第11章直流锅炉——锅炉原理课件.ppt

超临界直流锅炉
一、超临界锅炉工作原理

工质依靠给水泵的压头一次通过预热、蒸发、过热各受热面而加热成为过热蒸汽。
给水流量 G = 蒸发量 D
给水泵省煤器水冷壁过热器

本质特点
无汽包
工质一次通过各受热面,强迫流动
受热面无固定界限
水冷壁中工质流动特点
受热不均对流动影响
水动力多值性
有脉动现象
给水泵压头大
传热过程特点
在水冷壁中工质干度 x 由01,因此第二类传热恶化一定出现
热化学过程特点
要求给水品质高
控制调节过程特点
直流锅炉对自动控制系统要求高,原因如下:
负荷变动时,直流锅炉的蓄热能力较低,依靠自身炉水和金属蓄热或放热来减缓汽压波动的能力较低
直流锅炉必须同时调节给水量和燃料量,以保证物质平衡和能量平衡,才能稳定汽压和汽温。所以直流锅炉对燃料量和给水量的自动控制系统要求高。
启动过程特点
设有启动旁路
启动速度快
在启动过程中,有工质膨胀现象
启动一开始,必须建立启动流量和启动压力
设计、制造、安装特点
直流锅炉适用于任何压力
蒸发受热面可以任意布置
节省金属
制造方便
二、超临界锅炉的水动力特性
水的临界状态点的参数:, 。当水蒸汽参数值大于上述临界状态点的压力和温度值时,则称其为超临界参数。
当水的压力到超临界压力以上时,工质特性发生较大的变化,汽水密度差趋于0,在饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在。与较低参数的状态不同,这时水的传热和流动特性等也会存在显著的变化。
滑压运行时,压力可能为亚临界压力及以下。

超临界压力下定压比热Cp具有最大值时的温度为拟临界温度或类临界温度。
在临界温度和类临界温度附近,工质的各主要参数发生比较大的变化。
25MPa下物性参数

超临界直流锅炉在直流负荷以下和启动过程中,炉膛水冷壁进口为未饱和水,出口为汽水混合物,由于两相介质密度的差异,将可能出现水动力不稳定问题,主要表现为多值性和脉动。
多值性
在亚临界压力下,在汽水双相蒸发区内,同一片管组的各管子在相同的压差下运行,管组中的管子结构和受热情况均相同,不同管子内的介质流量的大小和流动方向可能表现出很大的差异,在同一压差下会出现3种不同的流量,并联蒸发管发生多值性流动时,部分流量小的管子出口工质温度过高而引起管壁超温。因此在设计时将根据管组的结构参数和热负荷进行阻力计算,然后作出流动特性曲线来判断是否具有多值性。
水平管圈特性方程
在一定的热负荷下,管屏的压差与质量流量的关系式。
管内工质流动阻力ΔP = ΔP lz = ΔP rs + ΔPzf