超臨界鍋爐的主要特點
1. 取消汽包,能快速啟停。與自然循環鍋爐相比,直(zhí)流鍋爐從冷態啟動到滿負荷運行,變負荷速度可提高一倍左右。
2. 在(zài)超臨界壓力範圍內運行的直流鍋爐水冷壁(bì)管內工(gōng)質溫(wēn)度隨吸(xī)熱量而變(biàn),即管壁溫度隨吸熱量而變。因此,熱偏差對水冷壁管壁溫度的影響作用增大。
3. 鍋爐本體金屬消耗量小,鍋爐質量(liàng)小(xiǎo),降低鍋爐製造成本。
4. 水冷壁流動阻力(lì)全部依靠給水泵來克服,這部(bù)分阻力約占汽水(shuǐ)流(liú)程全部阻力的35%左(zuǒ)右。所需的(de)給水泵壓(yā)頭高,既提高了製造成本,又增加了運行耗電量。
5. 啟(qǐ)停(tíng)速度和(hé)變負荷速率受(shòu)到過(guò)熱器出口聯箱的應力限製,但主要限製因素(sù)是汽輪機的熱應力和脹差。
6. 變(biàn)壓運行(háng)的超臨界參(cān)數直流鍋爐,在亞臨界壓力(lì)範圍和超臨界壓力範圍內工作時,都存在(zài)工質的熱(rè)膨脹現象,但在溫態、熱(rè)態、極熱態啟動階段(duàn)汽水膨脹量。同時(shí),在亞臨界壓力低幹度區可能出現膜態沸騰。因此,任何階段都必須限製水冷壁壁溫飛升。
7. 為(wéi)了達到較高(gāo)的(de)質量流(liú)速,必須采用小管徑水冷(lěng)壁。這樣不但提高了傳(chuán)熱能力,而且節省金屬,減(jiǎn)小了爐牆質量,同時減小(xiǎo)了鍋爐(lú)熱慣性,鍋(guō)爐蓄熱量(liàng)變小,加快啟動速度。
8. 采用複合變壓運行的(de)超臨界本生直流鍋爐,隨(suí)著負荷的降低,過熱器出(chū)口汽壓將逐步降低,在更低的負荷(hé)時,將在亞臨界參數(shù)下運行(háng),鍋(guō)爐各部份(省煤段、蒸發段、過熱和再(zài)熱段)的吸熱量和比率都發生(shēng)著動態變化,特別是蒸發段,每公斤的工質要(yào)吸(xī)收更多的熱量,須注意升降負荷時,出現的過燒(over firing)和欠燒(under firing)現象的影響。
9. 隨著負荷降低,工作條件極為惡劣的(de)水冷壁中,質量(liàng)流速也按(àn)比例下降。在直流方式下,工質流動的穩定(dìng)性受到影響,為了防止出現流動多值性、脈動等不穩定現象(xiàng),須限定直流運(yùn)行(háng)負荷時的質(zhì)量流速。
10. 在進入臨界壓力點以下低負荷運行時,與亞臨界機組一(yī)樣,必須重(chóng)視水冷壁管內兩相流的傳熱和流動,要防止發(fā)生膜態沸騰導致水冷壁管金屬超溫爆管。
11. 由於降低負荷後,省煤器段的吸熱(rè)量減少,按MCR工況設計布(bù)置的省(shěng)煤器在低(dī)負荷(hé)時有可能出現出口處汽化,它將影響水冷壁流量分配,導致流動(dòng)工況惡化,故須限製(zhì)省煤器的(de)吸熱量。
12. 負荷降低後,爐膛水冷壁的吸熱不均將加大,須注意(yì)防止因水冷壁管圈吸(xī)熱不(bú)均導致溫度偏差增(zēng)大。
13. 在整個變壓運行中,蒸發點的變化(huà),使單相和兩相區水冷壁金屬溫度將變(biàn)化,須注意水冷壁(bì)及其剛性梁體係的(de)熱膨(péng)脹設(shè)計,並防止頻繁變化引(yǐn)起承壓件上出現疲勞破壞。
14. 由於壓力降低,飽和(hé)汽溫下降,煙氣和蒸汽之間的溫差(chà)增加(jiā),過熱器的(de)焓增比定壓運行機組(zǔ)要大,又促使汽溫進一步升高,故(gù)須考慮較大的減溫器容量,同時還要保證各種負荷下(xià)的噴水量。
15. 直流鍋爐要求的給水品質高(gāo),要求凝結水進行100%的除鹽(yán)處理(lǐ)。在啟動階段,對於鍋爐的(de)受熱麵及給水(shuǐ)係統管道應進行化學(xué)清洗,將含鐵量不符合要求的工(gōng)質通過旁路係統直接排往凝汽器,避免三氧化二鐵等固體顆粒對汽輪機動葉片和靜(jìng)葉片造成侵蝕。控製係統複雜,調節裝置費用較(jiào)高。