煙氣流動阻力小ppt課件

鍋爐本體組成,對流管：當水冷壁的吸熱量不能滿足汽化熱的需要時，要在煙道上加裝對流管吸熱，凝渣管是布置在爐膛出口的對流管束；過熱器：由一組彎成蛇形的優(yōu)質無縫鋼管和與之相連的進、出口集箱組成，作用是將飽和蒸汽加熱成一定溫度的過熱蒸汽。按蛇形管放置方式分：垂直式、水平式，其中垂直式吊裝方便，不易積灰掛渣，但停爐時凝水不易排除；按換熱方式不同，有：輻射、半輻射和對流三種型式，對流式布置在橫煙道，依靠對流換熱吸熱；輻射式懸吊在爐頂部或布置在燃燒室的,鑄鐵省煤器結構示意圖,鍋爐本體組成,四壁上，吸收輻射熱；半輻射式吊在爐膛上部，位于爐膛出口，即吸收輻射熱又吸收對流熱；中壓鍋爐只有對流過熱器，高壓及高壓以上的鍋爐，則包括兩種或三種換熱方式的聯(lián)合過熱器。省煤器：布置在鍋爐尾部煙道，吸收排煙熱量，提高給水溫度，減少排煙熱損失，提高了鍋爐熱效率按所用材料的不同，分為鑄鐵和鋼管省煤器；按給水被預熱的程度分為沸騰式和非沸騰式。減溫器：作用是保證鍋爐運行中蒸汽溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，常用的有：表面式減溫器和噴水式減溫器,鍋爐本體組成,空氣預熱器：布置在尾部煙道，吸收排煙熱量，可進一步降低排煙溫度，同時預熱空氣，改善爐膛燃料的燃燒過程；,鍋爐本體組成,前者水、汽不直接接觸，對冷卻水質要求不高，在中壓鍋爐中廣泛應用；后者是將水直接噴入過熱蒸汽中對水質要求較高，多用在高壓及高壓以上的鍋爐。鍋爐水循環(huán)影響水循環(huán)特性的因素：自然循環(huán)的推動力我們稱之為運動壓頭，它是循環(huán)回路高度、重力加速度和密度差的乘積，主要影響因素有：1、鍋爐的工作壓力：壓力越低，汽水密度差越大，運動壓頭也越大；2、上升管的熱負荷：熱負荷越高，上升管含汽率越,鍋爐水循環(huán),大，密度差越大，運動壓頭也越大；3、循環(huán)回路高度：高度越高，運動壓頭越大；4、循環(huán)回路阻力：各部分結構的阻力系數(shù)越大，阻力越大；工質流量越大，回路中阻力越大；循環(huán)流速和循環(huán)倍率：循環(huán)流速是指進入上升管入口處的水流速度，它等于：WG/3600FG-進入上升管的循環(huán)水量F-上升管的流通截面它與運動壓頭有關，又與循環(huán)回路的流動阻力有關，看二者之間增加值的大小。,鍋爐水循環(huán),而循環(huán)倍率是指進入上升管的循環(huán)水量與上升管的蒸發(fā)量之比，運動壓頭越大和循環(huán)回路的阻力越小，循環(huán)倍率就越大，循環(huán)倍率不宜過大，否則產(chǎn)生的蒸汽量少，就要布置更多的受熱面；它也不能太小，否則上升管中水量過少，容易發(fā)生管子過熱。,水循環(huán)故障,水循環(huán)故障1、循環(huán)停滯：是指某根管子產(chǎn)生的蒸汽量等于循環(huán)水流量時的狀態(tài)，此時工質流動很慢，管壁會超溫；2、循環(huán)倒流：上升管中的水向下流動，汽泡向上浮會發(fā)生“汽塞”現(xiàn)象，主要是并列上升管受熱不均勻造成；3、汽水分層：當汽水混合物在水平或微傾斜的管中流動時，會出現(xiàn)水在下面流，汽在上面流的現(xiàn)象。,鍋爐本體結構,4、下降管帶汽：下降管帶汽，會使壓差變小，不利于循環(huán)；鍋爐本體結構鍋爐型式發(fā)展：從鍋爐的發(fā)展史來看，鍋爐型式的發(fā)展可歸納為兩個方向：一個方向：在圓筒內(nèi)部增加受熱面積，統(tǒng)稱火管式鍋爐，它受熱面少，容量小，工作壓力低，金屬耗量大，鍋爐效率低，電站鍋爐中不用。但它水容積大，對負荷變動適應性較好，對水質要求較低，目前多用于小型鍋爐上。