直流锅炉和汽包锅炉的问题

2025-04-03 20:42:35

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回答1：

直流锅炉
直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率为1。直流锅炉的另一特点是在省煤器、
蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程
的流动阻力均由给水泵来克服。如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵，则可以形成复合循环锅炉。
即在低负荷或者本生负荷以下运行时，由于经过蒸发面的工质不能全部转变为蒸汽，所以在锅炉的汽
水分离器中会有饱和水分离出来，分离出来的水经过循环泵再输送至省煤器的入口，这时流经蒸发部
分的工质流量超过流出的蒸汽量，即循环倍率大于1。当锅炉负荷超过本生点以上或在高负荷运行时，
由蒸发部分出来的是微过热蒸汽，这时循环泵停运，锅炉按照纯直流方式工作。
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，直流炉从冷态启动到满负荷运行，变负荷
速度可提高一倍左右。
（2）适用于亚临界和超临界以及超超临界压力锅炉。
（3）锅炉本体金属消耗量最少，锅炉重量轻。一台300MW 自然循环锅炉的金属重量约为5500t～
7200t，相同等级的直流炉的金属重量仅有4500t～5680t，一台直流锅炉大约可节省金属
2000t。加上省去了汽包的制造工艺，使锅炉制造成本降低。
（4）水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的25％～30％。所需
的给水泵压头高，既提高了制造成本，又增加了运行耗电量。
（5）直流锅炉启动时约有30％额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为了回收启动过程的工质
和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅炉需要设置专门的启动
系统，而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。加上直流锅炉的参
数比较高，需要的金属材料档次相应要提高，其总成本不低于自然循环锅炉。
（6）系统中的汽水分离器在低负荷时起汽水分离作用并维持一定的水位，在高负荷时切换为纯
直流运行，汽水分离器起到一个蒸汽联箱的作用。
（7）为了达到较高的重量流速，必须采用小管径水冷壁。这样，不但提高了传热能力而且节省
了金属，减轻了炉墙重量，同时减小了锅炉的热惯性。
（8）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，进而导致工质流动不稳定或管子超温。
（9）为保证足够的冷却能力和防止低负荷下发生水动力多值性以及脉动，水冷壁管内工质的重
量流速在MCR 负荷时提高到2000 ㎏/（㎡*s）以上。加上管径减小的影响，使直流锅炉的
流动阻力显著提高。600MW 以上的直流锅炉的流动阻力一般为5.4MPa～6.0MPa。
（10）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。
（11）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。
（12）水冷壁可灵活布置，可采用螺旋管圈或垂直管屏水冷壁。采用螺旋管圈水冷壁有利于实现
变压运行。
（13）超临界压力直流锅炉水冷壁管内工质温度随吸热量而变，即管壁温度随吸热量而变。因此，
热偏差对水冷壁管壁温度的影响作用显著增大。
（14）变压运行的超临界参数直流炉，在亚临界压力范围和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。
（15）启停速度和变负荷速度受过热器出口集箱的热应力限制，但主要限制因素是汽轮机的热应
力和胀差。
（16）直流锅炉要求的给水品质高，要求凝结水进行100％的除盐处理。
（17）控制系统复杂，调节装置的费用较高。

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