《发电厂热力设备及系统》第五章电厂锅炉设备

上节课重点内容回顾１、煤的元素组成含义：煤的元素分析就是煤的化学组成成分煤的化学组成成分包括碳﹙C﹚、氢﹙H﹚、氧﹙O﹚、氮﹙N﹚、硫﹙S﹚五种元素以及水分和灰分，其中碳C、氢H、硫S是可燃的其余是不可燃烧物。这些成分在煤中以复杂的化合物形式存在。水分：煤的水分由外部水分和内部水分组成，外部水分是煤由于自然干燥所失去的水分。失去表面水分后的煤中水分称为内部水分，不同煤的水分含量差别很大从1％—2％到60％不等，原煤的水分过大常会造成煤斗或落煤管道粘结甚至堵塞上节课重点内容回顾灰分：煤中含有不能燃烧的矿物杂质，它们在煤完全燃烧后形成灰分。灰分的组成和重量不等于矿物杂质的组成重量，不同煤种的灰分差别从10％左右到50％左右灰分的危害：灰分会使煤中的可燃元素相对减少，阻碍空气与可燃物质接触，增加不完全燃烧损失，同时还沾污受热面降低传热系数，磨损受热面影响传热效果污染环境上节课重点内容回顾3.挥发分的测定

将煤放在与空气隔绝的容器内，在高温下经一定时间加热后，煤中的有机质和部分矿物质分解为气体释出，由减小的质量再减去水的质量即为煤的挥发分。上节课重点内容回顾3.煤的分析基准煤炭分析试验的结果与煤样在分析试验时所处的状态直接相关，即同一煤样在相同的试验条件下，试验结果会因煤样的状态不同而不同。这种“状态”除粒度以外，主要指的是煤样的水分。所以，在提到某一项试验结果时，必须同时说明这个结果是以何种状态的煤样为基础得到的，这样的结果才算完整科学。煤炭分析试验中的“基”，指的就是这种“状态”。它含有“基准”、“基础”的意思。上节课重点内容回顾

煤炭分析试验常用的基及其含义①空气干燥基(ad)

煤自然风干，失去外部水分后的状态②干燥基（d）假想的无水状态③收到基（ar）以实际收到时的煤为准的状态④干燥无灰基（daf）假想的无水无灰状态⑤干燥无矿物质基（dmmf）假想的无水无矿物质的煤所处的状态上节课重点内容回顾１、煤的发热量1）.定义：发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量。单位是KJ/kg。2）.高位发热量

煤的最大可能发热量，包括：煤燃烧所放出的热量+燃烧后生成的水蒸气凝结成水而放出的气化潜热。以表示二、燃料的技术特性上节课重点内容回顾１、煤的发热量3）.低位发热量

高位发热量－水蒸气凝结成水而放出的气化潜热，以表示4）.标准煤

以收到基低位发热量为29270KJ/kg的燃料，称为标准煤。上节课重点内容回顾三、煤粉的燃烧煤粉在炉内的燃烧过程可简述为煤粉受热，水分析出——继续受热，绝大部分挥发分析出，析出部分首先着火——引燃焦炭，与挥发分一同燃烧——形成灰渣上节课重点内容回顾三个阶段的完成必须在短短的两秒左右对应于煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛中划出三个区。着火区：喷燃气出口附近燃烧区：炉膛中部与燃烧器同一水平以及稍高区域燃尽区高于燃烧区直至炉膛出口的区域上节课重点内容回顾第五章电厂锅炉设备第一节煤粉锅炉燃烧设备煤粉锅炉燃烧设备：燃烧室（炉膛）、燃烧器。煤粉锅炉燃烧器：主燃烧器（煤粉燃烧器）、辅助燃烧器（油燃烧器）、点火装置一、炉膛炉膛的作用：保证燃料的完全燃烧，合理组织炉内热交换，合理布置受热面满足锅炉容量要求，并使烟气到达炉膛出口时被冷却到其后的对流受热面不结渣和安全工作所允许的温度炉膛设计要求：（１）合理布置燃烧器，使燃料能迅速着火，并有良好的炉内空气动力场，使各壁面热负荷均匀，要使火焰在炉膛的充满程度好，减少气流的死滞区和旋涡区，且要避免火焰冲墙，避免结渣。（２）炉膛要有足够的容积和高度，保证燃料在炉内的停留时间，完全燃烧。布置合理的蒸发受热面，满足锅炉容量需求；保证炉膛出口温度合适，炉膛出口及以后的受热面不结渣和安全工作。（３）炉膛结构紧凑，金属材料用量少；便于制造、安装、检修和运行。炉膛应具有合理的热负荷炉膛温度水平的高低是由炉膛热负荷决定的。①炉膛设计热负荷↗炉内温度水平↗对着火与燃烧越有利，燃烧效率高。（但是过高会引起炉内的结渣）②热负荷↗则燃料在炉内的停留时间↘③热负荷的大小还与锅炉炉膛钢材消耗量的大小及成本的变化有关。④炉膛热负荷通常由炉膛容积热负荷、炉膛截面热负荷、燃烧器区域壁面热负荷、炉膛壁面热负荷荷来描述。结渣定义：在煤粉炉的炉膛中，燃烧过程形成的熔融灰渣黏结在受热面上，并积聚和发展成一层硬结的灰渣层，这种现象称为结渣。（发生结渣的部位通常在燃烧器区域水冷壁、炉膛折焰角处、屏式过热器及其后的对流管束等处，炉膛下部冷灰斗处）危害：（1）使运行经济性下降

