第6章鍋爐受熱面及工作特點(diǎn)=鍋爐原理 =華中科技大學(xué)

1、1 第六章第六章 鍋爐受熱面及工作特點(diǎn)鍋爐受熱面及工作特點(diǎn) 鍋爐蒸發(fā)受熱面及系統(tǒng)鍋爐蒸發(fā)受熱面及系統(tǒng) 水冷壁結(jié)構(gòu)水冷壁結(jié)構(gòu) 鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng) 直流鍋爐水冷壁直流鍋爐水冷壁 n 過(guò)熱器與再熱器過(guò)熱器與再熱器 過(guò)熱器與再熱器的結(jié)構(gòu)形式過(guò)熱器與再熱器的結(jié)構(gòu)形式 蒸汽溫度調(diào)節(jié)蒸汽溫度調(diào)節(jié) 熱偏差熱偏差 亞臨界鍋爐蒸汽系統(tǒng)典型布置亞臨界鍋爐蒸汽系統(tǒng)典型布置 n 尾部受熱面尾部受熱面 省煤器及布置省煤器及布置 空氣預(yù)熱器的類型空氣預(yù)熱器的類型 2 水冷壁的結(jié)構(gòu)水冷壁的結(jié)構(gòu) 水冷壁水冷壁分分光管壁、膜式壁光管壁、膜式壁兩種兩種 膜式壁爐膛氣密性好膜式壁爐膛氣密性好, ,可減少漏風(fēng)可減少漏風(fēng), ,

2、 降低熱損失降低熱損失, ,提高鍋爐效率；有較大的輻射受熱面積，可降低受熱面金屬提高鍋爐效率；有較大的輻射受熱面積，可降低受熱面金屬 耗量；爐墻重量輕，便于采用懸吊結(jié)構(gòu)；可防止管壁超溫。耗量；爐墻重量輕，便于采用懸吊結(jié)構(gòu)；可防止管壁超溫。 3 水冷壁的結(jié)構(gòu)水冷壁的結(jié)構(gòu) 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)烈的擾動(dòng)。把液體壓向工質(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走，破壞膜態(tài)汽層?？捎行Х乐鼓B(tài)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，避免管壁超溫。用于爐內(nèi)高熱負(fù)荷區(qū)域的膜式水冷壁，確沸騰產(chǎn)生，避免管壁超溫。用于爐內(nèi)

3、高熱負(fù)荷區(qū)域的膜式水冷壁，確 保水冷壁安全可靠。保水冷壁安全可靠。 4 自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng) 大容量鍋爐沿爐膛周界熱負(fù)荷分布不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邊高，燃燒器區(qū)均，水冷壁中間部位較兩邊高，燃燒器區(qū) 域附近熱負(fù)荷最大，爐膛四角和下部受熱域附近熱負(fù)荷最大，爐膛四角和下部受熱 最弱，因此水冷壁吸熱不均，造成水循環(huán)最弱，因此水冷壁吸熱不均，造成水循環(huán) 故障。為提高水循環(huán)可靠性故障。為提高水循環(huán)可靠性將水冷壁設(shè)計(jì)將水冷壁設(shè)計(jì) 成若干個(gè)獨(dú)立的循環(huán)回路成若干個(gè)獨(dú)立的循環(huán)回路 SG1025/18.1 SG1025/18.1鍋爐水冷壁根據(jù)爐膛水平鍋爐水

4、冷壁根據(jù)爐膛水平 截面熱負(fù)荷分布曲線共分為截面熱負(fù)荷分布曲線共分為3232個(gè)循環(huán)回路。個(gè)循環(huán)回路。 前、后、兩側(cè)各前、后、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)個(gè) 回路回路 5 自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng) 后水冷壁上部常作成一個(gè)折焰角，后水冷壁上部常作成一個(gè)折焰角，同時(shí)拉出同時(shí)拉出 部分管束作為部分管束作為后墻懸吊管，后墻懸吊管，折焰角以一定的角折焰角以一定的角 度向后上方延伸形成水平煙道，然后垂直向上度向后上方延伸形成水平煙道，然后垂直向上 形成形成排管排管與上集箱連接，可增加水平煙道長(zhǎng)度，與上集箱連接，可增加水平煙道長(zhǎng)度， 改善爐膛出口煙氣的空氣動(dòng)力特性

