自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制参考文本

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制参考文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

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XX年XX月

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控

制参考文本

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对余热锅炉运行中的热偏差进行理论分析，分析其产

生原因和将会造成的后果，并提出相应的改善措施。

为了响应国家淘汰低产能的号召，中国有色集团抚顺

红透山矿业有限公司冶炼厂对冶炼工艺进行改造，采用富

氧底吹炉工艺生产，余热锅炉是这套工艺流程中的一个热

交换设备，用以降低底吹炉出来的含有SO2的高温高矿尘

气体的温度，以满足制酸工艺的要求，并达到余热利用的

目的。本余热锅炉动力为自然循环，额定蒸汽压力

3.8Mpa，蒸汽出口温度249℃。

在该工艺中，余热锅炉的安全稳定运行决定了底吹炉

能否正常运行，所以需要保证余热锅炉能够长时间稳定的

工作，那么余热锅炉的爆管事故就需要尽力避免，刨除材质和施工质量的原因，由热偏差产生的爆管事故占有较大的比重。所以本文将对余热锅里热偏差的分析和控制做出阐述。

热偏差的概念

自然循环余热锅炉是依靠热对流为动力来完成炉内循环，所以在自然余热锅炉的运行中很容易出现水冷壁各个位置由于热量分布不均产生金属管壁超温，进而发生爆管等事故的情况，只有合理的设计和在运行中科学的操作控制，才能确保余热锅炉的水冷壁拥有比较长的使用寿命。

余热锅炉的烟道（即炉膛）是由许多平行管列组成的水冷壁。由于结构和制造的原因，烟道的水冷壁管的尺寸大体相同，但是在自然循环余热锅炉的各个部分所受的热负荷不同，导致水冷壁管中液体的吸热量不同，因此在管道中水循环的动力也是不同的。这也就产生了锅炉内部的

热偏差。总的来说水冷壁中的热偏差是由于热力不均和水的流量不均造成的。

热偏差的形成原因

3.1.余热锅炉烟道内的热力不均

余热锅炉属于被动式锅炉，它所需要的热量完全来自烟气的温度，所以烟道内的热力不均是余热锅炉热偏差的一个主要的形成原因。烟道内的热力不均主要存在下列几种情况：

3.1.1.烟道中烟气的速度和温度分布不均；

3.1.2.受热面产生结焦和积灰，结焦和积灰必定是不均匀的，而结焦和积灰对热量的隔离使水冷壁对热量的吸收产生影响；

3.1.3.含尘烟气长时间对管壁造成冲刷，使部分管壁变薄，传热效率提高；

3.1.

4.富氧底吹炉产生的烟气中含有一部分的单质硫，

这些单质硫会在烟道中二次燃烧，使烟道局部的热量升高；

对于余热锅炉的烟道，内部各面的热负荷各不均匀，对于同一壁面，沿其轴向和径向的热负荷的分布不均匀，对于烟道整体，沿着烟道轴向和径向分布的热量也不均匀，这些不均匀将会不同程度的延续下去，引起炉膛出口和对流管区吸热不均，里烟道出口越近，这种不均匀的情况也越严重。这样就产生了上升烟道的热偏差。

烟气在上升烟道做高速上升的运动，收到高温风机拉动的烟气在余热锅炉的炉顶改变方向，在炉顶离开后，由于离心力的作用，烟气产生压缩，气流在这里形成离心流场，流场中气流由圆心想外延伸的的切向流速都不一样，最外层的速度较低，越靠近圆心的烟气流速越大，这样在进入水平烟道后，上部烟气的流程要大于下部，气速又比下部的烟气要慢，这样就使得下部烟气的温度偏高，这样

就产生了水平烟道部分的热偏差，而且上下部区域烟气的含尘量也不同。

上面分析了上升烟道和平行烟道的热偏差的产生，另外还需要说明的是，吸热多的壁管由于蒸汽温度高、比热容大，流动阻力增加，使得水流量减少，热偏差加剧，如果长时间不改善，爆管很容易出现在这些区域。

3.2.水冷壁管内的流质不均

余热锅炉自然循环的推动力是由下降管中的工质密度和上升管中工质密度值差而产生的，这种差异使得工质的较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀，这种过程也就是通常说的热对流。自然循环没有外界的强制推动力，所以流质在壁管内的的流动会出现差异。下面是产生差异的一些原因。

3.2.1.集箱的连接方式不同会引起并列管进出口静压的差异，导致流量不均，流体在管中流动，动力是管子两端

的压差，集箱为平衡并列管压力设计，但是温度不同的管中流体阻力是不同的，从而使得集箱中并列管两端的压力也不尽相同，这样也会产生热偏差现象，所以集箱的位置和数量对水冷壁中流质均匀分布有很大影响。

