超临界锅炉及亚临界锅筒锅炉的可靠性比较.doc

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1、超临界锅炉及亚临界锅筒锅炉的可靠性比较欧云翔摘要：本文通过对超临界机组与亚临界机组进行比较分析，体现出超临界机组对我国火电机组煤耗长期高居不下的局面有转变的作用，体现出发展国产大容量的超临界火电机组的必要性，对达到煤电机组“高效、节能、环保”的目标的推动作用。关键词：超临界；亚临界；机组；特点引言在当今社会要求节约能源的条件下，技术成熟的大容量亚临界、超临界和超超临界机组将是我国清洁煤发电技术的主要发展方向，也是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重等问题的比较现实和有效的途径。1.亚临界和超临界锅炉基本型式及工作原理1.1基本型式电厂锅炉按工质在

2、蒸发受热面内的流动方式可以将锅炉分成：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。1.2亚临界锅炉均可以采用上述三种型式1.2.1自然循环锅炉蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉，称为自然循环锅炉。1.2.2控制循环锅炉控制循环锅炉的循环系统在水冷壁上升管的人口处加装了节流圈，目的是调节各根上升管中的流量分配，避免在蒸发系统中出现多值性、脉动、停滞及倒流等循环故障，以及减轻水冷壁管子的热偏差。1.2.3直流锅炉给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉，称为直流锅炉，直流锅炉的特点是

3、没有汽包，整台锅炉由许多管子并联，然后用联箱连接串联组成。在给水泵压头的作用下，工质依顺序一次通过加热、蒸发和过热受热面。进口的工质是水，出口工质则是符合设计要求的过热蒸汽。由于所有受热面内工质流动是靠给水泵的压头来推动的，所以在直流锅炉中，受热面中工质都是强制流动。直流锅炉既可用于临界压力以下的锅炉，又可用于临界压力以上的锅炉，而超临界压力时只能采用直流锅炉。2.超临界锅炉与亚临界锅炉的特点比较超临界机组与亚临界机组相比，其最大的区别就在于它的启动及控制系统。2.1直流锅炉的启动系统2.1.1直流锅炉启动过程的主要问题直流锅炉无储存汽水的厚壁部件，

4、为了保证水冷壁的冷却，启动一开始就必须不断地向锅炉送进给水。如果启动流量按30％额定流量计算，一台容量为2102t/h的660MW锅炉启动初期就需要约600t/h的启动流量。这样多的给水流量既要经过水质的化学处理，又要在锅炉内吸收燃料燃烧放出的热量，如果不利用，既会造成软化水的大量浪费，又会造成水质处理过程运行费用和热量的浪费。因此，直流锅炉有必要设置专门的回收工质与热量的系统，这种系统就是直流锅炉的启动系统。对于单元机组的成套启动，为了尽可能缩短汽轮机的启动时间，必须使直流锅炉的启动和汽轮机的启动能够密切配合。这就是说，锅炉送出的过热蒸汽参数应该按

5、照汽轮机启动的要求逐渐提高。直流锅炉启动过程中存在汽水的热膨胀问题，热膨胀不但会导致水冷壁管内的水动力不稳定，还会导致过热器出口的蒸汽达不到额定参数，甚至出现蒸汽带水，危及机组安全运行。2.2启动系统的作用建立启动压力和启动流量，保证给水连续地通过省煤器和水冷壁，尤其是保证水冷壁的足够冷却和水动力的稳定性。在机组启动过程中，实现锅炉各受热面之间和锅炉与汽轮机之间工质状态的配合。单元机组启动过程初期，汽轮机处于冷态，为了防止温度不高的蒸汽进入汽轮机后凝结成水滴，造成叶片的水击，启动系统应起到固定蒸发受热面终点，实现汽水分离的作用。从而使给水量调节、气温

6、调节和燃烧量调节相对独立，互不干扰。2.3超临界参数机组直流锅炉启动系统的分类、组成及比较2.3.1直流锅炉启动系统的分类及组成超临界参数机组的内置式分离器启动系统主要可以分为扩容器型、带疏水热交换器和带循环泵型三种。三种系统虽然在系统构成上有所区别，但动态特性基本相同。图1大气扩容式启动系统简图启动系统主要由内置式启动分离器、分离器疏水阀(AA阀)、水位控制阀(AN阀)和水位旁路阀(ANB)、大气式扩容器、疏水箱、疏水泵等组成(启动系统见图)。分离器布置在炉膛水冷壁出口；在启动或低负荷运行过程中，当负荷低于37％MCR时，分离器的作用就相当于厚壁部

7、件炉的厚壁部件，但分离出的水通过AA、AN和ANB三个阀门分别送入疏水扩容器和除氧器，进行工质和热量回收。当负荷高于37％MCR时，汽水分离器中全部是蒸汽，呈干态运行；此时内置式分离器相当于一个蒸汽联箱。 图2带疏水热交换器的启动系统简图锅炉内置式启动系统包括启动分离器、扩容器、疏水热交换器、贮水箱、水位控制阀、截止阀、流量测量孔板、管道及附件等组成。图3带循环泵的启动系统简图锅炉内置式启动系统包括启动分离器、扩容器、再循环泵、贮水箱、水位控制阀、截止阀、流量测量孔板、管道及附件等组成。锅炉带再循环泵的启动系统为带再循环泵的内置式启动系统，锅炉设一台

8、再循环泵和二只内置式启动分离器，并设有水位控制阀、电动闸阀以及直流负荷后的暖管系统(含调节阀)等。2.4三种