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强制循环锅炉 VS 自然循环锅炉

2018-5-12 11:26:50      点击:

一:工作原理不同

 强制循环锅炉在给水泵压头作用下,工质流量可以人为控制,工质依次通过预热、蒸发、过热各受热面,而被预热、蒸发、过热到所需的温度



自然循环锅炉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


锅炉启动操作不同

1、自然循环锅炉

自然循环锅炉的一个重要特征是其汽水系统中的厚壁金属汽包。汽包内蓄水、蓄热能力大,内、外和上、下壁的温度差是制约整台机组启动速度的主要因素。在启动过程中,要保证汽包等部件逐渐、均匀加热,不致产生过大的热应力而危害设备的安全。


1)启动前的检查。检查内容包括:热工仪表的检查和校验,所有辅机传动机构正常,热力系统已处于完整备用状态。

2)锅炉上水。在完成启动前的检查与准备工作后,即可进行锅炉上水操作。冷态锅炉的进水温度一般不大于90℃,以使进入汽包的给水温度与汽包壁温度的差值不大于40℃。未完成冷却的锅炉,进水温度可比照汽包壁温,一般差值应控制在40℃以内,否则应减慢进水速度上水至汽包水位计的最低可见水位。


3)锅炉的升温升压。由于水和蒸汽在饱和状态下温度和压力存在一定的对应关系,所以汽包和水冷壁的升压过程就是升温过程。通常以控制升压的速度来控制升温的速度

在锅炉升压的过程中,工况变动频繁,都会对汽包的水位长生不同程度的影响。一方面是锅水升温、汽化,体积膨胀,会使汽包水位逐渐升高;同时为了使水冷壁受热均匀,通常还要进行锅炉下部放水,会使汽包的水位下降,需要根据汽包水位调整给水量。随着锅炉汽温汽压逐渐加速升高、产汽量增加,需要及时增加给水量,以防止水位下降。当锅炉负荷上升到一定的数值而且水位比较稳定后,即可投入给水自动调节。



2.强制循环锅炉

和自然循环锅炉相比,由于可以利用水的强制流动,而使各承压部件得到均匀的加热和冷却,因而可以提高降负荷的速度,缩短锅炉的启停时间。



三:两种锅炉的优劣势比较

   强制循环锅炉

1)由于装有锅水循环泵,其循环推力比自然循环锅炉大好几倍。因此可以采用小直径冷水壁,减少锅炉的金属消耗量;另一方面可以任意布置锅炉的蒸发受热面,管子直立、平放都可以,使锅炉的形状和受热面都可以采用比较好的布置方案。


2)蒸发受热面内工质可以采用较高的质量流速。强制循环锅炉的循环倍率可以比自然循环锅炉小一些,循环水流量减小,流动阻力减小。因而可用锅水循环泵来充分克服汽水分离设备的阻力,可采用小直径旋风分离器充分利用离心分离的效果,可以减少汽水分离器的数量和尺寸。因而可以采用较小的汽包直径,汽包壁厚也相应减小。


(3)由于蒸发受热面内工质保持较高的质量流速,可使循环稳定,蒸发受热面内受热较弱的管子不易发生循环停滞或倒流循环故障,特别是控制循环锅炉的水冷壁管子进口处有节流圈,更是避免出现循环故障和受热偏差的有效措施。


(4)在锅炉启停期间,由于可以利用水的强制流动,而可使各承压部件得到均匀的加热或冷却,因而可以提高升降负荷的速度,缩短锅炉的启停时间


(5)与自然循环锅炉相比,由于要增加锅水循环泵,不但增加了锅炉的投资(锅炉管的材质及管壁要求较高)和运行费用耗电多,而且锅水循环泵长期在高温和高压下运行,需采取特殊的结构和材料,才能保证锅炉运行的安全性

  

  自然循环锅炉:

1)汽水流动特性相应的比较简单,较容易掌握因为有了气包,给水的加热、蒸发、和过热等相应的各个受热面有明显的分界。



2)由于自然循环的推动力主要依靠水汽的密度差,因而自然循环锅炉的蒸发受热面就是由许多垂直管子组成的水冷壁,并且尽量减少弯头,以减少流动阻力,保证水循环的安全。


3)汽包中的汽水分离器,从水冷壁上升管进入汽包的水汽混合物,可以在汽包中的汽空间,也可以在汽水分离装置中进行汽水分离,以减少饱和蒸汽的带水。



4)锅炉的水容量及其相应的蓄热能力较大,因此当负荷变化时,汽包水位及蒸汽压力的变化速度较慢,对机组的调节要求低一些;但由于水容量大,锅筒为厚壁件,且存在上下及内外壁温差问题,因此加热、冷却不易均匀容易造成变形,使锅炉的启动停止时间较长。


5)自然循环锅炉的运动压头很小,给冷水壁的布置带来一定困难,所以安装汽包直径及壁厚都较大,所以自然循环锅炉的金属消耗量较大。


6)汽包极易短时间水位过低,容易引起水冷壁总循环流量不足,甚至发生更为严重的“干锅”。


7)由于蒸发受热面内工质的流速较低,易造成水冷壁的受热不均匀,水冷壁受热偏差或管内阻力的影响,导致个别或部分管子出现循环流动的停滞或倒流。