蒸汽鍋爐參數(shù)
日常生活中有大小鍋爐之說。但科學(xué)意義上來講,所謂鍋爐的大小是和鍋爐單位時間內(nèi)所傳遞的熱量的多少密切相關(guān)的。根據(jù)熱力學(xué)的知識
日常生活中有大小鍋爐之說。但科學(xué)意義上來講,所謂鍋爐的大小是和鍋爐單位時間內(nèi)所傳遞的熱量的多少密切相關(guān)的。根據(jù)熱力學(xué)的知識,蒸汽鍋爐一般需要用如下四個參數(shù)才能將鍋爐的大小描述清楚:
①蒸發(fā)量,t/L(或kg/s);
②出口蒸汽壓力,MPa;
③出口蒸汽溫度,℃ ;
④給水溫度,℃。因此,所謂的鍋爐參數(shù)一般就指蒸發(fā)量、蒸汽壓力、蒸汽溫度和給水溫度。
在確保安全的前提下,鍋爐長期連續(xù)運(yùn)行時單位時間所產(chǎn)生蒸汽的數(shù)量,稱為這臺鍋爐的蒸發(fā)量。蒸發(fā)量又稱為“出力”或“容量”。發(fā)電行業(yè)中經(jīng)常使用鍋爐額定出力(Boiler Rating,Boiler Rated Load,BRL)和鍋爐最大連續(xù)出力(Boiler Maximum Continuous Rating,BMCR)等術(shù)語。
所謂的鍋爐額定出力是鍋爐在額定蒸汽參數(shù)及給水溫度條件下,與汽輪發(fā)電機(jī)組額定出力(TRL)工況相匹配的鍋爐輸出熱功率,MW。習(xí)慣上也常用在此工況下的主蒸汽流量(t/L)來表示,故又稱鍋爐額定蒸發(fā)量。TRL工況的主蒸汽流量與汽輪發(fā)電機(jī)組最大連續(xù)出力(TMCR)工況的主蒸汽流量相同。BRL工況應(yīng)處于鍋爐熱效率最高的負(fù)荷區(qū)內(nèi),通常是鍋爐熱效率保證工況。
鍋爐最大連續(xù)出力是鍋爐為與汽輪機(jī)組設(shè)計(jì)流量工況相匹配而規(guī)定的最大連續(xù)輸出熱功率,MW;習(xí)慣上也常用該工況下的主蒸汽流量(t/L)來表示。BMCR一般為鍋爐設(shè)計(jì)保證值。鍋爐的設(shè)計(jì)壓力及水循環(huán)可靠性應(yīng)滿足該工況的要求,在該工況下爐膛應(yīng)無嚴(yán)重或高結(jié)渣傾向,輔機(jī)參數(shù)皆應(yīng)滿足本工況條件的需要。BMCR工況鍋爐熱效率允許低于BRL工況。
實(shí)踐證明,如果鍋爐的蒸發(fā)量降低到額定蒸發(fā)量的60%時,鍋爐的熱效率會比額定蒸發(fā)量時的熱效率低10%~20%。只有鍋爐的蒸發(fā)量在額定蒸發(fā)量的80%~100%時,其熱效率為最高。因此,鍋爐在額定蒸發(fā)量的80%~100%范圍內(nèi)才最為經(jīng)濟(jì)。
對定壓運(yùn)行的鍋爐,應(yīng)保證在70%~100%的額定蒸發(fā)量范圍內(nèi),過熱和再熱蒸汽參數(shù)都能達(dá)到額定值。對具有調(diào)頻能力的機(jī)組,鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量應(yīng)滿足汽輪機(jī)閥門全開的蒸汽流量,或者應(yīng)滿足汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出最大連續(xù)出力時所需蒸汽流量的103%。
鍋爐蒸汽壓力和溫度是指過熱器主汽閥出口處的過熱蒸汽壓力和溫度。對于無過熱器的鍋爐,用主汽閥出口處的飽和蒸汽壓力和溫度表示。鍋爐給水溫度是指進(jìn)省煤器的給水溫度,對無省煤器的鍋爐指進(jìn)鍋爐鍋筒的水的溫度。對產(chǎn)生飽和蒸汽的鍋爐,蒸汽的溫度和壓力存在一一對應(yīng)的關(guān)系。其它鍋爐,溫度和壓力不存在這種對應(yīng)關(guān)系。
嚴(yán)格意義上來說,容量和壓力及溫度是相互獨(dú)立的量。但為了組織社會化生產(chǎn),各國都制訂了鍋爐的參數(shù)系列。值得注意的是,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,系列是可變動的(例如,目前就廣泛開發(fā)的超臨界和超超臨界參數(shù)鍋爐的參數(shù)系列還沒有形成統(tǒng)一的意見),并且各國的參數(shù)系列是不同的。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展以及技術(shù)交流的日益深入和廣泛,我國生產(chǎn)和運(yùn)行的鍋爐的參數(shù)也趨于多樣化。從蒸汽動力循環(huán)的角度來看,鍋爐的蒸汽參數(shù)越高越好。目前,鍋爐的蒸汽參數(shù)已達(dá)到了水的臨界參數(shù)以上。但是,受材料強(qiáng)度的限制,鍋爐的壓力和溫度的進(jìn)一步提高還有困難。
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