【正文】 量與工質(zhì)回收 （ 4）安全保護(hù) ? 類(lèi)型 內(nèi)置式分離器啟動(dòng)系統(tǒng) 外置式分離器啟動(dòng)系統(tǒng) 內(nèi)置式分離器啟動(dòng)系統(tǒng)大致可分為： （ 1）擴(kuò)容器式（大氣式、非大氣式 2種） （ 2）啟動(dòng)疏水熱交換器式 （ 3）再循環(huán)泵式（并聯(lián)和串聯(lián) 2種） 石洞口二電廠 2號(hào)機(jī)組啟動(dòng)旁路系統(tǒng) 1除氧器水箱； 2給水泵； 3高壓加熱器； 4給水調(diào)節(jié)閥； 5省煤器、水冷壁； 6啟動(dòng)分離器； 7過(guò)熱器； 8再熱器； 9高壓旁路閥； 10再熱器安全閥； 11低壓旁路閥； 12大氣擴(kuò)容器； 13疏水箱； 14疏水泵； 15冷凝器； 16凝結(jié)水泵； 17低壓加熱器 帶啟動(dòng)疏水熱交換器的啟動(dòng)系統(tǒng) 1除氧器水箱； 2給水泵； 3壓加熱器； 4給水調(diào)節(jié)閥； 5啟動(dòng)疏水熱交換器； 6省煤器； 7水冷壁； 8啟動(dòng)分離器； 9分離器水位控制閥 (ANB閥 ) ； 10分離器水位閥 （ AN閥）； 11分離器疏水閥（ AA閥）； 12疏水箱； 13冷凝器； 14疏水泵； 15低壓加熱器； 16旁路隔絕閥 2種再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的布置 1給水調(diào)節(jié)閥； 2旁路給水調(diào)節(jié)閥； 3再循環(huán)泵； 4流量調(diào)節(jié)閥； 5混合器； 6省煤器； 7水冷壁 8啟動(dòng)分離器； 9疏水和水位調(diào)節(jié)閥 西 柏 坡 電 廠 啟 動(dòng) 旁 路 系 統(tǒng) 三、某電廠 DG1900/ 由 啟動(dòng)分離器、貯水罐、水位控制閥（ 361閥） 等組成。因此，應(yīng)考慮采取一定的措施對(duì)排放工質(zhì)與熱量 進(jìn)行回收；例如將水回收入除氧水箱或凝汽器，蒸汽回收 入除氧水箱、加熱器或凝汽器。 了解工質(zhì)膨脹特性，為直流鍋爐擬定啟動(dòng)曲線以使鍋爐安 全渡過(guò)膨脹期及鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。工質(zhì)膨脹是直 流鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中的重要現(xiàn)象。 第三階段：鍋爐出口工質(zhì)變成過(guò)熱蒸汽時(shí)，鍋爐受熱面形 成水 加熱、水汽化及蒸汽的過(guò)熱三個(gè)區(qū)段。特點(diǎn)為工 質(zhì)相態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，鍋爐出水流量等于給水流量。 四、受熱面區(qū)段變化與工質(zhì)膨脹 直流鍋爐啟動(dòng)過(guò)程水的加熱、蒸發(fā)及汽的過(guò)熱三個(gè)受熱面 段是逐漸形成的。 ?不同類(lèi)型的直流鍋爐建立啟動(dòng)壓力和啟動(dòng)流量的方法是不同的 鍋爐類(lèi)型 啟動(dòng)壓力建立方法 水冷壁啟動(dòng)質(zhì)量流 速建立方法 螺旋管圈 、 內(nèi)置分離器的直流鍋爐 燃燒加熱水冷壁逐漸產(chǎn)汽升壓 點(diǎn)火前由給水泵建立啟動(dòng)流量 螺旋管圈 、 內(nèi)置分離器的直流鍋爐；有輔助循環(huán)泵 燃燒加熱水冷壁逐漸產(chǎn)汽升壓 點(diǎn)火前由給水泵和輔助循環(huán)泵共同建立啟動(dòng)流量 一次上升型直流鍋爐 給水泵建立壓力 點(diǎn)火前由給水泵建立啟動(dòng)流量 啟動(dòng)質(zhì)量流速和啟動(dòng)壓力建立方法 二、升溫速度 超臨界、大容量直流鍋爐的聯(lián)箱、汽水分離器等部件的壁面較厚，故升溫速度也受到一定的限制 三、啟動(dòng)水工況 鍋水中雜質(zhì)除了來(lái)自給水，還有管道系統(tǒng)及鍋爐本體內(nèi)的 沉積被溶入鍋水。 