第六章鍋爐受熱面及其工作特點(diǎn)PPT課件

1、 水冷壁水冷壁是鍋爐爐膛四周爐墻上敷設(shè)的受熱面。是鍋爐爐膛四周爐墻上敷設(shè)的受熱面。中壓鍋爐中壓鍋爐全部為蒸發(fā)受熱面；全部為蒸發(fā)受熱面；高壓、超高壓和亞高壓、超高壓和亞臨界鍋爐臨界鍋爐部分為過(guò)熱部分為過(guò)熱/ /再熱受熱面；再熱受熱面；直流鍋爐直流鍋爐同時(shí)同時(shí)是加熱和過(guò)熱受熱面。是加熱和過(guò)熱受熱面。 規(guī)格：規(guī)格：4545、5151、5757、6060、63.563.5、7676，壁厚，壁厚3 35 5 材質(zhì)：無(wú)縫鋼管材質(zhì)：無(wú)縫鋼管10g10g、15g15g、20g20g結(jié)構(gòu)參數(shù)：結(jié)構(gòu)參數(shù)：s/d e/ds/d e/d 強(qiáng)化傳熱，減少鍋爐受熱面面積，節(jié)省金屬消耗量強(qiáng)化傳熱，減少鍋爐受熱面面積，節(jié)省金

2、屬消耗量 降低高溫對(duì)爐墻的破壞作用，保護(hù)爐墻，提高爐墻降低高溫對(duì)爐墻的破壞作用，保護(hù)爐墻，提高爐墻機(jī)械強(qiáng)度機(jī)械強(qiáng)度 能有效防止?fàn)t壁結(jié)渣能有效防止?fàn)t壁結(jié)渣 懸吊敷管爐墻（爐墻全部重量靠水冷壁支承）懸吊敷管爐墻（爐墻全部重量靠水冷壁支承） 主蒸發(fā)受熱面（直流鍋爐除外）主蒸發(fā)受熱面（直流鍋爐除外） 水冷壁水冷壁在鍋爐初期主要是為了在鍋爐初期主要是為了保護(hù)爐墻，保護(hù)爐墻，后來(lái)后來(lái)逐漸發(fā)展為鍋爐的主要受熱面之一。逐漸發(fā)展為鍋爐的主要受熱面之一。 水冷壁水冷壁分分光管壁、膜式壁光管壁、膜式壁兩種兩種 膜式壁爐膛氣密膜式壁爐膛氣密性好性好, ,可減少漏風(fēng)可減少漏風(fēng), ,降低熱損失降低熱損失, ,提高鍋爐效率

3、；有較提高鍋爐效率；有較大的輻射受熱面積，可降低受熱面金屬耗量；爐墻大的輻射受熱面積，可降低受熱面金屬耗量；爐墻重量輕，便于采用懸吊結(jié)構(gòu)；鍋爐蓄熱能力減少，重量輕，便于采用懸吊結(jié)構(gòu)；鍋爐蓄熱能力減少，有利負(fù)荷調(diào)節(jié)，鍋爐啟?？?。有利負(fù)荷調(diào)節(jié)，鍋爐啟?？?。 內(nèi)螺紋管水冷壁內(nèi)螺紋管水冷壁 工質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的工質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)。把液體壓向壁面，強(qiáng)迫汽泡脫離管壁被水帶擾動(dòng)。把液體壓向壁面，強(qiáng)迫汽泡脫離管壁被水帶走，破壞膜態(tài)汽層?？捎行Х乐鼓B(tài)沸騰產(chǎn)生，避走，破壞膜態(tài)汽層?？捎行Х乐鼓B(tài)沸騰產(chǎn)生，避免管壁超溫。免管壁超溫。用于爐內(nèi)高熱負(fù)荷區(qū)域的膜式水冷壁，用于爐內(nèi)高熱負(fù)荷區(qū)域的膜式水冷

4、壁，確保水冷壁安全可靠。確保水冷壁安全可靠。 大容量鍋爐沿爐膛周界熱負(fù)荷大容量鍋爐沿爐膛周界熱負(fù)荷分布不均，水冷壁中間部位較兩分布不均，水冷壁中間部位較兩邊高，燃燒器區(qū)域附近熱負(fù)荷最邊高，燃燒器區(qū)域附近熱負(fù)荷最大，爐膛四角和下部受熱最弱，大，爐膛四角和下部受熱最弱，因此水冷壁吸熱不均，造成水循因此水冷壁吸熱不均，造成水循環(huán)故障。為提高水循環(huán)可靠性環(huán)故障。為提高水循環(huán)可靠性將將水冷壁設(shè)計(jì)成若干個(gè)獨(dú)立的循環(huán)水冷壁設(shè)計(jì)成若干個(gè)獨(dú)立的循環(huán)回路回路 SG1025/18.1 SG1025/18.1鍋爐水冷壁根鍋爐水冷壁根據(jù)爐膛截面熱負(fù)荷分布曲線共據(jù)爐膛截面熱負(fù)荷分布曲線共分為分為3232個(gè)循環(huán)回路。前、后

5、、個(gè)循環(huán)回路。前、后、兩側(cè)各兩側(cè)各6 6個(gè)回路，四個(gè)爐角各個(gè)回路，四個(gè)爐角各2 2個(gè)回路個(gè)回路 后水冷壁上部后水冷壁上部常作成一個(gè)折常作成一個(gè)折焰角，焰角，同時(shí)拉出部分管束作為同時(shí)拉出部分管束作為后墻懸吊管，后墻懸吊管，折焰角以一定的折焰角以一定的角度向后上方延伸形成水平煙角度向后上方延伸形成水平煙道，然后垂直向上形成道，然后垂直向上形成排管排管與與上集箱連接，可增加水平煙道上集箱連接，可增加水平煙道長(zhǎng)度，改善爐膛出口煙氣的空長(zhǎng)度，改善爐膛出口煙氣的空氣動(dòng)力特性，增長(zhǎng)煙氣流程，氣動(dòng)力特性，增長(zhǎng)煙氣流程，強(qiáng)化煙氣的混合強(qiáng)化煙氣的混合 水冷壁上部通過(guò)上集箱固定在水冷壁上部通過(guò)上集箱固定在支架上，下

