循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)設(shè)備課件

循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)設(shè)備鍋爐整體布置鍋爐爐膛過熱器的作用過熱器是將鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)一步加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽的部件。受合金鋼材高溫強(qiáng)度的限制，過熱蒸汽溫度為540~555℃過熱器的類型按照傳熱方式，過熱器可分為:對流過熱器輻射過熱器半輻射過熱器包覆墻式過熱器過熱器的結(jié)構(gòu)對流過熱器

對流過熱器布置在鍋爐的對流煙道中，主要依靠對流傳熱從煙氣中吸收熱量。在中小型鍋爐中，一般采用純對流式過熱器；在大型鍋爐中，采用復(fù)雜的過熱器系統(tǒng)，然而對流過熱器仍是其中主要的部分

對流過熱器圖屏式過熱器包覆墻過熱器在大型鍋爐的水平煙道、轉(zhuǎn)向室和垂直煙道內(nèi)壁，一般都布置有包覆墻過熱器。由于靠近爐墻處的煙氣溫度和煙氣流速都較低，因此包覆墻過熱器的輻射和對流吸熱量都很少。布置包覆墻過熱器的主要作用是：便于采用敷管式爐墻，以簡化煙道爐墻的結(jié)構(gòu)和重量，為懸吊結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件；同時提高了爐墻的嚴(yán)密性，減少了煙道漏風(fēng)。

過熱器集箱循環(huán)流化床鍋爐過熱器圖8-11屏式受熱面結(jié)構(gòu)1-翼形管；2-聯(lián)箱；3-穿墻結(jié)構(gòu)4-水冷壁過熱器氣溫特性圖8-12過熱器的汽溫特性a-對流過熱器；b-輻射過熱器管；c-半輻射和組合式過熱器再熱器再熱器的作用是將汽輪機(jī)高壓缸排出的蒸汽送回鍋爐，再加熱成具有一定溫度的再熱蒸汽后，再送往汽輪機(jī)中低壓缸做功。采用蒸汽再熱后，一般可使電廠的循環(huán)熱效率提高4％～6％。國產(chǎn)超高壓及以上壓力機(jī)組普遍采用了再熱器。

熱偏差熱偏差的概念

過熱器與再熱器都是由許多并列管子組成的管組，而各根管子由于結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件不可能完全相同，造成各管子中蒸汽的焓增量不同，這樣各管的蒸汽溫度和管壁溫度就有高有低。這種在并列工作的管組中，部分管內(nèi)蒸汽的焓增大于整個管組平均焓增的現(xiàn)象稱為熱偏差。這些管子叫偏差管。

熱偏差熱偏差產(chǎn)生的原因

1．煙氣側(cè)的熱負(fù)荷不均

過熱器、再熱器并列管的熱負(fù)荷不均，使各管的吸熱不均，這使各管蒸汽的焓增不同而產(chǎn)生熱偏差。造成熱負(fù)荷不均有結(jié)構(gòu)方面的因素，也有運(yùn)行方面的因素。2．蒸汽流量不均

在同樣的熱負(fù)荷下，當(dāng)并列各管的蒸汽流量不均勻時，流量小的管子蒸汽焓增大，蒸汽溫度和管壁溫度高；而流量大的管子蒸汽焓增小，蒸汽溫度和管壁溫度低。所以流量不均也會產(chǎn)生熱偏差。

調(diào)溫設(shè)備運(yùn)行中必須維持過熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度的穩(wěn)定。正常情況下，允許波動范圍是額定汽溫的-10～+5℃。為了滿足蒸汽溫度的要求，鍋爐必須有合理的汽溫調(diào)節(jié)方法和裝設(shè)可靠的汽溫調(diào)節(jié)裝置。對鍋爐汽溫調(diào)節(jié)裝置的基本要求是：調(diào)節(jié)靈敏、時滯性小；調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，調(diào)溫范圍大；節(jié)約鋼材以及對循環(huán)熱效率影響小等。

調(diào)溫設(shè)備蒸汽溫度調(diào)節(jié)

蒸汽溫度的調(diào)節(jié)可分為蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)和煙氣側(cè)調(diào)節(jié)兩大類。蒸汽側(cè)調(diào)溫方法

現(xiàn)代鍋爐蒸汽側(cè)調(diào)溫方法基本上都采用噴水減溫器。目前常用的是多孔噴管式減溫器

再熱蒸汽溫度的調(diào)節(jié)通常采用煙氣例調(diào)溫方法作為主要手段；而為了精確地調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度，用微量噴水減溫器（輔助噴水減溫器）作為輔助調(diào)節(jié)手段，進(jìn)行再熱汽溫的細(xì)調(diào)。

