自然循環管子的水動力特性 。 。動態動態 ：靜態靜態 ： l同一根管子，給水量隨時間作周期性波動，蒸發量也隨同一根管子，給水量隨時間作周期性波動，蒸發量也隨時間作周期性波動，它們的波動相位差為時間作周期性波動，它們的波動相位差為180l脈動是不衰減的脈動是不衰減的 l對于

26、垂直上升管屏，也有管間脈動現象發生對于垂直上升管屏，也有管間脈動現象發生 。且對脈動且對脈動更敏感，更加嚴重更敏感，更加嚴重 ，熱水段、蒸發段、過熱段都在作周熱水段、蒸發段、過熱段都在作周期性波動，在交界處附近壁溫周期性變化，最大波動甚期性波動，在交界處附近壁溫周期性變化，最大波動甚至達到至達到150 ，因而使管子產生疲勞破壞因而使管子產生疲勞破壞 。 。w 加節流圈；采用逐步擴大的管徑（省煤加節流圈；采用逐步擴大的管徑（省煤 器采用較小管徑）器采用較小管徑） 增加呼吸聯箱，呼吸聯箱處使壓力均衡增加呼吸聯箱，呼吸聯箱處使壓力均衡合適的壓力和熱負荷合適的壓力和熱負荷 定義定義pjpiiD DD

27、D pjpjpjpjGAqi D DppppGAqi D D熱負荷分布不均勻。鍋爐爐膛中沿寬度方向煙氣的速度熱負荷分布不均勻。鍋爐爐膛中沿寬度方向煙氣的速度場、溫度場和熱流的分布不均勻是造成水冷壁并聯管組吸場、溫度場和熱流的分布不均勻是造成水冷壁并聯管組吸熱不均勻的主要原因熱不均勻的主要原因 。和機組容量，爐內燃燒、流動工和機組容量，爐內燃燒、流動工況，燃燒器布置和運行方式，負荷變化，煤種變化等有況，燃燒器布置和運行方式，負荷變化，煤種變化等有關。關。l水平管圈水平管圈pppjpjGvzvz 熱負荷的影響熱負荷的影響結構的影響結構的影響工質在受熱面進口處的焓值的影響工質在受熱面進口處的焓值的影

28、響壓力的影響壓力的影響l垂直管圈垂直管圈2pjpjpjPpjpppjpjG)w(zHgv1vzvz 加節流圈加節流圈w 管內工質沿著長度方向吸熱并且含汽率的增加，工質的流管內工質沿著長度方向吸熱并且含汽率的增加，工質的流動結構也相應發生變化。由于流動結構不同，傳熱特性不動結構也相應發生變化。由于流動結構不同，傳熱特性不同，以及管內工質溫度的變化，則管壁溫度也隨之變化同，以及管內工質溫度的變化，則管壁溫度也隨之變化 。)1ln2D(qttt2wmaxgzgzwb D D )1ln4D(qttt2wmaxgzgzb D D 管內工質流動沸騰傳熱工況管內工質流動沸騰傳熱工況 第一類傳熱第一類傳熱 。

29、管內。管內2 2減減小，壁溫升高。小，壁溫升高。 )d/l ,d,p,x,(fqnnlj 第二類傳熱第二類傳熱管內管內2減小，壁溫升減小，壁溫升高高的傳熱的傳熱時，時， 與熱負荷有關。與熱負荷有關。時，時， 與壓力、質量流速和管徑與壓力、質量流速和管徑有關有關第一類傳熱第一類傳熱第二類傳熱第二類傳熱 在在超臨界壓力下傳熱惡化實驗曲線超臨界壓力下傳熱惡化實驗曲線p=23MPa，w = 400kg/(m2.s)1 q=698kW/m2；2 q=6580kW/m2；3 q=465kW/m2；4 q=349kW/m2使用較好的材料使用較好的材料 如如SA213-T23鋼鋼 ，耐溫極限可達耐溫極限可達4