6、部則懸掛著下集箱，支架上，下部則懸掛著下集箱，可可自由膨脹自由膨脹 燃燒器區(qū)域布置燃燒器區(qū)域布置衛(wèi)燃帶衛(wèi)燃帶，以提高，以提高爐膛溫度爐膛溫度 在四面墻的高熱負(fù)荷區(qū)域在四面墻的高熱負(fù)荷區(qū)域采用采用了內(nèi)螺紋管，了內(nèi)螺紋管，以保證水冷壁工作以保證水冷壁工作的安全性的安全性 來(lái)自省煤器的來(lái)自省煤器的給水給水經(jīng)經(jīng)汽包汽包分別分別進(jìn)入進(jìn)入4 4個(gè)大直徑集中個(gè)大直徑集中下降管下降管，其下，其下端分別接一個(gè)端分別接一個(gè)分配器分配器，并通過(guò)，并通過(guò)9696根根供水管供水管與與3232個(gè)個(gè)下集箱下集箱相連。然相連。然后經(jīng)后經(jīng)3232組組648648根根膜式水冷壁、折焰膜式水冷壁、折焰角、后墻水冷壁懸吊管、水平煙角

7、、后墻水冷壁懸吊管、水平煙道底部、后墻排管道底部、后墻排管向上流動(dòng)，水向上流動(dòng)，水被逐漸加熱形成被逐漸加熱形成汽水混合物汽水混合物，通，通過(guò)過(guò)2626個(gè)個(gè)上集箱上集箱106106根根導(dǎo)汽管導(dǎo)汽管被引入被引入汽包，進(jìn)行汽水分離汽包，進(jìn)行汽水分離 飽和蒸汽飽和蒸汽由由1818根連接管引根連接管引入頂棚過(guò)熱器進(jìn)口集箱；入頂棚過(guò)熱器進(jìn)口集箱； 飽和水飽和水留在汽包下部，連留在汽包下部，連同不斷送入汽包的給水一起進(jìn)同不斷送入汽包的給水一起進(jìn)入下降管入下降管 4 4根根大直徑集中下降管大直徑集中下降管從從汽包汽包底底部引出并與部引出并與匯合聯(lián)箱匯合聯(lián)箱連接，連接， 3 3臺(tái)臺(tái)循環(huán)泵循環(huán)泵（一臺(tái)備用）通過(guò)吸

8、入短（一臺(tái)備用）通過(guò)吸入短管與匯合聯(lián)箱相連，每臺(tái)循環(huán)泵管與匯合聯(lián)箱相連，每臺(tái)循環(huán)泵通過(guò)通過(guò)2 2根根出水管出水管與與環(huán)形下水包環(huán)形下水包（由（由前、后、左右四側(cè)水包組成）連前、后、左右四側(cè)水包組成）連接。接。 經(jīng)由經(jīng)由890890根根水冷壁管水冷壁管、5 5個(gè)個(gè)上上集箱集箱和和4848根根導(dǎo)汽管，導(dǎo)汽管，回到回到汽包。汽包。 直流鍋爐水冷壁直流鍋爐水冷壁形式主要有形式主要有螺旋管圈型螺旋管圈型和和垂直上垂直上升管屏型升管屏型 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 由由若干根水冷壁組成管帶，若干根水冷壁組成管帶，沿爐膛四面傾斜上升，無(wú)沿爐膛四面傾斜上升，無(wú)水平段，各管帶均勻地分水平段，各管帶均勻地分

9、布在爐膛四壁，任一高度布在爐膛四壁，任一高度上管帶的受熱幾乎完全相上管帶的受熱幾乎完全相同同 螺旋管圈型水冷壁的特點(diǎn)螺旋管圈型水冷壁的特點(diǎn) 沿爐膛四周熱負(fù)荷不均勻影響小沿爐膛四周熱負(fù)荷不均勻影響小 管圈內(nèi)工質(zhì)可保證足夠高的質(zhì)量流速，以減輕傳管圈內(nèi)工質(zhì)可保證足夠高的質(zhì)量流速，以減輕傳熱惡化的影響熱惡化的影響 工質(zhì)焓值較高的管帶后段，可以布置在爐內(nèi)熱負(fù)工質(zhì)焓值較高的管帶后段，可以布置在爐內(nèi)熱負(fù)荷較低區(qū)域，對(duì)防止管壁超溫有利荷較低區(qū)域，對(duì)防止管壁超溫有利 大鍋爐寬管帶，各管間熱偏差較大；支吊困難大鍋爐寬管帶，各管間熱偏差較大；支吊困難 適用于超臨界和亞臨界壓力，燃料適應(yīng)性廣適用于超臨界和亞臨界壓力，

10、燃料適應(yīng)性廣 UPUP（Universal Pressure BoilerUniversal Pressure Boiler）型）型垂直上升管屏垂直上升管屏包括一次上升和上升包括一次上升和上升- -上升上升 一次上升型（一次上升型（a a） 給水一次流經(jīng)全部給水一次流經(jīng)全部四面墻水冷壁管屏，沒(méi)有下降管，管屏沿四面墻水冷壁管屏，沒(méi)有下降管，管屏沿高度分為上、中和下部三個(gè)輻射區(qū)，各區(qū)高度分為上、中和下部三個(gè)輻射區(qū)，各區(qū)段之間設(shè)有混合器，用以消除平行管子間段之間設(shè)有混合器，用以消除平行管子間的熱偏差的熱偏差（a a）（）（b b） 一次上升型（一次上升型（a a） 特點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力??；相鄰特

