低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置及水循環(huán)方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置及水循環(huán)方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
現(xiàn)有的超超臨界鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)有兩種型式:一種為帶節(jié)流孔圈的高質(zhì)量流速垂直管圈水冷壁；另一種為采用高質(zhì)量流速的螺旋管圈水冷壁。這兩種水冷壁型式均存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造和安裝工作量大及高質(zhì)量流速引起的水冷壁系統(tǒng)阻力較大等缺點(diǎn)。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置及水循環(huán)方法。
[0004]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，其組成包括:上、下爐膛，所述的下爐膛為下爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，所述的上爐膛為上爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，所述的下爐膛水冷壁下端與下集箱連接，上端與中間混合集箱連接，所述的中間混合集箱再與上爐膛水冷壁連接，所述的上爐膛水冷壁的上端與上集箱連接；所述的下爐膛包括冷灰斗，所述的上爐膛內(nèi)設(shè)有折焰角區(qū)域，所述的冷灰斗拐點(diǎn)處與所述的折焰角區(qū)域之間的水冷壁采用優(yōu)化內(nèi)螺紋管。
[0005]所述的低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，所述的上、下爐膛水冷壁為垂直管圈型式，并且水冷壁管采用大管徑膜式結(jié)構(gòu)，管內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量流速較低，其流量分配呈正流量響應(yīng)特性。
[0006]一種所述的低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置的水循環(huán)方法，該方法步驟如下:
超超臨界鍋爐給水在給水泵壓頭的推動下，經(jīng)過省煤器預(yù)熱之后，進(jìn)入水冷壁下集箱，然后進(jìn)入水冷壁管內(nèi)，垂直向上流動，通過下爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，即下爐膛，包括冷灰斗，同時吸收爐膛內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃?，進(jìn)入中間混合集箱，在中間混合集箱中進(jìn)行充分混合，消除工質(zhì)在下爐膛中由于吸熱不均造成的溫度偏差；然后繼續(xù)垂直向上流動，通過上爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，即上爐膛，包括折焰角區(qū)域，同時繼續(xù)吸熱，最后進(jìn)入水冷壁上集箱，在上集箱內(nèi)再次混合后就通過分離器直接進(jìn)入到過熱器系統(tǒng)；超超臨界鍋爐給水是一次通過水冷壁區(qū)域，其水循環(huán)方式屬于強(qiáng)制流動的直流鍋爐。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明水冷壁管由于采用了大管徑膜式結(jié)構(gòu)，質(zhì)量流速較低(900-1100 kg/m2s)，其管內(nèi)工質(zhì)流量分配呈正流量響應(yīng)特性。所謂正流量響應(yīng)特性，即當(dāng)某根水冷壁管子吸熱量增加時，該管子的工質(zhì)流量也相應(yīng)增加，工質(zhì)對管子的冷卻能力提高，部分抵消掉管子吸熱量增加引起的壁溫升高，使該水冷壁管子的金屬壁溫得到有效控制，保證了水循環(huán)系統(tǒng)的安全性。同時在上、下爐膛水冷壁之間裝設(shè)中間混合集箱?？梢杂行聽t膛水冷壁工質(zhì)吸熱與溫度的偏差。
[0008]本發(fā)明采用了低質(zhì)量流速垂直管圈技術(shù)，在保持超超臨界鍋爐水循環(huán)的穩(wěn)定性、增加水冷壁管運(yùn)行可靠性的同時，簡化了水冷壁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了制造、安裝、維護(hù)工作量和工作難度；大大降低了水冷壁系統(tǒng)的阻力，減少給水泵電耗，從而減少了機(jī)組廠用電，提高了電廠的經(jīng)濟(jì)性。
[0009]本發(fā)明采用了優(yōu)化內(nèi)螺紋管技術(shù)，工質(zhì)在優(yōu)化內(nèi)螺紋管內(nèi)流動時，由于受到內(nèi)螺紋的作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，增強(qiáng)了管內(nèi)壁面附近流體的擾動，避免了汽泡在管子內(nèi)壁面上的積聚所形成的“汽膜“，從而有效防止膜態(tài)沸騰的發(fā)生，擴(kuò)大了核態(tài)沸騰可靠的適用范圍，因此有利于實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷工況下防止偏離核態(tài)沸騰的發(fā)生，提高了水冷壁的安全性。
[0010]【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
