直流锅炉的基础理论

锅炉基础知识及水泥余热发电锅炉性能及结构特点第一章锅炉基础知识一、基本知识1、热传递的三种基本方式：传导、对流、辐射传导：热量从高温物体传递到低温物体或者从物体的高温部分传递到低温部分。

对流：温度不同的各部分物体之间发生宏观相对运动而引起的热量传递过程称为热对流。

辐射：热量的传递是通过电磁波的方式进行，物体之间不直接接触。

传热基本方程：Q=KFΔt W式中: K——传热系数F——传热面积 m2Δt——冷热物体表面温度之差℃2、换热器的类型通常将换热器分为表面式和混合式两种。

表面式：冷热两种流体不直接接触，通过金属壁面来实现换热。

如电厂中的凝汽器、高、低压加热器等。

按照冷热两种流体的流向，表面式换热器又分为：顺流式、逆流式和混合式三种。

顺流式是指热流体的流动方向与冷流体的流动方向自进至出方向相同；方向相反时则为逆流式；而部分方向相同，部分方向相反的称为混合式。

在顺流式热交换器中，首先是较高温度的热流体与较低温度的冷流体直接进行热交换，因此管壁温度较低，在热流体温度较高时不容易烧坏。

但由于热流体的温度逐渐降低，冷流体的温度逐渐升高，两者之间的温差越来越小，故传热效率较逆流式要低。

在一定温度下，要使两种型式的表面换热器达到同样的目的，则顺流式要比逆流式的面积要大。

混合式兼有两者的优点。

混合式：冷热两种流体直接接触，互相混合来实现换热。

这种换热器效率最高，但两种流体不容易分离。

如电厂中的冷却塔、热力除氧器等。

二、锅炉及其分类锅炉也称蒸汽发生器，是利用燃料或工业生产中余热的热能，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。

锅炉用途广泛，型式众多，一般可按下列方法分类：1、按用途分类电站锅炉：大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，热效率高，出口工质为过热蒸汽。

工业锅炉：用于工业生产和采暖，大多为低压、低温、小容量锅炉，火床燃烧居多，热效率较低；出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。

船用锅炉：用作船舶动力，一般采用低、中参数，大多燃油。

1直流锅炉得结构特点及其工作原理1、0 引言随着电力行业得发展,大机组、大容量、大电网得电力系统已经逐渐取戴了过去得小机组、小电网得电力生产朝流，而直流锅炉作为现代电力生产得主力设备，承载着为社会节约资源、为电力充分发挥作用得重大责任。

因此我们作为一名电厂热工人员就应该全面得去了解直流锅炉得结构特点及其工作原理，为今后得工作打下基础。

1、１直流锅炉得结构特点直流锅炉一般就是按通常称为蒸发受热面得水冷壁得结构与布置方式得不同来分类得，目前国内外直流锅炉主要分为三个类型,如图1—1所示.1) 水平围绕管图型(拉姆辛型)上海锅炉厂生产得22０t／ｈ高压直流锅炉与４０0吨／时超高压直流锅炉都属于水平围绕管圈型直流锅炉。