11、點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力??；相鄰管屏外側(cè)管間壁溫差較??；可采用全懸吊管屏外側(cè)管間壁溫差較??；可采用全懸吊結(jié)構(gòu)；水力特性較為穩(wěn)定；但對(duì)鍋爐負(fù)荷結(jié)構(gòu)；水力特性較為穩(wěn)定；但對(duì)鍋爐負(fù)荷適應(yīng)性較差，金屬耗量大適應(yīng)性較差，金屬耗量大 上升上升- -上升型（上升型（b b） 爐膛下部高熱負(fù)爐膛下部高熱負(fù)荷區(qū)域布置兩個(gè)串聯(lián)回路，用于提高管內(nèi)荷區(qū)域布置兩個(gè)串聯(lián)回路，用于提高管內(nèi)工質(zhì)質(zhì)量流速以避免流動(dòng)異常和傳熱惡化工質(zhì)質(zhì)量流速以避免流動(dòng)異常和傳熱惡化（a a）（）（b b） 多次垂直上升管屏多次垂直上升管屏 爐膛下部高熱負(fù)荷區(qū)域減小爐膛下部高熱負(fù)荷區(qū)域減小管屏的寬度，爐外加設(shè)下降管，形成多次（管屏的寬度，爐外加設(shè)下

12、降管，形成多次（2-32-3次）次）垂直上升；在上部較低熱負(fù)荷區(qū)，仍采用一次垂直上垂直上升；在上部較低熱負(fù)荷區(qū)，仍采用一次垂直上升管屏升管屏 FWFW型垂直上升管屏型垂直上升管屏為多次垂直上升管屏為多次垂直上升管屏 多次垂直上升管屏的特點(diǎn)多次垂直上升管屏的特點(diǎn) 既可保證高熱負(fù)荷區(qū)有較高的質(zhì)量流速，達(dá)到充既可保證高熱負(fù)荷區(qū)有較高的質(zhì)量流速，達(dá)到充分冷卻的目的；又可減少高負(fù)荷下水冷壁的流動(dòng)阻分冷卻的目的；又可減少高負(fù)荷下水冷壁的流動(dòng)阻力；同時(shí)可避免采用剛度差的小直徑管力；同時(shí)可避免采用剛度差的小直徑管 有不受熱的下降管，工質(zhì)流程長(zhǎng)，系統(tǒng)阻力較大；有不受熱的下降管，工質(zhì)流程長(zhǎng)，系統(tǒng)阻力較大； 相鄰兩

13、屏內(nèi)工質(zhì)的含汽率不同，管間壁溫差大，相鄰兩屏內(nèi)工質(zhì)的含汽率不同，管間壁溫差大，使各屏熱膨脹不同。應(yīng)盡量減少管屏串聯(lián)的次數(shù)使各屏熱膨脹不同。應(yīng)盡量減少管屏串聯(lián)的次數(shù) 過(guò)熱器和再熱器的作用過(guò)熱器和再熱器的作用 過(guò)熱器：過(guò)熱器：將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過(guò)熱將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過(guò)熱蒸汽。蒸汽。 再熱器：再熱器：將汽輪機(jī)高壓缸排汽加熱成具有一定溫將汽輪機(jī)高壓缸排汽加熱成具有一定溫度的再熱蒸汽。度的再熱蒸汽。 都是提高蒸汽焓值，增強(qiáng)其做功能力，從而提高都是提高蒸汽焓值，增強(qiáng)其做功能力，從而提高電廠循環(huán)熱效率。同時(shí)再熱器可以降低汽輪機(jī)排汽電廠循環(huán)熱效率。同時(shí)再熱器可以降低汽輪機(jī)排汽的濕度，提

14、高末級(jí)葉片的安全性。的濕度，提高末級(jí)葉片的安全性。 工作特點(diǎn)工作特點(diǎn) 外部煙溫高：大約在外部煙溫高：大約在60060014001400。 內(nèi)部汽溫高：一般在內(nèi)部汽溫高：一般在320 320 540 540，近年出口汽溫，近年出口汽溫可達(dá)可達(dá)560 560 620 620。 冷卻條件差：亞臨界壓力下的蒸汽密度比水小，蒸冷卻條件差：亞臨界壓力下的蒸汽密度比水小，蒸汽與管壁間的對(duì)流放熱系數(shù)小，冷卻能力差；提高蒸汽與管壁間的對(duì)流放熱系數(shù)小，冷卻能力差；提高蒸汽流速，可使蒸汽冷卻能力增強(qiáng)，但會(huì)增大壓降，降汽流速，可使蒸汽冷卻能力增強(qiáng)，但會(huì)增大壓降，降低蒸汽的做功能力。低蒸汽的做功能力。 安全裕度?。罕跍?/p>

15、高，管子的工作溫度接近允許使安全裕度?。罕跍馗?，管子的工作溫度接近允許使用溫度。用溫度。 由蛇形管及進(jìn)出口聯(lián)箱組成。由蛇形管及進(jìn)出口聯(lián)箱組成。 根據(jù)對(duì)流受熱面的放置方式分：立式、臥式。根據(jù)對(duì)流受熱面的放置方式分：立式、臥式。 根據(jù)煙氣與管內(nèi)蒸汽的相對(duì)流動(dòng)方向分：逆流、根據(jù)煙氣與管內(nèi)蒸汽的相對(duì)流動(dòng)方向分：逆流、順流和混合流。順流和混合流。 由蛇形管及進(jìn)出口聯(lián)箱組成。由蛇形管及進(jìn)出口聯(lián)箱組成。 根據(jù)管子排列方式分：順列、錯(cuò)列。根據(jù)管子排列方式分：順列、錯(cuò)列。 根據(jù)管圈數(shù)分：?jiǎn)喂苋?、雙管圈、多管圈。根據(jù)管圈數(shù)分：?jiǎn)喂苋?、雙管圈、多管圈。 布置布置 半輻射式半輻射式 布置在爐膛出口布置在爐膛出口煙窗處