2 超臨界直流鍋爐的啟動(dòng)特性 一、啟動(dòng)流量和壓力 ?啟動(dòng)時(shí)的最低給水流量稱(chēng)為 啟動(dòng)流量 ，它由水冷壁安全質(zhì)量流速來(lái)決定；啟動(dòng)流量一般為（ 25%～ 35%）MCR給水流量。 鍋爐啟動(dòng)停運(yùn)是鍋爐機(jī)組運(yùn)行的重要階段，必須進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)視，優(yōu)化各種工況，建立最佳的啟動(dòng)停運(yùn)指標(biāo)，以保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)啟停。 鍋爐的啟動(dòng)分為： ?冷態(tài)啟動(dòng) ?溫態(tài)啟動(dòng) ?熱態(tài)啟動(dòng) ?極熱態(tài)啟動(dòng)。 1 概述 一、單元制機(jī)組的啟停 鍋爐由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變成運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程稱(chēng)為 啟動(dòng) 。 超臨界壓力下傳熱惡化實(shí)驗(yàn)曲線 p=23MPa， ρw = 400kg/() 1— q=698kW/m2； 2 — q=6580kW/m2； 3 — q=465kW/m2； 4 —q=349kW/m2 三、解決傳熱惡化措施 ?使用較好的材料 如 SA213T23鋼 ， 耐溫極限可達(dá) 460℃ ?推遲傳熱惡化 提高界限含汽率，使得傳熱惡化出現(xiàn)在低熱負(fù)荷區(qū)，從而降低壁溫 ?抑止傳熱惡化 提高 ρw 使用內(nèi)螺紋管或擾流子 內(nèi)螺紋管 (a) 單頭 (b) 多頭 (c) 優(yōu)化結(jié)構(gòu) (a) (b) (c) 167。 在 大比熱區(qū)，比容（密度）的變化相當(dāng)大，工質(zhì)的溫度幾乎不變；在管子內(nèi)壁面附近工質(zhì)密度比中心處小 3～ 4倍，在流動(dòng)截面上存在不均勻性，出現(xiàn)最小的傳熱系數(shù)。 特征參數(shù) — 界限干度（質(zhì)量含汽率） x jx 汽流中的水滴還濕潤(rùn)管壁 時(shí)， x jx與熱負(fù)荷有關(guān)。管內(nèi) α 2減 小，壁溫升高。這兩種現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)為傳熱惡化。由于流動(dòng)結(jié)構(gòu)不同，傳熱特性不 同，以及管內(nèi)工質(zhì)溫度的變化，則管壁溫度也隨之變化 。 四、消除及減輕措施 ? 減小受熱不均勻 ? 減小結(jié)構(gòu)不均勻 ? 減小受熱不均對(duì)熱偏差的影響 ? 加節(jié)流圈 ? 增大管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流量 ρw 167。當(dāng)鍋爐在低負(fù)荷時(shí)，重位壓差在總阻力中所占份額增大，重位壓頭作用增大，流動(dòng)更多地表現(xiàn)出自然循環(huán)特性。決定重位壓差占總流動(dòng)阻力比例的因素是質(zhì)量流速，它取決于鍋爐的負(fù)荷。 和機(jī)組容量，爐內(nèi)燃燒、流動(dòng)工 況，燃燒器布置和運(yùn)行方式，負(fù)荷變化，煤種變化等有 關(guān)。 三、影響因素 ?熱力不均勻 熱負(fù)荷分布不均勻。 ?熱偏差系數(shù) pjpii??? ?pjpjpjpj GAqi ??pppp GAqi ??GAqppjpjpjppGAqGAq???? ??pjpq qq??pjpA AA??pjpG GG?? 二、特點(diǎn) ?