3.2.2.上面提到过的吸热不均引起的管间流体比容的差别也会导致流量不均。吸热量大的管子，流体的比热容也大，进而管内流量减少，管出口的流体温度和管壁温度都会升高。

控制热偏差的措施

4.1.改善烟气产生的热偏差

4.1.1.合理布置烟道走向，使烟气均匀合理的通过，控制上升烟道末端气速，缓解烟气的离心运动状态。

4.1.2.在烟道中设置折焰角使烟气沿燃烧室高度方向的分布趋向均匀。使炉膛前上部水冷壁与顶棚过热器的吸热量均匀。

4.1.3.对高温风机进行调整，采用微负压操作，使得烟气能够平稳均匀地通过烟道，进而使烟气能更好的充满炉膛上部，使增加前墙和侧墙的吸热量均匀。

4.1.4.采用振打装置和燃气高能脉冲装置对水冷壁积灰进行控制，并有专人负责清理余热锅炉结焦。

4.1.

5.对气速较高处和烟气含尘量较大处用耐磨水泥进行保护，防止管壁磨损。

4.1.6.对提高锅炉气密性，减少炉内含氧量，进而减少单质硫燃烧的可能。

4.2.改善流体产生的热偏差

4.2.1.合理分布集箱的位置，在热量偏差较大的位置加设短集箱平衡壁管压力。并采用多管引出多管引入的方式平衡各管压差。

4.2.2.提高余热锅炉汽包高度，增加流体的循环动力。

4.2.3.按受热面所处的具体工况，采用不同管径壁厚的

壁管。

4.2.4.保持汽包水位，减少误操作产生的气阻情况。

在富氧底吹炉的冶炼工艺中，余热锅炉能否正常运行，决定了富氧底吹炉是否能够正常生产，所以在冶炼生产过程中要注意对锅炉的操作和维护，保证整套设备的的安全运行，尽可能的减少爆管事故的发生，提高设备使用率。

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自然循环热水锅炉水动力计算

自然循环热水锅炉水动力计算例题 A1 锅炉规范 额定供热量Q sup：7.0MW 额定工作压力P： 1.0MPa 回水温度t bac.w：70℃ 供水温度t hot.w：115℃ 锅炉为双锅筒、横置式链条炉，回水进入锅筒后分别进入前墙、后墙、两侧墙和对流管束回路中，两侧水冷壁对称布置，前墙和后墙水冷壁在3.2m标高下覆盖有耐火涂料层，如图A -1所示。 图 A-1 锅炉简图 A2 锅炉结构特性计算 A2.1 前墙回路上升管划分为三个区段，第Ⅰ区段为覆盖有耐火涂料层的水冷壁管，第Ⅱ区段为未覆盖有耐火涂料层的水冷壁管，第Ⅲ区段为炉顶水冷壁(图 A-2) A2.2 后墙回路上升管划分为二个区段，第Ⅰ区段为覆盖有耐火涂料层的水冷壁管，剩下的受热面作为第Ⅱ区段(图A-3)。

A2.3 侧墙水冷壁回路上升管不分段(图A-4) A2.4 对流管束回路不分段，循环高度取为对流管束回路的平均循环高度，并设对 流管束高温区为上升区域(共7排)，低温区为下降区(共6排)。对流管束共有347根，相应的上升管区域根数为191根，下降管区域根数为156根(图A-5)。 对流管束总的流通截面积A o 为： A o =347×0.785×0.0442 = 0.5274 m 2 下降管区域流通截面积A dc 为 ： A dc =156×0.785×0.0442 = 0.2371 m 2 下降管区域流通截面积与对流管束总的流通截面积比A dc / A o 为： 4500=5274 02371 0=...o dc A A 其值在推荐值(0.44—0.48)的范围内。 图A-2 前墙水冷壁回路 图A-3 后墙水冷壁回路