16、，稱(chēng)為后屏煙窗處，稱(chēng)為后屏 輻射式輻射式 布置在爐膛上部的布置在爐膛上部的前墻和兩側(cè)的前半部或布置在爐前墻和兩側(cè)的前半部或布置在爐膛頂部或懸掛在爐膛上部靠近前膛頂部或懸掛在爐膛上部靠近前墻處，分別稱(chēng)為墻式、頂棚式和墻處，分別稱(chēng)為墻式、頂棚式和前屏（分隔屏）前屏（分隔屏） 做成掛屏形式，由做成掛屏形式，由U U型管及型管及進(jìn)出口聯(lián)箱構(gòu)成進(jìn)出口聯(lián)箱構(gòu)成 1-1-前墻管；前墻管；2 2、3-3-兩側(cè)墻兩側(cè)墻管；管；4-4-上聯(lián)箱工質(zhì)引出管上聯(lián)箱工質(zhì)引出管（a a）前屏；（）前屏；（b b）大屏；（）大屏；（c c）后屏）后屏 作用作用 改善工質(zhì)汽溫特性；改善工質(zhì)汽溫特性； 降低鍋爐金屬耗量；降低鍋爐

17、金屬耗量； 降低爐膛出口煙溫，降低爐膛出口煙溫，防止排列密集的對(duì)流受防止排列密集的對(duì)流受熱面結(jié)渣；熱面結(jié)渣； 消除氣流的殘余扭轉(zhuǎn)，減少沿?zé)煹缹挾鹊臒嵯龤饬鞯臍堄嗯まD(zhuǎn)，減少沿?zé)煹缹挾鹊臒崞?；偏差?大節(jié)距的前屏可對(duì)爐膛出口煙氣起阻尼和分大節(jié)距的前屏可對(duì)爐膛出口煙氣起阻尼和分割導(dǎo)流作用割導(dǎo)流作用 改善受熱面工作條件的措施改善受熱面工作條件的措施 布置在遠(yuǎn)離火焰中心的爐膛上部；布置在遠(yuǎn)離火焰中心的爐膛上部； 作為低溫級(jí)受熱面；作為低溫級(jí)受熱面； 采用較高的質(zhì)量流速采用較高的質(zhì)量流速 為了簡(jiǎn)化爐墻結(jié)構(gòu)，采用懸吊結(jié)構(gòu)的敷管爐墻，為了簡(jiǎn)化爐墻結(jié)構(gòu)，采用懸吊結(jié)構(gòu)的敷管爐墻，在水平煙道和尾部豎井煙道內(nèi)壁像

18、布置水冷壁那樣在水平煙道和尾部豎井煙道內(nèi)壁像布置水冷壁那樣布置過(guò)熱器，稱(chēng)為包覆壁過(guò)熱器。包覆壁過(guò)熱器一布置過(guò)熱器，稱(chēng)為包覆壁過(guò)熱器。包覆壁過(guò)熱器一般采用膜式壁結(jié)構(gòu)，相對(duì)節(jié)距般采用膜式壁結(jié)構(gòu)，相對(duì)節(jié)距s sd d等于等于2 23 3，這樣，這樣可以保證鍋爐煙道的氣密性，并可減少金屬消耗量?？梢员ＷC鍋爐煙道的氣密性，并可減少金屬消耗量。 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷 蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系稱(chēng)之為蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系稱(chēng)之為汽溫特性汽溫特性，采，采用不同傳熱方式的過(guò)熱器與再熱器，汽溫變化特性不同用不同傳熱方式的過(guò)熱器與再熱器，汽溫變化特性不同 輻射受熱面輻射受熱面 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷D D增增加，工質(zhì)

19、流量和加，工質(zhì)流量和煤耗量煤耗量B B相應(yīng)增相應(yīng)增加，爐內(nèi)輻射熱加，爐內(nèi)輻射熱 Q Qf f 并不按比并不按比例增多，例增多， Q Qf f /D /D 減少，輻射受減少，輻射受熱面中蒸汽的焓增減少，熱面中蒸汽的焓增減少，出口出口蒸汽的溫度下降，蒸汽的溫度下降，圖中曲線圖中曲線1 1，爐膛出口煙溫因此上升爐膛出口煙溫因此上升 對(duì)流受熱面對(duì)流受熱面 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷D D增加，增加，流經(jīng)對(duì)流受熱面流經(jīng)對(duì)流受熱面煙速和煙溫提高，工質(zhì)焓增升高，煙速和煙溫提高，工質(zhì)焓增升高，出口蒸汽溫度上出口蒸汽溫度上升，升，圖中曲線圖中曲線2 2 采用輻射一對(duì)流式受熱面，采用輻射一對(duì)流式受熱面，可獲得較為平坦的汽溫

20、變化可獲得較為平坦的汽溫變化特性，特性，減小汽溫調(diào)節(jié)幅度，減小汽溫調(diào)節(jié)幅度，提高機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)提高機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)性性 過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)量空氣系數(shù) 增加，增加，爐膛溫度水平降低，輻射傳熱減弱，輻爐膛溫度水平降低，輻射傳熱減弱，輻射受熱面出口汽溫降低；對(duì)流過(guò)熱器則由于燃燒生射受熱面出口汽溫降低；對(duì)流過(guò)熱器則由于燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流速增大，對(duì)流傳熱加強(qiáng)，成的煙氣量增多，煙氣流速增大，對(duì)流傳熱加強(qiáng)，導(dǎo)致導(dǎo)致出口過(guò)熱汽溫升高出口過(guò)熱汽溫升高, ,以后者為主以后者為主 給水溫度給水溫度t tgsgs t tgsgs降低，降低，煤耗量煤耗量B B增加，爐內(nèi)煙氣量增加，出口增加，爐內(nèi)煙氣量增

21、加，出口煙溫增加，對(duì)流受熱面出口煙溫增加，對(duì)流受熱面出口蒸汽溫度因此升高。蒸汽溫度因此升高。輻輻射式受熱面的出口汽溫影響不大射式受熱面的出口汽溫影響不大 燃料性質(zhì)燃料性質(zhì) 燃煤中的燃煤中的M M和和A A增加增加，煙氣容積增大，煙速提高；，煙氣容積增大，煙速提高；而爐內(nèi)溫度水平降低，出口煙溫升高，而爐內(nèi)溫度水平降低，出口煙溫升高，過(guò)熱器出口過(guò)熱器出口汽溫升高。汽溫升高。煤粉變粗時(shí)，煤粉變粗時(shí)，煤粉在爐內(nèi)燃燼時(shí)間增長(zhǎng)，煤粉在爐內(nèi)燃燼時(shí)間增長(zhǎng)，火焰中心上移，火焰中心上移，導(dǎo)致汽溫升高導(dǎo)致汽溫升高 受熱面污染情況受熱面污染情況 過(guò)熱器之前的受熱面發(fā)生積灰或結(jié)渣時(shí)，過(guò)熱器之前的受熱面發(fā)生積灰或結(jié)渣時(shí)，