5、，增長(zhǎng)煙氣改善爐膛出口煙氣的空氣動(dòng)力特性，增長(zhǎng)煙氣 流程，強(qiáng)化煙氣的混合流程，強(qiáng)化煙氣的混合 水冷壁通過(guò)上集箱固定在爐頂支架上，下部水冷壁通過(guò)上集箱固定在爐頂支架上，下部 則懸掛著下集箱，則懸掛著下集箱，可自由膨脹可自由膨脹 燃燒器區(qū)域布置燃燒器區(qū)域布置衛(wèi)燃帶衛(wèi)燃帶，以提高爐膛溫度，以提高爐膛溫度 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)域采用了內(nèi)螺紋管，采用了內(nèi)螺紋管， 以保證水冷壁工作的安全性以保證水冷壁工作的安全性 6 自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)自然循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng) 來(lái)自省煤器的來(lái)自省煤器的給水給水經(jīng)經(jīng)汽包汽包分別進(jìn)入分別進(jìn)入4 4個(gè)個(gè) 大直徑集中大直徑集中下降管下降管，其下端分別接一個(gè)

6、，其下端分別接一個(gè)分分 配器配器，并通過(guò)，并通過(guò)9696根根供水管供水管與與3232個(gè)個(gè)下集箱下集箱相相 連。然后經(jīng)連。然后經(jīng)3232組組648648根根膜式水冷壁、折焰角、膜式水冷壁、折焰角、 后墻水冷壁懸吊管、水平煙道底部、后墻后墻水冷壁懸吊管、水平煙道底部、后墻 排管排管向上流動(dòng)，水被逐漸加熱形成向上流動(dòng)，水被逐漸加熱形成汽水混汽水混 合物合物，通過(guò)，通過(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根連接管引入頂棚過(guò)熱器根連接管引入頂棚過(guò)熱器 進(jìn)口集箱；進(jìn)口集箱； 飽和水飽和水留在汽包下部，連同不斷送

7、入汽留在汽包下部，連同不斷送入汽 包的給水一起進(jìn)入下降管包的給水一起進(jìn)入下降管 7 強(qiáng)制循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)強(qiáng)制循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng) 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部引出并與底部引出并與 匯集聯(lián)箱匯集聯(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（一臺(tái)備用）通過(guò)吸 入短管與匯集聯(lián)箱相連，每臺(tái)循環(huán)泵通過(guò)入短管與匯集聯(lián)箱相連，每臺(tái)循環(huán)泵通過(guò)2 2根根出出 水管水管與與環(huán)形下水包環(huán)形下水包（由前、后、左右四側(cè)水包組（由前、后、左右四側(cè)水包組 成）的成）的前下水包前下水包連接。連接。 經(jīng)由經(jīng)由890890根根水冷壁管水冷壁管、5 5 個(gè)個(gè)上集箱上集箱和和4848根根導(dǎo)

8、汽管，導(dǎo)汽管，回到回到汽包汽包。 循環(huán)泵臺(tái)數(shù)與下降管根數(shù)不等，下降管中的循環(huán)泵臺(tái)數(shù)與下降管根數(shù)不等，下降管中的 水通過(guò)匯集聯(lián)箱分配到各循環(huán)泵，可均衡循環(huán)泵水通過(guò)匯集聯(lián)箱分配到各循環(huán)泵，可均衡循環(huán)泵 的入口流量，有利于提高循環(huán)泵運(yùn)行的可靠性的入口流量，有利于提高循環(huán)泵運(yùn)行的可靠性 l-l-汽包；汽包；2-2-下降管；下降管；3-3-匯合聯(lián)箱；匯合聯(lián)箱；4-4-管環(huán)泵；管環(huán)泵；5-5-循循 環(huán)泵出口閥；環(huán)泵出口閥；6-6-循環(huán)泵出口管；循環(huán)泵出口管；7-7-環(huán)形聯(lián)箱（下水環(huán)形聯(lián)箱（下水 包）；包）；11-11-后墻延伸水冷壁；后墻延伸水冷壁；12-12-水冷壁出口聯(lián)箱；水冷壁出口聯(lián)箱； 13-13