最新自然循环锅炉控制系统课程设计

自然循环锅炉控制设计 1题目背景及意义 工业锅炉已经广泛的应用于国民经济各个部门。通常蒸发量小的锅炉用来供热或提供循环热水。蒸发量大的锅炉用于汽轮机和蒸汽机，使热能转化为机械能。在化工、炼油、石化工业中，工业锅炉不仅能为蒸馏过程、化学反应、干燥、蒸发等过程提供热源，而且可作为风机、压缩机、泵等动力源。随着石油化学工业生产规模不断扩大与强化，作为全厂动力和热源的锅炉亦向大容量、高效率方向发展。 为确保安全、稳定生产，对锅炉控制系统就十分重要。锅炉效率是影响机组效率的主要因素，燃烧的好坏决定了锅炉效率的高低。火电厂锅炉燃烧控制系统是火电厂工业控制的重要组成部分，由三个相对独立的子系统即燃料控制系统、送风控制系统、引风控制系统组成。热电厂锅炉蒸汽压力的变化具有很大的滞后性，而且当负荷发生变化时燃料产生的热量很难与锅炉的蒸发量相一致，故有必要对主蒸汽压力控制子系统的传统方案做出改进。我国目前大部分电厂的锅炉燃烧控制系统仍然采用PID控制，但是由于火电站锅炉燃烧系统是一个受多种因素制约的不断波动的多变量复杂系统，它往往表现出强耦合、非线性、大惯性、参数时变性和不确定性，对其建立精确的数学模型十分困难，使得基于精确数学模型的常规PID 控制器难以取得理想的控制效果，燃烧效率难以达到期望要求。锅炉燃烧控制也因此成为火电厂过程控制中的一大难题。 所以对于我们来说，主要任务有两个。一是通过对锅炉控制系统的设计，来分析自然循环炉的控制系统性能；二是利用组态软件，设计一个工业锅炉控制系统的监控界面， 2自然循环炉对象描述 2.1自然循环炉工艺过程描述 被控对象为工业领域广泛应用的自然循环锅炉如图(2.1)所示。

第12章 自然循环锅炉水动力特性(西交大 锅炉原理 考研复试)

第12章 自然循环锅炉的水动力循环 1. 如何建立自然循环锅炉的水动力基本方程，分为几种型式？ 答：（1）压差法：从锅炉液位面到下集箱中心高度之间，计算的上升管压差与下降管压差相等。方程式为：xj xj ss ss P gh P gh ?-=?+ρρ，式中，h ——锅炉液位面到下集箱的中心高度；ss ρ、xj ρ——分别为上升管和下降管中工质的平均密度；ss P ?、xj P ?——分别为上升管和下降管中工质流动阻力。 （2）运动压头法：循环回路中产生的水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中工质流动的总阻力。方程式为：()xj ss ss xj P P gh ?+?=-ρρ （3）有效压头法：循环回路中运动压头克服上升管得流动阻力后剩余的部分水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中下降管的流动阻力。方程式为：()xj ss ss xj P P gh ?=?--ρρ 2. 作图示出热负荷变化对上升管压差特性曲线及回路工作点的影响。 答： 图中φ为截面含汽率，x 为质量含汽率，ss P ?为上升管流动阻力，gh ss ρ为重位压差。如图可见，随着吸热量q 的增加，φ和x 都增大，但两者的增大趋势却有很大区别。x 随q 增大是线性增加，因此，ss P ?也几乎是随q 的增加而呈线性增加。而φ随q 增大是非线性增加，当工质吸热比较少，x 较小时，φ随q 增大增加得很快，即φ的增加远大于x 的增加； 上升管压差与吸热量的关系

而在某一x 或φ值后，x 增加φ却增加得很慢。这是由于水与水蒸气的物性决定的，因为当水转变为蒸汽时，体积急剧膨胀，与此对应，gh ss ρ随q 的增大开始下降的很快，而后下降的较慢。因此，gh ss ρ和ss P ?的叠加使得ss S 和q 的关系呈现先下降后上升的形状。 简单回路压差特性及工作状态 开始在q 较少、x 较小、循环倍率K 较大处，随着q 的增加，ss S 的特性曲线下移，因此回路的工作点向右移，循环流量0G 增加。这种情况持续到一定程度，当K 小于jx K 时，q 再进一步增加，因上升管压差升高而使ss S 的特性曲线上移，工作点的位置左移，循环流量0G 减小。 3. 自然循环锅炉的自补偿能力是如何形成的？ 答：开始在q 较少、x 较小、循环倍率K 较大处，随着q 的增加，φ的增加大于x 的增加，则回路的动力压头大于的增加大于宗族里的增加，此时回路中的动力大于阻力，使得循环流量0G 相应增加。当循环倍率K 大于某一界限循环倍率jx K 时，循环回路具有因上升管吸热量q 增加而使循环流量0G 随之增加的能力，称为自然循环回路的自补偿能力。 4. 简述自然循环锅炉的水循环计算方法和步骤。 答：（1）确定循环流量或流速，循环倍率，循环回路的各种压差，以及可靠性指标；

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制对余热锅炉运行中的热偏差进行理论分析，分析其产生原因和将会造成的后果，并提出相应的改善措施。 为了响应国家淘汰低产能的号召，中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司冶炼厂对冶炼工艺进行改造，采用富氧底吹炉工艺生产，余热锅炉是这套工艺流程中的一个热交换设备，用以降低底吹炉出来的含有SO2的高温高矿尘气体的温度，以满足制酸工艺的要求，并达到余热利用的目的。本余热锅炉动力为自然循环，额定蒸汽压力3.8Mpa，蒸汽出口温度249℃。 在该工艺中，余热锅炉的安全稳定运行决定了底吹炉能否正常运行，所以需要保证余热锅炉能够长时间稳定的工作，那么余热锅炉的爆管事故就需要尽力避免，刨除材质和施工质量的原因，由热偏差产生的爆管事故占有较大的比重。所以本文将对余热锅里热偏差的分析和控制做出阐述。 热偏差的概念 自然循环余热锅炉是依靠热对流为动力来完成炉内循环，所以在自然余热锅炉的运行中很容易出现水冷壁各个位置由于热量分布不均产生金属