它得水冷壁就是内许多根平行并联得管子组成得管圈自下往上盘绕而成，为了稳定流动特性与减少各管得热偏差，在所有管子得入口处装有节流孔板。

水平围绕管圈型直流锅炉得水冷壁无下降管及小间联箱，金属消耗量少，疏水排气方便.同时，因管圈四壁围绕,且宽度较狭，能使受热不均匀性减少。

只有在锅炉容量增加较大而管圈变宽时。

才会造成沿高度方向较大得热偏差。

这种形式得直流锅炉，由于各排管子结构不同,难以将水冷壁预先组合.同时，水冷壁管多方向膨胀，因而不能应用简便得敷管式炉墙.采用框架炉墙则金属消耗量增加。

此外,为防止水平管子发生汽水分离，采用了较高得重量流速,加上管子又长，因此整体如阻力较大。

2) 垂直多次上升管屏型（本生型）这种直流锅炉得水冷壁由许多垂直管屏组成,每一管屏都有进出口联箱,各屏间用不受热得下降管联结。

垂直多次上升管屏型直流锅炉，管系简单，管屏能以组件出厂。

水冷壁采用膜式结构，可应用敷管炉墙。

水冷壁垂直向下膨胀，能采用悬吊结构.出于有较多得小间联箱，能起平衡各管因吸热不均而造成得热偏差与平衡产生管间脉动时压力峰得作用，因此这种型式得直流锅炉得水动力特性较其它型式稳定，但可能发生类似自然循环锅炉得停滞利例流现象.应引起足够得注意。

1直流锅炉的结构特点及其工作原理1.0 引言随着电力行业的发展,大机组、大容量、大电网的电力系统已经逐渐取戴了过去的小机组、小电网的电力生产朝流，而直流锅炉作为现代电力生产的主力设备，承载着为社会节约资源、为电力充分发挥作用的重大责任。

因此我们作为一名电厂热工人员就应该全面的去了解直流锅炉的结构特点及其工作原理，为今后的工作打下基础。

1.1 直流锅炉的结构特点直流锅炉一般是按通常称为蒸发受热面的水冷壁的结构和布置方式的不同来分类的，目前国内外直流锅炉主要分为三个类型，如图1—1所示。

1) 水平围绕管图型(拉姆辛型)上海锅炉厂生产的220t/h高压直流锅炉和400吨／时超高压直流锅炉都属于水平围绕管圈型直流锅炉。

它的水冷壁是内许多根平行并联的管子组成的管圈自下往上盘绕而成，为了稳定流动特性和减少各管的热偏差，在所有管子的入口处装有节流孔板。

水平围绕管圈型直流锅炉的水冷壁无下降管及小间联箱，金属消耗量少，疏水排气方便。

同时，因管圈四壁围绕，且宽度较狭，能使受热不均匀性减少。

只有在锅炉容量增加较大而管圈变宽时．才会造成沿高度方向较大的热偏差。

这种形式的直流锅炉，由于各排管子结构不同，难以将水冷壁预先组合。

同时，水冷壁管多方向膨胀，因而不能应用简便的敷管式炉墙．采用框架炉墙则金属消耗量增加。

此外，为防止水平管子发生汽水分离，采用了较高的重量流速，加上管子又长，因此整体如阻力较大。

2) 垂直多次上升管屏型(本生型)这种直流锅炉的水冷壁由许多垂直管屏组成，每一管屏都有进出口联箱，各屏间用不受热的下降管联结。

垂直多次上升管屏型直流锅炉，管系简单，管屏能以组件出厂。

水冷壁采用膜式结构，可应用敷管炉墙。

水冷壁垂直向下膨胀，能采用悬吊结构。

出于有较多的小间联箱，能起平衡各管因吸热不均而造成的热偏差和平衡产生管间脉动时压力峰的作用，因此这种型式的直流锅炉的水动力特性较其它型式稳定，但可能发生类似自然循环锅炉的停滞利例流现象．应引起足够的注意。

直流锅炉工作原理测定实验一、实验目的1.观察直流锅炉的工作情况，加深对直流锅炉的感性认识。

2.测试直流锅炉的水动力特性，了解直流锅炉的水动力不稳定性。

二、实验原理直流锅炉蒸发受热面中工质的流动不是象自然循环锅炉那样的依靠密度差来推动，而是在泵的压头作用下来完成。

所谓水动力特性，是指在一定的热负荷下，直流锅炉受热面中工质流量G 与压降ΔP 之间的关系。

图 2 为简化了的水平布置直流锅炉蒸发受热面，当有流量流过时，在管图进出口之间存在一定的压力降ΔP ，这个压力降由三项组成，d P P P P 121∆+∆+∆=∆（1）式中：P ∆——管圈进出口压差，[Pa] 1P ∆——重位压差，[Pa]2P ∆——加速压降，[Pa]d P 1∆——流动阻力，[Pa]对于水平管或螺旋上升式管屏来说，管长相对于高度要大得多，也就是说，d P 1∆比1P ∆大得多，因此，1P ∆可以忽略不计，根据计算，加速压降2P ∆的值只占总压力降的3.5%，所以，也可以略去。