30、60 推遲傳熱惡化推遲傳熱惡化(a)(b)(c) 一、管子燒壞（爆管）一、管子燒壞（爆管）1.影響安全性因素影響安全性因素l水動力多值性水動力多值性l停滯及倒流停滯及倒流l脈動脈動l熱偏差熱偏差l傳熱惡化傳熱惡化l兩相流體分配不均兩相流體分配不均l水平管汽水分層水平管汽水分層l給水品質給水品質l管內工質熱化學問題管內工質熱化學問題l運行操作中問題運行操作中問題2. 防爆措施防爆措施二、熱膨脹問題二、熱膨脹問題保證保證tb 50 與與600MW超臨界機組配套的超臨界直流鍋爐，啟動時間超臨界機組配套的超臨界直流鍋爐，啟動時間 ：冷態啟動冷態啟動 56小時左右小時左右 溫態啟動溫態啟動 23小時小時

31、 熱態啟動熱態啟動 11.5小時小時 極熱態啟動極熱態啟動 1小時小時 單元制機組鍋爐停運類型：單元制機組鍋爐停運類型：滑參數停運滑參數停運定參數停運定參數停運事故停運事故停運鍋爐的啟停過程是一個不穩定的變化過程，過程中鍋爐工況的鍋爐的啟停過程是一個不穩定的變化過程，過程中鍋爐工況的變化很復雜。變化很復雜。鍋爐啟動停運是鍋爐機組運行的重要階段，必須進行嚴密監視鍋爐啟動停運是鍋爐機組運行的重要階段，必須進行嚴密監視，優化各種工況，建立最佳的啟動停運指標，以保證鍋爐安全，優化各種工況，建立最佳的啟動停運指標，以保證鍋爐安全經濟啟停。經濟啟停。 二、直流鍋爐啟動特點二、直流鍋爐啟動特點為保證受熱面安

32、全工作，直流鍋爐為保證受熱面安全工作，直流鍋爐啟動一開始就必須啟動一開始就必須建立啟動流量和啟動壓力建立啟動流量和啟動壓力在啟動過程中，順次出來的工質是水、水蒸汽，為減在啟動過程中，順次出來的工質是水、水蒸汽，為減少熱量損失和工質損失，少熱量損失和工質損失，裝設了啟動旁路系統裝設了啟動旁路系統直流鍋爐沒有汽包，升溫過程可以快一些，即直流鍋爐沒有汽包，升溫過程可以快一些，即直流鍋直流鍋爐啟動快爐啟動快 一、啟動流量和壓力一、啟動流量和壓力啟動時的最低給水流量稱為啟動時的最低給水流量稱為啟動流量啟動流量，它由水冷壁安，它由水冷壁安全質量流速來決定；啟動流量一般為（全質量流速來決定；啟動流量一般為（

33、25%35%）MCR給水流量。給水流量。 鍋爐啟動時的壓力稱為鍋爐啟動時的壓力稱為啟動壓力啟動壓力。不同類型的直流鍋爐建立啟動壓力和啟動流量的方法不同類型的直流鍋爐建立啟動壓力和啟動流量的方法是不同的是不同的 鍋爐類型啟動壓力建立方法水冷壁啟動質量流速建立方法螺旋管圈、內置分離器的直流鍋爐燃燒加熱水冷壁逐漸產汽升壓點火前由給水泵建立啟動流量螺旋管圈、內置分離器的直流鍋爐；有輔助循環泵燃燒加熱水冷壁逐漸產汽升壓點火前由給水泵和輔助循環泵共同建立啟動流量一次上升型直流鍋爐給水泵建立壓力點火前由給水泵建立啟動流量啟動質量流速和啟動壓力建立方法啟動質量流速和啟動壓力建立方法 二、升溫速度二、升溫速度

34、超臨界、大容量直流鍋爐的聯箱、汽水分離器等部件的超臨界、大容量直流鍋爐的聯箱、汽水分離器等部件的壁面較厚，故升溫速度也受到一定的限制壁面較厚，故升溫速度也受到一定的限制 三、啟動水工況三、啟動水工況鍋水中雜質除了來自給水，還有管道系統及鍋爐本體內的鍋水中雜質除了來自給水，還有管道系統及鍋爐本體內的沉積被溶入鍋水。沉積被溶入鍋水。 每次啟動要對管道系統和鍋爐本體進行冷、熱態循環清每次啟動要對管道系統和鍋爐本體進行冷、熱態循環清洗；以保證水工況滿足安全運行要求。洗；以保證水工況滿足安全運行要求。四、受熱面區段變化與工質膨脹四、受熱面區段變化與工質膨脹 直流鍋爐啟動過程水的加熱、蒸發及汽的過熱三個受