管壁超温，进而发生爆管等事故的情况，只有合理的设计和在运行中科学的操作控制，才能确保余热锅炉的水冷壁拥有比较长的使用寿命。 余热锅炉的烟道（即炉膛）是由许多平行管列组成的水冷壁。由于结构和制造的原因，烟道的水冷壁管的尺寸大体相同，但是在自然循环余热锅炉的各个部分所受的热负荷不同，导致水冷壁管中液体的吸热量不同，因此在管道中水循环的动力也是不同的。这也就产生了锅炉内部的热偏差。总的来说水冷壁中的热偏差是由于热力不均和水的流量不均造成的。 热偏差的形成原因 3.1.余热锅炉烟道内的热力不均 余热锅炉属于被动式锅炉，它所需要的热量完全来自烟气的温度，所以烟道内的热力不均是余热锅炉热偏差的一个主要的形成原因。烟道内的热力不均主要存在下列几种情况：

直流锅炉和自然循环锅炉的区别

添加到搜藏 已解决 直流锅炉和汽包锅炉的问题 悬赏分：10 - 解决时间：2009-12-23 00:42 直流锅炉和汽包锅炉的区别和各自的特点，在不同工艺流程中的优点和缺点，谢谢 提问者：6526556 - 三级 最佳答案 直流锅炉 直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率为1。直流锅炉的另一特点是在省煤器、 蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程 的流动阻力均由给水泵来克服。如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵，则可以形成复合循环锅炉。 即在低负荷或者本生负荷以下运行时，由于经过蒸发面的工质不能全部转变为蒸汽，所以在锅炉的汽 水分离器中会有饱和水分离出来，分离出来的水经过循环泵再输送至省煤器的入口，这时流经蒸发部 分的工质流量超过流出的蒸汽量，即循环倍率大于1。当锅炉负荷超过本生点以上或在高负荷运行时， 由蒸发部分出来的是微过热蒸汽，这时循环泵停运，锅炉按照纯直流方式工作。 直流锅炉的技术特点 （1）取消汽包，能快速启停。与自然循环锅炉相比，直流炉从冷态启动到满负荷运行，变负荷 速度可提高一倍左右。 （2）适用于亚临界和超临界以及超超临界压力锅炉。 （3）锅炉本体金属消耗量最少，锅炉重量轻。一台300MW 自然循环锅炉的金属重量约为5500t～ 7200t，相同等级的直流炉的金属重量仅有4500t～5680t，一台直流锅炉大约可节省金属2000t。加上省去了汽包的制造工艺，使锅炉制造成本降低。 （4）水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的25％～30％。所需 的给水泵压头高，既提高了制造成本，又增加了运行耗电量。 （5）直流锅炉启动时约有30％额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为了回收启动过程的工质 和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅炉需要设置专门的启动系统，而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。加上直流锅炉的参数比较高，需要的金属材料档次相应要提高，其总成本不低于自然循环锅炉。 （6）系统中的汽水分离器在低负荷时起汽水分离作用并维持一定的水位，在高负荷时切换为纯 直流运行，汽水分离器起到一个蒸汽联箱的作用。

