汽溫調(diào)節(jié)和熱偏差

1、第二篇 鍋爐受熱面過熱器和再熱器過熱器和再熱器的汽溫特性運(yùn)行中影響汽溫的因素蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方法熱偏差第四節(jié)第四節(jié) 過熱器和再熱器的汽溫特性過熱器和再熱器的汽溫特性汽溫特性：過熱器或再熱器出口蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷（或工質(zhì)流量）之間的關(guān)系。（負(fù)荷對(duì)汽溫的影響）1 1 輻射式過熱器輻射式過熱器2 2 對(duì)流式過熱器對(duì)流式過熱器( (近近) )3 3 對(duì)流式過熱器對(duì)流式過熱器( (遠(yuǎn)遠(yuǎn)) ) 鍋爐負(fù)荷增加，輻射式過熱器汽溫下降，對(duì)流式過熱器汽溫上升。對(duì)流過熱器愈遠(yuǎn)，煙溫愈低，輻射換熱份額愈小，汽溫變化愈大。后屏半輻射過熱器的汽溫特性相對(duì)平穩(wěn)一些。鍋爐負(fù)荷變化時(shí)，再熱器由于進(jìn)口汽溫隨之變化，使出口汽溫變化幅

2、度更大。針對(duì)汽包鍋爐。直流鍋爐保持給水/燃料比能維持過熱汽溫第五節(jié)第五節(jié) 運(yùn)行中影響汽溫的因素運(yùn)行中影響汽溫的因素過量空氣 煙氣量、流速對(duì)流過熱汽溫系數(shù) 爐內(nèi)溫度輻射汽溫(爐內(nèi)) 爐內(nèi)吸熱爐膛出口T布置在爐內(nèi)的輻射汽溫下降，煙道上汽溫布置在爐內(nèi)的輻射汽溫下降，煙道上汽溫 增加過量空氣系數(shù)是提高過熱汽溫的常增加過量空氣系數(shù)是提高過熱汽溫的常用方用方法，但排煙法，但排煙損失會(huì)增加，鍋爐熱效率下?lián)p失會(huì)增加，鍋爐熱效率下降。降。過量空氣系數(shù)變化過量空氣系數(shù)變化10%10%，相應(yīng)汽溫變化，相應(yīng)汽溫變化10-2010-20。過過量空氣系數(shù)量空氣系數(shù) 鍋爐運(yùn)行時(shí)高加有可能停運(yùn)，可下降60 給水溫度在200以

3、上高加停運(yùn)高加停運(yùn)給水溫度給水溫度 燃料量燃料量B煙溫?zé)煖?、煙速、煙速?duì)流過、再熱器溫度對(duì)流過、再熱器溫度 輻射式過熱器影響很小，因爐膛溫度不大，負(fù)荷不輻射式過熱器影響很小，因爐膛溫度不大，負(fù)荷不增增加。加。 實(shí)際應(yīng)用中，如高壓停運(yùn)，一般采用降負(fù)荷運(yùn)實(shí)際應(yīng)用中，如高壓停運(yùn)，一般采用降負(fù)荷運(yùn)行。行。 給給水溫度變化水溫度變化2 2，汽，汽溫反向變化接近溫反向變化接近1 1。保持鍋爐負(fù)荷保持鍋爐負(fù)荷給水溫度給水溫度煤粉鍋爐運(yùn)行過程中經(jīng)常有結(jié)渣、積灰、沾污。爐內(nèi)水冷壁結(jié)渣或積灰爐內(nèi)水冷壁結(jié)渣或積灰爐內(nèi)輻射吸熱量爐內(nèi)輻射吸熱量爐膛出口煙溫爐膛出口煙溫過熱器汽溫過熱器汽溫過熱器或再熱器本身結(jié)渣或積灰過熱