35、熱面直流鍋爐啟動過程水的加熱、蒸發及汽的過熱三個受熱面段是逐漸形成的。整個過程歷經三個階段段是逐漸形成的。整個過程歷經三個階段：第一階段：啟動初期，全部受熱面用于加熱水。特點為工第一階段：啟動初期，全部受熱面用于加熱水。特點為工質相態沒有發生變化，鍋爐出水流量等于給水流量。質相態沒有發生變化，鍋爐出水流量等于給水流量。 第二階段：受熱面分為水加熱和水汽化兩個區段。第二階段：受熱面分為水加熱和水汽化兩個區段。 第三階段：鍋爐出口工質變成過熱蒸汽時，鍋爐受熱面形第三階段：鍋爐出口工質變成過熱蒸汽時，鍋爐受熱面形成水成水 加熱、水汽化及蒸汽的過熱三個區段。加熱、水汽化及蒸汽的過熱三個區段。 工質膨脹

36、工質膨脹 由第一階段轉變為第二階段的過渡期，鍋爐排出工質流量由第一階段轉變為第二階段的過渡期，鍋爐排出工質流量遠大于給水流量的現象稱為工質膨脹現象。工質膨脹是直遠大于給水流量的現象稱為工質膨脹現象。工質膨脹是直流鍋爐啟動過程中的重要現象。流鍋爐啟動過程中的重要現象。影響啟動過程汽水膨脹的主要因素：影響啟動過程汽水膨脹的主要因素：啟動壓力、給水溫度、鍋爐蓄水量、燃料投入速度及吸熱啟動壓力、給水溫度、鍋爐蓄水量、燃料投入速度及吸熱量的分配。量的分配。了解工質膨脹特性，為直流鍋爐擬定啟動曲線以使鍋爐安了解工質膨脹特性，為直流鍋爐擬定啟動曲線以使鍋爐安全渡過膨脹期及鍋爐啟動系統設計提供了依據。全渡過膨

37、脹期及鍋爐啟動系統設計提供了依據。 五、熱量與工質回收五、熱量與工質回收 啟動過程中鍋爐排放水、汽量是很大的，造成工質與熱量啟動過程中鍋爐排放水、汽量是很大的，造成工質與熱量的損失。因此，應考慮采取一定的措施對排放工質與熱量的損失。因此，應考慮采取一定的措施對排放工質與熱量進行回收；例如將水回收入除氧水箱或凝汽器，蒸汽回收進行回收；例如將水回收入除氧水箱或凝汽器，蒸汽回收入除氧水箱、加熱器或凝汽器。入除氧水箱、加熱器或凝汽器。 一、一、過熱器旁路；過熱器旁路是針對直流鍋爐單元機組的過熱器旁路；過熱器旁路是針對直流鍋爐單元機組的啟動特點而設置的，為直流鍋爐單元機組特有的系統啟動特點而設置的，為直

38、流鍋爐單元機組特有的系統 汽輪機旁路系統；不但用于直流鍋爐單元機組還用于汽輪機旁路系統；不但用于直流鍋爐單元機組還用于汽包鍋爐單元機組上汽包鍋爐單元機組上 二、二、 功能功能（1）輔助鍋爐啟動）輔助鍋爐啟動（2）協調機爐工況）協調機爐工況（3）熱量與工質回收）熱量與工質回收（4）安全保護）安全保護 類型類型 內置式分離器啟動系統內置式分離器啟動系統外置式分離器啟動系統外置式分離器啟動系統內置式分離器啟動系統大致可分為：內置式分離器啟動系統大致可分為：（1）擴容器式（大氣式、非大氣式）擴容器式（大氣式、非大氣式2種）種）（2）啟動疏水熱交換器式）啟動疏水熱交換器式（3）再循環泵式（并聯和串聯）再