9、-汽水引出管；汽水引出管；14-14-折焰角折焰角 8 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升管屏型垂直上升管屏型 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 由若干根水冷壁組成管帶，沿爐膛四面傾斜上升，由若干根水冷壁組成管帶，沿爐膛四面傾斜上升， 無(wú)水平段，各管帶均勻地分布在爐膛四壁，任一高度上管帶的受熱幾乎完無(wú)水平段，各管帶均勻地分布在爐膛四壁，任一高度上管帶的受熱幾乎完 全相同全相同 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

10、減輕管圈內(nèi)工質(zhì)可保證足夠高的質(zhì)量流速，以減輕 傳熱惡化的影響傳熱惡化的影響 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)防止管壁超溫有利負(fù)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，燃料適應(yīng)性廣 9 UPUP型垂直上升管屏水冷壁型垂直上升管屏水冷壁 UP UP型垂直上升管屏型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)全部四面墻水冷壁管屏，給水

11、一次流經(jīng)全部四面墻水冷壁管屏， 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)，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)段之間設(shè)有混合器，用以消除平行管子間的熱偏差各區(qū)段之間設(shè)有混合器，用以消除平行管子間的熱偏差 特點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力小；相鄰管屏外側(cè)管間壁溫特點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)單，流動(dòng)阻力小；相鄰管屏外側(cè)管間壁溫 差較?。豢刹捎萌珣业踅Y(jié)構(gòu)；水力特性較為穩(wěn)定；但對(duì)鍋差較??；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)荷適應(yīng)性較差，金屬耗量大爐負(fù)荷適應(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)荷區(qū)域布置兩個(gè)串爐膛下部高熱負(fù)荷區(qū)域布置兩個(gè)串 聯(lián)回路，

12、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 熱惡化熱惡化 （a a）（）（b b） 10 FWFW型垂直上升管屏水冷壁型垂直上升管屏水冷壁 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)域減小管屏的寬度，爐外加設(shè)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，形成多次垂直上升；在上部較低熱負(fù)荷區(qū)，仍采用一次垂直上升下降管，形成多次垂直上升；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

13、質(zhì)量流速，達(dá)到充分冷卻的目的；又可既可保證高熱負(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)阻力；同時(shí)可避免采用剛度差的小直徑管減少高負(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 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。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)應(yīng)盡量減少管屏串聯(lián)的次數(shù) 11 在爐膛折焰角以上采在爐膛折焰角以上采 用垂直上升管屏，以便用垂直上升管屏，以便 采用全懸吊結(jié)構(gòu)；爐膛采用全懸吊結(jié)構(gòu)

14、；爐膛 上部熱負(fù)荷較低，兩相上部熱負(fù)荷較低，兩相 鄰垂直管屏外側(cè)管子的鄰垂直管屏外側(cè)管子的 管壁溫差較小，不至于管壁溫差較小，不至于 造成膜式水冷壁損壞造成膜式水冷壁損壞 在爐膛高熱負(fù)荷區(qū)采在爐膛高熱負(fù)荷區(qū)采 用螺旋管圈型水冷壁，用螺旋管圈型水冷壁， 以減小爐內(nèi)熱偏差以減小爐內(nèi)熱偏差 直流鍋爐水冷壁布置直流鍋爐水冷壁布置 12 對(duì)流式過(guò)熱器和再熱器對(duì)流式過(guò)熱器和再熱器 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, ,可分為可分為立式、臥式布置；順流、逆流和立式、臥式布置；順流、逆流和 混合流連接；順列、錯(cuò)列排列混合流連接；順列、錯(cuò)列排列 大容量鍋爐對(duì)流受熱面的主要特點(diǎn)大容量鍋爐對(duì)流受熱面

15、的主要特點(diǎn) 連接管和蛇形管采用連接管和蛇形管采用60,6360,63等較大的管徑，以增強(qiáng)管子剛性，降低等較大的管徑，以增強(qiáng)管子剛性，降低 受熱面阻力受熱面阻力 蛇形管均采用不同管徑、不同壁厚的異種鋼焊接管，以適應(yīng)不同熱負(fù)荷蛇形管均采用不同管徑、不同壁厚的異種鋼焊接管，以適應(yīng)不同熱負(fù)荷 區(qū)域的需要區(qū)域的需要 蛇形管多采用順列排列，管束的外表積灰很容易被吹灰器清除，可有效蛇形管多采用順列排列，管束的外表積灰很容易被吹灰器清除，可有效 防止受熱面污染防止受熱面污染 管內(nèi)工質(zhì)應(yīng)保持一定的質(zhì)量流速，以保證金屬管壁得到充分的冷卻管內(nèi)工質(zhì)應(yīng)保持一定的質(zhì)量流速，以保證金屬管壁得到充分的冷卻 13 半輻射、輻射