22、進(jìn)入過(guò)進(jìn)入過(guò)熱器區(qū)域的煙溫增高，熱器區(qū)域的煙溫增高，過(guò)熱汽溫上升；過(guò)熱汽溫上升；過(guò)熱器本身過(guò)熱器本身嚴(yán)重積灰、結(jié)渣或管內(nèi)結(jié)垢時(shí)，導(dǎo)致汽溫下降嚴(yán)重積灰、結(jié)渣或管內(nèi)結(jié)垢時(shí)，導(dǎo)致汽溫下降 燃燒器的運(yùn)行方式燃燒器的運(yùn)行方式 擺動(dòng)燃燒器噴嘴向下傾斜或多排燃燒器從上擺動(dòng)燃燒器噴嘴向下傾斜或多排燃燒器從上排噴嘴切換至下排，由于火焰中心下移，會(huì)使排噴嘴切換至下排，由于火焰中心下移，會(huì)使汽溫下降。反之，汽溫則會(huì)升高汽溫下降。反之，汽溫則會(huì)升高 運(yùn)行中規(guī)定汽溫偏離額定值的波動(dòng)不能超過(guò)運(yùn)行中規(guī)定汽溫偏離額定值的波動(dòng)不能超過(guò)-10-10+5 +5 汽溫過(guò)高，汽溫過(guò)高，金屬的許用應(yīng)力下降，危及機(jī)組金屬的許用應(yīng)力下降，危

23、及機(jī)組的安全運(yùn)行；的安全運(yùn)行； 汽溫下降，汽溫下降，循環(huán)熱效率降低；再熱汽溫變化循環(huán)熱效率降低；再熱汽溫變化過(guò)于劇烈，還會(huì)引起汽機(jī)中壓缸的轉(zhuǎn)子與汽缸過(guò)于劇烈，還會(huì)引起汽機(jī)中壓缸的轉(zhuǎn)子與汽缸之間的相對(duì)脹差變化，汽機(jī)振動(dòng)增大之間的相對(duì)脹差變化，汽機(jī)振動(dòng)增大 蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)蒸汽側(cè)調(diào)節(jié) 通過(guò)改變蒸汽熱焓調(diào)節(jié)汽溫，主通過(guò)改變蒸汽熱焓調(diào)節(jié)汽溫，主要有噴水減溫、汽要有噴水減溫、汽- -汽熱交換。汽熱交換。 煙氣側(cè)調(diào)節(jié)煙氣側(cè)調(diào)節(jié) 通過(guò)改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對(duì)通過(guò)改變鍋爐內(nèi)輻射受熱面和對(duì)流受熱面的吸熱量分配比例的方法（如煙氣再循流受熱面的吸熱量分配比例的方法（如煙氣再循環(huán)、擺動(dòng)燃燒器）或改變流經(jīng)過(guò)熱器、再熱器煙環(huán)、

24、擺動(dòng)燃燒器）或改變流經(jīng)過(guò)熱器、再熱器煙氣量的方法（如分隔煙道擋板）調(diào)節(jié)汽溫氣量的方法（如分隔煙道擋板）調(diào)節(jié)汽溫 蒸汽調(diào)溫的主要方式蒸汽調(diào)溫的主要方式 噴水減溫器是將清潔度噴水減溫器是將清潔度很高的水直接噴入過(guò)熱蒸很高的水直接噴入過(guò)熱蒸汽中以降低汽溫（大鍋爐汽中以降低汽溫（大鍋爐直接由水泵出口取水）直接由水泵出口取水） 噴水減溫裝置通常安裝噴水減溫裝置通常安裝在過(guò)熱器連接管道或聯(lián)箱在過(guò)熱器連接管道或聯(lián)箱中中 主要有旋渦式、笛形管主要有旋渦式、笛形管（多孔噴管）式兩種（多孔噴管）式兩種 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性小，調(diào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性小，調(diào)節(jié)靈敏，易于自動(dòng)化，可節(jié)靈敏，易于自動(dòng)化，可靠性高。但只能降溫，不靠性高

25、。但只能降溫，不能升溫。電站鍋爐普遍采能升溫。電站鍋爐普遍采用用 噴水減溫方法：噴水減溫方法：調(diào)節(jié)過(guò)熱汽溫。調(diào)節(jié)過(guò)熱汽溫。再熱器一般不采用此法，只作為再熱器一般不采用此法，只作為事故噴水減溫裝置。事故噴水減溫裝置。 大型鍋爐通常布置兩級(jí)噴水減大型鍋爐通常布置兩級(jí)噴水減溫器。溫器。一級(jí)在屏前，噴水量大些，一級(jí)在屏前，噴水量大些，汽溫粗調(diào)，并保護(hù)屏；二級(jí)在末汽溫粗調(diào)，并保護(hù)屏；二級(jí)在末級(jí)過(guò)熱器前，細(xì)調(diào)，控制過(guò)熱器級(jí)過(guò)熱器前，細(xì)調(diào)，控制過(guò)熱器出口汽溫。出口汽溫。 用擋板將尾部煙道分隔成兩個(gè)并列煙道，其一用擋板將尾部煙道分隔成兩個(gè)并列煙道，其一布置低溫再熱器，另一側(cè)布置低溫過(guò)熱器布置低溫再熱器，另一側(cè)

