1025th亚临界压力自然循环锅炉解析

超临界锅炉与亚临界锅炉的比较一、600MW超临界/亚临界机组热耗比较以16.7Mpa, 538/538℃亚临界参数为基准1.压力为24.1Mpa，538/538℃热耗值下降约2.0%2.压力为24.1Mpa，538/566℃热耗值下降约2.3%3.压力为24.1Mpa，566/566℃热耗值下降约2.9%4.压力为24.1Mpa，538/538/538℃热耗值下降约4.0%5.压力为31.0Mpa，538/538℃热耗值下降约3.0%6.压力为31.0Mpa，538/538/538℃热耗值下降约4.8%7.压力为31.0Mpa，538/566/566℃热耗值下降约5.8%二、超临界锅炉设计特点超临界燃煤直流锅炉，可适用于各种变压工况运行，具有较高的锅炉效率和可靠性。

其技术特点如下：1.良好的变压、备用和再启动性能锅炉下部炉膛水冷壁及灰斗采用螺旋管圈，在各种负荷下均有足够的冷却能力，并能有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，水动力特性稳定；四只启动分离器，壁厚均匀，温度变化时热应力小，适合于滑压运行，提高了机组的效率，延长了汽机的寿命。

2.燃烧稳定、温度场均匀的新型切圆燃烧系统新型切圆燃烧燃烧方式能保证沿炉膛水平方向均匀的热负荷分配。

这种燃烧方式燃烧器布置在四面墙上，火焰喷射方向与墙垂直，燃烧器出口射流两侧具有较大的空间，补气条件好，有利于高温烟气回流，炉膛充满度高，热流分配均匀，减少水冷壁附近烟气流扰动的影响，着火稳定，燃烧器效率高，炉膛出口烟温均匀。

同时气流刚性好不易受到水冷壁的影响造成贴墙，从而有利于防止水冷壁结焦的产生。

此种燃烧方式除保持切圆燃烧方式的所有优点之外，与传统的角式布置的燃烧器相比，具有火焰行程短，火焰两侧补气条件好等优点。

3.高可靠性的运行性能哈锅拥有丰富的变压运行直流锅炉设计、制造经验，已经有五十多台哈锅制造生产的超临界锅炉在运行，同时在燃烧理论研究和实际应用上进行了大量工作，并对已投运的机组积累了大量的调试和研究数据。

《锅炉原理》课程习题集目录锅炉原理课程习题集 (1)第一部分绪论 (2)第二部分锅炉受热面 (3)第三部分锅炉燃料 (4)第四部分燃料燃烧计算 (5)第五部分锅炉热平衡 (7)第六部分煤粉制备 (11)第七部分燃烧理论基础 (12)第八部分煤粉炉及燃烧设备 (14)第九、十部分尾部受热面的运行问题 (15)第十一、十二部分锅炉受热面布置与炉膛换热 (16)第十三部分对流受热面换热计算 (17)第十四、十五部分 (18)第一部分绪论一．简答与分析题1. 构成锅炉本体的主要设备包括哪些？2．锅炉主要辅助设备包括哪些？3．根据完成的过程不同,锅炉可以分为哪些系统?各系统内完成什么过程?4．锅炉有哪几种分类方法？5．写出SG—1025/ 18.3—540/540—M833型锅炉的负荷与蒸汽参数。

