部分负荷复合循环锅炉

它的结构特点是：1.取消了汽包，加装了使冷热工质混合的混合球;2.在循环回路中有再循环泵;3.取消了直流锅炉为保护水冷壁用的启动和低负荷旁路系统;4.水冷壁采用的管径与强制循环锅炉相同。

这种在锅炉部分负荷(65%—80%以下时)范围内用再循环泵使水冷壁工质再循环(按强制循环方式工作)，在65%—80%负荷以上按直流锅炉方式工作的锅炉为部分负荷复合循环锅炉或称为复合循环锅炉。

部分循环锅炉的基本原理是：在启动和低负荷运行时，采用再循环流量而不是只用给水流量来冷却水冷壁;但在高负荷运行时，只采用直流的给水流量而又不使用再循环流量来冷却水水冷壁。

1. 水冷壁的工质流速。由于在低负荷时有再循环流量，当高负荷按直流方式运行时，可以选用较低的pw，而在低负荷时则利用再循环来得到足够的pw。这将使汽水系统压降小，复合循环锅炉水冷壁的压降仅为直流锅炉的1/4—1/3，这减少了给水泵压头的功率。

2. 循环倍率。65%D时，进入直流方式运行，K=1.0;30%D时，K=2;启动负荷(5%D)时，K=4.这一流动特性，对水冷壁安全工作是有利的。

3. 水冷壁结构。水冷壁管子内径可选用得足够大，避免受加工精度、阻力、流动、温度的影响。再循环使工质有足够大的流速和扰动，不需要特殊形状的管子内表面(如内螺纹管)。

4. 旁路系统。一般直流锅炉需要30%给水流量的旁路系统。采用了部分负荷复合循环，就可大大简化旁路系统，启动损失减小。锅炉最低负荷可降低到10%左右。

5. 适合于超临界大容量锅炉(600MW以上)，也可用于亚临界参数。

复合循环锅炉超临界压力

复合循环锅炉可分为超临界压力和亚临界压力两种。

①超临界压力复合循环锅炉：基本上可分为再循环泵串联布置与并联布置两种方式。其典型原理性系统。从图中可见,在串联布置方式（图a）中，循环泵布置在锅炉主通道中，使所有的工质都流过它，循环泵的作用除造成工质再循环外，还起升压的作用。当负荷低到某一数值时（例如80%负荷左右），水冷壁出口的压力比循环泵进口的为高，因而一部分工质就通过再循环管流向循环泵进口。在满负荷时不再有再循环流量，这时循环泵可以切除，让工质通过直流通道运行；或者，也可以让循环泵单纯作为升压泵留在系统中运行。

在并联布置方式 （图b）中，通过循环泵的工质流量要比串联布置的少得多，所以循环泵的功率消耗也要小得多。但通过循环泵的工质温度则较高。一般这种布置方式的多做成直到满负荷时也有一定的循环流量。

复合循环锅炉亚临界压力

②亚临界压力复合循环锅炉：在亚临界参数下采用复合循环的好处同样也是可以选择较为合适的管径，采用中间没有混合的一次上升管圈形式，以比纯直流系统小得多的质量流速和大为减小蒸发部分的阻力，避免产生膜态沸腾并减小启动流量。然而在亚临界压力下由于出现汽水混合物两相流体，因此必须采用汽水分离器来实现工质再循环。亚临界复合循环可分为全负荷再循环和部分再循环两种方式。

与同容量的直流锅炉相比，复合循环锅炉的水冷壁中能有较大的质量流速，以保证水冷壁的安全工作。这在低负荷下运行时，其优点尤为明显。复合循环锅炉具有以下特点。

①即使在容量为300～600兆瓦的大型机组中,在选用较大的水冷壁管径下,采用一次上升管屏式也能保证有足够的质量流速。

②由于再循环的作用,通过水冷壁的工质流量可以大于锅炉的蒸发量,所以按额定负荷选用的质量流速可比直流锅炉低得多。因而复合循环锅炉的水阻力和给水泵的动力消耗都比直流锅炉的小得多。

③复合循环锅炉水冷壁可以不采用导致流动阻力增加和加工困难的内螺纹管。

④由于具有再循环泵,锅炉的最低负荷可以降至额定负荷的5%左右（保护过热器所需要的流量）；启动旁路系统（主要是为汽轮机的需要而设置）可按额定负荷的 5～10%的容量设计。既节省投资，又减少启动时的热量损失和工质损失。

⑤由于再循环水可使水冷壁进口工质的焓值提高，相应的水冷壁的焓增可以减少，这有利于蒸发受热面水动力的稳定性和减少其热偏差。

⑥复合循环锅炉带有在高压高温下工作的再循环泵,其制造工艺复杂。其流量-压头特性曲线应与锅炉蒸发受热面在不同负荷下的阻力特性相吻合，故性能良好的再循环泵是实现复合循环锅炉的关键设备。

⑦亚临界压力复合循环锅炉带有立式汽水分离器，其横断面积小，水位波动大，水位调节（即给水调节）比较困难。此外，在运行中由分离器出来进入过热器的蒸汽的温度随负荷的变化较大，给汽温调节增加一定的复杂性。

由于上述特点，复合循环锅炉在各国的亚临界和超临界压力大型机组中得到广泛应用。它的水冷壁管圈型式采用没有中间混合的一次上升立式膜式水冷壁管屏，但也有采用螺旋围绕上升管圈的。

国标《公共建筑节能设计标准》给出以下定义：

之所以要定义综合部分负荷系数（IPLV），是因为制冷或热泵设备在实际工作中不可能总是在最大负荷工况（100%负荷）下工作，有可能在很多时候机组只在75%、50%等负荷下工作。而机组EER、COP是在名义工况（名义工况是国家规定的一个机组测试工况，不同于最大负荷工况）下定义的，也不能全面反映机组运行效率，因而美国制冷学会（American Heating and Refrigeration Institute, AHRI）以及美国暖通空调工程师学会（American Society of Heating Refrigerating and Air-conditioning, ASHRAE ）提出了综合部分负荷系数（IPLV）的概念，用来衡量制冷、热泵机组部分负荷工作情况下的运行效果 。

综合部分负荷系数（IPLV）的计算公式 为，

式中，A —— 100%负荷时的性能系数， kW / kW，冷却水进水温度30℃/冷凝器进气干球温度35℃；

B—— 75%负荷时的性能系数， kW / kW，冷却水进水温度26℃/冷凝器进气干球温度31.5℃；

C—— 50%负荷时的性能系数， kW / kW，冷却水进水温度23℃/冷凝器进气干球温度28℃；

D—— 25%负荷时的性能系数， kW / kW，冷却水进水温度19℃/冷凝器进气干球温度24.5℃；2100433B 解读词条背后的知识 上易七星家 高品质生活环境，七星未来，梦想生活

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