（2）影响锅炉出力

（3）影响锅炉运行的安全

热负荷热负荷：燃料在燃烧器中燃烧时单位时间内所释放的热量。计算式为：热负荷=燃料消耗量*燃料低热值（单位质量的燃料所释放的能量不够达到标准的热值数量）（１）炉膛容积热负荷定义：每小时送入炉膛单位容积中的平均热负荷（以燃料的收到基低位发热量计算）

qv=BQar，net∕Vc

(kW∕m³)

B:燃料的消耗量，kg∕h；

Qar，net:燃料的低位发热量，kJ∕kg；

V:炉膛的容积，m³炉膛容积热负荷愈大，炉膛容积愈小，锅炉愈紧凑，投资愈小。①如果qv过大,会使炉内平均烟气流速增大，燃料在炉内的停留时间缩短。同时会导致布置足够的水冷壁受热面积比较困难，不但满足不了锅炉蒸发量的要求，还会使燃烧区及炉膛出口温度升高，导致其对流受热面结渣。②如果qv过小，会使炉膛容积过大，既增加了锅炉造价的成本，还使炉膛温度水平降低，使入炉煤粉气流着火困难，燃烧稳定性变差，燃烧效率下降（１）炉膛容积热负荷qv=BQar，net∕Vc(kW∕m³)（２）炉膛截面热负荷定义：按燃烧器区域炉膛单位截面折算，每小时送入炉膛的平均热量。

qa=BQar，net∕A

(kW∕㎡）A为燃烧器区域炉膛截面面积，㎡qa不但可以反映了燃烧器区域的温度水平面，而且当qa确定后，也决定了炉膛的形状与火焰的行程。①qa越大，炉膛趋向于瘦高型，火焰具有较长的行程，有利于燃料的燃尽。（通常用于无烟煤、贫煤锅炉的设计）②

qa越小，炉膛趋向于矮胖型，炉膛截面利用不很充分，容易产生流动死区，且燃烧器区域内的温度水平较低，火焰长度得不到保证，不利于燃料的完全燃烧。（通常用于烟煤型炉膛）（２）炉膛截面热负荷

qa=BQar，net∕A(kW∕㎡）（3）燃烧器区域壁面热负荷

与炉膛截面热负荷一样，反映燃烧器区域的温度水平。但还能反映火焰的分散与集中程度。

qr=BQar，net∕uHr

(kW∕㎡）u：燃烧器区域炉膛周长，m；Hr：燃烧器区域的高度，m。

qr↗，则火焰越集中，温度水平越高，对燃烧着火越有利，但也越容易引起燃烧器区域的炉壁面结渣。（４）炉膛壁面热负荷qf=BjQ/F(kW/m2)Bj:计算燃料消耗量；Q：炉膛辐射吸热量；F：炉膛水冷壁面积。qf越大，单位壁面所吸收的热量越大，炉内烟气温度水平越高。若qf太大，会造成水冷壁结渣。