这样，式（1）就可简化为：νξλ2)1(21G d P P jd d ∑+=∆=∆（2） 式中：λ——摩擦阻力系数；d ——管圈管子的内径，[m] ；l ——管圈的长度，[m] ；jd ξ——局部阻力系数；G ——通过管圈的工质流量，[Kg/s] ；ν——工质的平均比容，[m3/Kg]。

对于结构一定的管图而言，式（2）中，)1(jd dξλ∑+可作为常数，用 KS2 表示，则有 ν222G K P s =∆（3） 从式（3）中可看出，ΔP 与G 之间的关系是二次曲线，对应于一个压差只存在一个流量，这就是直流锅炉水动力特性的单值性。

这种特性只存在于管圈中是单相流体的时候。

当管中存在水和蒸汽双相流体时，则水动力特性为三次曲线，对应于一个压差值就有可能有三个不同流量存在，这就是水动力特性的多值性，也就是常说的直流锅炉水动力特性的不稳定性。

经理论推导，两管端的压差与流量的关系为：CG BG AG P +-=∆23 (4)γννλe s dq f i A 22'''4)(∆-= ])([2''''2νννλ--∆=r i d f lB s dr f q lC 212'''4)(ννλ-=式中：v"，v'——蒸汽和水的比容，[m3/Kg] ；Δis ——进入管圈的水的欠焓，[KJ/Kg]；f ——管子的内截面积，[m2]；d ——管子的内直径，[m]；q1——每米管长热负荷，[KW/m] ；r ——汽化潜热欠热，[KJ/Kg]；从式（4）可以看出，影响蒸发管水动力特性的主要因素就是蒸汽和水的比容的不同。