6. 简述燃煤电站锅炉机组的基本工作原理7. 分析降低火力发电厂供煤和提高环保效果的技术措施。

8. 简述将原煤磨制成煤粉再进行燃烧的原因。

9. 简述电站锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。

10. 再热器中的水蒸气是否过热？说明原因11.简述锅炉按蒸发受热面循环方式的分类12.分析随着锅炉容量增加，锅炉蒸汽压力提高的原因。

二、计算题1.计算1台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。

已知锅炉每年的运行时数为6000h，每小时耗煤量128吨，煤的收到基灰分为Aar=8%。

2.计算一台亚临界压力300MW机组（1025t/h亚临界压力自然循环锅炉）的供电煤耗[每kW·h消耗的标准煤，g/（kW·h）]，并对计算结果进行分析和讨论。

已知，煤的收到基低位发热量Qar，net=21440kJ/kg，煤消耗量125.11吨/h。

3.计算1台600MW机组（1913t/h超临界压力锅炉）的供电煤耗。

已知：煤的收到基低位发热量Qar，net=21981kJ/kg，燃煤消耗量243.12t/h。

自然循环锅炉工作原理(一)自然循环锅炉工作原理什么是自然循环锅炉自然循环锅炉是一种利用水的自然循环来实现传热的热交换设备。

它通常由锅炉本体、烟道系统和水循环系统组成。

自然循环锅炉的工作原理自然循环锅炉的工作原理基于密度差异和热对流传输。

其工作过程可简单概括为以下几个步骤：1.水给水：冷水被自来水管输送到锅炉内，经过供水系统供应。

2.加热：燃料在锅炉内燃烧产生热量，加热锅炉内的水。

燃料可以是煤、天然气、油等不同能源。

3.水循环：当水被加热后，其密度降低，成为热水。

热水由于密度较小，上浮到锅炉上部（顶部水位器的水位下方）。

同时，冷水由于密度较大，下沉到锅炉下部（底部水位器的水位上方）。

4.产生蒸汽：当热水上浮到锅炉上部时，在锅炉内壁受热的作用下，热水吸收了大量的热量并逐渐转化成蒸汽。

5.蒸汽输出：产生的蒸汽通过蒸汽出口离开锅炉，从而被用于供暖、发电或其他工业应用。

6.水回流：冷却后的水从锅炉底部回流至锅炉上部，开始新一轮的循环。

自然循环锅炉的优点和适用范围•简单结构：自然循环锅炉的结构相对简单，易于生产、安装和维修。

•节能环保：由于自然循环锅炉无需外力设备，仅依赖自然循环，因此无需消耗额外能量。

同时，燃烧时产生的废气经过烟道系统进行热能回收，减少能源浪费，降低对环境的负荷。

•适用范围广：自然循环锅炉适用于小型供暖系统、低压蒸汽锅炉、工业生产中的热源等场景。

自然循环锅炉的局限性和改进方向•受限循环：自然循环锅炉的循环能力主要取决于管道的倾斜度和管道内的水流速度。

若管道倾斜度不足或水流速度过慢，可能会导致局部升温，甚至使锅炉热点部位出现沸腾和热点破裂等问题。

•容量受限：由于自然循环锅炉的传热过程依赖于自然对流，因此其热负荷和容量受到一定限制。

•改进方向：为了克服自然循环锅炉的局限性，工程师们正在探索改进设计，如增加水管倾斜度、优化管道内的元件、引入动力设备辅助循环等，以提高自然循环锅炉的性能。

结论自然循环锅炉是一种简单有效的传热设备，其工作原理基于自然对流和密度差异。

火力发电厂亚临界机组1025t/h锅炉后屏过热器爆管综合分析及防治【摘要】本文通过宏观检查、光谱分析、微观组织分析等方法，对某电厂亚临界1025t/h锅炉一起后屏过热器爆管事故进行了原因分析。

研究结果表明，这是一起后屏过热器管短时超温导致的爆管，对今后的亚临界锅炉过热器管爆管具有一定的警示和借鉴意义，并最终提出了相应的处理措施。

【关键词】亚临界锅炉；过热器管；爆管分析；短时超温该电厂一期共安装两台三十万千瓦燃煤机组，机组采用单元布置。

锅炉为东方锅炉厂生产的DGl025/18.2——II6型亚临界压力、一次中间再热、自然循环、单炉膛、平衡通风、四角切圆燃烧、固态排渣、露天布置、全钢架全悬吊结构的燃煤锅炉。