自然循环锅炉和直流循环锅炉的特点分析

自然循环锅炉和直流循环锅炉的特点分析 一、自然循环锅炉的特点 自然循环研究的对象是自然循环锅炉蒸发系统里工质的行为。自然循环锅炉的蒸发系统由汽包、下降管、分配水管、下联箱、上升管、上联箱、汽水引出管、汽水分离器组成。这个蒸发系统是闭合的，工质在闭合的蒸发系统内流动称为循环。自然循环的研究内容是：上升管受热、循环回路里工质吸热和流动的特性。就学科来讲，自然循环属于水动力学和沸腾传热范畴，通常称为自然循环水动力学。自然循环的工作原理是：工质依靠上升管受热所产生的密度差沿着闭合的路线运动。需要指出：蒸汽走的路线不是闭合的路线，在回路里，只有水在那里循环流动，所以又称为水循环。 二、直流循环锅炉的特点 (1) 因没有汽包，所以不能把受热面固定下来，在工况变化时，受热面长度发生变化。也因为没有汽包，直流循环锅炉升温快，即是启动速度快。 (2) 适用于亚临界和超临界以及超超临界压力锅炉。 (3) 工质一次通过受热面，蒸发量D等于给水量G。借用循环倍率的概念，直流锅炉循环倍率K=G/D=1.正因为工质一次通过受热面，所以第二类传热恶化现象一定会发生。 (4) 水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的25%～30%。所需的给水泵压头高，既提高了制造成本，又增加了运行耗电量。 (5) 直流锅炉启动时约有30%额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为了回收启动过程的工质和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅炉需要设置专门的启动系统，而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。加上直流锅炉的参数比较高，需要的金属材料档次相应要提高，其总成本不低于自然循环锅炉。 (6) 直流循环锅炉没有自动补偿能力，即受热强的管子，流动速度小。 (7) 为了达到较高的重量流速，必须采用小管径水冷壁。这样，不但提高了传热能力而且节省了金属，减轻了炉墙重量，同时减小了锅炉的热惯性。 (8)直流循环锅炉在设计、制造、安装过程中适用于任何压力，制造方便，而且节约金属。 (9)低负荷运行时，给水流量和压力降低，受热面入口的工质欠焓增大，容易发生水动力不稳定。由于给水流量降低，水冷壁流量分配不均匀性增大;压力降低，汽水比容变化增大;工质欠焓增大，会使蒸发段和省煤段的阻力比值发生变化。 (10)蒸发受热面中的工质流动过程有脉动现象。在管屏两端压差相同，在给水量和流出量总量基本不变的情况下，管屏里管子流量随时间作周期性波动。而且蒸发受热面可以任意布置。 (11)在热负荷一定的情况下，蒸发受热面两端压差一定，一根管子流量可以有多个数值，所以直流循环锅炉水动力特性呈多值性。 (12)变压运行的超临界参数直流炉，在亚临界压力范围和超临界压力范围内工作时，都存在工质的热膨胀现象。并且在亚临界压力范围内可能出现膜态沸腾;在超临界压力范围内可能出现类膜态沸腾。 (13)启停速度和变负荷速度受过热器出口集箱的热应力限制，但主要限制因素是汽轮机的热应力和胀差。 (14)直流循环锅炉没有汽包，给水带来的盐分除一部分被蒸汽带走外，其余将全沉积在受热面上，因此直流循环锅炉要求给水品质高。

自然循环锅炉的设置和使用

一览锅炉英才网（https://www.docsj.com/doc/b517557195.html,/）提供： 自然循环锅炉的设置和使用 汽水循环系统汽水循环系统包括锅筒、大直径下降管、分配管、水冷壁管和汽水引出管。来自省煤器的未沸腾水在沿着锅筒长度布置的给水分配管中分4路分别直接注入4根大直径下降管，给水直接在下降管中与炉水混合，以避免较冷的给水与锅筒壁接触，改善了管接头的应力条件，并降低了下降管中的欠热，提高了水循环的安全性，减少了锅筒内、外壁和上、下壁的温差，有利于锅炉的启动和停炉。在4根下降管的下端各设有一分配器，与水冷壁引入管相连接，引入管把欠焓水送入水冷壁的四周下集箱。水冷壁由60mm的管子组成，按受热情况和几何形状划分成简单独立循环回路。在炉膛四角处的水冷壁管子设计成大切角，以改善四角切圆燃烧工况，并利用切角管子设计成燃烧器的水冷套保证燃烧器喷口免于烧坏。工质随着膜式水冷壁向上流动而不断被加热，逐渐形成汽水混合物。汽水混合物经汽水引出管被引入锅筒，在锅筒内通过轴流式旋风分离器和立式波形板使汽水进行良好地分离，分离下来的水分再次进入水空间，干蒸汽则被饱和蒸汽连接管引入炉顶过热器进口集箱。水冷壁四周下集箱设有邻炉加热装置，锅炉在点火前，邻炉加热后的蒸汽分4路进入水冷壁下集箱，以加快锅炉启动速度。1025t/h切向燃烧无烟煤自然循环锅炉的设计概况和运行性能路蒸汽汇合。第1、2路蒸汽汇合在环形下集箱后分别流经后烟井两侧包复及低温再热器悬吊管上行，前者进入两侧包复上集箱后经连接管汇合于隔墙上集箱，后者直接引入隔墙上集箱。全部蒸汽在隔墙上集箱汇集后，经隔墙及低温过热器悬吊管并联下行，前者进入隔墙下集箱后经悬吊管引入低温过热器进口集箱，后者直接引入低温过热器进口集箱。全部蒸汽在低温过热器进口集箱汇合后经低温过热器管系加热并引入低温过热器出口集箱，然后经位于集箱中部的三通把蒸汽引入备用级减温器，通过备用级减温器蒸汽再次分成2路至4片一级分隔屏。出一级分隔屏后蒸汽分2路左右交叉引入4片二级分隔屏，在一、二级分隔屏连接管道上设I级减温器。经二级分隔屏加热后的蒸汽由2根连接管道从2个出口集箱三通引出，经大三通混合后，由1根连接管道引向后屏进口集箱，经后屏管来的加热后蒸汽进入后屏出口集箱。后屏出口后蒸汽流经布置在锅炉左、右的级喷水减温器并在锅炉中心处由三通再次汇合成1路，使蒸汽得到充分混合后进入高温过热器加热到所需蒸汽温度，引向汽机高压缸。整个过热器系统经过2次全位混合能使两侧汽温