26、布置低溫過(guò)熱器 調(diào)節(jié)布置在省煤器后的煙氣擋板開(kāi)度，可改變調(diào)節(jié)布置在省煤器后的煙氣擋板開(kāi)度，可改變流經(jīng)兩煙道的煙氣量達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的流經(jīng)兩煙道的煙氣量達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便但延遲較大，擋板宜布置但延遲較大，擋板宜布置在煙溫低于在煙溫低于400400O OC C的區(qū)域，的區(qū)域，以免燒壞以免燒壞 采用再循環(huán)風(fēng)機(jī)從鍋爐尾部低采用再循環(huán)風(fēng)機(jī)從鍋爐尾部低溫?zé)煹乐袦責(zé)煹乐? (一般為省煤器后一般為省煤器后) )抽出抽出一部分溫度為一部分溫度為250250350350O O C C的煙氣，的煙氣，從爐膛底部從爐膛底部( (如冷灰斗下部如冷灰斗下部) )送回送回到爐膛

27、，用以改變鍋爐內(nèi)輻射和到爐膛，用以改變鍋爐內(nèi)輻射和對(duì)流受熱面吸熱量的比例，從而對(duì)流受熱面吸熱量的比例，從而達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的 耗電量增大，風(fēng)機(jī)磨損大。國(guó)內(nèi)多用于燃油鍋爐耗電量增大，風(fēng)機(jī)磨損大。國(guó)內(nèi)多用于燃油鍋爐的再熱氣溫調(diào)節(jié)的再熱氣溫調(diào)節(jié) 擺動(dòng)式燃燒器擺動(dòng)式燃燒器 燃燒器上下擺動(dòng)土燃燒器上下擺動(dòng)土202030300 0，爐膛出口煙溫變化約，爐膛出口煙溫變化約110110140140，調(diào)溫幅度可達(dá)，調(diào)溫幅度可達(dá)40406060。燃燒器上傾角燃燒器上傾角過(guò)大會(huì)增加燃料的未完全燃燒損失；下傾角過(guò)大又會(huì)過(guò)大會(huì)增加燃料的未完全燃燒損失；下傾角過(guò)大又會(huì)造成冷灰斗的結(jié)渣造成冷灰斗的結(jié)渣 停

28、用各層燃燒器停用各層燃燒器 調(diào)溫幅度較小，一般應(yīng)與其它調(diào)溫方式配合使用調(diào)溫幅度較小，一般應(yīng)與其它調(diào)溫方式配合使用 擺動(dòng)式燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫的同時(shí)，會(huì)影響到過(guò)擺動(dòng)式燃燒器調(diào)節(jié)再熱汽溫的同時(shí)，會(huì)影響到過(guò)熱汽溫?zé)崞麥?鍋爐在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，過(guò)熱汽溫和再熱汽溫均達(dá)鍋爐在滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，過(guò)熱汽溫和再熱汽溫均達(dá)到額定值，過(guò)熱器減溫水量理論上為零；鍋爐負(fù)荷到額定值，過(guò)熱器減溫水量理論上為零；鍋爐負(fù)荷下降，再熱汽溫下降，燃燒器向上擺動(dòng)，過(guò)熱汽溫下降，再熱汽溫下降，燃燒器向上擺動(dòng)，過(guò)熱汽溫隨之上升，需要增加減溫水量。負(fù)荷降到隨之上升，需要增加減溫水量。負(fù)荷降到50506060額定負(fù)荷時(shí)，過(guò)熱器減溫水量達(dá)到最大額定負(fù)

29、荷時(shí)，過(guò)熱器減溫水量達(dá)到最大式中：式中： h hp p 為偏差管焓增，為偏差管焓增， h hp p = q = qp pF Fp p/G/Gp p； h h0 0 為管組平均焓增，為管組平均焓增，h h0 0 = q = q0 0F F0 0/G/G0 0 q q、F F、G G 分別為管外壁熱負(fù)荷、受熱面積及工質(zhì)流量分別為管外壁熱負(fù)荷、受熱面積及工質(zhì)流量 0hhp 熱偏差是沿?zé)煹缹挾确较虿⒘泄茏娱g因熱偏差是沿?zé)煹缹挾确较虿⒘泄茏娱g因吸熱不均吸熱不均和和工質(zhì)流量不均工質(zhì)流量不均引起的現(xiàn)象，蒸汽焓增大于管組平均值引起的現(xiàn)象，蒸汽焓增大于管組平均值的管子稱(chēng)偏差管，熱偏差程度用熱偏差系數(shù)的管子稱(chēng)偏差

30、管，熱偏差程度用熱偏差系數(shù) 表示表示 00F0; GGFFqqpGppq令則有則有 式中：式中：q q 、F F 和和G G 分別為吸熱、結(jié)構(gòu)和流量不均勻系數(shù)分別為吸熱、結(jié)構(gòu)和流量不均勻系數(shù)GFq 顯然，顯然， 越大，偏差管與管組工質(zhì)平均越大，偏差管與管組工質(zhì)平均溫度偏差越大，偏差管易超溫溫度偏差越大，偏差管易超溫 沿?zé)煹缹挾确较驘煔馑俣葓?chǎng)沿?zé)煹缹挾确较驘煔馑俣葓?chǎng)和溫度場(chǎng)不均勻和溫度場(chǎng)不均勻 爐膛四壁水冷爐膛四壁水冷壁的吸熱與粗糙表面使?fàn)t壁附近壁的吸熱與粗糙表面使?fàn)t壁附近煙氣溫度及流速遠(yuǎn)比火焰中心低，煙氣溫度及流速遠(yuǎn)比火焰中心低，并延伸到對(duì)流煙道，是造成過(guò)熱并延伸到對(duì)流煙道，是造成過(guò)熱器并列管

31、組熱力不均的主要原因器并列管組熱力不均的主要原因 煙氣走廊煙氣走廊 并列過(guò)熱器管中個(gè)別管排間較大的節(jié)并列過(guò)熱器管中個(gè)別管排間較大的節(jié)距形成距形成( (常是靠壁面處常是靠壁面處) )。較大的煙氣流通截面使流阻。較大的煙氣流通截面使流阻小，煙速大，對(duì)流傳熱強(qiáng)；且具有較大的輻射層厚度，小，煙速大，對(duì)流傳熱強(qiáng)；且具有較大的輻射層厚度，輻射吸熱增加，造成熱力不均輻射吸熱增加，造成熱力不均 受熱面不同程度的污染受熱面不同程度的污染 燃燒器負(fù)荷不一致，燃燒器負(fù)荷不一致，火焰中心偏斜；爐膛上部火焰中心偏斜；爐膛上部或過(guò)熱器局部地區(qū)發(fā)生或過(guò)熱器局部地區(qū)發(fā)生煤粉再燃燒煤粉再燃燒 爐膛出口煙氣流的殘余扭轉(zhuǎn)爐膛出口煙