4、器或再熱器本身結(jié)渣或積灰吸熱量減少吸熱量減少過熱器過熱器汽溫汽溫 鍋爐結(jié)渣會(huì)導(dǎo)致過熱蒸汽下降？鍋爐結(jié)渣會(huì)導(dǎo)致過熱蒸汽下降？ 受熱面污染受熱面污染使用飽和蒸汽吹灰，或其他輔機(jī)用汽，流經(jīng)受熱使用飽和蒸汽吹灰，或其他輔機(jī)用汽，流經(jīng)受熱面的蒸汽量將減少，需要增加燃料量，相面的蒸汽量將減少，需要增加燃料量，相當(dāng)當(dāng)于于增加負(fù)荷增加負(fù)荷對(duì)流過熱器汽溫對(duì)流過熱器汽溫，輻輻射過熱器射過熱器汽溫汽溫飽飽和蒸汽：吹灰，輔機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等和蒸汽：吹灰，輔機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等飽飽和水：排污，輔機(jī)加熱等和水：排污，輔機(jī)加熱等飽飽和水排污焓值低和水排污焓值低，影，影響不大。響不大。 飽和蒸汽用量（吹灰與排污）飽和蒸汽用量（吹灰

5、與排污）燃燒器上傾燃燒器上傾中心上移中心上移爐內(nèi)輻射吸熱量爐內(nèi)輻射吸熱量 高溫區(qū)上移高溫區(qū)上移 出口煙溫出口煙溫 爐膛上部溫壓爐膛上部溫壓 傳熱溫壓傳熱溫壓 爐膛上部過熱汽溫爐膛上部過熱汽溫 水平煙道水平煙道汽溫汽溫對(duì)流受熱面距離爐膛越遠(yuǎn)，對(duì)汽溫影響越小。對(duì)流受熱面距離爐膛越遠(yuǎn)，對(duì)汽溫影響越小?；痣姍C(jī)組常用的調(diào)溫方法，加工工藝要求高?；痣姍C(jī)組常用的調(diào)溫方法，加工工藝要求高。燃燒器運(yùn)行方式燃燒器運(yùn)行方式影響火焰中心位置情況：(1) 煤種特性，著火性能有關(guān)煤種特性，著火性能有關(guān) 煤種差、粗著火后延火焰拉長中心上移(2) 不同燃燒器投運(yùn)方式不同燃燒器投運(yùn)方式 不同層次投運(yùn)，上組或下組投運(yùn)(3) 燃燒

6、器傾斜角度燃燒器傾斜角度 單個(gè)擺動(dòng)，一次風(fēng)擺動(dòng)，整組擺動(dòng)。30度 (1) 油、氣著火快油、氣著火快燃燒火炬短燃燒火炬短火焰中心低火焰中心低汽溫下降汽溫下降(2) 煤中水分煤中水分 煙氣流量煙氣流量 對(duì)流汽溫對(duì)流汽溫 爐內(nèi)火焰溫度爐內(nèi)火焰溫度 輻射汽溫輻射汽溫CWS 30% 油爐改燒水煤漿負(fù)荷下油爐改燒水煤漿負(fù)荷下降降煤煤種灰分增加，汽溫也會(huì)升高。種灰分增加，汽溫也會(huì)升高?；鹧嬷行母叩停簾o煙煤煙煤油、氣火焰中心高低：無煙煤煙煤油、氣 難著火難著火 著火著火 容易著火容易著火 劣質(zhì)煤優(yōu)質(zhì)煤劣質(zhì)煤優(yōu)質(zhì)煤 粗煤粉粗煤粉細(xì)細(xì)煤粉煤粉燃料種類和成分燃料種類和成分影影響因素總結(jié)響因素總結(jié)各因素對(duì)過熱汽溫影響

7、各因素對(duì)過熱汽溫影響 影響因素影響因素 汽溫變化（汽溫變化（） 鍋爐負(fù)荷鍋爐負(fù)荷 10% 10 爐膛過剩空氣系數(shù)爐膛過?？諝庀禂?shù) 10% 1020 給水溫度給水溫度 10 45 燃煤水分燃煤水分 1% 1.5 燃煤灰分燃煤灰分 10% 5重要性重要性 過熱蒸汽和再熱蒸汽是電站鍋爐的最終產(chǎn)品，直接影響到電廠經(jīng)濟(jì)性與安全性，鍋爐最終目的是產(chǎn)生合格蒸汽，而合格蒸汽重要標(biāo)志 蒸汽溫度 10 循環(huán)熱效率 0.5% 超出極限值 1020 壽命一半 通常規(guī)定 -10+5 蒸汽參數(shù)要求在一定范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮有效的調(diào)節(jié)手段，運(yùn)行中要不斷地調(diào)節(jié)蒸汽溫度。第六節(jié)第六節(jié) 蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方法蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方法汽溫允