39、循環泵式（并聯和串聯2種）種）石洞口二電廠石洞口二電廠1、2號機組啟動旁路系統號機組啟動旁路系統1-除氧器水箱；除氧器水箱；2-給水泵；給水泵；3-高壓加熱器；高壓加熱器；4-給水調節閥；給水調節閥；5-省煤器、水冷壁；省煤器、水冷壁；6-啟動分離器；啟動分離器；7-過熱器；過熱器；8-再熱器；再熱器；9-高壓旁路閥；高壓旁路閥；10-再熱器安全閥；再熱器安全閥；11-低壓旁路閥；低壓旁路閥；12-大氣擴容器；大氣擴容器；13-疏水箱；疏水箱；14-疏水泵；疏水泵；15-冷凝器；冷凝器；16-凝結水泵；凝結水泵；17-低壓加熱器低壓加熱器 帶啟動疏水熱交換器的啟動系統帶啟動疏水熱交換器的啟動系

40、統1-除氧器水箱；除氧器水箱；2-給水泵；給水泵；3-壓加熱器；壓加熱器；4-給水調節閥；給水調節閥；5-啟動疏水熱交換器；啟動疏水熱交換器；6-省煤器；省煤器；7-水冷壁；水冷壁；8-啟啟動分離器；動分離器；9-分離器水位控制閥分離器水位控制閥(ANB閥閥) ；10-分離器水位閥分離器水位閥 （AN閥）；閥）；11-分離器疏水閥（分離器疏水閥（AA閥）；閥）；12-疏水箱；疏水箱；13-冷凝器；冷凝器；14-疏水泵；疏水泵；15-低壓加熱器；低壓加熱器；16-旁路隔絕閥旁路隔絕閥 2種再循環泵啟動系統的布置種再循環泵啟動系統的布置1-給水調節閥；給水調節閥；2-旁路給水調節閥；旁路給水調節閥

41、；3-再循環泵；再循環泵；4-流量調節閥；流量調節閥；5-混合器；混合器；6-省煤器；省煤器；7-水冷壁水冷壁8-啟動分離器；啟動分離器；9-疏水和水位調節閥疏水和水位調節閥 西西柏柏坡坡電電廠廠啟啟動動旁旁路路系系統統 啟動分離器 省煤器 L P 水冷壁 IP 末級過熱器 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 HP 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器 除氧器 鍋爐給水泵 給水調節閥 啟動分離器 貯水罐溢流調節閥 高壓汽機旁路閥 低壓汽機旁路閥 高溫再熱器 低溫再熱器 高壓汽機 中壓汽機 低壓汽機 三、某電廠三、某電廠DG1900/25.4-II1型超臨界

42、機組直流鍋爐啟動系統型超臨界機組直流鍋爐啟動系統 由由啟動分離器、貯水罐、水位控制閥（啟動分離器、貯水罐、水位控制閥（361閥）閥）等組成。等組成。 的冷態啟動的冷態啟動 一、一、二、二、三、三、 L P IP HP 啟動分離器 省煤器 水冷壁 末級過熱器 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器 除氧器 鍋爐給水泵 給水調節閥 啟動分離器 貯水罐溢流調節閥 高壓汽機旁路閥 低壓汽機旁路閥 高溫再熱器 低溫再熱器 高壓汽機 中壓汽機 低壓汽機 1 1）低壓管路）低壓管路清洗：清洗：確認各閥門狀確認各閥門狀態（開或閉）態（開或

43、閉）開啟冷凝水泵開啟冷凝水泵清洗冷凝器和清洗冷凝器和除氧器之間的低除氧器之間的低壓管路壓管路持續清洗直至持續清洗直至冷凝器入口水混冷凝器入口水混濁度低于濁度低于 3 ppm3 ppm 2 2）爐前段清洗：）爐前段清洗：清洗高壓加熱器段管路。清洗高壓加熱器段管路。 L P IP HP 啟動分離器 省煤器 水冷壁 末級過熱器 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器 除氧器 鍋爐給水泵 給水調節閥 啟動分離器 貯水罐溢流調節閥 高壓汽機旁路閥 低壓汽機旁路閥 高溫再熱器 低溫再熱器 高壓汽機 中壓汽機 低壓汽機 3 3）鍋爐上水