16、式過(guò)、再熱器半輻射、輻射式過(guò)、再熱器 布置布置 半輻射式半輻射式 布置在爐膛出口煙窗處，稱布置在爐膛出口煙窗處，稱 為后屏為后屏 輻射式輻射式 布置在爐膛上部的前墻和兩側(cè)布置在爐膛上部的前墻和兩側(cè) 的前半部或布置在爐膛頂部或懸掛在爐膛的前半部或布置在爐膛頂部或懸掛在爐膛 上部靠近前墻處，分別稱為墻式、頂棚式上部靠近前墻處，分別稱為墻式、頂棚式 和前屏（分隔屏）和前屏（分隔屏） 做成掛屏形式，由做成掛屏形式，由U U型管及進(jìn)出口聯(lián)型管及進(jìn)出口聯(lián) 箱構(gòu)成箱構(gòu)成 1-1-前墻管；前墻管； 2 2、3-3-兩側(cè)墻管兩側(cè)墻管 4-4-上聯(lián)箱工質(zhì)引出管上聯(lián)箱工質(zhì)引出管 14 半輻射、輻射式過(guò)、再熱器半輻射

17、、輻射式過(guò)、再熱器 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)流受熱面結(jié)渣；防止排列密集的對(duì)流受熱面結(jié)渣； 消除氣流的殘余扭轉(zhuǎn)，減少沿?zé)煹缹挾鹊臒崞?；消除氣流的殘余扭轉(zhuǎn)，減少沿?zé)煹缹挾鹊臒崞睿?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 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 15 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)

18、荷 蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系稱之為汽溫特性，采用不同傳熱蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系稱之為汽溫特性，采用不同傳熱 方式的過(guò)熱器與再熱器，汽溫變化特性不同方式的過(guò)熱器與再熱器，汽溫變化特性不同 運(yùn)行中影響汽溫的因素（一）運(yùn)行中影響汽溫的因素（一） 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)流經(jīng) 對(duì)流受熱面煙速和煙溫提高，工質(zhì)焓增對(duì)流受熱面煙速和煙溫提高，工質(zhì)焓增 升高，升高，出口蒸汽溫度上升，出口蒸汽溫度上升，圖中曲線圖中曲線2 2 輻射受熱面輻射受熱面 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷D D增加，工質(zhì)流量和增加，工質(zhì)流量和煤耗量煤耗量B B相應(yīng)增加，爐內(nèi)相應(yīng)增加，爐內(nèi) 輻射熱輻射熱 Q

19、Qf f 并不按比例增多， 并不按比例增多， Q Qf f /D /D 減少，輻射受熱面中蒸汽的焓增減減少，輻射受熱面中蒸汽的焓增減 少，少，出口蒸汽的溫度下降，出口蒸汽的溫度下降，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 采用輻射一對(duì)流式受熱面，可獲得較采用輻射一對(duì)流式受熱面，可獲得較 為平坦的汽溫變化特性，為平坦的汽溫變化特性，減小汽溫調(diào)節(jié)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)性幅度，提高機(jī)組對(duì)負(fù)荷變化的適應(yīng)性 16 運(yùn)行中影響汽溫的因素（二）運(yùn)行中影響汽溫的因素（二） 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，輻射受熱面出口汽溫

20、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)熱器則由于燃燒生成的煙氣量增多，煙氣流速增大，對(duì)流降低；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)，導(dǎo)致傳熱加強(qiáng)，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 tgs gs t tgs gs降低， 降低，煤耗量煤耗量B B增加，爐內(nèi)煙氣量增加，出口煙溫增加，對(duì)流受增加，爐內(nèi)煙氣量增加，出口煙溫增加，對(duì)流受 熱面出口熱面出口蒸汽溫度因此升高。蒸汽溫度因此升高。輻射式受熱面的出口汽溫影響不大輻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