直流鍋爐工質(zhì)在水冷壁中全部蒸發(fā)，熱偏差會(huì)對(duì)傳熱惡化造成很大的影響，且水冷壁出口工質(zhì)溫度已過(guò)熱，所以水冷壁熱偏差對(duì)水冷壁管子安全有很大的影響，不可忽視。 ? 消除脈動(dòng)措施 增大管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流量 ρw 增大熱水段阻力 － 加節(jié)流圈；采用逐步擴(kuò)大的管徑（省煤 器采用較小管徑） 減少蒸發(fā)段阻力 － 增加呼吸聯(lián)箱，呼吸聯(lián)箱處使壓力均衡 合適的壓力和熱負(fù)荷 167。 ? 壓力峰 壓力峰形成 壓力峰下降 壓力重新形成 ? 脈動(dòng)危害 發(fā)生這種管間脈動(dòng)時(shí) ， 熱水段、蒸發(fā)段、過(guò)熱段都在作周 期性波動(dòng)，在交界處附近壁溫周期性變化，最大波動(dòng)甚 至達(dá)到 150℃ ， 因而使管子產(chǎn)生疲勞破壞 。當(dāng)某點(diǎn)壓力 P’ 高時(shí)，進(jìn)水端壓差 （ P1P’） 下降，流量 G減少，當(dāng) P’大大 增加時(shí)，可能引起水倒流；出口端壓差 （ P’P2 ） 增加， 蒸發(fā)量 D增大。 ?脈動(dòng)是不衰減的 ?對(duì)于垂直上升管屏，也有管間脈動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生 。 3 蒸發(fā)受熱面中流體的脈動(dòng)現(xiàn)象 在兩端管屏兩端壓差相同，當(dāng)給水量和流出量總量基本不 變的情況下，管屏里管子流量隨時(shí)間作周期性波動(dòng)，這種 現(xiàn)象稱(chēng)為管間脈動(dòng) 。 3. 在超臨界壓力下 ? 在大比熱區(qū) 考慮到管內(nèi)工質(zhì)沿截面的不等溫性；在大比熱區(qū)溫度的微 小變化會(huì)引起動(dòng)力粘度較大的變化，從而引起摩擦阻力系 數(shù)較大的變化，也有可能出現(xiàn)水動(dòng)力多值性的問(wèn)題。 ? 單值性條件 ?????????????1ai??? ? 影響因素 工質(zhì)進(jìn)口欠焓 壓力 熱負(fù)荷 熱水段阻力 ? 影響因素 工質(zhì)進(jìn)口欠焓 壓力 熱負(fù)荷 熱水段阻力 ? 解決辦法 減少蒸發(fā)受熱面（水冷壁）入口欠焓 提高蒸發(fā)受熱面的壓力 水冷壁人口處裝節(jié)流圈 提高水冷壁入口的質(zhì)量流速 ρw () ρw* 2. 垂直管圈 ? 垂直管屏的水動(dòng)力特性，必須考慮重位壓差的影響 重位壓差的影響對(duì)水動(dòng)力特性的影響有利于水動(dòng)力特性趨向穩(wěn)定 ΔP = ΔP lz + ΔPzw ΔPzw = Hrs ρrs g + Hzf ρzf g 當(dāng)質(zhì)量流速增加時(shí)，垂直管中重位壓差的影響減少，這時(shí) 的水動(dòng)力特性趨向于水平管圈的水動(dòng)力特性 。2 )w(d LLp2rszf ???? ??????? 產(chǎn)生原因 在某區(qū)段（如曲線 2的 cd段），隨著 ρw 增加， Lrs增加， Lzf減小，使得 D減小，相應(yīng)的 x 也減??；而且 x減小影響程 度比 ρw 增加影響程度大。39。2)w(dLp 2rsrs ???? ?)]139。 1. 水平管圈 ? 特性方程 在一定的熱負(fù)荷下，管屏的壓差與質(zhì)量流量的關(guān)系式。 （ a）泡狀流； （ b）彈狀流； （ c）環(huán)狀流； （ d）霧狀流 三、水動(dòng)力不穩(wěn)定性（多值性） 當(dāng)蒸發(fā)受熱面進(jìn)出聯(lián)箱兩端壓差一定的條件下，管內(nèi)可能 出現(xiàn)多種不同的流量，即水動(dòng)力特性出現(xiàn)多值性，這樣的 流動(dòng)特性就是不穩(wěn)定的。 在 臨界溫度 和 類(lèi)臨界溫度 附近，工質(zhì)的各主要參數(shù)發(fā)生比 較大的變化。 1 受熱面壁溫及安全性 一、壁溫計(jì)算 ?理想情況