8、許偏差值汽溫允許偏差值鍋爐型式鍋爐型式過熱汽溫過熱汽溫允許偏差允許偏差備注備注電站鍋爐額定過熱汽溫575%-100%負(fù)荷+10短期300+30-20工業(yè)鍋爐35020400+10-20過熱蒸汽溫度的容許偏差值過熱蒸汽溫度的容許偏差值再熱蒸汽允許偏差：再熱蒸汽允許偏差：+5-10-10基本要求：基本要求：調(diào)節(jié)慣性或延遲時(shí)間?。`敏）；調(diào)節(jié)范圍大（調(diào)節(jié)慣性或延遲時(shí)間?。`敏）；調(diào)節(jié)范圍大（70100%70100%負(fù)荷）；負(fù)荷）；對(duì)循環(huán)熱效率影響?。唤Y(jié)構(gòu)簡單可靠；對(duì)循環(huán)熱效率影響小；結(jié)構(gòu)簡單可靠； 附加設(shè)備消耗少。附加設(shè)備消耗少。汽汽溫調(diào)節(jié)一般與減溫器緊密相連。減溫器是通過冷卻蒸汽來溫調(diào)節(jié)一般與減溫

9、器緊密相連。減溫器是通過冷卻蒸汽來控制最終輸出蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方控制最終輸出蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方法法 。在減溫器內(nèi)，蒸汽在減溫器內(nèi)，蒸汽只能降溫，不能升溫只能降溫，不能升溫，是單向的溫度調(diào)節(jié)。，是單向的溫度調(diào)節(jié)。蒸蒸汽側(cè)汽側(cè)噴水減溫器噴水減溫器原理原理：直接噴入蒸汽摻混。直接噴入蒸汽摻混。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：慣性小，調(diào)節(jié)靈敏，易自動(dòng)慣性小，調(diào)節(jié)靈敏，易自動(dòng)化，應(yīng)用最廣，但對(duì)水質(zhì)要求高?；?，應(yīng)用最廣，但對(duì)水質(zhì)要求高。給水給水：直接來自給水泵出口。直接來自給水泵出口。設(shè)計(jì)給水量設(shè)計(jì)給水量：5%8%5%8%蒸發(fā)量。蒸發(fā)量。汽溫下降汽溫下降：50605060。用途用途：用于過熱器，用于過熱器，一般不用于再一般不用于再

10、熱器熱器。數(shù)量數(shù)量：2 2個(gè)，第個(gè)，第1 1個(gè)屏前，粗調(diào)；第個(gè)屏前，粗調(diào)；第2 2個(gè)高溫對(duì)流過熱器前，細(xì)調(diào)。個(gè)高溫對(duì)流過熱器前，細(xì)調(diào)。位置位置：過熱器中間聯(lián)箱或連接管內(nèi)。：過熱器中間聯(lián)箱或連接管內(nèi)。鍋爐給水作減溫器的連接系統(tǒng)鍋爐給水作減溫器的連接系統(tǒng)笛形多孔噴水減溫器笛形多孔噴水減溫器笛形多孔管上開有若干噴水孔，噴孔一般在背向氣流方向的一側(cè)，以使噴水方向和氣流方向一致。噴水在保護(hù)套管內(nèi)蒸發(fā)完畢。噴孔直徑通常5-7mm；噴水速度為3-5m/s。旋渦式噴水減溫器旋渦式噴水減溫器文丘里管噴水減溫器文丘里管噴水減溫器1減溫器聯(lián)箱；減溫器聯(lián)箱；2文丘里管；文丘里管；3噴水孔；噴水孔；4環(huán)形水室；環(huán)形水室