1什么叫自然循环锅炉

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。分离出来的水通过筒底四周导叶，流入汽包水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动，进入顶帽的波形板间隙中曲折流动，在离心力和惯性力的作用下，小水滴被抛到波形板上，在附着力作用下形成水膜下流，经筒壁流入汽包水容积，使汽水进—步分离，而饱和蒸汽从顶帽上方或四周引入汽包蒸汽空间。 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，水平装没蒸汽清洗孔板，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。 7．百页窗(波形板)分离器的结构及工作原理是怎样的? 百页窗分离器是由许多平行的波浪形薄钢板组成，波形板厚度为0．8—1．2mm，相邻两块波形板之间的距离为10mm，并用2—3mm厚的钢板边框固定。 工作原理及过程是；经过粗分离的蒸汽进人百叶窗分离器后，在波形板之间曲折流动。蒸汽中的小水滴，在离心力、惯性力和重力的作用下抛到板壁上，在附着力的作用下，使水滴粘附在波形板上形成水膜。水膜在重力作用下向下流入汽包水容积，使汽水得到进一步分离。由于利用附着力分离蒸汽中细小水滴的效果好，所以百叶窗分离器被广泛地用来作为细分离设备。 8．左右旋的旋风分离器在汽包内如何布置?为什么要如此布置? 旋风分离器虽然能使分离出来的水经过筒底倾斜导叶平稳地流入汽包水容积，但并不能消除其旋转动

自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防详细版

文件编号：GD/FS-6680 （解决方案范本系列） 自然循环锅炉汽包壁温差的控制及预防详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

自然循环锅炉汽包壁温差的控制及 预防详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 华能丹东电厂2台350 MW机组于1998年11月和12月相继投产。锅炉系英国Babcock锅炉厂制造，采用亚临界一次中间再热、单炉膛、平衡通风自然循环汽包锅炉。自投产以来，通过运行观察，无论是启炉还是停炉，均发现汽包上、下壁产生壁温差，特别是在停炉冷却过程中，壁温差有时高达80～100℃，已严重影响锅炉的安全运行。 1 汽包壁温差产生的机理 1.1 锅炉上水时汽包产生的温差 当锅炉上水时，来自除氧器的给水经给水泵首先进入管壁较薄的省煤器、水冷壁及集中下降管，最后

进入汽包。因此，管壁首先被加热，而且温度上升较快，而汽包不但壁厚而且又是最后接触水，则加热温度上升就比较慢。当水进入汽包时，总是先与汽包下壁接触，故汽包水位以下壁温首先上升，造成汽包下部壁温高于上部壁温。另外，一定温度的给水进入汽包后，内壁温度随之升高，因汽包壁较厚，外部与环境接触，外表面温度上升的速度较内壁温升慢，从而形成了内外壁的温差。 1.2 锅炉升压过程中汽包产生的壁温差 升压初期，锅炉点火后投入炉内的燃料量很少，火焰在炉内的充满程度差，水冷壁受热不均，工质吸热量少，且在压力低时，工质的汽化潜热大，这时产生的蒸汽量很少，蒸发区内的自然循环尚不正常，汽包内的水流动很慢或局部停滞，对汽包壁的放热系数很小，所以汽包下壁温升小。汽包上壁与饱和蒸汽接