炉膛爆炸的原因①点火前未先开引风机，炉膛内积存有大量可燃物或可燃气体；②运行中熄火，未及时中断燃料供给，在高温下突然自燃。炉膛爆炸预防措施①点火前必须查明燃烧器有无漏油漏气现象，引风5-10分钟后方可点火；②点火时，先开风机后引火，再供给燃料；如果点火不着，应重新通风，再按点火步骤点火；③正常停炉时，先停止供给燃料，后停止鼓引风机；④运行中突然熄火或事故停炉时，必须先停止供给燃料；⑤装设点火程序，自动控制风机，燃料供给联锁装置以及自动灭火保护装置。二、煤粉燃烧器作用：保证燃料和空气充分混合，将煤粉与空气混合气流按有利的方式送入炉膛，造成有利的空气动力场，保证煤粉气流及时着火、强烈燃烧、洁净燃烧、良好燃尽。分类：直流燃烧器旋流燃烧器１、直流式煤粉燃烧器１）、直流式煤粉燃烧器的特性1．不旋转，射流扩展角小，卷吸能力小，单只燃烧器的着火性能差，炉膛充满度差；2．射流衰减慢，射程远，后期混合好，有利于煤粉燃尽；3．采用四角布置，相互配合时，相互点燃，着火好，混合强烈；4．多层布置（不少于三层）。5.射流从喷口喷出后，处于湍流状态２）、直流燃烧器的类型均等配风

一、二次风喷口间隔布置，混合较快，适用于挥发分较高的煤种，如烟煤、褐煤等式。按一、二次风布置分为均等配风和分级配风两种分级配风(1)目的：

在燃烧过程不同时期的各个阶段，按需要送入适量空气，保证煤粉既能稳定着火、又能完全燃烧。(2)特点一、二次风喷口相对集中布置，二次风分层布置，而且一、二次风喷口保持较大的距离。使着火区保持比较高的煤粉浓度，以减少着火热；燃烧放热比较集中，使着火区保持高温燃烧状态，适用于难燃煤；煤粉气流刚性增强，不易偏斜贴墙。同时，卷吸高温烟气的能力加强。(3)一次风集中布置的问题

着火区煤粉高度集中，可能造成着火区供氧不足，延缓燃烧进程；

一次风喷嘴附近为高温区，喷嘴易变形，使喷嘴出口附近气流速度分布不均，容易出现空气、煤粉分层现象。３）、四角布置直流燃烧器的工作原理

工作原理主要表现为几个过程：(1)煤粉气流卷吸高温烟气而被加热的过程；(2)射流的相互撞击、射流两侧的补气及压力平衡过程；(3)煤粉气流的着火过程；(4)煤粉与二次风空气的混合过程；(5)四股气流形成的切圆旋转过程；(6)焦碳的燃尽过程。一次风与二次风1、一次风量

一次风量应该既能满足煤粉中挥发分着火燃烧所需的氧量，又能满足输送煤粉的需要。如果同时满足这两个条件有矛盾，则应首先考虑输送煤粉的需要。

一次风量通常用一次风量占总风量的比值表示，称为一次风率。2

、一次风速

一次风速不但决定着火燃烧的稳定性，而且还影响着一次风气流的刚度。3、一次风温

提高一次风温，可降低着火热，使着火位置提前。提高热风温度是提高煤粉着火速度和着火稳定性的必要措施之一。根据煤质挥发分含量的大小，一次风温既应满足使煤粉尽快着火，稳定燃烧的要求，又应保证煤粉输送系统工作的安全性。4二次风量和风速

二次风是在煤粉气流着火后混入的。由于高温火焰的粘度很大，二次风必须以很高的速度才能穿透火焰，以增强空气与焦碳粒子表面的接触和混合，故通常二次风速比一次风速提高一倍以上。5二次风温

从燃烧角度看，二次风温越高，越能强化燃烧，并能在低负荷运行时增强着火的稳定性。

二次风温的提高受到空气预热器传热面积的限制，传热面积越大，但同样金属耗量就越多，不但增加投资，而且将使预热器结构庞大，不便布置。

２、旋流煤粉燃烧器工作原理旋流燃烧器由喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器(简称旋流器)。煤粉气流空气或热空气通过旋流器时发生旋转，从喷口射出后形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。２、旋流煤粉燃烧器工作原理

射出喷口在气流中心形成回流区，这个回流区叫做内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流，当煤粉气流拥有一定热量并达到着火温度后就开始着火，火焰从内回流区的内边缘向外传播。与此同时，在旋转气流的外围也形成回流区，这个回流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和煤粉气流。由于二次风也形成气流，二次风与一次风的混合比较强烈，使燃烧过程连续进行，不断发展，直至燃尽。三、点火装置大容量锅炉的煤粉燃烧器点火均使用液体或气体燃料，采用多级点火方式。为了节约燃油，有时候采用少油点火或无油点火设备。少油点火设备可以用很少量的燃油点燃主煤粉燃烧器；无油点火直接用电将主煤粉气流点燃，达到节约燃油的目的。四、燃烧器的布置１、直流煤粉燃烧器的布置

