浅析直流锅炉运行特点及调节问题

赵常青,孙　建（呼和浩特热电厂,呼和浩特 010000）

浅析直流锅炉运行特点及调节问题

赵常青,孙建
（呼和浩特热电厂,呼和浩特 010000）

本文以呼电热厂的直流锅炉为例，介绍直流锅炉的蓄热能力、热惯性以及直流锅炉运行中的特点，根据相关实验信息，对直流锅炉的调节问题进行简要分析，提出相关的调节方法。这里，涉及了直流锅炉的工作机理，从质量守恒、能量守恒、动量守恒三大定律为依据作为研究，对直流锅炉控制系统的运行特点及调节问题，具有一定的指导意义。

直流锅炉；运行特点；调节问题

0　前言

直流锅炉的大容量、高临界点等特性，已经渐渐成为我国未来大型火电机组的首选。直流锅炉的临界点在600MW，这样的超临界点使直流锅炉运行过程中，拥有耗煤率低、效率高、加热快等优点。就目前国内锅炉使用情况来看，600MW超临界机组已经成为了电力行业的主要机组，它具有超临界压力、一次中间再热、单炉体负压的特点，如何调节好直流锅炉控制系统，对我国未来大型火电机组的发展有着重大意义。

1　直流锅炉的发展历史

直流锅炉是在20世纪20年代初发明，等到30年代才开始投入到使用当中。直流锅炉具有许多优点：第一，直流锅炉不需要用汽包，而且可用于亚临界压力锅炉，又可以用于超临界压力锅炉；第二，直流锅炉的制造方便、节省钢材；第三，直流锅炉启动速度快，停炉速度也快。

但直流锅炉对水处理和自动控制的要求较高，在蒸汽参数和容量不大时，其优点并不是十分明显。这样一来，阻碍了直流锅炉的发展。直到20世纪50年代末、60年代初，随着大容量、高参数的电厂锅炉出现，水处理技术和自动控制技术也得到极大发展后，直流锅炉才得到迅速的发展。

我国第一台高压直流锅炉是在1968年建成，当时只是220吨/时，直到后来，又陆续制成400吨/时超高压直流锅炉以及1000吨/时亚临界参数中间再热式的直流锅炉。从那以后，直流锅炉才算是在我国得到大规模以及广泛的应用。

目前，我国锅炉的使用主要为直流锅炉和汽包锅炉，而随着直流锅炉的优势越发明显，已经渐渐地成为了我国未来大型火电机组采用锅炉的主流。相对于汽包锅炉相比，直流锅炉更适合我国大型火电机组的发展条件。

2　直流锅炉的运行特点

直流锅炉具有大容量和超临界点，相对于汽包锅炉而言，这是直流锅炉的优点，而也正因为如此，直流锅炉在我国得到了较为广泛的应用。除此之外，相对于汽包锅炉比较，直流锅炉运行所产生的能源消耗，也远比汽包锅炉要低。但直流锅炉汽温变化特性，却更为复杂，汽温控制难度也比汽包锅炉大上太多。为此，直流锅炉的使用，必须要注意直流锅炉的运行特点，保证直流锅炉能够适应未来大型火电机组的应用发展方向。

2.1直流锅炉的蓄热能力

直流锅炉没有汽包，所以他的蓄热能力小，也正因如此，直流锅炉的降热速度快。而汽包锅炉则相反，它拥有大汽包，降压降热的速度慢，容易导致下降管中的水循环遭到破坏。由于直流锅炉的蓄热能力小，这就可以更好更方便的进行调节，尤其是在受到外界干扰的时候，可以适应电热机组的调峰要求。

2.2直流锅炉蒸发受热时出现的不稳定等问题

直流锅炉在蒸发受热时出现流动不稳定和脉动问题，主要来自于蒸发和过热受热面没有明显的界线。在蒸发受热面中会出现气泡来不及脱离而形成汽膜的现象，不利于热传导，从而造成管壁超温，影响锅炉运行安全。对此，可采取烟气再循环或调整燃烧器等措施降低炉内最高的热负荷。

2.3直流锅炉中工质的流动无自平衡性

直流锅炉运行过程中，吸热量多的管子会因工质的比容增加，增大阻力，这样一来，就会使通过的流量减少，造成热偏差。UP型直流锅炉采用中间混合器，会使水冷壁管中的流体在中途进入混合器，之后再流回水冷壁，以此消除各管间的热偏差。

3　直流锅炉应注意到的调节问题

根据直流锅炉的结果以及其运行特点，直流锅炉的调节要比汽包锅炉的调节复杂很多，所以在调节直流锅炉的时候，一定要注意直流锅炉的调节特点，避免造成失误带来的损失。进行直流锅炉的调节，要从以下三点进行：

3.1控制好直流锅炉的气压

直流锅炉在工作过程中，由于电力机组的负荷增加，汽轮机功率也会随之加大，蒸汽流量必然随之增加，这样一来，就会造成直流锅炉运行过程中负荷加大。而直流锅炉具有蓄热能力小的特点，能够更好更快的控制降压速度，方便将其数值稳定在偏低的位置。

3.2控制好直流锅炉的气温

直流锅炉没有汽包，蒸发受热面和过热器连接在一起，它的结构也较为复杂一些，给水和燃料单一的变化对汽温影响不是太过明显。直流锅炉过热期间，需要进行喷水减温，保证外管的温度不要偏高。因为直流锅炉在燃水比不变的情况下，过热器之间，也依旧能够造成外管温度升高这个问题。保持一定的燃水比，是控制直流锅炉温度最好的办法，而喷水减温，只能在一定程度上缓解温度偏高这个问题。

3.3控制好直流锅炉的燃烧

直流锅炉在正常运行过程中，燃烧器和燃尽风喷口的总风量，要满足炉膛出口的过量空气。燃烧器区域的过量空气系数是随着锅炉负荷变化的，负荷越高，空气系数也就越大，反之则越小。

3.4控制好直流锅炉的给水

直流锅炉的给水量，对汽压、汽温以及蒸发量的变化都有很大影响，给水量增加的同时，燃料量依旧保持不变，蒸汽温度会逐渐降低。直流锅炉强迫通过各个受热面，蒸发量会随着给水量增加使出口汽压升高。这个时候，就要控制好给水量，避免出口汽压升高幅度过大。

4　结束语

直流锅炉运行特点以及调节问题，关系到直流锅炉在未来大型火电机组的应用，为此，针对于直流锅炉相对难以控制的问题，我们更好切实的把握好相关的技术，确保直流锅炉的正确使用。本文对直流锅炉特点以及调节问题的分析，总结了直流锅炉的运行特点和调节注意到的问题。最为关键的，则是在不断地实践中，深入探索和研究，不断摸索，不断深入了解直流锅炉的运行特点，掌握直流锅炉的调节方法，对直流锅炉达到更为准确的控制。

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