亞臨界參數電站直流鍋爐

直流鍋爐是指靠給水泵壓力，使給水順序通過省煤器、蒸發受熱面（水冷壁）、過熱器並全部變為過熱水蒸氣的鍋爐。由於給水在進入鍋爐後，水的加熱、蒸發和水蒸氣的過熱，都是在受熱面中連續進行的，不需要在加熱中途進行汽水分離。

基本介紹

• 中文名：亞臨界參數電站直流鍋爐   
• 外文名：Subcritical parameter power station DC boiler
• 動力來源：水泵壓力
• 給水最後狀態：過熱水蒸氣
• 性質：科學

簡介

亞臨界參數電站直流鍋爐中，亞臨界是指電廠鍋爐的蒸汽參數，具體是指過熱器出口蒸汽的額定表壓力，在14-22.2MPa之間的稱為亞臨界壓力鍋爐。所謂電站鍋爐，通俗來講就是電廠用來發電的鍋爐。直流鍋爐中沒有鍋筒，給水依靠給水泵壓力通過各級受熱面最終全部變成過熱蒸汽輸出。直流鍋爐廣泛用於高壓以上的機組，它能用到超臨界壓力參數。

鍋爐組成

圖1（1一前屏過熱器；2一後屏過熱器；3一高溫過熱器；4一第二級再熱器；5一第一級再熱器；6一低溫再熱器引出管；7一低溫過熱器；8一省煤器；9一煙氣擋板；10一容克式空氣預熱）是某鍋爐廠設計製造的亞臨界壓力直流鍋爐，與國產300 MW亞臨界壓力、一次中間再熱汽輪機匹配。在鍋爐最大連續蒸發量工況下，鍋爐的有關參數如下：過熱蒸汽流量1025 t/h，過熱蒸汽出口壓力16.8 MPa，過熱蒸汽出口溫度540℃，再熱蒸汽流量874.8 t/h，再熱蒸汽進口/出口壓力為3.677/3.452 MPa，再熱蒸汽進口/出口溫度323/540℃，給水溫度262.4℃，熱風溫度338℃，排煙溫度126℃，鍋爐熱效率91.72%，設計煤種為煙煤。

圖1 300 MW亞臨界壓力直流鍋爐

鍋爐採用倒U型、露天布置、全懸吊結構。該鍋爐是在第一代1000 t/h雙爐膛直流鍋爐Ⅲ的基礎上發展起來的。燃燒室為單爐膛，斷面為切角矩形。爐膛寬度為13035 mm，深度為12195 mm，爐膛的寬深比為1.07，接近正方形。爐膛四角為45°切角，切角邊長為980 mm，燃燒室淨高為52100 mm，冷灰斗傾角為55°，爐膛折焰角下斜面呈30°角，上斜面呈45°角。

低NO_x直流燃燒器布置於爐膛四個切角上，構成雙切圓燃燒方式，兩個切圓直徑分別為730 mm和886 mm，燃燒器噴口可整組上下擺動15°。

水冷壁為一次上升、三級混合的垂直管屏，由1396根管子組成，節距35 mm，材料為20 g，管間加扁鋼焊成膜式壁結構。水冷壁分為冷灰斗、下輻射、中輻射和上輻射四段，各段連線處進行汽水混合。下輻射區的四個切角管屏由25×7 mm的管子組成，上輻射區的管徑為22×6 mm，其餘管徑為22×5.5 mm，下輻射區和中輻射區的管子為四頭螺紋管，其餘為光管。此外，在下輻射區各管屏入口設有52個節流閥。

爐膛上方前部布置4片分隔屏過熱器，靠近出口煙窗處布置18片後屏過熱器。水平煙道中，依次布置高溫過熱器和高溫再熱器(第二級再熱器)。尾部豎井總深度為12m，由汽冷隔牆分成斷面相同的兩個煙道，前部煙道中布置低溫再熱器，後部煙道中布置低溫過熱管，兩組省煤器分別在它們之後。兩個煙道出口處裝有煙氣擋板。煙道末端布置兩台容克式、三分倉迴轉式空氣預熱器，直徑為10330 mm，所有受熱面的管束均為順列布置。

蒸汽流程

過熱蒸汽的流程為汽水分離器→頂棚過熱器及各類包覆管→低溫過熱器→一級噴水減溫器→分隔屏過熱器→後屏過熱器→二級噴水減溫器→高溫過熱器→汽輪機高壓缸。通過調節煤水比來實現過熱汽溫的調節，噴水減溫僅起瞬時調節和保護過熱器不超溫作用，這是直流鍋爐的汽溫調節特點。此外，該鍋爐的過熱系統具有較強的輻射特性，在(30%～100%)鍋爐最大連續蒸發量的負荷範圍內，能達到額定汽溫。

再熱蒸汽的流程為汽輪機高壓缸出口→低溫再熱器→微量噴水減溫器→高溫再熱器→汽輪機中壓缸。再熱汽溫以煙氣擋板調節為主，噴水減溫和燃燒器擺動只能作為輔助調節手段。