11、；5減溫水室；減溫水室；6混合室混合室蒸汽側(cè)蒸汽側(cè)汽汽- -汽熱交換器汽熱交換器原理原理：過熱蒸汽加熱再熱蒸：過熱蒸汽加熱再熱蒸汽。汽。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：非接觸式，對(duì)水無要：非接觸式，對(duì)水無要求，慣性尚小，金屬耗量小。求，慣性尚小，金屬耗量小。用途用途：用于再熱器。：用于再熱器。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：管道連接系統(tǒng)復(fù)雜，：管道連接系統(tǒng)復(fù)雜，制造工藝要求高，鍋爐氣密制造工藝要求高，鍋爐氣密性降低。性降低。形式形式：爐內(nèi)，爐外：爐內(nèi)，爐外/ /管式，筒管式，筒式。式。管式汽管式汽-汽熱交換器汽熱交換器筒式汽筒式汽- -汽熱交換器汽熱交換器在800-1000mm直徑圓筒內(nèi)布置許多U形管，過熱蒸汽在管內(nèi)流動(dòng)，再熱蒸汽在筒內(nèi)

12、多次橫向迂回沖刷，傳熱性能較好。蒸汽側(cè)蒸汽側(cè)面式減溫器面式減溫器原理原理：水在管中流，蒸在外：水在管中流，蒸在外面流。面流。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：非接觸式，對(duì)水無要：非接觸式，對(duì)水無要求，慣性一般。求，慣性一般。冷卻水冷卻水：給水：給水40-60%40-60%，用完，用完送至省煤器。送至省煤器。汽溫下降汽溫下降：40504050。用途用途：中壓鍋爐過熱器、再：中壓鍋爐過熱器、再熱器。熱器。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不靈敏，惰性大。：不靈敏，惰性大。給水冷卻的面式減溫器結(jié)構(gòu)給水冷卻的面式減溫器結(jié)構(gòu)蒸汽側(cè)蒸汽側(cè)蒸蒸汽旁通汽旁通原理原理：用水平煙道的高溫：用水平煙道的高溫再熱器加熱尾部煙井的再熱器加熱尾部煙井的低溫再熱器。低溫

13、再熱器。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，慣性小。：結(jié)構(gòu)簡單，慣性小。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：金屬消量增加。：金屬消量增加。用途用途：用于再熱器，在進(jìn)：用于再熱器，在進(jìn)口裝三通?？谘b三通。煙氣側(cè)煙氣側(cè)煙道擋板調(diào)節(jié)器煙道擋板調(diào)節(jié)器原理原理：利用擋板來改變流經(jīng)：利用擋板來改變流經(jīng)分煙道的煙量，達(dá)到調(diào)節(jié)分煙道的煙量，達(dá)到調(diào)節(jié)再熱汽溫目再熱汽溫目的。的。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，操作方便，：設(shè)備簡單，操作方便，目前電廠用得較目前電廠用得較多。多。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：擋板易變形，流速提：擋板易變形，流速提高引起磨損再熱高引起磨損再熱器。器。各種煙氣擋板調(diào)節(jié)汽溫方法及裝置各種煙氣擋板調(diào)節(jié)汽溫方法及裝置再熱器與過熱器并聯(lián)結(jié)構(gòu)再熱器與過熱器并聯(lián)結(jié)構(gòu) 旁

14、通煙道旁通煙道 再熱器與過熱再熱器與過熱器器并并聯(lián)平行煙道聯(lián)平行煙道 再熱器與省煤再熱器與省煤器器并并聯(lián)平行煙道聯(lián)平行煙道煙氣側(cè)煙氣側(cè)煙氣再循環(huán)煙氣再循環(huán)原理原理：用再循環(huán)風(fēng)機(jī)將部分低溫?zé)煔猓河迷傺h(huán)風(fēng)機(jī)將部分低溫?zé)煔猓ㄒ话闶鞘∶浩骱螅┧腿霠t內(nèi)，達(dá)（一般是省煤器后）送入爐內(nèi)，達(dá)到調(diào)節(jié)汽溫到調(diào)節(jié)汽溫。煙溫?zé)煖兀?00-350300-350。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)靈敏，幅度大，：調(diào)節(jié)靈敏，幅度大，降低降低NOxNOx濃度濃度。汽溫變化汽溫變化：22(1%(1%再循環(huán)煙氣量再循環(huán)煙氣量) )，均勻爐膛熱負(fù)荷。均勻爐膛熱負(fù)荷。送入點(diǎn)送入點(diǎn)：冷灰斗、爐膛上部。：冷灰斗、爐膛上部。用途用途：一般調(diào)節(jié)再熱器。：一般