后屏过热器在ECR工况下烟气进出口温度是：1082/1011℃，工质进出口温度是：448/498℃。

锅炉最大连续蒸发量：1025t/h。

过热蒸汽额定压力：17.36MPa，过热蒸汽额定出口温度：540℃。

2012年6月2日，该电厂#1炉在机组并网24小时后后屏过热器发生爆管事故。

后屏过热器共有21屏，每屏13圈，其中外圈下部管圈为TP347H，第2-8根均为钢102，第9-13根为12Cr1MoV。

发生爆管的为后屏第8屏外数第3根，规格为Φ54mm×8.5mm，为原始安装管段。

为分析爆管原因，对所取#1炉后屏过热器爆管样品进行了宏观检查、光谱分析、微观组织等检测。

1 宏观检查#1炉后屏过热器爆管的位置：从西向东数第8屏，从外向内数第3圈底部两弯头之间水平管段爆开，爆口靠近出口侧弯头，距出口侧弯头约400mm，爆口呈喇叭状，爆口长约91.4mm，宽约48mm，爆口边缘呈刀刃状（见图1、图2）。

爆口附近管段明显胀粗，入口垂直段明显胀粗，内壁有厚约0.6mm的氧化皮。

第8屏第2根出口垂直段略有胀粗，管径为54.32mm，内壁有厚约0.55mm的氧化皮。

第7屏第3根未胀粗，内壁氧化皮很薄。

现场检查情况：8-2管子外壁有氧化皮成块脱落，管子内部有氧化皮脱落，氧化皮重量374克。

1025th煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀的试验研究摘要:研究结果表明水冷壁高温腐蚀的类型是因煤中含硫量较高、煤粉燃尽行程较长、运行调整不当引起的硫化物型腐蚀。

通过燃烧运行调整措施,基本消除了锅炉高负荷时的水冷壁高温腐蚀现象。

关键词:水冷壁高温腐蚀由于煤中含硫量高、煤种多变等原因,锅炉在运行过程中出现了严重的水冷壁硫化氢腐蚀,燃烧器区域水冷壁被迫大面积换管,严重影响了锅炉的安全性和运行经济性。

通过燃烧运行调整试验,基本消除高负荷时的高温腐蚀情况。

1 设备介绍1.1 锅炉简介锅炉为1025t/h亚临界控制循环汽包炉,平衡通风,露天布置,全悬吊结构敷管式炉墙,设计燃用贫煤。

煤粉燃烧器采用PM型低氮燃烧器,四角双切圆布置。

制粉系统采用正压直吹式,配备5台RP863型碗式磨煤机。

1.2 腐蚀情况介绍水冷壁腐蚀区域主要集中在上、下安装焊口之间的燃烧器区,甲、乙两侧墙的腐蚀区域主要位于一次风射流向火侧的中、下游,高度方向上从A层至E层燃烧器均有腐蚀现象;前、后墙在一次风射流背火侧就开始出现腐蚀,腐蚀区域位于一次风射流向火侧的上、中、下游,只是中、下游重于上游,高度方向上腐蚀现象主要出现在A层至C层燃烧器区域。

2 试验研究2.1 燃煤情况锅炉燃烧试验期间主要燃用煤种为贫煤,属于中高灰分、中高硫分、难着火和难燃尽煤,表1。

2.2 试验准备1)在A、B、D、E层燃烧器所在高度的炉膛四周墙面上安装30只壁面烟气气氛测点,监测指标为O2、CO、H2S,通过指标含量的变化来判定壁面还原性气氛的强弱,指导运行调整。

2)对各一次风速进行测量与调平,将风速偏差调整至±5%以内,使切圆位于炉膛的中心,防止火焰刷墙引起燃烧器区域水冷壁腐蚀。

3)通过制粉系统调整,将煤粉细度控制在R90=10%左右,且均匀性较好,有利于煤粉的着火和燃烧,对缩短煤粉的燃尽距离也十分有利。

4)摸底试验发现,燃烧器区水冷壁存在着很强的还原性气氛,绝大部分测点的CO含量均在0.5%以上,氧含量全都在2%以下,19个测点的H2S含量大于100ppm,且在四面墙向火侧中、下游(中间及偏后的测点)区域水冷壁附近的H2S含量远高于背火侧。

