淺析直流鍋爐運行特點及調(diào)節(jié)問題

趙常青,孫　建（呼和浩特?zé)犭姀S,呼和浩特 010000）

淺析直流鍋爐運行特點及調(diào)節(jié)問題

趙常青,孫建
（呼和浩特?zé)犭姀S,呼和浩特 010000）

本文以呼電熱廠的直流鍋爐為例，介紹直流鍋爐的蓄熱能力、熱慣性以及直流鍋爐運行中的特點，根據(jù)相關(guān)實驗信息，對直流鍋爐的調(diào)節(jié)問題進行簡要分析，提出相關(guān)的調(diào)節(jié)方法。這里，涉及了直流鍋爐的工作機理，從質(zhì)量守恒、能量守恒、動量守恒三大定律為依據(jù)作為研究，對直流鍋爐控制系統(tǒng)的運行特點及調(diào)節(jié)問題，具有一定的指導(dǎo)意義。

直流鍋爐；運行特點；調(diào)節(jié)問題

0　前言

直流鍋爐的大容量、高臨界點等特性，已經(jīng)漸漸成為我國未來大型火電機組的首選。直流鍋爐的臨界點在600MW，這樣的超臨界點使直流鍋爐運行過程中，擁有耗煤率低、效率高、加熱快等優(yōu)點。就目前國內(nèi)鍋爐使用情況來看，600MW超臨界機組已經(jīng)成為了電力行業(yè)的主要機組，它具有超臨界壓力、一次中間再熱、單爐體負壓的特點，如何調(diào)節(jié)好直流鍋爐控制系統(tǒng)，對我國未來大型火電機組的發(fā)展有著重大意義。

1　直流鍋爐的發(fā)展歷史

直流鍋爐是在20世紀20年代初發(fā)明，等到30年代才開始投入到使用當(dāng)中。直流鍋爐具有許多優(yōu)點：第一，直流鍋爐不需要用汽包，而且可用于亞臨界壓力鍋爐，又可以用于超臨界壓力鍋爐；第二，直流鍋爐的制造方便、節(jié)省鋼材；第三，直流鍋爐啟動速度快，停爐速度也快。

但直流鍋爐對水處理和自動控制的要求較高，在蒸汽參數(shù)和容量不大時，其優(yōu)點并不是十分明顯。這樣一來，阻礙了直流鍋爐的發(fā)展。直到20世紀50年代末、60年代初，隨著大容量、高參數(shù)的電廠鍋爐出現(xiàn)，水處理技術(shù)和自動控制技術(shù)也得到極大發(fā)展后，直流鍋爐才得到迅速的發(fā)展。

我國第一臺高壓直流鍋爐是在1968年建成，當(dāng)時只是220噸/時，直到后來，又陸續(xù)制成400噸/時超高壓直流鍋爐以及1000噸/時亞臨界參數(shù)中間再熱式的直流鍋爐。從那以后，直流鍋爐才算是在我國得到大規(guī)模以及廣泛的應(yīng)用。

目前，我國鍋爐的使用主要為直流鍋爐和汽包鍋爐，而隨著直流鍋爐的優(yōu)勢越發(fā)明顯，已經(jīng)漸漸地成為了我國未來大型火電機組采用鍋爐的主流。相對于汽包鍋爐相比，直流鍋爐更適合我國大型火電機組的發(fā)展條件。

2　直流鍋爐的運行特點

直流鍋爐具有大容量和超臨界點，相對于汽包鍋爐而言，這是直流鍋爐的優(yōu)點，而也正因為如此，直流鍋爐在我國得到了較為廣泛的應(yīng)用。除此之外，相對于汽包鍋爐比較，直流鍋爐運行所產(chǎn)生的能源消耗，也遠比汽包鍋爐要低。但直流鍋爐汽溫變化特性，卻更為復(fù)雜，汽溫控制難度也比汽包鍋爐大上太多。為此，直流鍋爐的使用，必須要注意直流鍋爐的運行特點，保證直流鍋爐能夠適應(yīng)未來大型火電機組的應(yīng)用發(fā)展方向。

2.1直流鍋爐的蓄熱能力

直流鍋爐沒有汽包，所以他的蓄熱能力小，也正因如此，直流鍋爐的降熱速度快。而汽包鍋爐則相反，它擁有大汽包，降壓降熱的速度慢，容易導(dǎo)致下降管中的水循環(huán)遭到破壞。由于直流鍋爐的蓄熱能力小，這就可以更好更方便的進行調(diào)節(jié)，尤其是在受到外界干擾的時候，可以適應(yīng)電熱機組的調(diào)峰要求。