另一個方向：在圓筒外部增加受熱面積，統(tǒng)稱水管式鍋爐，先有直水管，后,鍋爐發(fā)展簡圖,鍋爐本體結構,有彎水管、強制循環(huán)、直流鍋爐。促進鍋爐發(fā)展的動力：1、節(jié)約燃料：提高鍋爐參數(shù)，降低排煙溫度等,鍋爐本體結構,2、節(jié)約材料：節(jié)約鍋爐本身及鍋爐廠房建筑材料，如：減少鍋筒數(shù)目、用小直徑管子、采用直流鍋爐等；3、提高可靠性：如集箱式鍋爐的淘汰，主要是由于結構彈性差，易受應力破壞，水循環(huán)不良，易使水管過熱爆管等；鍋爐整體布置影響鍋爐布置的因素：1、蒸汽參數(shù)：工質的加熱包括水的預熱（省煤器）,鍋爐整體布置,水的蒸發(fā)（水冷壁）和蒸汽的過熱（過熱器）三個階段，三個階段的吸熱比例是隨著蒸汽壓力而變化。低壓鍋爐中，蒸發(fā)熱占7075，所以水冷壁外還需布置大量對流管，中壓鍋爐，蒸發(fā)熱占66，過熱,鍋爐整體布置,熱占20左右，省煤器和空氣預熱器可單級布置，加對流式換熱器；高壓鍋爐，過熱熱占總吸熱量的三分之一，采用屏式過熱器和對流式過熱器；對超高壓和亞臨界壓力鍋爐，過熱熱和再熱熱占總吸熱量的45需布置對流式再熱器、墻式、屏式及對流式過熱器；2、容量：鍋爐容量增大時，爐膛壁面積的增大比容量的增大慢，鍋爐單位寬度上的蒸發(fā)量迅速增大，為保證必要的煙氣流速，需增大尾部對流煙深度；為確保過熱蒸汽流速，需采用多重管圈結構，省煤器要采用雙面進水和多重管圈結構以保證給水流速不會太高,鍋爐整體布置,3、燃料：揮發(fā)分含量低，不易著火，要選爐膛容積熱負荷小，使爐膛容積大些，空氣預熱器采用兩級布置以保證熱風溫度，并敷及衛(wèi)燃帶；燃用多灰分燃料的鍋爐可采用塔型布置方式，以減輕磨損；灰熔點低可采用液態(tài)排渣；設計參數(shù)的選定：1、排煙溫度：過大，降低鍋爐熱效率；過小，降低傳熱溫壓，增大金屬耗量，同時加大煙、風道阻力使風機電耗增加；2、爐膛出口煙溫：主要考慮爐膛出口受熱面不結渣，,鍋爐整體布置,并且輻射和對流熱分配比例合理，最低不低于950高不應超過1100；,鍋爐整體布置,3、熱空氣溫度：與燃料著火性能有關；,鍋爐整體布置,4、煙氣流速：煙速增大可增大受熱面的傳熱系數(shù)，減少金屬耗量，但同時增加煙氣側流動阻力，增大風機電耗，另外還要考慮磨損的問題，要選最經(jīng)濟煙速（按金屬耗量與運行電耗的技術經(jīng)濟比較確定的煙速）,鍋爐整體布置,5、工質流速：流速快，冷卻效果好，傳熱能力強，金屬耗量少，但同時流動阻力增大，泵的壓頭提高，電耗增大；鍋爐布置方式：根據(jù)燃料品種，燃燒方式，鍋爐容量，蒸汽參數(shù)，循環(huán)方式和廠房布置等綜合考慮選用不同的布置型式：1、型布置：風機、除塵器和煙囪等均布置在地面上，可減輕廠房和鍋爐構架的載荷，水平煙道中可布置懸吊式受熱面，但占地面積較大，因轉彎造成煙氣速度場和飛灰濃度場不均勻，影響傳熱并造成局部磨,常見的電站鍋爐布置形式,鍋爐整體布置,2、T型布置：比型多增加了一個對流煙道，可改善水平煙道中煙氣沿高度的熱力不均勻性和降低豎井中煙氣流速，減輕磨損，但占地面積較多；3、塔型布置：煙氣一直向均勻地沖刷受熱面，占地面積小，煙氣流動阻力小，燃燒器布置方便，但各部件均采用高位布置，增加了鍋爐構架和廠房結構的載荷，適用多灰分褐煤，因煤氣不轉彎；4、箱型布置：主要用于燃油、燃氣鍋爐，占地面積小，構架簡單；,鍋爐整體布置,鍋爐各受熱面的結構及布置形式：1、水冷壁：對火床爐，水冷壁節(jié)距與直徑之比S/D取22.5，對煤粉爐：1.21.5，經(jīng)驗證明：S/D4時，水冷壁起不到保護爐墻的作用。