超临界锅炉与自然循环锅炉相比，有以下的启动特点：超临界机组是指过热器出口主蒸汽压力超过22.129Mpa。

目前运行的超临界机组运行压力均为24Mpa~25Mpa, 理论上认为,在水的状态参数达到临界点时(压力22.129、温度374.℃),水完全汽化会在一瞬间完成,即在临界点时饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的二相区存在,二者的参数不再有区别。

由于在临界参数下汽水密度相等，因此在超临界压力下无法维持自然循环即不能采用汽包锅炉，直流锅炉成为唯一型式。

提高蒸汽参数并与发展大容量机组相结合是提高常规火电厂效率及降低单位容量造价最有效的途径。

与同容量亚临界火电机组的热效率相比,在理论上采用超临界参数可提高效率2%～2.5%,采用超超临界参数可提高4%～5%。

目前,世界上先进的超临界机组效率已达到47%～49%。

1.1.1.超临界机组的启动特点超临界锅炉与亚临界自然循环锅炉的结构和工作原理不同，启动方法也有较大的差异，超临界锅炉与自然循环锅炉相比，有以下的启动特点：•设置专门的启动旁路系统直流锅炉的启动特点是在锅炉点火前就必须不间断的向锅炉进水，建立足够的启动流量，以保证给水连续不断的强制流经受热面，使其得到冷却。

一般高参数大容量的直流锅炉都采用单元制系统，在单元制系统启动中，汽轮机要求暖机、冲转的蒸汽在相应的进汽压力下具有50℃以上的热度，其目的是防止低温蒸汽送入汽轮机后凝结，造成汽轮机的水冲击，因此直流炉需要设置专门的启动旁路系统来排除这些不合格的工质。

•配置汽水分离器和疏水回收系统超临界机组运行在正常范围内，锅炉给水靠给水泵压头直接流过省煤器、水冷壁和过热器，直流运行状态的负荷从锅炉满负荷到直流最小负荷，直流最小负荷一般为25%~45%。

低于该直流最小负荷，给水流量要保持恒定。

例如在20%负荷时，最小流量为30%意味着在水冷壁出口有20%的饱和蒸汽和10%的饱和水，这种汽水混合物必须在水冷壁出口处分离，干饱和蒸汽被送入过热器，因而在低负荷时超临界锅炉需要汽水分离器和疏水回收系统，疏水回收系统是超临界锅炉在低负荷工作时必需的另一个系统，它的作用是使锅炉安全可靠的启动及其热损失最小。

第一章：绪论1、计算1台1025t/h 亚临界压力自然循环锅炉的年耗煤量、灰渣排放量。

已知，锅炉每年的运行小时数为6000h ，每小时耗煤128t ，煤的收到基灰分为A ar =8%。

答：解：（1）每年的煤耗量Ba=6000×128=76.8×104×8/100=6.144×104（t/a ）（2）每年的灰渣（飞灰、沉降灰、底渣之和）排放量44hz 876.810 6.14410(/)100100ar aA MB t a ==⨯⨯=⨯ 计算结果分析与讨论：（1）燃煤锅炉是一种煤炭消耗量很大的发电设备。

（2）1台300MW 机组每年排放的灰渣总量达到6.144万t ，应当对电厂燃煤锅炉排放的固体废弃物进行资源化利用，以便降低对环境的污染。

2、分析煤粉炉传热过程热阻的主要构成及提高煤粉炉容量的技术瓶颈。

答：传热系数的倒数2111()()()g m h K δδδαλλλα=++++ 其中，蒸汽或者水侧的对流放热系数α2=2000~4000W/(m2•K)，烟气侧的对流放热系数α1=50~80W/(2m •K)。