32、氣流的殘余扭轉(zhuǎn) 各并列管圈進(jìn)、出口壓降各并列管圈進(jìn)、出口壓降p p 取決于進(jìn)、出取決于進(jìn)、出口聯(lián)箱中壓力的變化，而后者又取決于受熱面的口聯(lián)箱中壓力的變化，而后者又取決于受熱面的連接方式，連接方式，Z Z形連接方式形連接方式各并列管圈的各并列管圈的p p偏差最偏差最大，大，多管連接方式多管連接方式最小最小 p p大的管圈，蒸汽流量大，大的管圈，蒸汽流量大，p p的偏差造成各的偏差造成各管流量的不均管流量的不均0000ppppGRRGG推導(dǎo)過(guò)程推導(dǎo)過(guò)程 工質(zhì)比容工質(zhì)比容 并列管受熱不均時(shí)，受熱強(qiáng)的管并列管受熱不均時(shí)，受熱強(qiáng)的管吸熱量多、工質(zhì)溫度高、比容吸熱量多、工質(zhì)溫度高、比容增大，蒸汽流量減增大

33、，蒸汽流量減小小 管圈的結(jié)構(gòu)阻力系數(shù)管圈的結(jié)構(gòu)阻力系數(shù) R R 與管子的結(jié)構(gòu)尺寸、粗與管子的結(jié)構(gòu)尺寸、粗糙度等有關(guān)，管圈的糙度等有關(guān)，管圈的R R 值越大，即阻力越大，流量值越大，即阻力越大，流量越小越小 發(fā)生熱偏差時(shí)，并列管子中吸熱量大的管子，發(fā)生熱偏差時(shí)，并列管子中吸熱量大的管子，熱負(fù)荷較高（熱負(fù)荷不均勻系數(shù)熱負(fù)荷較高（熱負(fù)荷不均勻系數(shù)q q11），工質(zhì)流），工質(zhì)流量又較?。坑州^?。?流量不均勻系數(shù)流量不均勻系數(shù)G G 1 1），故工質(zhì)焓），故工質(zhì)焓增大，管子出口工質(zhì)溫度和管壁溫度相應(yīng)升高增大，管子出口工質(zhì)溫度和管壁溫度相應(yīng)升高 即使各并列管圈即使各并列管圈p p、 R R相同，因受熱不

34、均，相同，因受熱不均，工質(zhì)比容不同也將導(dǎo)致流量不均，使熱偏差增大工質(zhì)比容不同也將導(dǎo)致流量不均，使熱偏差增大GFq0000ppppGRRGG 結(jié)構(gòu)措施結(jié)構(gòu)措施 受熱面分級(jí)受熱面分級(jí) 受熱面各級(jí)之間通過(guò)中間聯(lián)受熱面各級(jí)之間通過(guò)中間聯(lián)箱進(jìn)行混合，箱進(jìn)行混合，避免前一級(jí)的熱避免前一級(jí)的熱偏差延續(xù)到下一級(jí)而造成各級(jí)偏差延續(xù)到下一級(jí)而造成各級(jí)受熱面熱偏差的迭加受熱面熱偏差的迭加 運(yùn)行措施運(yùn)行措施 運(yùn)行中確保燃燒穩(wěn)定；煙氣均勻充滿(mǎn)爐膛運(yùn)行中確保燃燒穩(wěn)定；煙氣均勻充滿(mǎn)爐膛適時(shí)投入吹灰器減少積灰和結(jié)渣，避免受熱不均適時(shí)投入吹灰器減少積灰和結(jié)渣，避免受熱不均 受熱面分段受熱面分段 沿?zé)煹缹挾确侄?，將受熱面布沿?zé)煹?/p>

35、寬度分段，將受熱面布置成并聯(lián)混流方式置成并聯(lián)混流方式 爐寬兩側(cè)的蒸汽（聯(lián)箱連接管）爐寬兩側(cè)的蒸汽（聯(lián)箱連接管）左右交叉，左右交叉，消除煙道左右兩側(cè)溫度消除煙道左右兩側(cè)溫度不均和煙速不均引起的熱偏差不均和煙速不均引起的熱偏差 受熱面分級(jí)受熱面分級(jí) 將受熱面分成多級(jí)，每一級(jí)工質(zhì)的平均焓增減小，將受熱面分成多級(jí)，每一級(jí)工質(zhì)的平均焓增減小，偏差管出口汽溫及管組平均汽溫的偏差就會(huì)減小偏差管出口汽溫及管組平均汽溫的偏差就會(huì)減小 采用流量分配均勻的采用流量分配均勻的U U形或形或多管連接方式，多管連接方式，減少流量不減少流量不均引起的熱偏差均引起的熱偏差 采用各種定距裝置，保證受熱面節(jié)距，采用各種定距裝置，

36、保證受熱面節(jié)距，防止在防止在運(yùn)行中的擺動(dòng)，有效地消除管、屏間的運(yùn)行中的擺動(dòng)，有效地消除管、屏間的“煙氣走廊煙氣走廊” 加裝節(jié)流圈加裝節(jié)流圈 在受熱面管子入口處加裝不在受熱面管子入口處加裝不同孔徑的節(jié)流圈，以增加阻力，同孔徑的節(jié)流圈，以增加阻力，均勻各管流量均勻各管流量 利用流量不均勻來(lái)消除吸熱不均勻。利用流量不均勻來(lái)消除吸熱不均勻。如屏式過(guò)熱如屏式過(guò)熱器外管圈采用大管徑或縮短長(zhǎng)度，使蒸汽流速增加器外管圈采用大管徑或縮短長(zhǎng)度，使蒸汽流速增加 按受熱面熱負(fù)荷分布情況劃分按受熱面熱負(fù)荷分布情況劃分管組。管組。如布置在爐壁上的輻射式如布置在爐壁上的輻射式過(guò)熱器或再熱器，可根據(jù)壁面熱過(guò)熱器或再熱器，可根