2.2直流鍋爐蒸發(fā)受熱時出現(xiàn)的不穩(wěn)定等問題

直流鍋爐在蒸發(fā)受熱時出現(xiàn)流動不穩(wěn)定和脈動問題，主要來自于蒸發(fā)和過熱受熱面沒有明顯的界線。在蒸發(fā)受熱面中會出現(xiàn)氣泡來不及脫離而形成汽膜的現(xiàn)象，不利于熱傳導(dǎo)，從而造成管壁超溫，影響鍋爐運行安全。對此，可采取煙氣再循環(huán)或調(diào)整燃燒器等措施降低爐內(nèi)最高的熱負荷。

2.3直流鍋爐中工質(zhì)的流動無自平衡性

直流鍋爐運行過程中，吸熱量多的管子會因工質(zhì)的比容增加，增大阻力，這樣一來，就會使通過的流量減少，造成熱偏差。UP型直流鍋爐采用中間混合器，會使水冷壁管中的流體在中途進入混合器，之后再流回水冷壁，以此消除各管間的熱偏差。

3　直流鍋爐應(yīng)注意到的調(diào)節(jié)問題

根據(jù)直流鍋爐的結(jié)果以及其運行特點，直流鍋爐的調(diào)節(jié)要比汽包鍋爐的調(diào)節(jié)復(fù)雜很多，所以在調(diào)節(jié)直流鍋爐的時候，一定要注意直流鍋爐的調(diào)節(jié)特點，避免造成失誤帶來的損失。進行直流鍋爐的調(diào)節(jié)，要從以下三點進行：

3.1控制好直流鍋爐的氣壓

直流鍋爐在工作過程中，由于電力機組的負荷增加，汽輪機功率也會隨之加大，蒸汽流量必然隨之增加，這樣一來，就會造成直流鍋爐運行過程中負荷加大。而直流鍋爐具有蓄熱能力小的特點，能夠更好更快的控制降壓速度，方便將其數(shù)值穩(wěn)定在偏低的位置。

3.2控制好直流鍋爐的氣溫

直流鍋爐沒有汽包，蒸發(fā)受熱面和過熱器連接在一起，它的結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜一些，給水和燃料單一的變化對汽溫影響不是太過明顯。直流鍋爐過熱期間，需要進行噴水減溫，保證外管的溫度不要偏高。因為直流鍋爐在燃水比不變的情況下，過熱器之間，也依舊能夠造成外管溫度升高這個問題。保持一定的燃水比，是控制直流鍋爐溫度最好的辦法，而噴水減溫，只能在一定程度上緩解溫度偏高這個問題。

3.3控制好直流鍋爐的燃燒

直流鍋爐在正常運行過程中，燃燒器和燃盡風(fēng)噴口的總風(fēng)量，要滿足爐膛出口的過量空氣。燃燒器區(qū)域的過量空氣系數(shù)是隨著鍋爐負荷變化的，負荷越高，空氣系數(shù)也就越大，反之則越小。

3.4控制好直流鍋爐的給水

直流鍋爐的給水量，對汽壓、汽溫以及蒸發(fā)量的變化都有很大影響，給水量增加的同時，燃料量依舊保持不變，蒸汽溫度會逐漸降低。直流鍋爐強迫通過各個受熱面，蒸發(fā)量會隨著給水量增加使出口汽壓升高。這個時候，就要控制好給水量，避免出口汽壓升高幅度過大。

4　結(jié)束語

直流鍋爐運行特點以及調(diào)節(jié)問題，關(guān)系到直流鍋爐在未來大型火電機組的應(yīng)用，為此，針對于直流鍋爐相對難以控制的問題，我們更好切實的把握好相關(guān)的技術(shù)，確保直流鍋爐的正確使用。本文對直流鍋爐特點以及調(diào)節(jié)問題的分析，總結(jié)了直流鍋爐的運行特點和調(diào)節(jié)注意到的問題。最為關(guān)鍵的，則是在不斷地實踐中，深入探索和研究，不斷摸索，不斷深入了解直流鍋爐的運行特點，掌握直流鍋爐的調(diào)節(jié)方法，對直流鍋爐達到更為準(zhǔn)確的控制。

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