15、調(diào)節(jié)再熱器。( (書圖書圖6-24)6-24)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：爐內(nèi)溫度下降，增大燃燒損失，：爐內(nèi)溫度下降，增大燃燒損失，增加飛灰磨損和受熱面積灰。增加飛灰磨損和受熱面積灰。再循環(huán)煙氣入口位置對(duì)汽溫影響再循環(huán)煙氣入口位置對(duì)汽溫影響1爐膛；爐膛；2高過；高過；3高再；高再；4低過；低過；5省煤器；省煤器；6去空預(yù)器；去空預(yù)器；7爐膛出口煙溫爐膛出口煙溫再循環(huán)煙氣從爐膛下部送入再循環(huán)煙氣從爐膛下部送入 再循環(huán)煙氣從爐膛上部送入再循環(huán)煙氣從爐膛上部送入煙氣側(cè)煙氣側(cè)擺動(dòng)式燃燒器（火焰中心）擺動(dòng)式燃燒器（火焰中心）原理原理：改變爐膛火焰中心位：改變爐膛火焰中心位置來改變爐膛出口煙溫，置來改變爐膛出口煙溫，達(dá)到調(diào)

16、節(jié)蒸溫。達(dá)到調(diào)節(jié)蒸溫。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)靈敏，慣性小。：調(diào)節(jié)靈敏，慣性小。汽溫變化汽溫變化：5060(5060(擺角擺角上傾上傾1010度，下傾度，下傾2020度度) )，擺，擺角角1 1度，再熱汽溫變化度，再熱汽溫變化2 2。用途用途：過熱器、再熱器。：過熱器、再熱器。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：無法精確計(jì)量，下傾：無法精確計(jì)量，下傾易造成結(jié)渣。易造成結(jié)渣。傾易傾易結(jié)渣；配風(fēng)方式改變配風(fēng)方式改變第七節(jié)第七節(jié) 過熱器和再熱器熱偏差過熱器和再熱器熱偏差 過熱器和再熱器是由沿寬度方向平行排列的管屏管屏或管片管片組成，而每一管屏或管片又由數(shù)量不等的沿深度方向排列的并聯(lián)管管圈組成。設(shè)計(jì)時(shí)希望各管屏和管圈在相互一致的平均條件

17、下工作，以保證運(yùn)行的安全可靠，但實(shí)際運(yùn)行中，不同管屏之間或不同管圈之間由于內(nèi)部蒸汽流動(dòng)條件、爐內(nèi)煙氣側(cè)輻射和對(duì)流受熱條件的不同，各管屏之間、管圈之間管屏之間、管圈之間管內(nèi)蒸汽溫度及管壁金屬溫度分布存在一定差異，這種平行管中工質(zhì)焓增不均勻的現(xiàn)象稱為。 7.1 熱偏差定義熱偏差定義GHqppjpjppjpppjpjpjppppjpjppjpGGHHqqGGHqHqGGQQii衡量熱偏差大小用熱偏差系數(shù)衡量熱偏差大小用熱偏差系數(shù)。定義為過熱器或再熱器管組定義為過熱器或再熱器管組中某一管子中某一管子(偏差管偏差管)的焓增的焓增ip與管組平均焓增與管組平均焓增ipj的比值。的比值。同屏熱偏差和屏間熱偏差

18、同屏熱偏差和屏間熱偏差同屏熱偏差同屏熱偏差同一管屏中偏差管焓增(溫升)與該屏平均焓增(溫升)的比值；屏間熱偏差屏間熱偏差屏組中偏差屏焓增(溫升)與屏組平均焓增(溫升)的比值。屏式過熱器熱偏差系數(shù)等于同屏熱偏差系數(shù)與屏間熱偏差系數(shù)的乘積。pjtp7.2 熱偏差形成原因熱偏差形成原因煙側(cè)速度偏差引起的吸熱熱偏差 煙側(cè)煙溫偏差形成的吸熱熱偏差 同屏各管之間的吸熱偏差 沿爐膛寬度各管屏之間的流量偏差 同屏各管間的流量偏差 由于噴水減溫器集箱中渦流和漏流而引起的偏差 一、由吸熱偏差引起的熱偏差一、由吸熱偏差引起的熱偏差 四角切圓 直流燃燒使?fàn)t內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)氣流，這股旋轉(zhuǎn)氣流呈螺旋狀上升一直保持到爐膛出口，即

