直流锅炉-启动分离器

超临界直流锅炉的特点汽水流程的差别汽温特性的差别氧化皮剥落第一节汽水系统差别§1基本工作原理自然循环锅炉汽水密度差产生的循环动力强制循环锅炉

直流炉：工质依靠给水泵的压头一次通过预热、蒸发、过热各受热面而加热成为过热蒸汽。给水流量G＝蒸发量D汽水流程汽包炉：省煤器汽包水冷壁过热器汽轮机再热冷段再热器汽轮机预热、汽化、过热工质水→水蒸汽烟气

水、水蒸汽热量的传递直流炉：省煤器

水冷壁

启动分离器过热器汽轮机超临界压力下朗肯循环过程的T—S图管内三类受热面无固定分界点二、直流锅炉的特点

本质特点无汽包工质一次通过各受热面，强迫流动受热面无固定界限水冷壁中工质流动特点受热不均对流动影响水动力多值性有脉动现象给水泵压头大；传热过程特点在水冷壁中工质干度x

由01，因此第二类传热恶化一定出现热化学过程特点要求给水品质高控制调节过程特点直流锅炉对自动控制系统要求高，原因如下负荷变动时，直流锅炉的蓄热能力较低，依靠自身炉水和金属蓄热或放热来减缓汽压波动的能力较低

直流锅炉必须同时调节给水量和燃料量，以保证物质平衡和能量平衡，才能稳定汽压和汽温。所以直流锅炉对燃料量和给水量的自动控制系统要求高。启动过程特点设有启动旁路、启动分离器启动速度快在启动过程中，有工质膨胀现象启动一开始，必须建立启动流量和启动压力锅炉启动及低负荷运行阶段，送至省煤器的水经水冷壁加热后，送到启动分离器，流体在启动分离器内分离成水和饱和蒸汽。

高压加热器

低压加热器除氧器省煤器水冷壁初级过热器再热器给水控制阀锅炉给水泵除氧器低压加热器冷凝水净化器冷凝水泵高压加热器省煤器水冷壁汽水分离器储水罐汽水分离器水位控制阀启动排污低温过热器屏式过热器高温过热器高温再热器高压缸中压缸低压缸冷凝器高压旁路阀疏水阀

喷水

喷水低压旁路阀HPIP低温再热器

喷水

喷水LP

BCP

360东锅启动旁路系统二、现代直流锅炉采用的形式

垂直管屏:垂直光管、内螺纹管垂直管屏

螺旋管圈

垂直管屏（FW型）垂直光管管屏特点下辐射区有中间联箱，再分配可能流量分布不均匀。不适合变压运行螺旋管圈垂直水冷壁

螺旋水冷壁出口

垂直水冷壁进口螺旋水冷壁螺旋管圈优点水冷壁同步经过受热最强和最弱区域下辐射区没有中间联箱，无再分配设计灵活，可保证较大的质量流速所以热偏差小，流量偏差小。内螺旋管垂直管屏优点提高传热效率，防止膜态沸腾，利于变压运行可采用低质量流速结构简单，安装方便一、600MW超临界参数直流锅炉二、HBC-1000MW超超临界参数机组锅炉炉型三、800MW超临界压力锅炉图1-12~图1-17超临界锅炉图例蒸汽流程：省煤器--水冷壁--顶棚过热器--启动分离器--各级过热器进入纯直流状态前水流程：省煤器--水冷壁--顶棚过热器--启动分离器--储水箱--循环泵--省煤器图1-14包墙管和水冷壁流程图1-15HBC-1000MW超超临界压力锅炉图1-16HBC-1000MW锅炉水冷壁分配器启动分离器的定义1启动分离器的结构2补充一§1

启动分离器

1.定义启动分离器（start-upflashtank）定义：在直流锅炉启动系统中，设置在蒸发受热面与过热器之间，用作汽、水分离的筒形压力容器。作用：在进入超临界之前，进行汽水分离分离器贮水罐启动系统：由启动分离器、贮水罐、水位控制阀（361阀）等组成。蒸汽流程：省煤器--水冷壁--顶棚过热器--启动分离器--各级过热器进入纯直流状态前水流程：省煤器--水冷壁--顶棚过热器--启动分离器--储水箱--循环泵--省煤器当完成启动进入纯直流工况运行时被切除在汽水系统之外的分离器称“外置式启动分离器”

启动分离器分类

当完成启动进入纯直流工况运行时分离器干态运行，成为蒸汽通道中的一部分，不需切除的分离器称“内置式启动分离器”

2.启动分离器结构锅炉启动分离器主要由：分离器顶部过渡段、分离器底部过渡段、分离器本体、分离器顶部过渡段管接头、分离器底部过渡段管接头组成；在分离器本体上分布有偏心切向斜插管。主要设备：启动分离器超临界锅炉的典型结构.在锅炉启停及正常运行过程中，汽水分离器均投入运行。启动系统简图启动分离器结构简图位置：炉前，垂直水冷壁混合集箱出口筒身：规格Ф876×98（保证内径Ф680），材料SA-336F12，直段高度2.890m，总长为4.08m，内件：消旋器、阻水装置封头：锥形，上下各1引入管：6根，切向向下倾斜15°引出管：汽（上部）、水（下部）各1根数量：2只/台炉汽水分离器汽水分离器贮水罐筒身：规格Ф972×111（保证内径Ф750），材料为SA-336F12，直段高度17.5m，总长为18.95m

内件：阻水装置封头：锥形，上下各1引入管：2根引出管：汽（上部）、水（下部）各1根数量：1只/台炉，考虑水位控制的稳定性启动循环系统：由启动分离器、贮水罐、水位控制阀（361阀）等组成。锅炉启动及低负荷运行阶段，送至省煤器的水经水冷壁加热后，送到启动分离器，流体在启动分离器内分离成水和饱和蒸汽。

高压加热器

低压加热器除氧器省煤器水冷壁初级过热器再热器给水控制阀锅炉给水泵除氧器低压加热器冷凝水净化器冷凝水泵高压加热器省煤器水冷壁汽水分离器储水罐汽水分离器水位控制阀启动排污低温过热器屏式过热器高温过热器高温再热器高压缸中压缸低压缸冷凝器高压旁路阀疏水阀

喷水

喷水低压旁路阀HPIP低温再热器

喷水

喷水LP

BCP

360东锅启动系统2、过量空气系数过量空气系数↑温度水平↓辐射热↓辐射过热器汽温↓过量空气系数↑烟气量↑对流热↑对流过热器汽温↑

3、给水温度高加停运

给水温度

↓保持负荷

燃料量↑烟气量↑

炉出口烟温↑过热汽温与再热汽温↑

给水温度太低时，应降低负荷，以保证过热器的安全第二节、汽温特性差别(亚临界锅炉与超临界锅炉)1、锅炉负荷分析如汽温特性4、燃料性质着火早晚火焰中心水分烟气量及火焰温度：对流式和辐射式不同5、火焰中心位置煤质煤粉细度燃烧器的不同投运层次摆动式燃烧器的倾角亚临界锅炉火焰中心上移汽温↑超临界锅炉

火焰中心上移

辐射换热量↓，水冷壁吸热↓，蒸发段长度延长，主汽温度↓，再热气温

↑6、受热面的污染情况亚临界锅炉水冷壁结渣、积灰汽温↑

过