直流锅炉的运行特性
1.给水量
当供水受到干扰时,当其他条件保持不变时,供水量会增加。由于墙上的热负荷没有变化,热水段应该延长,蒸汽流量应该逐渐增加到扰动后的供水流量。在过渡过程中,由于蒸汽流量小于供水流量,工作质量的储存量不断增加。随着蒸汽流量的逐渐增加和过热段的减少,出口过热蒸汽温度逐渐降低,但当蒸汽温度降低时,金属释放储存热量,这在一定程度上减缓了蒸汽温度的变化。蒸汽压力随着蒸汽流量的增加而逐渐增加。值得一提的是,虽然蒸汽流量增加,但由于燃料量没有增加,稳定后工作质量的总吸热量没有变化,单位工作质量的吸热量降低(出口蒸汽温度降低)。
当供水受到干扰时,蒸发量、蒸汽温度和蒸汽压力的变化都有时间滞后。这是因为自扰动开始,供水从入口流到原热水段的末端需要一定的时间,因此蒸发产生时间滞后,蒸发时间滞后导致蒸汽压力和蒸汽温度的时间滞后。
2.燃料量
当燃料量受到干扰时,当其他条件保持不变时,燃料量增加,蒸发量在短暂延迟后上升,然后下降,最后稳定并与供水量保持平衡。原因是在变化开始时,由于热负荷的立即变化,热水段逐渐缩短;蒸发段会蒸发更多的饱和蒸汽,增加过热蒸汽流量,并逐渐缩短其长度。当蒸发段和热水段的长度减少到使过热蒸汽流量再次等于供水量时,它将不再改变。在此期间,由于蒸发量始终大于供水量,锅炉内的工作质量储存量不断减少。
燃料量增加,过热段延长,过热蒸汽温度升高,如上所述。然而,在过渡过程的初始阶段,由于蒸发量和燃烧热量几乎按比例变化,再加上管壁金属蓄热的延迟,过热蒸汽温度在一定时间滞后后逐渐变化。如果燃料量的速度和范围急剧增加,锅炉可能会立即排放大量蒸汽。在这种情况下,蒸汽温度将首先下降,然后逐渐上升。
短期延迟后蒸汽压力逐渐升高,最终稳定在较高水平。最初的上升是由于蒸发量的增加,然后由于蒸汽温度的升高而保持较高的值。
3.功率
这里的功率干扰是指主蒸汽调节门的部分蒸汽,增加汽轮机的功率,燃料量、供水量不变化,如果调速阀突然打开,蒸汽流量立即增加,蒸汽压力下降。蒸汽压力并不像蒸汽流量那样急剧变化。这是因为当蒸汽压力下降时,饱和温度下降,锅炉工作质量闪蒸,金属释放热量储存,产生额外的蒸发量,抑制蒸汽压力下降。随后,由于蒸汽压力的降低,蒸汽流量逐渐减少,最终等于供水量,保持平衡,蒸汽压力下降速度也放缓,最终达到稳定值。