直流燃烧器因为一次风与二次风喷口分开布置，直流射流本身的混合作用较差，燃烧器射流本身难以保证空气与燃料的充分混合，需要从燃烧器的布置上加以考虑，保证空气与燃料的充分混合，所以直流燃烧器一般采用切圆燃烧方式。如图，燃烧器布置于四角或炉膛四面墙上，喷口轴线与炉膛中心的假想切圆相切。射流相互作用，在炉膛中心产生旋转运动，使空气与燃烧强烈混合。直流式燃烧器布置方式２、旋流燃烧器的布置

燃烧器前墙布置时沿炉膛高度方向可以布置成一排或两排。从每个燃烧器射出的旋流射流在炉内各自独立的扩展，依靠中心回流卷吸高温烟气，以保证煤粉气流迅速着火，由于炉内射流衰减的很快，因而气流是直接上升的，这样炉墙上部和底部形成两个死漩涡区，燃烧双排布置要比单排好一些。六、流化床锅炉的沸腾燃烧

当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。沸腾炉的优点：（１）沸腾床内的燃烧条件优越。新燃料进入沸腾层后，与大量热炉燃料相混合，燃烧迅速着火；燃料在沸腾层中上下循环翻腾，增加了燃料在炉内停留时间，可以充分燃烬；空气与燃料相对速度较大，扰动相当强烈，有利于燃烧化学反应的进行.（２）沸腾床中温度场均匀、传热系数高。（３）沸腾炉为低温燃烧，沸腾层内的燃烧温度维持在900-1000℃，降低了污染物NOx的生成量，在燃料中加入石灰石等脱硫剂，可方便地进行脱硫（４）负荷调节性能好，在很大负荷范围都能稳定燃烧锅炉受热面：炉膛受热面和对流受热面。炉膛受热面

炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热为主。对流受热面

电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、尾部对流受热面（省煤器、空气预热器）第二节锅炉受热面概述锅炉整体布置图冷灰斗燃烧器省煤器屏式过热器一级过热器末级过热器低温再热器高温再热器空预器炉膛及水冷壁这意味着省煤器和过热器的受热面应当相应加大，水冷壁受热面则可相对减少。为此，在高压、超高压和亚临界压力的电厂锅炉中，炉膛内除布置水冷壁外，往往还要布置另一部分辐射式或屏式过热器受热面。随着蒸汽参数的提高，给水加热到饱和温度所需要的液体热将增多，过热阶段所需要的过热热量一般也将增大；汽化潜热随着压力的提高而明显减小。上节课重要内容回顾1、煤粉锅炉燃烧设备包括哪些？2、炉膛的作用？炉膛热负荷包括哪些？3、煤粉燃烧器分类？4、锅炉受热面包括哪些？一、汽包锅炉汽水系统及流程预热蒸发过热再热第三节锅炉汽水系统及流程１、给水系统性给水系统主要是通过给水泵给锅炉汽包提供一定压力、温度的合格的给水。给水系统的源头布置有除氧器（高位），除氧器相当于一个储水箱，凝结水在除氧器内被加热、进行物理除氧，除氧后的水分三路，一路经过滤网后进入电泵、另两路经过滤网、前置泵至A、B汽泵，各台给水泵都设置了给水再循环回路；经过给水泵加压后依次流经#3、#2、#1高压加热器，为锅炉提供合格的给水。２、主汽水系统性主汽水系统是指自给水进入锅炉至产生过热蒸汽的整个汽水流程。包括锅炉的汽水循环系统和过热蒸汽系统。二、直流锅炉汽水系统及流程直流锅炉：工质依靠给水泵的压头一次通过加热、蒸发、过热各受热面而加热成为具有一定温度及压力的过热蒸汽。