21、加增加，煙氣容積增大，煙速提高；而爐內(nèi)溫度水平降，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，低，出口煙溫升高，過(guò)熱器出口汽溫升高。過(guò)熱器出口汽溫升高。煤粉變粗時(shí)，煤粉變粗時(shí)，煤粉在爐內(nèi)燃煤粉在爐內(nèi)燃 燼時(shí)間增長(zhǎng)，火焰中心上移，燼時(shí)間增長(zhǎng)，火焰中心上移，導(dǎo)致汽溫升高導(dǎo)致汽溫升高 17 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)，進(jìn)入過(guò)熱器進(jìn)入過(guò)熱器 區(qū)域的煙溫增高，區(qū)域的煙溫增高，過(guò)熱汽溫上升；過(guò)熱汽溫上升；過(guò)熱器本身嚴(yán)重積灰、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)致汽溫下降結(jié)渣或管內(nèi)結(jié)垢時(shí)，導(dǎo)致汽溫下降 運(yùn)行中影響

22、汽溫的因素（三）運(yùn)行中影響汽溫的因素（三） 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排噴嘴切擺動(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)使汽溫下降。反之，汽換至下排，由于火焰中心下移，會(huì)使汽溫下降。反之，汽 溫則會(huì)升高溫則會(huì)升高 18 汽溫調(diào)節(jié)汽溫調(diào)節(jié) 運(yùn)行中規(guī)定汽溫偏離額定值的波動(dòng)不能超過(guò)一運(yùn)行中規(guī)定汽溫偏離額定值的波動(dòng)不能超過(guò)一1010十十55 汽溫過(guò)高，汽溫過(guò)高，金屬的許用應(yīng)力下降，危及機(jī)組的安全運(yùn)行；金屬的許用應(yīng)力下降，危及機(jī)組的安全運(yùn)行； 汽溫下降，汽溫下降，循環(huán)熱效率降低；再熱汽溫變化過(guò)于劇烈，還會(huì)引起汽機(jī)中壓循環(huán)熱

23、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)子與汽缸之間的相對(duì)脹差變化，汽機(jī)振動(dòng)增大缸的轉(zhuǎn)子與汽缸之間的相對(duì)脹差變化，汽機(jī)振動(dòng)增大 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，主要有噴水減溫器通過(guò)改變蒸汽熱焓調(diào)節(jié)汽溫，主要有噴水減溫器 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)流受熱面的吸熱量分配通過(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（如煙氣再循環(huán)、擺動(dòng)燃燒器）或改變流經(jīng)過(guò)熱器、再熱器煙比例的方法（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 氣量的方法（如分隔煙氣擋板）調(diào)節(jié)汽溫氣量的方法（如分隔煙氣擋板）調(diào)節(jié)汽溫 蒸汽調(diào)溫的主要方式蒸汽調(diào)

24、溫的主要方式 19 噴水減溫器是將清潔度很噴水減溫器是將清潔度很 高的水直接噴入過(guò)熱蒸汽中以高的水直接噴入過(guò)熱蒸汽中以 降低汽溫降低汽溫 噴水減溫裝置通常安裝在噴水減溫裝置通常安裝在 過(guò)熱器連接管道或聯(lián)箱中過(guò)熱器連接管道或聯(lián)箱中 主要有旋渦式、多孔噴管主要有旋渦式、多孔噴管 式兩種式兩種 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)靈敏，易結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)靈敏，易 于自動(dòng)化，可靠性高于自動(dòng)化，可靠性高 噴水減溫方法噴水減溫方法 20 分隔道擋板分隔道擋板 用擋板將尾部煙道分隔成兩用擋板將尾部煙道分隔成兩 個(gè)并列煙道，其一布置再熱器，個(gè)并列煙道，其一布置再熱器， 另一側(cè)布置過(guò)熱器另一側(cè)布置過(guò)熱器 調(diào)節(jié)布置在受熱面后的煙氣擋調(diào)節(jié)

25、布置在受熱面后的煙氣擋 板開度，可改變流經(jīng)兩煙道的煙板開度，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，操作方便但延遲較結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便但延遲較 大 ， 擋 板 宜 布 置 在 煙 溫 低 于大 ， 擋 板 宜 布 置 在 煙 溫 低 于 400 400 O OC C 的區(qū)域，以免燒壞的區(qū)域，以免燒壞 21 煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán) 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(