37、據(jù)壁面熱負(fù)荷的分布分成機(jī)組，并控制每負(fù)荷的分布分成機(jī)組，并控制每組的蒸汽流量，使其與所受熱負(fù)組的蒸汽流量，使其與所受熱負(fù)荷相適應(yīng)。荷相適應(yīng)。 為提高再熱汽溫的能力，為提高再熱汽溫的能力，再熱器向爐膛內(nèi)移動(dòng)或再熱器向爐膛內(nèi)移動(dòng)或靠近，增強(qiáng)輻射傳熱靠近，增強(qiáng)輻射傳熱 提高再熱汽溫的調(diào)節(jié)能力，再熱汽溫的調(diào)節(jié)響提高再熱汽溫的調(diào)節(jié)能力，再熱汽溫的調(diào)節(jié)響應(yīng)特性比較靈敏應(yīng)特性比較靈敏 再熱器高溫布置，與采用煙氣擋板調(diào)節(jié)方式相再熱器高溫布置，與采用煙氣擋板調(diào)節(jié)方式相比，再熱器的受熱面積約減少比，再熱器的受熱面積約減少6565；使再熱蒸汽流；使再熱蒸汽流動(dòng)阻力控制在動(dòng)阻力控制在0.2MPa0.2MPa以下以下

38、大部分過(guò)熱器向爐膛內(nèi)移動(dòng)或靠近，再熱器受熱面大部分過(guò)熱器向爐膛內(nèi)移動(dòng)或靠近，再熱器受熱面布置在對(duì)流傳熱較強(qiáng)的水平煙道后部及尾部煙道中布置在對(duì)流傳熱較強(qiáng)的水平煙道后部及尾部煙道中 再 熱 器 受 熱 面再 熱 器 受 熱 面較多且處于低溫?zé)熭^多且處于低溫?zé)煹?，再熱汽溫調(diào)節(jié)道，再熱汽溫調(diào)節(jié)反應(yīng)靈敏性較差，反應(yīng)靈敏性較差，汽溫達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)汽溫達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間比擺動(dòng)燃燒器調(diào)間比擺動(dòng)燃燒器調(diào)溫時(shí)間略長(zhǎng)溫時(shí)間略長(zhǎng) 過(guò)熱器高溫布置，與擺動(dòng)燃燒器調(diào)溫方式相比，過(guò)熱器高溫布置，與擺動(dòng)燃燒器調(diào)溫方式相比，過(guò)熱器受熱面約減少過(guò)熱器受熱面約減少2525 應(yīng)用目的應(yīng)用目的 減少蒸發(fā)受熱面減少蒸發(fā)受熱面，以?xún)r(jià)格低廉的省煤器

39、受熱，以?xún)r(jià)格低廉的省煤器受熱面代替價(jià)格昂貴的蒸發(fā)受熱面；面代替價(jià)格昂貴的蒸發(fā)受熱面； 給水經(jīng)省煤器加熱后，溫度接近或達(dá)到汽包給水經(jīng)省煤器加熱后，溫度接近或達(dá)到汽包內(nèi)水的溫度，內(nèi)水的溫度，減少給水與汽包壁的溫差，使汽減少給水與汽包壁的溫差，使汽包的熱應(yīng)力降低，延長(zhǎng)汽包使用壽命。包的熱應(yīng)力降低，延長(zhǎng)汽包使用壽命。省煤器的分類(lèi)：省煤器的分類(lèi)： 按制造材料分為：按制造材料分為： 鑄鐵式，壓力低于鑄鐵式，壓力低于4MPa4MPa； 鋼管式，電站鍋爐采用。鋼管式，電站鍋爐采用。 按水在省煤器中被加熱的程度：按水在省煤器中被加熱的程度： 沸騰式：中壓鍋爐（汽化吸熱比例大）沸騰式：中壓鍋爐（汽化吸熱比例大）

40、非沸騰式：高壓、超高壓和亞臨界鍋爐非沸騰式：高壓、超高壓和亞臨界鍋爐 為增加省煤器煙氣側(cè)受熱面積，可采用為增加省煤器煙氣側(cè)受熱面積，可采用鰭鰭片管省煤器片管省煤器、膜式省煤器或肋片式省煤器。膜式省煤器或肋片式省煤器。 鋼管省煤器鋼管省煤器由蛇形管及進(jìn)出由蛇形管及進(jìn)出口聯(lián)箱組成口聯(lián)箱組成 蛇形管在煙道中垂直于前墻蛇形管在煙道中垂直于前墻布置（布置（a a） 管子支吊簡(jiǎn)單，管排數(shù)多，管子支吊簡(jiǎn)單，管排數(shù)多，水速較??；但對(duì)于水速較??；但對(duì)于型鍋爐，型鍋爐，所有蛇形管靠近后墻部分磨損所有蛇形管靠近后墻部分磨損嚴(yán)重嚴(yán)重 （a a） （b b） 蛇形管在煙道中平行于前墻蛇形管在煙道中平行于前墻布置（布置（b b） 只有后墻附近幾根蛇形管磨只有后墻附近幾根蛇形管磨損較大。但水速較高損較大。但水速較高, ,阻力較大阻力較大（a a） （b b） 管式空氣預(yù)熱器管式空氣預(yù)熱器由由多根平行錯(cuò)列鋼管焊多根平行錯(cuò)列鋼管焊在上、下管板上構(gòu)成在上、下管板上構(gòu)成立方形箱體立方形箱體 空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器主要有主要有管式與回轉(zhuǎn)式管式與回轉(zhuǎn)式兩種兩種 管式空氣預(yù)熱器管式空氣預(yù)熱器中中煙氣在管內(nèi)由上而下煙氣在管內(nèi)由上而下縱向流動(dòng)，空氣從管縱向流動(dòng)，空氣從管外橫向流過(guò)，兩者成外橫向流過(guò)，兩者成交叉流動(dòng)交叉流