19、存在扭轉(zhuǎn)殘余。造成爐膛出口速度偏差。當(dāng)切圓為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，爐膛出口煙速右側(cè)高于左側(cè)，反之，左側(cè)高于右側(cè)。 對(duì)流受熱面中煙氣主要是對(duì)流傳熱，橫向沖刷順列管組對(duì)流受熱面中煙氣主要是對(duì)流傳熱，橫向沖刷順列管組時(shí)，煙氣側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)與煙速時(shí)，煙氣側(cè)對(duì)流換熱系數(shù)與煙速w有如下關(guān)系：有如下關(guān)系： 33. 065. 0PrRe2 . 0dCCszd65. 0wd四角切圓燃燒旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)四角切圓燃燒旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)水平煙道煙速偏差形成原因分析水平煙道煙速偏差形成原因分析引風(fēng)機(jī)水平引力的動(dòng)量煙氣出口水平分速度動(dòng)量；引風(fēng)機(jī)水平引力的動(dòng)量煙氣出口水平分速度動(dòng)量；引風(fēng)機(jī)水平引力的動(dòng)量煙氣出口水平分速度動(dòng)量；引風(fēng)機(jī)水平引力的動(dòng)量煙

20、氣出口水平分速度動(dòng)量；旋轉(zhuǎn)氣流爐膛出口流場(chǎng)圖旋轉(zhuǎn)氣流爐膛出口流場(chǎng)圖順時(shí)針順時(shí)針/ /逆時(shí)針？逆時(shí)針？爐膛出口處水平煙道速度分布爐膛出口處水平煙道速度分布后屏過熱器后速度分布后屏過熱器后速度分布煙側(cè)煙溫偏差形成的熱偏差煙側(cè)煙溫偏差形成的熱偏差 20世紀(jì)80年代初開始引進(jìn)美國CE技術(shù)制造300MW以上機(jī)組鍋爐，爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余問題開始突出。煙氣側(cè)偏差：GSEI(Gas Side Energy Imbalance) 由于爐膛出口煙氣有較強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)殘余，煙道沿寬度和高度方向存在煙速和煙溫偏差。對(duì)于切圓逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)燃燒方式，右側(cè)煙溫和煙速高于左側(cè)，而順時(shí)針則相反。輻射換熱系數(shù)與溫度成正比輻射換熱系數(shù)與溫度成

21、正比31tf冷態(tài)速度偏差和熱態(tài)煙溫偏差冷態(tài)速度偏差和熱態(tài)煙溫偏差12345測(cè)點(diǎn)位置600650700750800850900溫度下中上左側(cè)右側(cè)2358351435 2035 2635 3235 3835 4435 5035 5635 6235 6835 7435爐膛出口水平位置（左右）（mm）0123456風(fēng)速 （m/s）左側(cè)平均速度:0.866m/s右側(cè)平均速:1.9m/s速度偏差2.19 造成同屏各管之間吸熱偏差的主要原因：造成同屏各管之間吸熱偏差的主要原因：總吸熱量Q由輻射吸熱Qf和對(duì)流吸熱Qd兩部分組成 Qff 管屏前高溫?zé)煔獾妮椛錈崃?；Qfh 管屏后（或小煙室）高溫氣體的輻射熱量；Q

22、fx 管屏下部煙室輻射量；Qfp 管屏間構(gòu)成的煙室內(nèi)高溫?zé)煔獾妮椛錈崃俊Ｍ粮鞴芪諏?duì)流熱量不均勻同屏各管之間接受爐膛或屏前屏后屏間的輻射熱量不均勻fxfpfhfffQQQQQ于是每一管圈的熱偏差系數(shù)1為： 式式中，中，Q為計(jì)算管圈的總吸熱量；為計(jì)算管圈的總吸熱量；Di為該管圈的蒸汽流量；為該管圈的蒸汽流量；ipj為管屏平均焓增。為管屏平均焓增。 將管子分成不同類型的幾段逐段計(jì)算其焓增，如管圈分為a,b,若干管段，則計(jì)算管圈的總吸熱量Q為： Q=Qa+Qb+ +Qi+ 式中，任一管段的吸熱量由以下幾部分組成：式中，任一管段的吸熱量由以下幾部分組成：Qi=Qff+Qfh+Qfp+Qfx+Qd i