导热热阻相对较小，可以忽略不计。

因此锅炉的主要热阻出现在烟气侧。

要提高锅炉的容量，必须设法增加烟气侧的对流换热系数或者受热面面积。

煤粉炉提高容量的技术瓶颈就是烟气侧对流放热系数太小。

3、分析随着锅炉容量增加，锅炉给水温度提高的原因。

答：（1）锅炉的容量越大（即蒸汽流量D 越大），水蒸气的压力就会越高。

根据水的热力学性质，压力越高，水的饱和温度越高。

（2）为了保证水冷壁的系热量主要用于蒸发，而不是用于未饱和水的加热。

进入水冷壁的水的温度与对应压力下的饱和温度之间的差值基本上是常数。

（3）水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数。

（4）综合分析（1）、（2），随着锅炉容量增加、水蒸气的压力就会提高。

来自省煤器出口的水与未饱和温度之间的差值等于常数，因此省煤器出口的水温会随着锅炉的容量的提高而提高，有因为水在省煤器中吸热提高温度基本上是常数，所以省煤器的入口水温，即给水温度随着锅炉容量的提高而提高。

亚临界压力锅炉的运行特点及常见故障分析摘要：为进一步降低每千瓦的设备投资、金属消耗、运行管理费用，提高机组运行的经济性和安全性，高参数、大容量、高自动控制技术的大型电站锅炉及低污染燃烧技术已成为当今电站锅炉的发展趋势。

本文对亚临界锅炉的技术进行了分析，介绍了亚临界与超临界锅炉的主要技术特点，并对亚临界锅炉运行过程中的常见故障进行了分析。

关键词：亚临界压力锅炉；运行特点；故障分析一、亚临界压力锅炉的分类及特点锅炉的型式主要取决于蒸汽参数和容量，有自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉四种。

在亚临界压力参数下运行的有自然循环锅炉，控制循环锅炉和直流锅炉。

1、自然循环锅炉的循环特性自然循环锅炉的主要特点是有一个直径较大的汽包，由于有汽包，使自然循环锅炉有以下主要特点：（1）汽包是锅炉中省煤器、过热器和蒸发受热面的分隔容器。

有了汽包，给水的加热、蒸发和过热等相应的各个受热面有明显的分界，因而汽水流动特性相应比较简单，较容易掌握。

（2）自然循环锅炉的主要受热面就是有许多垂直管子组成的水冷壁，并且尽量减少弯头，以减少流动阻力，保证水循环的安全。

（3）锅炉的水容量及其相应的蓄热能力较大，因此，当负荷变化时，汽包水位及蒸汽压力的变化速度较慢，对机组的调节要求可以低一些；但由于水容量大，加上大直径汽包的直径比较厚，因此，加热、冷却不易均匀，使锅炉的启、停速度受到限制。

2、控制循环锅炉的特点控制循环锅炉的循环回路中工质的循环是靠下降管内汽水混合物的密度差产生的压力差以及循环泵的压头来推动的，这样控制循环锅炉的循环回路能克服较大的流动阻力，并由此带来了控制循环的一些特点。

（1）水冷壁布置较自由，可根据锅炉形状采用较好的方案。

（2）水冷壁可采用较小的管径，管径小、厚度薄，因而可减少锅炉的金属消耗量。

（3）水冷壁管内工质质量流速较大，对管子的冷却较好，因而循环倍率较小，一般K=3～4（若在热负荷高的区域水冷壁管采用内螺纹管，循环倍率可减小至2左右）。

1什么叫自然循环锅炉？所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。

2．什么叫锅炉的循环回路?由锅炉的汽包、下降管、联箱、水冷壁、汽水导管组成的闭合回路．称为锅炉的循环回路。

3．自然循环锅炉的蒸发系统由哪些设备组成?主要由汽包、下降管、水冷壁管、联箱及导管组成。

4．汽包的作用主要有哪些？汽包的作用主要有：(1)是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽．同时作为一个平衡器，保持水冷壁中汽水混合物流动所需压头。