44、）鍋爐上水對鍋內加水；對鍋內加水；加水至水位到達啟動分離器貯水罐預標高。加水至水位到達啟動分離器貯水罐預標高。4) 4) 爐水啟動排污循環爐水啟動排污循環用輔助蒸汽加熱除氧器，保證除氧器出口水溫在用輔助蒸汽加熱除氧器，保證除氧器出口水溫在8080左右；左右；繼續向鍋內加水。同時打開啟動排污閥排（繼續向鍋內加水。同時打開啟動排污閥排（361361閥）放爐水直至啟動分離器出口水優質于下列指標值：閥）放爐水直至啟動分離器出口水優質于下列指標值：鐵質鐵質 500 ppb 500 ppb 或渾濁度或渾濁度 3 ppm3 ppm油脂油脂 1 ppm1 ppmpHpH值值 9.59.5 L P IP HP

45、啟動分離器 省煤器 水冷壁 末級過熱器 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器 除氧器 鍋爐給水泵 給水調節閥 啟動分離器 貯水罐溢流調節閥 高壓汽機旁路閥 低壓汽機旁路閥 高溫再熱器 低溫再熱器 高壓汽機 中壓汽機 低壓汽機 5)5)爐水循環爐水循環保持爐水循環直至省煤器入口水質優于下列指標值：保持爐水循環直至省煤器入口水質優于下列指標值：電導率電導率 1 1 s/cm s/cm Fe Fe 100 pb 100 pbpHpH值值 9.3 9.3 9.5 9.5 L P IP HP 啟動分離器 省煤器 水冷壁 末級過熱器

46、 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器 除氧器 鍋爐給水泵 給水調節閥 啟動分離器 貯水罐溢流調節閥 高壓汽機旁路閥 低壓汽機旁路閥 高溫再熱器 低溫再熱器 高壓汽機 中壓汽機 低壓汽機 6) 6) 燃燒器點火燃燒器點火 確認啟動油管路狀態。啟動通風系統，保證二次風量大于確認啟動油管路狀態。啟動通風系統，保證二次風量大于3737B-MCRB-MCR風量；風量； 啟動鍋爐給水泵（啟動鍋爐給水泵（BFPBFP）；）； 維持鍋爐給水流量高于維持鍋爐給水流量高于25%B-MCR25%B-MCR流量并重置鍋爐主燃料（流量并重置鍋爐

47、主燃料（MFTMFT）；）； 當省煤器入口水質條件達到下列要求時，燃燒器點火；當省煤器入口水質條件達到下列要求時，燃燒器點火；電導率電導率 1 1 s/cm s/cm Fe 100 pbFe 100 pbPH 9.3PH 9.39.59.5 當因爐水量的增加導致分離器水位變高時，打開汽水分離器貯水罐溢流調節當因爐水量的增加導致分離器水位變高時，打開汽水分離器貯水罐溢流調節閥，維持分離器貯水罐水位。閥，維持分離器貯水罐水位。 L P IP HP 啟動分離器 省煤器 水冷壁 末級過熱器 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器

48、除氧器 鍋爐給水泵 給水調節閥 啟動分離器 貯水罐溢流調節閥 高壓汽機旁路閥 低壓汽機旁路閥 高溫再熱器 低溫再熱器 高壓汽機 中壓汽機 低壓汽機 7)7)鍋爐升溫加壓鍋爐升溫加壓 當分離器中產生蒸汽時，汽機旁路閥當分離器中產生蒸汽時，汽機旁路閥、應處在自動操作狀態；應處在自動操作狀態； 燃料量調節燃料量調節閥閥控制控制燃料量提升鍋爐溫度；燃料量提升鍋爐溫度； 開啟啟動分離器貯水罐溢流調節閥開啟啟動分離器貯水罐溢流調節閥，維持維持啟動啟動分離器分離器貯水罐貯水罐水位；水位； 主蒸汽壓力達到最主蒸汽壓力達到最低低要求壓力時，要求壓力時，高壓高壓汽機旁路閥控制主蒸汽壓力；汽機旁路閥控制主蒸汽壓力； 通過通過低壓汽機旁路閥低壓汽機旁路閥的的調節使再熱蒸汽壓力達到要求值。調節使再熱蒸汽壓力達到要求值。 L P IP HP 啟動分離器 省煤器 水冷壁 末級過熱器 屏式過熱器 低溫過熱器 冷凝器 啟動分離器貯水罐 啟動排污 高壓 加熱器 冷凝水泵 冷凝水凈化器 低壓 加熱器 除氧器