丰鹤电厂600MW机组特性绪论.doc

600MW机组与300MW机组各系统之间的主要差异 直流炉设置专门的启动旁路系统 直流炉配置汽水分离器和疏水回收系统 启动前锅炉要建立启动压力和启动流量 螺旋管圈水冷壁 螺旋式水冷壁管屏是西德、瑞士等国家为适应变负荷运行的需要而发展起来的。水冷壁四面倾斜上升，由于水平管圈承受荷重的能力差，因此有的锅炉在其上部使用垂直上升管屏，就可以采用全悬吊结构。由于炉膛上部的热负荷已经降低，管壁之间温差已经不大，采用垂直管屏也不会造成膜式水冷壁的破坏。 螺旋围绕上升管屏的优点： 由于水冷壁四面倾斜上升，水平管屏吸热比较均匀，因此可以不设置中间混合联箱，在滑压运行时，没有汽水混合物分配不均的问题，所以能够变压运行，快速启停，能适应电网负荷的频繁变化，调频性能好。 螺旋管圈热偏差小，适用于采用膜式水冷壁，工质流速高，水动力特性比较稳定，不易出现膜态沸腾，又可防止产生偏高的金属壁温。 管系简单，流程总长度短，汽水系统水阻力小。 蒸发受热面采用螺旋管圈时，管子数目可按设计要求而选取，不受炉膛大小的影响，可选取较粗管径以增加水冷壁的刚度。 螺旋管圈对燃料的适应范围比较大，可燃用挥发份低、灰份高的煤。 螺旋围绕上升管屏的缺点： 安装、制造和支吊困难，现场施工工作量大。 国内应用情况： 这种水冷壁形式是目前比较流行的一种形式，也是超临界压力锅炉水冷壁形式的一个发展方向，国内超临界机组采用较多，我国引进的第一台超临界压力机组华能石洞口发电厂的锅炉就是采用的这种形式，也可以说这种形式代表了超临界锅炉水冷壁的发展方向。目前超临界压力直流锅炉炉膛水冷壁管圈有两种基本形式：垂直上升管圈和炉膛下部是螺旋管圈而上部是垂直管圈。 内螺纹管 所谓内螺纹管，就是在管内壁上开出单头或者多头螺旋形槽道的管子。它可以改善传热，并且防止或者推迟传热恶化的发生。当发生传热恶化时，它也具有强化传热的功能，能够降低壁温以及减轻发生传热恶化的后果，内螺纹管结构如图6－3所示． 内螺纹管改善传热的机理 有关内螺纹管能够改善传热的机理目前的研究并不是非常彻底，但是一般来说，一共有三个可能的原因。考虑流体在管子中的流动特性，可以分析出其中的两个原因，那就是内螺纹使管子的内壁产生的螺旋流和边界层分离流。如图2.3-17所示，螺旋流使流体与管壁的相对速度增加，能够减薄层流底层的厚度。螺旋流产生的离心力能够将蒸汽中夹带的液滴甩回壁面，从而推迟壁面干涸的出现。边界层分离流的主要作用是搅动边界层，使该处流体倾向混合均匀。因此，采用这样的结构使流体旋转之后，在快发生第一类传热恶化的时候，它可以搅动流体拖延汽膜的生成，防止膜态沸腾；在快发生第二类传热恶化的时候，它能够将蒸汽中夹带的液滴甩回壁面，推迟干涸的出现。内螺纹可以改善传热的第三个原因是传热面积增大，一般来说，内螺纹管比相同直径的光管可以增大表面积20％～25％。综合这些效应，内螺纹管因此可以提高管内的流动换热系数，提高临界热流密度，延缓传热恶化的发生。并且即使发生了传热恶化，它也能够保持改善传热的特性，有效地降低壁温。 图7－2 内螺纹管改善传热示意图 水冷壁传热恶化与预防 在亚临界压力下，占主导地位的传热机理是沸腾传热，再加上一些强制对流效应。发生对流沸腾传热恶化时，一般分两种类型：一类是在欠热区或者低干度区发生的膜态沸腾，也称为偏离核态沸腾(DNB)。另一类是蒸汽干度较高情况下的液膜蒸干现象，称为干涸(Dry Out)。影响汽水两相流沸腾传热特性的主要因素有压力、质量流速、热负荷以及干度。应严格控制亚临界压力下的干涸点，避开热负荷最高的燃烧器区域。 由于超临界压力下工质的热物理特性，存在拟临界点，其焓值约为2095kJ/kg，应严格控制下辐射区水冷壁出口的工质温度，将工质吸热能力最强的大比热区避开热负荷最高的螺旋管圈区域，推移到热负荷较低的垂直管圈区域。下辐射区水冷壁出口的工质温度应控制在不高于相应压力的拟临界温度，以免发生类膜态沸腾。为监视蒸发受热面出口金属温度，在螺旋管水冷壁管出口处设有测温元件。 在直流锅炉系统中，需要考虑临界热流密度下管子壁温的飞升。在高热流密度区采用内螺纹管可以推迟或避免超临界压力下类膜态沸腾和亚临界压力下膜态沸腾发生。本锅炉螺旋水冷壁管（除灰斗区域以外）采用了内螺纹管。这种管材可以降低炉膛安全运行所需的最低质量流速，进而减小炉膛的压降，同时，在工质干度x=0.9时，一般不会发生传热恶化。内螺纹管可以改善传热，一般认为有三个可能的原因： 内螺纹使管子的内壁产生的螺旋流。螺旋流使流体与管壁的相对速度增加，能够减薄层流底层的厚度。螺旋流产生的离心力能够将蒸汽中夹带的液滴甩回壁面，从而推迟壁面干涸的出现。 内螺纹使管子的内壁产生边界层分离流。边界层分离流的主要作用是搅动边界层，使该处流体倾向混合均匀。 内螺纹使管子的