直流发电机看不懂也就算了，还有直流锅炉？

这篇真的没在说电气...

直流锅炉到底是怎么流的？

还记得狼狼阿狗，我发的第一篇文章有手滑发过一张锅炉的详细系统图。

细心的同学可能会发现，这根本没有自然循环里最典型的特征——汽包。

为了控制膜态沸腾，需要加快工质水的流速，所以自然循环的循环倍率一般都＞2.5，也就是说水至少要在水冷壁里循环加热2.5次以上才能被完全蒸发为蒸汽去汽轮机做功。

于是自然循环再想提高蒸汽参数根本就成了一条死路，提高热负荷一次性把水加热成蒸汽，热负荷过高会形成膜态沸腾烧坏管壁。提高蒸汽压力会使得水和蒸汽没有密度差，自然循环停滞，烧坏管壁。

膜态沸腾：热流密度特别高，水被加热的太快形成一层蒸汽膜，无法带走管壁的热量，称为第一类传热恶化。

而为了提高蒸汽做功能力，提高蒸汽参数，想出了提高给水压力，而不指望自然循环，完全靠泵压过去的做法。这样的锅炉叫做强制循环锅炉，强制循环锅炉又分为三种，控制循环，复合循环，直流锅炉。而控制膜态沸腾的办法，则源于内螺纹管技术的出现。

通过让水旋转，将密度大的水利用离心力吸附在管壁上，抑制膜态沸腾的产生。

控制循环技术出现的背景。在开发亚临界参数锅炉技术的初期，曾认为汽包压力达到18.6MPa时自然循环不可靠。为了提高循环安全裕度，提出了在蒸发回路中采用低压头循环泵+水冷壁内螺纹管+入口加装节流圈的新技术。这也说明了为什么ERV阀的超压起座值在18.6MPa附近。（ERV阀，电磁释放阀，Electron Release Valve的英文缩写；通常我们也叫PCV阀压力控制阀，Pressure Control Valve英文缩写；装在过热器出口安全门之后，整定压力稍低于压力整定最低的那只安全门；ERV阀或PCV阀的作用是事故时自己先开启泄压尽量避免安全阀动作原因是每次安全阀开启以后都必须重新检修和整定,费时费力.）

今天我们就来说一说当前超超临界锅炉的主流形式，直流锅炉。

关于烟气流向和锅炉部位命名，我前面已经写过了。参见大型锅炉长啥样？

我们将最开始的那张系统图简化成为几个主要受热面的形式。因水是在不断的被加热的，所以我将来水的方向标记为蓝色，水的去向标记为红色。

省煤器里没有煤，里面是水，外面是烟气。作用是利用烟气余热提高给水温度，能够起到降低煤耗的作用，所以叫省煤器。

在启动初期，在参数未达到临界状态前，产生的汽水混合物，水分离到贮水罐被排走，而蒸汽被送入过热器加热成干饱和蒸汽进行升温升压。

此时这种工况，我们叫做湿态运行。

而蒸汽参数继续上升，在达到30%BMCR左右时（Boilermaximum continuous rating锅炉最大连续蒸发量）水冷壁末端已经全部为单相汽，此时可将水冷壁的末尾看作是过热器。

此时这种工况我们叫做干态运行，此时贮水罐内将不再有水。

蒸汽先被送去顶棚过热器被第一次加热。

再去尾部烟道的低温过热器进行第二次加热

第三次加热是屏式过热器

第四次加热，此时蒸汽温度已经很高，受热面叫高温过热器。这时达到汽轮机额定蒸汽参数，送去高压缸冲动汽轮机发电。

高压缸做功结束的蒸汽，汽机侧称为高压缸排汽，锅炉侧称为冷再热蒸汽，被送至低温再热器进行第一次加热。

然后被送至高温再热器内进行最后一次加热，然后去汽轮机中低压缸做功冲动汽轮机。

需要注意的是，所有的图均是锅炉的侧视图，里面每一个X都指的是多个管型的受热面，立体图画出来将会非常复杂。我将他们的主要形式单列在下面。

图源自网络

圆筒状的东西称之为集箱，主要的作用是让各个管子里面的工质在这里汇合，再分配的下一级各根管子里去，简略图里我没有画出来。希望大家在看到实际系统图的时候不要迷茫。

贴一张找到的三维图直观感受下

因为直流锅炉不设置锅筒，工质一次性的通过省煤器、水冷壁、过热器。所有的水一次性就被全部蒸发为蒸汽，所以直流锅炉的循环倍率为1.

“上巳节都不过，过什么乞巧节”

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