煤粉锅炉燃烧自然循环保护的详细介绍

煤粉锅炉燃烧自然循环保护的详细介绍 国内锅炉厂设计制造的SG—130/39型锅炉。煤粉蒸汽锅炉型号中的“39”指过热蒸汽压力为39kgf/c㎡，相当于3.82MPa。锅炉整体为倒U型布置，按燃烧无烟煤设计，炉膛宽6900㎜、深6600㎜，横截面近于正方形。采用四角布置的直流燃烧器，煤粉气流的射流在炉膛中心形成一个直径1000㎜的假想切圆。 燃烧器的一次风口集中布置，周围有周界风。一、二、三次风的速度分别为25、50、45m/s，对应的一、二、三次风率为20%、58%、17%，周界风的速度为38m/s，一次风为热空气。 炉膛四周布置有光管水冷壁。 炉膛四周布置有光管水冷壁。光管水冷壁贴近炉壁，互相平行地垂直布置，上部与锅筒或上集箱连接，下部与下集箱连接。水冷壁的管径为60×3㎜，节距75㎜，为了保证无烟煤粉的燃烧，在燃烧器中心标高上下1.5m处敷有卫燃带。后水冷壁在炉膛出口处设计成具有折焰角以改善烟气流动及冲刷情况，并将水冷壁管拉稀成四排变成凝渣管。它由两级对流器过热器组成，立式布置在连接炉膛和尾部烟井的水平烟道中。第一级过热器的蛇形管先作逆流后作顺流布置，第二级过热器为混流布置。饱和蒸汽从锅筒经炉顶管进入第一级过热器，出来后经8根引出管左右交叉引到两侧的面式减温器。然后，经过第二级过热器的两侧逆流段，经中间集箱混合后，再顺逆流过布置在第二级过热器中间的热段，最后由第二级过热管出口集箱的左侧端部引出送往汽轮机。 省煤器和空气预热器都是两级，交错布置在尾部烟道中。省煤器由管径32×3㎜的蛇形管组成，水平布置，管子错列，水自下而上地与烟气逆流流动。管式空气预热器立式布置，管子为40×1.5㎜，也是错列排列。热空气温度400℃，排烟温度140℃，锅炉效率88.65%。 国内锅炉厂生产的1025t/h亚临界压力自然循环锅炉。锅炉型号为SG1025—17.53—M842.锅炉本体采用单炉膛倒U型布置，一次中间再热，燃用煤粉，制粉系统形式为钢球磨煤机中间储仓式热风送粉，四角布置切圆燃烧；采用直流宽调节比摆动式燃烧器（又称WR型燃烧器），分割烟道挡板调节再热气温，平衡通风，全钢结构，半露天岛式布置，固态机械除渣。 锅炉钢架为高强螺栓连接式构架，共分六层，炉顶大顶梁面标高71.8m。除空气预热器和机械出渣装置外，所有锅炉部件均悬吊在炉顶钢架上。为方便运行人员操作，在锅炉标高31.2m处的G 排柱至K排柱区设有燃烧器区域的防雨设施，锅炉两端设有锅筒小室等露天保护设施，炉顶装有轻型大屋顶。 煤粉锅炉设有膨胀中心和零位保证系统。锅炉深度和宽度方向上的膨胀零点设置在炉膛深度和宽度中心线上，通过与水冷壁管相连的刚性梁上的承剪件与钢架的导向装置相配合形成膨胀零点，垂直方向上的膨胀零点在炉顶大罩的顶部。所有受压件吊杆的位移量均相对于膨胀零点而言，对位移量大的吊杆设置了预进量，以改善煤粉热水锅炉运行时的吊杆受力状态。 锅炉采用全金属密封结构。炉顶、水平烟道和炉膛冷灰斗的底部采用罩壳热密封结构，以提高锅炉整体密封性和美观性。 炉膛断面尺寸深为12500㎜，宽为13260㎜，其深度比为1:1.06，这样的截面为四角布置切圆燃烧方式创造了良好的条件，使炉膛烟气的充满程度较好，从而使炉膛四周的水冷壁吸热比较均匀，热偏差较小。炉膛上部布置四大片分隔屏过热器，以消除炉膛出口烟气流的残余旋转，减少进入水平烟道的烟气流量分布不均。

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制参考文本

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控 制参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 对余热锅炉运行中的热偏差进行理论分析，分析其产 生原因和将会造成的后果，并提出相应的改善措施。 为了响应国家淘汰低产能的号召，中国有色集团抚顺 红透山矿业有限公司冶炼厂对冶炼工艺进行改造，采用富 氧底吹炉工艺生产，余热锅炉是这套工艺流程中的一个热 交换设备，用以降低底吹炉出来的含有SO2的高温高矿尘 气体的温度，以满足制酸工艺的要求，并达到余热利用的 目的。本余热锅炉动力为自然循环，额定蒸汽压力 3.8Mpa，蒸汽出口温度249℃。 在该工艺中，余热锅炉的安全稳定运行决定了底吹炉 能否正常运行，所以需要保证余热锅炉能够长时间稳定的

工作，那么余热锅炉的爆管事故就需要尽力避免，刨除材质和施工质量的原因，由热偏差产生的爆管事故占有较大的比重。所以本文将对余热锅里热偏差的分析和控制做出阐述。 热偏差的概念 自然循环余热锅炉是依靠热对流为动力来完成炉内循环，所以在自然余热锅炉的运行中很容易出现水冷壁各个位置由于热量分布不均产生金属管壁超温，进而发生爆管等事故的情况，只有合理的设计和在运行中科学的操作控制，才能确保余热锅炉的水冷壁拥有比较长的使用寿命。 余热锅炉的烟道（即炉膛）是由许多平行管列组成的水冷壁。由于结构和制造的原因，烟道的水冷壁管的尺寸大体相同，但是在自然循环余热锅炉的各个部分所受的热负荷不同，导致水冷壁管中液体的吸热量不同，因此在管道中水循环的动力也是不同的。这也就产生了锅炉内部的