直流炉进阶知识点总结直流炉是一种利用直流电来进行金属熔炼和精炼的重要设备。

它具有熔炼温度高、操作简便、能耗低、环保等优点，在金属冶炼行业中有着广泛的应用。

随着科技的不断发展，直流炉的技术也在不断进步和完善。

在此，我们将对直流炉的一些进阶知识点进行总结，以便更深入地了解和掌握直流炉的相关技术和应用。

一、直流炉的基本原理直流炉是利用直流电来进行金属熔炼和精炼的设备。

它的基本原理是通过直流电的高温作用，使金属矿石、废旧金属等物料在炉内迅速熔化，然后通过不同密度的金属分离和晶粒选聚，最终得到所需的金属产品。

直流炉内的物料受到直流电的加热作用，温度逐渐升高，当达到熔点时开始熔化。

熔化后的金属在电场的作用下，通过电磁搅拌和电泳效应，形成对流运动，使金属内部温度均匀，有利于溶质的均匀分布和晶粒的生长。

同时，在熔化过程中，氧化物、硫化物等夹杂物质在高温下会被还原或挥发，从而实现炉渣和金属的有效分离。

除了基本的熔炼和精炼过程外，直流炉还可以通过控制电流、电压、炉温等参数，实现金属的温度控制、成分调整、晶粒控制等目的，从而得到理想的金属产品。

二、直流炉的结构与类型直流炉通常由炉体、炉底、电极、炉顶、电解液、电源系统等组成。

根据炉体结构和工作原理的不同，直流炉可以分为多种类型，主要包括：电阻加热直流炉、电弧加热直流炉、电渗透直流炉、电阻激励直流炉等。

1. 电阻加热直流炉电阻加热直流炉是利用电阻丝或电阻块等电热元件产生的热量，通过导热途径，将热量传递给炉内的金属物料，使其达到熔化温度的设备。

这种直流炉具有结构简单、操作方便、启动快速等优点，适用于少量金属的熔炼和精炼。

2. 电弧加热直流炉电弧加热直流炉是利用电弧的高温作用来进行金属熔炼和精炼的设备。

它的工作原理是通过两个电极之间的电弧放电产生的高温来加热金属物料，使其迅速熔化。

这种直流炉具有熔炼温度高、熔化速度快、能耗低等优点，适用于大规模的金属冶炼。

3. 电渗透直流炉电渗透直流炉是利用电场的作用将离子从一个电极迁移到另一个电极，并在迁移过程中产生热量来进行金属熔炼和精炼的设备。

直流锅炉的调节原理
直流锅炉是一种以直流电供电的电热锅炉，其调节原理主要包括温度控制、功率控制和水位控制。

1. 温度控制：直流锅炉的温度控制是通过不断监测锅炉内的水温，并通过调节加热器的电流来控制水温的变化。

当锅炉温度低于设定温度时，控制系统会增加加热器的电流，以提高水温；当锅炉温度高于设定温度时，控制系统会减小加热器的电流，以降低水温。

2. 功率控制：直流锅炉的功率控制是通过调节加热器的电流来控制锅炉的功率输出。

加热器的电流可通过调节器件（如可控硅）的导通角来控制，导通角越大，电流越大，功率输出越大；导通角越小，电流越小，功率输出越小。

通过控制加热器电流的大小，可以实现对锅炉功率的精确控制。

3. 水位控制：直流锅炉的水位控制是通过水位传感器来监测锅炉内的水位情况，并通过控制进水阀的开启和关闭来控制水位的变化。

当水位过低时，控制系统会打开进水阀，补充水分；当水位过高时，控制系统会关闭进水阀，减少水分进入。

通过精确控制进水阀的开启和关闭，可以确保锅炉内的水位保持在合适的范围内。

总之，直流锅炉的调节原理通过对温度、功率和水位进行监测和控制，实现对锅炉的稳定运行和性能调节。

直流锅炉原理
直流锅炉是一种利用直流电能来加热水的设备，它的原理和传统的交流锅炉有所不同。

在直流锅炉中，电流只能在一个方向上流动，这使得它具有一些独特的特点和优势。

下面我们将详细介绍直流锅炉的原理。

首先，直流锅炉的核心部件是直流加热元件，它由导电材料制成，能够在通电时产生热量。

当直流电源接通时，电流通过加热元件，使其产生热量，进而加热锅炉内的水。

与交流锅炉不同，直流锅炉在加热过程中不会出现电流的方向变化，因此能够更加高效地将电能转化为热能。

其次，直流锅炉的控制系统也是其原理的重要组成部分。

通过控制系统，我们可以精确地调节直流锅炉的加热功率，以满足不同工况下的热水需求。

同时，控制系统还能够监测锅炉的运行状态，确保其安全稳定地工作。

另外，直流锅炉还具有快速响应的特点。

由于直流电能能够直接转化为热能，直流锅炉在接到加热信号后能够迅速产生热量，实现快速加热水的目的。

这使得直流锅炉在一些需要快速提供热水的场合具有明显的优势。

此外，直流锅炉还可以配合太阳能、风能等可再生能源进行联合利用。

这些可再生能源产生的直流电能可以直接供给直流锅炉使用，无需经过逆变器等设备进行转换，减少了能源的损耗，提高了能源利用效率。

总之，直流锅炉以其独特的工作原理和优势，在一些特定的场合得到了广泛的应用。

通过对其原理的深入了解，我们可以更好地掌握直流锅炉的工作特点，为其合理使用和维护提供理论支持。

希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。

1、锅炉额定蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数,额定给水温度,使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸汽产量。

2、锅炉最大连续蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。

3、锅炉额定蒸汽参数：过热器出口处额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。

4、锅炉事故率:锅炉事故率=［事故停用小时数/（运行小时数+事故停用小时数)］×100％5、锅炉可用率：锅炉可用率=[(运行总小时数+备用总小时数)/统计期间总时数]×100％6、锅炉热效率：锅炉每小时的有效利用热量占输入锅炉全部输入热量的百分数。