一種低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，其組成包括:上、下爐膛，所述的下爐膛I為下爐膛水冷壁2圍合的區(qū)域，所述的上爐膛3為上爐膛水冷壁4圍合的區(qū)域，所述的下爐膛水冷壁下端與下集箱5連接，上端與中間混合集箱6連接，所述的中間混合集箱再與上爐膛水冷壁4連接，所述的上爐膛水冷壁的上端與上集箱7連接；所述的下爐膛包括冷灰斗8，所述的上爐膛內(nèi)設(shè)有折焰角區(qū)域9，所述的冷灰斗拐點(diǎn)處與所述的折焰角區(qū)域之間的水冷壁采用優(yōu)化內(nèi)螺紋管。
[0012]實(shí)施例2:
根據(jù)實(shí)施例1所述的低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，所述的上、下爐膛水冷壁為垂直管圈型式，并且水冷壁管采用大管徑膜式結(jié)構(gòu)，管內(nèi)工質(zhì)的質(zhì)量流速較低，其流量分配呈正流量響應(yīng)特性。
[0013]實(shí)施例3:
一種權(quán)實(shí)施例1-2之一所述的低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置的水循環(huán)方法，該方法步驟如下:
超超臨界鍋爐給水在給水泵壓頭的推動下，經(jīng)過省煤器預(yù)熱之后，進(jìn)入水冷壁下集箱，然后進(jìn)入水冷壁管內(nèi)，垂直向上流動，通過下爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，即下爐膛，包括冷灰斗，同時吸收爐膛內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃?，進(jìn)入中間混合集箱，在中間混合集箱中進(jìn)行充分混合，消除工質(zhì)在下爐膛中由于吸熱不均造成的溫度偏差；然后繼續(xù)垂直向上流動，通過上爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，即上爐膛，包括折焰角區(qū)域，同時繼續(xù)吸熱，最后進(jìn)入水冷壁上集箱，在上集箱內(nèi)再次混合后就通過分離器直接進(jìn)入到過熱器系統(tǒng)；超超臨界鍋爐給水是一次通過水冷壁區(qū)域，其水循環(huán)方式屬于強(qiáng)制流動的直流鍋爐。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，其組成包括:上、下爐膛，其特征是:所述的下爐膛為下爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，所述的上爐膛為上爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，所述的下爐膛水冷壁下端與下集箱連接，上端與中間混合集箱連接，所述的中間混合集箱再與上爐膛水冷壁連接，所述的上爐膛水冷壁的上端與上集箱連接；所述的下爐膛包括冷灰斗，所述的上爐膛內(nèi)設(shè)有折焰角區(qū)域，所述的冷灰斗拐點(diǎn)處與所述的折焰角區(qū)域之間的水冷壁采用優(yōu)化內(nèi)螺紋管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置，其特征是:所述的上、下爐膛水冷壁為垂直管圈型式，并且水冷壁管采用大管徑膜式結(jié)構(gòu)。
3.—種權(quán)利要求1-2之一所述的低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置的水循環(huán)方法，其特征是:該方法步驟如下: 超超臨界鍋爐給水在給水泵壓頭的推動下，經(jīng)過省煤器預(yù)熱之后，進(jìn)入水冷壁下集箱，然后進(jìn)入水冷壁管內(nèi)，垂直向上流動，通過下爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，即下爐膛，包括冷灰斗，同時吸收爐膛內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃?，進(jìn)入中間混合集箱，在中間混合集箱中進(jìn)行充分混合，消除工質(zhì)在下爐膛中由于吸熱不均造成的溫度偏差；然后繼續(xù)垂直向上流動，通過上爐膛水冷壁圍合的區(qū)域，即上爐膛，包括折焰角區(qū)域，同時繼續(xù)吸熱，最后進(jìn)入水冷壁上集箱，在上集箱內(nèi)再次混合后就通過分離器直接進(jìn)入到過熱器系統(tǒng)；超超臨界鍋爐給水是一次通過水冷壁區(qū)域，其水循環(huán)方式屬于強(qiáng)制流動的直流鍋爐。
【專利摘要】低質(zhì)量流速超超臨界鍋爐水循環(huán)裝置及水循環(huán)方法。 現(xiàn)有的超超臨界鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝工作量大及高質(zhì)量流速引起的水冷壁系統(tǒng)阻力較大等缺點(diǎn) 。 本發(fā)明的組成包括： 上、下爐膛，下爐膛（ 1 ）為下爐膛水冷壁（ 2 ）圍合的區(qū)域，上爐膛（ 3 ）為上爐膛水冷壁（ 4 ）圍合的區(qū)域，下爐膛水冷壁下端與下集箱（ 5 ）連接，上端與中間混合集箱（ 6 ）連接，中間混合集箱再與上爐膛水冷壁連接，上爐膛水冷壁的上端與上集箱（ 7 ）連接；下爐膛包括冷灰斗（ 8 ），上爐膛內(nèi)設(shè)有折焰角區(qū)域（ 9 ），冷灰斗拐點(diǎn)處與折焰角區(qū)域之間的水冷壁采用優(yōu)化內(nèi)螺紋管。 本發(fā)明用于 超超臨界鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)。
【IPC分類】F22B37-10
【公開號】CN104534442
【申請?zhí)枴緾N201410825466
【發(fā)明人】張彥軍, 張殿軍, 王鳳君, 劉恒宇, 黃鶯, 于景澤, 殷亞寧, 王偉來
【申請人】哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月28日