26、 (如冷灰斗下部如冷灰斗下部) )送回送回 到爐膛，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。耗電量增大，風(fēng)機(jī)磨損大。 國(guó)內(nèi)多用于燃油鍋爐國(guó)內(nèi)多用于燃油鍋爐 22 改變火焰中心位置改變火焰中心位置 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，爐膛 出口煙溫變化約出口煙溫變化約110110140140，調(diào)溫幅，調(diào)溫幅 度可達(dá)度可達(dá)40406060。燃燒器上傾角過(guò)大燃燒器上傾角過(guò)大 會(huì)增加燃料的未完全燃燒損失；下傾會(huì)增加燃料的未

27、完全燃燒損失；下傾 角過(guò)大又會(huì)造成冷灰斗的結(jié)渣角過(guò)大又會(huì)造成冷灰斗的結(jié)渣 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?cái)[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 鍋爐在滿負(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)熱器減鍋爐在滿負(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)荷下降，再熱汽溫下降，燃燒器向上擺動(dòng)，過(guò)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) 熱汽溫隨之上升，需要增加減溫水量。負(fù)荷降到熱汽溫隨之上升，需要增加減溫水量。負(fù)荷降到50506060額定負(fù)荷時(shí)，額定負(fù)荷時(shí)， 過(guò)熱器減溫水量達(dá)到最大過(guò)熱器減溫水量達(dá)到最大 停用

28、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 23 熱偏差的概念熱偏差的概念 令令 q q = = ； F F = = ； G G = = 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) pjp qq pjP FF )46( GFq pjp GG 顯然，顯然， 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 式中：式中： h hp p 為偏差管焓增， 為偏差管焓增， h hp p = q = q

29、p 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 熱偏差是沿?zé)煹缹挾确较虿⒘泄茏娱g因吸熱不均和工質(zhì)流量不均引起熱偏差是沿?zé)煹缹挾确较虿⒘泄茏娱g因吸熱不均和工質(zhì)流量不均引起 的現(xiàn)象，蒸汽焓增大于管組平均值的管子稱偏差管，熱偏差程度用熱偏差的現(xiàn)象，蒸汽焓增大于管組平均值的管子稱偏差管，熱偏差程度用熱偏差 系數(shù)系數(shù)表示表示 )36(hh pjp 24 沿?zé)煹缹挾确较驘煔馑俣葓?chǎng)和溫度場(chǎng)不均勻沿?zé)煹缹挾确较驘?/p>

30、氣速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)不均勻 爐膛四壁水冷壁的吸爐膛四壁水冷壁的吸 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，并延伸到熱與粗糙表面使?fàn)t壁附近煙氣溫度及流速遠(yuǎn)比火焰中心低，并延伸到 對(duì)流煙道，是造成過(guò)熱器并列管組熱力不均的主要原因?qū)α鳠煹?，是造成過(guò)熱器并列管組熱力不均的主要原因 煙氣側(cè)熱力不均（吸熱不均）煙氣側(cè)熱力不均（吸熱不均） 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)距形成。較大的煙并列過(guò)熱器管中個(gè)別管排間較大的節(jié)距形成。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，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， 輻射吸熱增加，造成

31、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；爐膛上部或過(guò)熱器局部地區(qū)發(fā)生火焰中心偏斜；爐膛上部或過(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)爐膛出口煙氣流的殘余扭轉(zhuǎn) 25 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)、出口聯(lián)箱中壓力的變?nèi)Q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連接方式，化，而后者又取決于受熱面的連接方式， Z Z形連接方式各并列管圈的形連接方式各并列管圈的 p p 偏差最大，多管連接方式最小偏差最大，多管連接方式最小 p p大的管圈，蒸汽流量

32、大，大的管圈，蒸汽流量大， p p 的偏差造成各管流量的不均的偏差造成各管流量的不均 工質(zhì)側(cè)水力不均（流量不均）工質(zhì)側(cè)水力不均（流量不均） = = = = ）（76 K K pjpp ppjpj pj p G G G 26 工質(zhì)比容工質(zhì)比容 并列管受熱不均時(shí)，受熱強(qiáng)的管吸熱量多、工質(zhì)溫度并列管受熱不均時(shí)，受熱強(qiáng)的管吸熱量多、工質(zhì)溫度 高、比容高、比容增大，蒸汽流量減小增大，蒸汽流量減小 管圈的阻力特性管圈的阻力特性 K K 與管子的結(jié)構(gòu)尺寸、粗糙度等有關(guān)，管圈的與管子的結(jié)構(gòu)尺寸、粗糙度等有關(guān)，管圈的K K 值越大，即阻力越大，流量越小值越大，即阻力越大，流量越小 工質(zhì)側(cè)水力不均（流量不均）工質(zhì)