(2)容有一定数量的水和汽，加之汽包本身的质量很大，因此有相当的蓄热量，在锅炉工况变化时．能起缓冲、稳定汽压的作用。

(3)装设汽水分离和蒸汽净化装置，保证饱和蒸汽的品质。

(4)装置测量表计及安全附件，如压力表、水位计、安全阀等。

5．电站锅炉的汽包内部主要有那些装置?它们的布置位置和作用怎样?电站锅炉随参数容量的不同，其汽包内部装置也不完全—样，现以高压和超高压锅炉的汽包为例，介绍其内部装置、它们的布置及主要作用。

沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器，每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板)分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。

在汽包内的中上部，水平装设蒸汽清洗孔板，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以降低蒸汽的含盐。

靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸汽流，并将蒸汽中的水分进一步分离出来。

汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口；正常水位线下约200mm处设有连续排污管口，再下面布置加药管。

下降管入口处还装设了十字挡板．以防止下降管口产生游涡斗造成下降管带汽。

6．旋风分离器的结构及工作原理是怎样的?旋风分离器由筒体、引入管、项帽、溢流环、筒底导叶和底板等部件组成。

旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。

其工作原理及工作过程是：较高流速的汽水混合物，经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离心力的作用下，水滴飞向筒壁，使汽水初步分离。

1025t／h亚临界CFB锅炉汽包水位变化机理及调整本论文针对我公司300MW机组锅炉汽包水位的变化机理和锅炉汽包水位调整技术，对锅炉运行过程中汽包水位的关键问题从不同工况进行了分析，给运行人员水位调整提供了科学的操作依据、实践经验和技术支持。

标签：汽包水位；变化机理；调整技术引言近年来我厂因为锅炉的汽包水位调整不当，导致锅炉满缺水的停炉停机情况不少，锅炉满水是指锅炉汽包水位严重高于汽包正常运行水位的上限值，使蒸汽严重带水，汽温急剧下降，发生水冲击，损坏汽轮机。

锅炉缺水指锅炉水位低于能够维持锅炉正常水循环的水位，蒸汽温度急剧上升，水冷壁管得不到充分的冷却而发生过热爆管。

以上两种事故的发生轻者造成机组非计划停运，严重时可造成汽轮机和锅炉设备的严重损坏。

在机组正常启停和运行中通过科学的判断分析和正确的高水平的调整汽包水位，才能很好的防止恶性事故的发生和间接地降低发电厂的生产成本。

以下是我厂锅炉汽包水位保护定值及动作结果，正常运行时汽包水位应保持±30mm内，允许波动范围±50mm，超出此值时高低一值报警。

汽包水位达+115mm 高二值报警，此时自动开启紧急放水一二次门，汽包水位的低二值报警为-270mm。

当汽包水位达+190mm（高三值）或-370mm（低三值）时MFT动作紧急停炉。

当汽包水位达+370mm（高四值）汽轮机跳闸。

1、常见工况汽包水位的变化机理1.1 升炉过程。

锅炉点火后随着热负荷的增加，锅炉风道燃烧器的风温升高，由于热量平衡的破坏，使炉内温度上升，炉水吸热开始产生汽泡，汽水混合物的体积膨胀，汽包水位开始缓慢上升并产生暂时的虚假水位。

随炉水吸热量的增加，当水冷壁内水循环流速加快后，大量汽水混合物进入汽包后进行汽水分离，饱和蒸汽进入过热器，汽水平衡被打破，使汽包水位开始明显下降。

随着汽包压力的升高，这种蒸发速度会降低。

当到达汽机冲转参数（主蒸汽压力3.45Mpa，机前主蒸汽温度320℃）逐渐关小旁路门的过程中，蒸发量下降，单位工质吸收的热量增加。