自然循环余热锅炉的热偏差的分析和控制

编号：AQ-JS-04420 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 自然循环余热锅炉的热偏差的 分析和控制 Analysis and control of thermal deviation of natural circulation waste heat boiler

自然循环余热锅炉的热偏差的分析 和控制 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 对余热锅炉运行中的热偏差进行理论分析，分析其产生原因和将会造成的后果，并提出相应的改善措施。 为了响应国家淘汰低产能的号召，中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司冶炼厂对冶炼工艺进行改造，采用富氧底吹炉工艺生产，余热锅炉是这套工艺流程中的一个热交换设备，用以降低底吹炉出来的含有SO2的高温高矿尘气体的温度，以满足制酸工艺的要求，并达到余热利用的目的。本余热锅炉动力为自然循环，额定蒸汽压力3.8Mpa，蒸汽出口温度249℃。 在该工艺中，余热锅炉的安全稳定运行决定了底吹炉能否正常运行，所以需要保证余热锅炉能够长时间稳定的工作，那么余热锅炉的爆管事故就需要尽力避免，刨除材质和施工质量的原因，由热

偏差产生的爆管事故占有较大的比重。所以本文将对余热锅里热偏差的分析和控制做出阐述。 热偏差的概念 自然循环余热锅炉是依靠热对流为动力来完成炉内循环，所以在自然余热锅炉的运行中很容易出现水冷壁各个位置由于热量分布不均产生金属管壁超温，进而发生爆管等事故的情况，只有合理的设计和在运行中科学的操作控制，才能确保余热锅炉的水冷壁拥有比较长的使用寿命。 余热锅炉的烟道（即炉膛）是由许多平行管列组成的水冷壁。由于结构和制造的原因，烟道的水冷壁管的尺寸大体相同，但是在自然循环余热锅炉的各个部分所受的热负荷不同，导致水冷壁管中液体的吸热量不同，因此在管道中水循环的动力也是不同的。这也就产生了锅炉内部的热偏差。总的来说水冷壁中的热偏差是由于热力不均和水的流量不均造成的。 热偏差的形成原因 3.1.余热锅炉烟道内的热力不均

锅炉水循环

自然循环锅炉的原理与基本概念 一、自然循环原理 自然循环是指：在一个闭合的回路中，由于工质自身的密度差造成的重位压差，推动工质流动的现象。具体地说，自然循环锅炉的循环回路是由汽包、下降管、分配水管、水冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽水分离器组成的，如图，重位压差是 由下降管和上升管(水冷壁管)内工质密度不同造成的。而密度差是由下降管引入水冷壁的水吸收炉膛内火焰的辐射热量后，进行蒸发，形成汽水混合物，使工质密度降低形成的。下图表不了一个简单的自然循环原理的示意图。 自然循环的实质，是由重位压差造成的循环推动力克服了上升系统和下降系统的流动阻力，从而推动工质在循环回路中流动而自然循环锅炉的“循环推动力”

实际上是由“热”产生的，即由于水冷带管吸热，使水的密度改变成为汽水混合物的密度，并在高度一定的回路中形成了重位压差。回路高度越高，且工质密度差越大，形成的循环推动力越大。而密度差与水冷壁管吸热强度有关，在正常循环情况下，吸热越多，密度差越大、工质循环流动越快。 二、自然循环的基木概念 设进人上升管的流量为G，水冷壁的实际蒸发量为D，从汽包引出的蒸汽流量为 D0，水冷壁的流通截而为F，则用于描写自然循环的几个主要概念是： (1)循环流速：在饱和水状态下进入上升管入口的水的流速。 (2)循环信率K：上升管中实际产生1Kg蒸汽需要进入多少千克水。 自然循环锅炉水冷壁的安全运行 一、影响水冷带安全运行的主要因素 锅炉运行中，影响水冷带安全运行的因素很多，既有管内诸多因素的影响，也有管外复杂因素的影响 管内的影响因素有：①水质不良导致的水冷带管内结垢与腐蚀；②水冷带受热偏差影响导致的个别或部分管子出现循环流动的停滞或倒流；③水冷带热负荷过人导致的管子内壁面附近出现膜态沸腾；④汽包水位过低引起水冷壁中循环流量不足，其至发生更为严重的“干锅”。 管外的影响因素有：①燃烧产生的腐蚀性气体对管壁的高温腐蚀；②结洁和积灰导致的对管壁的侵蚀；③煤粉气流或含灰气流对管壁的磨损。 管内的影响因素一般导致管子金属内壁面上的连续水膜被破坏，即由水的冷却变为汽的冷却，冷却能力急剧下降，从而出现传热恶化，引起管壁工作温度超