7、锅炉钢材消耗率:锅炉单位蒸发量所用钢材的吨数。

8、连续运行小时数:两次检修之间运行的小时数。

1、发热量:单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量。

2、高位发热量：单位量燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部凝结成水时所放出的全部热量，称为燃料的高位发热量。

3、低位发热量：单位燃料完全燃烧，而燃烧产物中的水蒸汽全部保持蒸汽状态时所放出的全部热量.4、折算成分：指燃料对应于每4190kJ/kg收到基低位发热量的成分5、标准煤：规定收到基低位发热量Qarnet=29270kJ/kg的煤。

6、煤的挥发分:失去水分的煤样在规定条件下加热时,煤中有机质分解而析出的气体。

7、油的闪点：在一定条件下加热液体燃料,液体表面上的蒸汽与空气的混合物在接触明火时发生短暂的闪火而又随即熄灭时的最低温度.8、煤灰熔融性：在规定条件下随加热温度的变化灰的变形、软化、流动等物理状态的变化特性。

1、燃烧：燃料中可燃质与氧在高温条件下进行剧烈的发光放热的化学反应过程。

2、完全燃烧：燃烧产物中不再含有可燃物的燃烧.3、不完全燃烧:燃烧产物中仍然含有可燃质的燃烧。

4、理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧存在时,燃烧所需要的空气量.5、过量空气系数：燃料燃烧时实际供给的空气量与理论空气量之比.即α=VK/V06、漏风系数：相对于1kg收到基燃料漏入的空气量ΔVK与理论空气量V0之比。

兆光运行部网站>> 培训园地>> 技术论坛>> 文章正文第十三期发布时间：2008-8-25 16:25:48二期锅炉的启动过程简述马冲霄一、几个概念1、水的临界状态：水的临界状态点的参数为22MPa、374℃。

（小数点后各资料略有不同，这里取整数。

）理论上认为，在水的状态参数达到临界点时，水完全汽化会在一瞬间完成，即在临界点时，在饱和水和饱和蒸汽之间不再有汽、水共存的两相区存在，二者的参数不再有区别。

在临界压力以下时，从水被加热到过热蒸汽的形成，整个过程可以分为三个阶段：加热、蒸发和过热。

因此在直流锅炉中，相应的受热面常称之为加热段、蒸发段和过热段。

工质状态由未饱和水→饱和水→湿蒸汽→干饱和蒸汽→过热蒸汽。

超临界压力和临界压力以下时情况不同，当水被加热到相应压力下的变相点温度时，即全部汽化。

因此，超临界压力下水变成蒸汽不再存在两相区。

由此可知，超临界压力直流锅炉中，有水变成过热蒸汽经历了两个阶段，即加热和过热。

而工质状态由未饱和水→干饱和蒸汽→过热蒸汽。

2、一期、二期锅炉工作原理比较一期自然循环汽包炉简图1一期自然循环汽包炉的工作原理是工质的流动靠汽水密度差。

保证了汽包水位就可以保证水冷壁中有可靠的工质流动。

从而保证了水冷壁的安全。

二期超临界直流炉简图2二期锅炉超临界直流炉水冷壁中工质的流动靠水泵的压头来实现。

工质一次通过各个受热面。

二期锅炉为了保证水冷壁的安全，设置了以下保护①为了使水冷壁中有一定的工质流量，设最低流量触发MFT保护。

②设置了水冷壁的壁温高触发MFT保护。

二、二期超临界锅炉的启动系统启动系统是为解决直流锅炉启动和低负荷运行而设置的功能组合单元，它包括启动分离器及其它汽侧和水侧连接管、阀门等。

其作用是在水冷壁中建立足够高的质量流量，实现点火前循环清洗，保护蒸发受热面点火后不过热，保持水动力稳定，还能回收热量，减少工质损失。

启动系统按正常运行时须切除和不切除分为两类，即外置式和内置式。