给水流量G＝蒸发量D给水泵省煤器水冷壁过热器

超临界直流炉的特点

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。水泵压头高

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金属耗量少

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超临界直流锅炉的典型结构①省煤器①去高压缸去中压缸来自高加来自高压缸⑦⑤④⑨⑧⑥③②炉膛③低过④屏过⑤末过⑥低再⑦高再⑧分离器⑨贮水罐过热器一级减温再热器事故减温过热器二级减温②①省煤器①去高压缸去中压缸来自高加来自高压缸⑦⑤④⑨⑧⑥③②炉膛③低过④屏过⑥低再⑦高再⑧汽水分离器⑨贮水罐过热器一级减温再热器事故减温过热器二级减温②来自高压缸第四节水冷壁水冷壁的作用吸收炉内的辐射热,使水部分蒸发形成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构；节省金属，降低造价。水冷壁布置于炉膛四周，单排管子排列，一般用鳍片将管子焊接成一片整体，形成所谓的膜式水冷壁。膜式水冷壁优点：炉膛的密封性好，减少漏风；炉墙冷却效果好，温度低，有利于防止炉膛结渣；炉墙不需要耐火材料，只需要绝热材料层，炉墙重量大大减轻。水冷壁的制造锅炉厂水冷壁的吊装一、水冷壁特点水冷壁处于锅炉燃烧室的四周，燃烧温度最高的区域，且炉膛空间很大，以辐射换热为主，辐射换热强烈，热负荷很高。

直流锅炉水冷壁工质来自非沸腾式省煤器，欠焓较大。超临界压力时，由于不存在饱和区，只有预热和过热，水冷壁部分相当于省煤器，部分相当于低温过热器。二、水冷壁安全现代电厂锅炉水冷壁均采用膜式水冷壁，保证水冷壁的安全，要求水冷壁在任何工况条件下管壁温度不超温，并且管子之间（特别是相邻管子之间）的管壁温度相差不能太大，以避免产生太大的热应力而造成破坏。

汽包锅炉压力低于临界压力，水冷壁工质处于饱和温度，管内由水对管子进行冷却，只要不出现传热恶化管壁温度就很低。

直流锅炉水冷壁中工质全部蒸发，必须经历由水冷却转变为蒸汽冷却管子的过程，即蒸干过程，工质温度也不再保持恒定，其安全保障是控制蒸干过程中管壁温度仍在一定的范围，且相邻管子的管壁温度相差不大。二、水冷壁安全三、两相传热的传热恶化

膜态沸腾（传热恶化）：在一定条件下，亚临界压力锅炉的蒸发受热面中，水或汽水混合物与管壁间被一层汽膜隔开，导致传热系数急剧下降，管壁温度急剧升高，甚至出现过烧的现象。膜态沸腾又称传热恶化

按机理分为第一类传热恶化和第二类传热恶化两种。

第一类传热恶化：发生在欠热区（欠焓区）和低含汽率区。热负荷很高时，蒸发管内壁的汽泡核数剧增，汽泡生成速度超过脱离速度而形成汽膜，也称偏离核态沸腾。发生此类传热恶化时，传热系数急剧下降，壁温飞升，往往出现过热。受热面热负荷是引起传热恶化的决定性因素，判定转入传热恶化的热负荷称临界热负荷，其他影响因素有质量流速、含汽率（或欠热率）、压力、管径及受热面状态等。三、两相传热的传热恶化第二类传热恶化：发生在含汽率较高的环状流动区。很薄的水膜被撕破或蒸发，管壁仅受蒸汽冷却，也称蒸干，此时传热系数下降，壁温飞升（均小于第一类传热恶化），经常伴有壁温波动（幅度为60~125℃），导致管壁发生热疲劳破坏。引起第二类传热恶化的决定性因素为含汽率，判定转入传热恶化的含汽率为临界含汽率，其他影响因素有质量流速、热负荷、管径及压力等。三、两相传热的传热恶化四、自然循环锅炉水冷壁１、自然循环原理自然循环的推动力是由下降管中的工质密度和上升管中工质密度之差而产生的。推动力（运动压头）Syd:

Syd=Hρxjg－∑Hiρig式中：H——循环回路高度；

Hi——上升管各区段高度；

ρxj——下降管中工质的平均密度；

ρi——上升管各区段内工质平均密度。自然循环的优点：对给水品质要求不太高；水容积和蓄热能力较大，对自动化控制水平要求低；给水泵的耗电量较少不足:自然循环锅炉中，为了降低循环回路的阻力，水冷壁管和下降管的直径较大，管壁较厚，并需要汽包，使得钢材的使用量较大；锅炉的起动时间较长，大型锅炉需要6-7h２、自然循环锅炉水冷壁水冷壁的安全要求：水冷壁管内有足够的工质流速，不发生工质流动的停滞和倒流；水冷壁出口含汽量比较低，保证水冷壁管内不发生传热恶化。为保证水冷壁的安全，需要提高自然循环的推动力，减少流动阻力。水冷壁管径较粗，并尽可能垂直布置，以提高循环回路的高度。汽包的作用（１）连接作用。连接上升管和下降管组成循环回路，接收省煤器来的给水。汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。（２）储水和储汽。汽包里的水和蒸汽起到了缓冲压力波动的作用。（３）蒸汽净化。汽包中各种内部装置可进行蒸汽净化。（４）汽水分离。从水冷壁、沸腾式省煤器或对流管束来的汽水混合物，经汽包内的汽水分离装置分离出蒸汽送入过热器。３、汽包（1）内部汽水分离装置（2）下降管将水连续不断地送往下联箱供给水冷壁（3）联箱汇集、混合、分配工质３、汽包３、汽包汽水内部装置