調(diào)溫設(shè)備煙氣側(cè)調(diào)溫方法

煙氣側(cè)調(diào)溫原理是通過改變流經(jīng)過熱器、再熱器的煙氣流量或煙氣溫度，以改變煙氣的放熱量，從而改變蒸汽吸熱量，來達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫的目的。煙氣側(cè)的調(diào)溫一般作為調(diào)節(jié)再熱汽溫的主要手段。其方法有：采用分離煙道擋板或煙氣再循環(huán)等。

調(diào)溫設(shè)備圖8-18分隔煙道擋板和煙氣再循環(huán)調(diào)溫示意(a)分隔煙道擋板調(diào)溫示意；(b)煙氣再循環(huán)調(diào)溫示意過熱蒸汽系統(tǒng)流程省煤器省煤器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱鍋爐給水的熱交換設(shè)備。省煤器是汽水系統(tǒng)中的承壓部件，其主要作用是：

（1）節(jié)省燃料。省煤器吸收煙氣熱量加熱給水后，降低了鍋爐排煙溫度，減少了排煙熱損失，提高了鍋爐效率，因而節(jié)省燃料。

（2）降低了鍋爐造價。以管徑較小、管壁較薄、傳熱溫差較大、價格較低的省煤器加熱受熱面代替了部分造價較高的蒸發(fā)受熱面。

（3）改善了汽包的工作條件，延長其使用壽命。由于采用省煤器，提高了進(jìn)入汽包的水溫度，因而減小了給水管與汽包壁之間的溫差熱應(yīng)力，從而改善了汽包的工作條件。

省煤器的類型省煤器按出口工質(zhì)狀態(tài)分為沸騰式和非沸騰式省煤器兩類。若省煤器出口水溫不僅達(dá)到飽和溫度，并有部分水汽化，稱為沸騰式省煤器。

當(dāng)省煤器出口水溫低于其壓力下的飽和溫度時，則稱為非沸騰式省煤器，出口溫度一般比飽和溫度低20～25℃。

現(xiàn)代超高壓及以上鍋爐普遍采用非沸騰式省煤器。省煤器的結(jié)構(gòu)圖9-1省煤器的結(jié)構(gòu)（a）錯列布置結(jié)構(gòu)；（b）順列布置結(jié)構(gòu)省煤器結(jié)構(gòu)類型鰭片管式、膜式、肋片式省煤器(a)焊接鰭片管式省煤器；(b)軋制鰭片管式省煤器(c)膜式省煤器；(d)肋片式省煤器省煤器的布置形式省煤器蛇形管在煙道中的布置方式(a)縱向布置；(b)橫向布置，雙面進(jìn)水；(c)橫向布置，單面進(jìn)水省煤器與汽包的連接省煤器的出水管與汽包的連接(a)給水引入汽包水空間時的內(nèi)部套管(b)給水引入汽包汽空間時的外部套管省煤器的保護(hù)省煤器的再循環(huán)管和回水管(a)省煤器的再循環(huán)管；(b)省煤器與除氧器之間的回水管1-自動調(diào)節(jié)閥；2-逆止閥；3-進(jìn)口閥；4-再循環(huán)門；5-再循環(huán)管；6-回水管；7-截止閥；8-出口閥；9-除氧器；10-給水泵；11-高壓加熱器省煤器的布置與結(jié)構(gòu)空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱空氣的熱交換設(shè)備，它是鍋爐沿?zé)煔饬鞒痰淖钅┮患壥軣崦妗?/p>

現(xiàn)代電廠鍋爐的空氣預(yù)熱器型式有管式、回轉(zhuǎn)式及熱管式三種。

空氣預(yù)熱器的作用利用空氣吸收煙氣熱量，進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。

提高了爐膛的溫度水平，改善了燃料的著火與燃燒條件，減少了不完全燃燒損失，進(jìn)一步提高了鍋爐熱效率。

節(jié)省金屬，降低鍋爐的造價。由于爐膛溫度的提高，使?fàn)t內(nèi)輻射換熱加強(qiáng)，在鍋爐容量一定時，水冷壁可以布置得少一些。

用熱空氣干燥煤粉，有利于制粉系統(tǒng)工作。

改善了引風(fēng)機(jī)的工作條件。排煙溫度的降低使引風(fēng)機(jī)的工作溫度和電耗降低，提高了引風(fēng)機(jī)工作的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

管式空氣預(yù)熱器管式空氣預(yù)熱器(a)空氣預(yù)熱器縱剖面圖