為保證水循環(huán)安全，水冷壁也應保持一定的高度，推薦值：P0.78MPa時,高度23米P1.27MPa時,高度46米P1.57MPa時,高度8米2、對流管：對水管爐，管束的橫向相對節(jié)距S1/D22.5,縱向相對節(jié)距S2/D1.52,采用錯列布置,鍋爐整體布置,煙氣流速810m/s，對火管爐，煙管是縱向沖刷，分兩個流程，煙氣流速1520m/s；對凝渣管，S1/DS2/D35；3、過熱器：對流過熱器一般由外徑3242MM的蛇形管組成，順列布置，橫向相對節(jié)距S1/D為23，縱向相對節(jié)距與彎管半徑有關，一般為1.62.5,煙氣流速1014m/s,蒸汽流速:中壓鍋爐:2030m/s,高壓鍋爐:1020m/s,超高壓鍋爐:816m/s,要改變蒸汽流速可通過改變管圈數(shù)來達到;對流過熱器按煙氣與,對流過熱器結構圖,鍋爐整體布置,蒸汽的流動方向可分為四種:順流、逆流、雙逆流及混和流，其中順流蒸汽高溫段在煙氣低溫區(qū)，比較安全，但平均溫差小，需要較多受熱面積，逆流蒸汽高溫段在煙氣高溫區(qū)，管壁易過熱，安全性差，混流介于二者之間，應用廣泛，為使過熱蒸汽溫度在鍋爐工況變化時仍保持一定值，需裝設減溫器，通過改變冷卻水的流量達到調節(jié)汽溫目的；4、省煤器：對鑄鐵式省煤器，布置成逆流方式，煙速8s10m/s，水速大于0.3m/s，對鋼管式橫向相對節(jié)距為23，縱向相對節(jié)距為11.5,管內(nèi)水速不,過熱器管圈結構及流向布置,面式減溫系統(tǒng)示意圖,鍋爐整體布置,低于1.0m/s,另省煤器啟動保護:一般是在汽包與省煤器入口之間裝再循環(huán)管,其上裝有再循環(huán)門;,鍋爐整體布置,5、空氣預熱器：煙氣在管內(nèi)縱向沖刷，空氣在管外橫向沖刷，煙速選911m/s，空氣速度為其0.40.6倍,按進風方式不同,分:單面進風、雙面進風、多面進風，大容量鍋爐多采用多面進風。當熱風溫度低于270時采用一級管式空氣預熱器，否則采用雙級，圖C的布置只有在熱風溫度高于350時才采用。,空氣預熱器雙級布置圖,常用鍋爐結構,常用鍋爐結構層燃爐特點：與室燃爐相比，具有：1、爐膛容積相對較小，輔助設備少，建設投資相對較少；2、沒有復雜、耗電量大的制粉系統(tǒng)；3、設備及受熱面磨損較輕，維護費用低；4、低負荷時運行穩(wěn)定；但由于受到爐排熱強度的限制，容量不能太大（120T/H），并且對某些煤種燃燒困難；,KZL4-13-A型鍋爐,常用鍋爐結構,應用舉例：1、臥式水火管組合鍋爐：容量有0.5、1.0、2.04.0、6.0T/H等規(guī)格，壓力0.41.3MPa，結構特點：水循環(huán)回路：鍋筒內(nèi)部：鍋筒上部-低溫區(qū)煙管（下降）-鍋筒下部-高溫區(qū)煙管（上升）-鍋筒上部；水冷壁管回路：鍋筒-下降管（下降）-集箱-水冷壁管（上升）-鍋筒；后棚管回路：鍋筒-出口煙室后棚管（下降）-后集箱-入口煙室后棚管（上升）-鍋筒煙氣流程：爐膛-后煙室-高溫區(qū)煙管-前煙箱-低溫區(qū)煙管-除塵器-引風機-煙囪,常用鍋爐結構,特點：采用整裝方式，安裝方便，結構緊湊；鍋筒直徑大，水容量大，汽壓、水位較穩(wěn)定；鍋筒底部受熱，由于垢渣堆積，易過熱鼓包；后管板易產(chǎn)生裂紋；煙管易產(chǎn)生腐蝕，嚴重時穿孔泄漏；2、B35-3.8/450-P型鍋爐:工作參數(shù):額定蒸發(fā)量:35t/h過熱蒸汽壓力：3.8MPa過熱蒸汽溫度:450給水溫度:150空氣預熱器風溫:160排煙溫度:140,B35-3.8/450-P型鍋爐,層燃爐,設計燃煤特性:C:61.85H:2.83S:2.97N:1.2O:1.15W:6A:24V:16.46Qd:27587KJ/KG灰的變形溫度1250設計熱效率:87.77