汽包内部装置的作用：净化蒸汽、分配给水、排污和加药等。在锅炉运行中由于水的不断蒸发而浓缩，水中杂质绝大部分被留在炉水中，使炉水的含盐浓度不断增大。为保证合格的蒸汽品质，必须将部分含盐较浓的炉水排出，并补充一些较清洁的给水，这就是所谓的锅炉排污。

３、汽包汽包的吊装五、直流锅炉水冷壁直流锅炉没有循环，水冷壁中工质要全部变成蒸汽，即所谓的蒸干。在蒸干点前，水冷壁管内仍由水冷却管壁，蒸干后由蒸汽冷却管壁。在临界压力以下工作时，工质存在汽液共存的饱和温度区，即蒸发过程。在超临界压力工作时，只有预热和过热区，没有饱和温度区。蒸干后的管壁温度特性与过热器相同，所以直流锅炉水冷壁部分具有低温过热器的特点和功能五、直流锅炉水冷壁因工质不循环，水冷壁工质的流量相对循环锅炉要小很多，工质对水冷壁管子的冷却效果可能变差，水冷壁管子的安全性可能下降；现代大型直流锅炉水冷壁主要形式有垂直水冷壁和螺旋水冷壁两种；直流锅炉水冷壁部分取代过热器作用，即在直流运行时，管子内流动的是低温过热蒸汽，所以对过热器系统影响很大的热偏差问题也对直流锅炉水冷壁的安全造成威胁，需要得到一定的控制。水动力特性：是指一定热负荷下，强制流动受热面管屏中工质流量G与流动压降Δp之间的关系，也可用函数形式表示:Δp=

f(G)直流锅炉水动力不稳定的表现为：流量与压差的关系不是单值性的，而是多值性的，即对应一个压差，出现一个或两个以上的流量。1、直流锅炉水动力特性的不稳定性压力越高，其水动力特性ΔP=f(G)越趋于稳定。强制流动水冷壁水动力多值性出现的根本原因是：由于热水段和蒸发段共存，且由于蒸发段中因扰动使工质比容变化较大引起的。1、直流锅炉水动力特性的不稳定性直流锅炉蒸发受热面出现不稳定流动的根本原因是汽和水的比容差以及水冷壁进口有热水段存在，在一定条件下实际运行的直流锅炉蒸发受热面就会发生这种流动不稳定的工况。具体表现：对于一根管子，流量时大时小；对于并联运行的一组管子，有的管子流量大，有的管子流量小。1、直流锅炉水动力特性的不稳定性热负荷大小、运行工况及水冷壁入口水的欠焓对流动稳定性都有影响。超临界压力直流锅炉在启动和低负荷时，其压力低，因此仍有流动稳定性的问题。即使是超临界压力下，当水平布置的蒸发受热面沿管圈长度方向热焓变化时，工质的比容也随之发生变化，尤其在最大比热区，其变化更大，因此仍有流动多值性的问题。

1、直流锅炉水动力特性的不稳定性2、直流锅炉蒸发受热面中流体的脉动定义：在管屏两端压差相同，当给水量和流出量基本不变的情况下，管屏里管子流量随时间作周期性波动的现象，叫脉动现象。脉动种类管间脉动屏间(屏带或管屏间)脉动整体脉动(全炉脉动)管间脉动1)并联工作的管子之间，某些管子的进口水流量时大时小。2)对于一根管子，进口的水量最大时，出口蒸汽量最小；3)一部分管子的水流量增大时，另一部分水流量却在减小；与此同时，出口蒸汽量也在进行周期性变化。4)整个管组的进水量和蒸汽量变化不大。2、直流锅炉蒸发受热面中流体的脉动管屏脉动与管间脉动相似，指的是各个管屏之间的脉动现象。

整体脉动:

指整个锅炉或个别部件受热面中工质流量的波动。全部并联管屏中流量同时发生的周期性波动。