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超(超)临界压力直流锅炉的种类及特点

目前超(超)临界压力直流锅炉可以分五种类型，其差别主要在于锅炉的蒸发

系统。

(1)UP型(包括多次上升下降型)

UP型锅炉便于在制造厂做成组件，简化现场安装工作，简化支吊结构。缺

点是由于有中间集箱和不受热的下降连接管，金属耗量大，也不太适应滑压运行，

制造工艺要求较高。采用该种型式的蒸发系统的有BW、福斯特惠勒、Babcock

日立。

(2)复合循环型

水冷壁流速可按循环泵切换时的负荷选取，减少流动阻力；启动流量低，减

少投资和启动热损失；最低负荷极限可降低到15%左右，由于工质流量小、温度

变化小、相应地减少了温度应力，有利于在低负荷下运行；由于质量流速可以保

证，避免采用过小的水冷壁管；可以在锅炉出力很低时启动，因此不需要保护再

热器的旁路系统。

这种锅炉的关键是需要配置具有潜水电机的、长期在高温、高压下运行的大

流量复合循环泵。采用该种型式的锅炉有ABB-CE。

(3)苏尔寿型

该种型式的直流炉将蒸发受热面的一部分移入烟道内，成为了对流受热面。

使得蒸干点处于热负荷较低的烟道内。采用该种型式的锅炉有三菱重工。

(4)本生螺旋管水冷壁型

这种结构一般是下部采用螺旋式上升，上部为垂直管。其优点是，不用中间

联箱，与UP型相比没有不受热的下降管道，因而节省金属，便于滑压运行。由

于相邻管带外侧两根管子的壁温差较小，适宜于整焊膜式结构。不足之处是安装

组合率低，现场组合工作量大，制造整焊膜式壁时，制造工艺要求较高。采用该

种型式的锅炉有Babcock日立、石川岛播磨、三菱重工、Babcock等。

(5)本生垂直管水冷壁型

由于本生螺旋管水冷壁制造、安装成本高，近几年来，国外许多制造厂采用

了垂直管水冷壁，并尽量保留螺旋管水冷壁的优点。为了防止采用垂直管水冷壁

因管内质量流速降低，产生沸腾使传热恶化，而采用了内螺纹管。与本生螺旋管

水冷壁相比较，蒸发器阻力降低，给水泵电耗减小，因此机组运行经济性更高。

由于质量流速降低，锅炉最低负荷可降至20%以下。采用该种型式的蒸发系统有

Babcock等。

目前，在国内600MW及以上超(超)临界压力锅炉中，本生螺旋管水冷壁锅

炉应用最为普遍，其次是本生垂直管水冷壁锅炉。

本生式直流锅炉在结构上具有如下特点：

(1)炉膛水冷壁蒸发受热面布置灵活。蒸发受热面管排可布置成水平、垂直、

倾斜甚至更复杂的燃烧室几何形状。

(2)机组容量无限制。本生炉已有l000MW锅炉。

(3)炉膛尺寸大。采用大尺寸炉膛是降低受热面沾污和腐蚀、增加燃尽行程、

降低NOx排放浓度的重要措施。只有在相变点变化的直流炉(相变点在炉膛水冷

壁内移动)允许采用大尺寸炉膛设计。对于自然循环和强制循环系统，采用大尺

寸炉膛设计只能无谓地增加投资和降低可用性。

本生式直流锅炉在运行特性上具有如下特点：

(1)汽温调节简单。在整个直流运行范围内，如对螺旋管水冷壁的本生炉在

35%～100%负荷，主汽温仅靠调整燃料量与给水量比率即可维持衡定。而不像

汽包炉，主汽温度受负荷、受热面沾污程度、燃料种类、运行压力、给水温度影

响程度大；调节主汽温度的措施(如喷水、烟气调节挡板、烟气再循环、燃烧器

摆角)相对简单。而燃料波动因素靠喷水补偿。在低负荷时，保证较高的主汽温

度，对再热汽温有积极作用，对提高热效率也起主要作用。由于相变点是变化的，

蒸发受热面和过热器受热面按比例自动调整，以适应因负荷、受热面沾污以及汽

化热的变化。

(2)负荷变化迅速，适于调峰。本生锅炉采用滑压运行可使机组在40%～100%

负荷内快速变化(4%～5%/min)。随压力的变化，蒸发系统内饱和温度也变化。

由于位于蒸发系统后的分离器采用热弹性设计，所以热应力很低，使负荷变化率

仅受磨煤机和风机容量的限制。

(3)启动系统合理，适于频繁启停。

总之，与亚临界锅炉机组比较，在结构上超临界锅炉机组的燃烧系统、过热

器系统、再热器系统和省煤器的差异并不很大，差别比较大的主要是水冷壁系统、

锅炉启动系统与汽机旁路系统。但是，在运行特性与调节方法方面，还是有较大

的差别的。

直流锅炉

直流锅炉是指靠给水泵压力