其中:q2：5.91q3:0.5q4:4.33q5:1.07q6:0.42設計燃料消耗量:4532KG/h結構特性：燃燒室容積：159.1m3爐排面積:19.45m2爐膛總輻射受熱面:130.84m2qR:5313103KJ/（m2h）qv:649103KJ/（m3h）,層燃爐,結構簡介：1、水冷壁系統(tǒng)：爐膛四周布置，603mm，20號無縫鋼管，下降管：834mm；2、過熱器和減溫器：過熱器蛇形管：383.5mm材料：20g，其中第二級最后一段管子：423.5材料：15CrMO，采用混流形式，順流、逆流各半，受熱面積：高溫段124.5m2,低溫段158.9m2；3、省煤器：采用325mm的20號鋼管，二級布置，水沿管自下而上與煙氣逆向流動，總受熱面積476m2；,過熱器管系圖,煤粉爐,4、空氣預熱器：采用601.5mm鋼管，總受熱面積806m2；煤粉爐1、特點：以煤粉為燃料，懸浮燃燒，燃燒迅速，完全，鍋爐容量大，效率高，適應煤種廣，便于控制調節(jié)，但需一套復雜的制粉系統(tǒng)，運行耗電量較大，維修工作量也大，粉塵污染嚴重，不能低負荷運行，故對小容量鍋爐不適用。（75T/H）2、應用舉例：NG-75/3.8-M杭州鍋爐廠生產(chǎn),煤粉爐,鍋爐參數(shù)：額定蒸發(fā)量:75t/h過熱蒸汽壓力：3.86MPa過熱蒸汽溫度:450給水溫度:150空氣預熱器風溫:308排煙溫度:140熱效率:91爐膛容積：384.3m3輻射受熱面:312m2qv:577103KJ/（m3h）爐膛出口溫度：1022結構簡介：A、水冷壁：采用603mm光管，前后墻水管上部引入汽包后側，兩側水管上部進入前、中、后上聯(lián),NG-75/3.8-M型鍋爐總圖,煤粉爐,箱，通過14根1084mm管徑的連接管進入汽包，下部均與下聯(lián)箱（21916mm）相連；B、過熱器和減溫器：分高、低溫二段，逆、順流布置，低溫段（371.4），20號碳鋼（383.5mm）高溫段（217.2）,15CrMO（允許壁溫560），423.5mm;C、尾部受熱面：省煤器和空氣預熱器采用雙級交錯布置，上、下級省煤器結構完全相同，逆流布置，上級省煤器平均煙速8.3m/s并配有材質為1Cr13的防磨板（布置在煙氣入口處第一、二排及靠兩側墻的彎,過熱蒸汽系統(tǒng)圖,省煤器、空氣預熱器布置圖,煤粉爐,頭處），空氣預熱器為雙級四行程布置，30冷風進入下級下段空氣預熱器，預熱后的熱風（308）從上級預熱器的第四行程出口處送出，一部分進入燃燒器，另一部分進入制粉系統(tǒng)，空氣預熱器管采用A2鋼，401.5mm，上級空氣預熱器空、煙速比為0.63，下級為：0.6；,循環(huán)流化床鍋爐,循環(huán)流化床鍋爐特點：1、燃料適應性廣；2、有利于環(huán)境保護，通過直接加石灰石等脫硫劑脫硫，效率可達90，另因燃燒溫度一般控制800950的范圍內(nèi)，可有效抑制氮氧化物的形成；3、負荷調節(jié)性能好，煤粉爐負荷調節(jié)范圍通常在70110，而循環(huán)流化床鍋爐由于燃料著火和燃燒條件好，不擔心低負荷時爐膛溫度降低而滅火，故負荷調節(jié)范圍可達30110；4、燃燒熱強度大：其截面熱負荷可達36MW/M2，,循環(huán)流化床鍋爐,是鏈條爐的26倍，其容積熱負荷為1.52MW/M3，是煤粉爐的811倍，可有效減小爐膛體積，降低金屬耗量；5、灰渣綜合利用性能好：由于其灰渣具有低溫燒透的特點，便于綜合利用，可用于制造建筑材料、提取化工產(chǎn)品和用作農(nóng)田肥料；但其也存在：1、鍋爐熱效率低，因其q4很大，熱效率約5468；2、受熱面磨損快；3、耗電大：為使燃料在流化狀態(tài)下燃燒，要將原煤,BWB-75