33、側(cè)水力不均（流量不均） 發(fā)生熱偏差時(shí)，平列管子中吸熱量大的管子，熱負(fù)荷較高（熱負(fù)發(fā)生熱偏差時(shí)，平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)荷不均勻系數(shù)q q11），工質(zhì)流量又較?。ǎべ|(zhì)流量又較小（ 流量不均勻系數(shù)流量不均勻系數(shù)G G 1 1），）， 故工質(zhì)焓增大，管子出口工質(zhì)溫度和管壁溫度相應(yīng)升高故工質(zhì)焓增大，管子出口工質(zhì)溫度和管壁溫度相應(yīng)升高 即使各并列管圈即使各并列管圈p p、 K K相同，因受熱不均，工質(zhì)比容不同也將相同，因受熱不均，工質(zhì)比容不同也將 導(dǎo)致流量不均，使熱偏差增大導(dǎo)致流量不均，使熱偏差增大 )46( G Fq = = = = ）（76 K K pjpp pp

34、jpj pj p G G G 27 減少熱偏差的措施減少熱偏差的措施 運(yùn)行中確保燃燒穩(wěn)定；煙氣均勻充滿爐膛；適時(shí)投入吹灰器減運(yùn)行中確保燃燒穩(wěn)定；煙氣均勻充滿爐膛；適時(shí)投入吹灰器減 少積灰和結(jié)渣，沿爐膛寬度方向速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)盡量均勻少積灰和結(jié)渣，沿爐膛寬度方向速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)盡量均勻 受熱面分級(jí)（段）受熱面分級(jí)（段） - - （ -1-1） 在在 一定的情況下，一定的情況下， - - 與與 成正比，將受熱面分成多級(jí)，成正比，將受熱面分成多級(jí)， 每一級(jí)工質(zhì)的平均焓增每一級(jí)工質(zhì)的平均焓增 減小，減小， 偏差管出口汽溫及管組平均汽溫的偏差管出口汽溫及管組平均汽溫的 偏差就會(huì)減小偏差就會(huì)減小 )86(hp

35、 p h pj h p h pj h pj h pj h 28 減少熱偏差的措施減少熱偏差的措施 受熱面各級(jí)之間通過(guò)中間聯(lián)箱進(jìn)行混合；聯(lián)箱連接管左右交叉，受熱面各級(jí)之間通過(guò)中間聯(lián)箱進(jìn)行混合；聯(lián)箱連接管左右交叉，避避 免前一級(jí)的熱偏差延續(xù)到下一級(jí)而造成各級(jí)受熱面熱偏差的迭加免前一級(jí)的熱偏差延續(xù)到下一級(jí)而造成各級(jí)受熱面熱偏差的迭加 采用流量分配均勻的采用流量分配均勻的U U形或多管連接方式形或多管連接方式 采用各種定距裝置，保證受熱面節(jié)距，采用各種定距裝置，保證受熱面節(jié)距， 防止在運(yùn)行中的擺動(dòng)，有效地消除管、屏防止在運(yùn)行中的擺動(dòng)，有效地消除管、屏 間的間的“煙氣走廊煙氣走廊” 根據(jù)管圈所處的熱負(fù)荷

36、根據(jù)管圈所處的熱負(fù)荷采用不同的管徑和采用不同的管徑和 不同壁厚的蛇形管管圈，不同壁厚的蛇形管管圈，均勻各管流量均勻各管流量 29 為提高再熱氣溫的能力，為提高再熱氣溫的能力，再熱器向爐膛內(nèi)移動(dòng)或靠近，增強(qiáng)輻射傳熱再熱器向爐膛內(nèi)移動(dòng)或靠近，增強(qiáng)輻射傳熱 采用擺動(dòng)燃燒器的蒸汽系統(tǒng)采用擺動(dòng)燃燒器的蒸汽系統(tǒng) 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 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 積約減少積約減少 65 65 ；使再熱蒸汽流動(dòng)阻力控制在；使再熱蒸汽流動(dòng)阻力控制在0.2MPa0.2MPa以下以下 30 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