23、pj=Q /D 式中式中Q為管屏總吸熱量，為管屏總吸熱量，D為管屏內(nèi)總流量。為管屏內(nèi)總流量。 pjiiDQ11實(shí)爐試驗(yàn)表明同屏熱偏差系數(shù)可高達(dá)1.31.4，從而造成局部管子超溫。 通常為外圈管溫度水平高。接受的輻射熱量越多，同屏管數(shù)越多則偏差越大，如7套管的高溫再熱器的同屏熱偏差系數(shù)1可達(dá)1.3，而3套管的高溫過熱器1值一般為1.15。某670t/h鍋爐屏前煙氣輻射角系數(shù)表明，第二排管單位長度的輻射吸熱量僅為首排管的35.5，而末排管僅為首排管的6左右。 二、由于管間流量不同引起的偏差二、由于管間流量不同引起的偏差 對(duì)偏差管和平均管列出能量和連續(xù)方程，得到流量不均系數(shù)的基本計(jì)算公式為： 式中，

24、式中，f為管的流通面積；為管的流通面積；Z為管的總阻力系數(shù)，由沿程為管的總阻力系數(shù)，由沿程阻力和局部阻力組成，阻力和局部阻力組成，p為管內(nèi)工質(zhì)比容；為管內(nèi)工質(zhì)比容；h為分配為分配集箱和匯集集箱間的重位壓頭，一般遠(yuǎn)小于管子沿程阻集箱和匯集集箱間的重位壓頭，一般遠(yuǎn)小于管子沿程阻力；力；pp為管進(jìn)出口靜壓差。為管進(jìn)出口靜壓差。 pjpjpjpjp pp pp pp ppjpjpjpjpjpjp ppjpjp ppjpjp ppjpjp pG Gh/h/pph/h/pp Z Z Z Zf ff fw ww wf ff fG GG G 流量偏差示意圖流量偏差示意圖進(jìn)入各并聯(lián)管屏的蒸汽進(jìn)入各并聯(lián)管屏的蒸汽

25、比容不同引起流動(dòng)阻力差比容不同引起流動(dòng)阻力差異形成的流量偏差異形成的流量偏差 由于集箱中靜壓分布不由于集箱中靜壓分布不均引起的管屏間流量偏差均引起的管屏間流量偏差 同屏各管阻力系數(shù)不同引起管間流量偏差 由于熱效流動(dòng)造成的管間流量偏差 集箱中靜壓變化造成管間流量偏差 三、由于各管屏進(jìn)口汽溫不同引起的偏差三、由于各管屏進(jìn)口汽溫不同引起的偏差煙速和煙溫偏差 造成左右側(cè)汽溫偏差（水平煙道）和前后側(cè)汽溫偏差（轉(zhuǎn)向室后尾部）。上一級(jí)管屏的汽溫偏差如未消除，就會(huì)帶入下一級(jí)管屏，使兩級(jí)受熱面的熱偏差相互疊加。 四、由于過熱器、再熱器設(shè)計(jì)不合理引起四、由于過熱器、再熱器設(shè)計(jì)不合理引起的汽溫偏差的汽溫偏差 前級(jí)過

26、熱器或再熱器與后級(jí)管組之間的蒸汽未通過中間集箱或?qū)芙徊婊旌?，使前?jí)管組出口沿?zé)煹缹挾确较虻钠麥仄钆c本級(jí)管組的吸熱偏差疊加起來。某些大容量鍋爐過熱器系統(tǒng)分左右兩個(gè)回路，但其出口集箱往往僅采用一個(gè)總匯集集箱，如該集箱由單側(cè)引出，會(huì)產(chǎn)生很大的集箱效應(yīng)而造成左右回路和左右管組之間的流量偏差。噴水減溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的不當(dāng)。 采用一個(gè)噴水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)左右兩個(gè)過熱器回路的噴水采用一個(gè)噴水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)左右兩個(gè)過熱器回路的噴水總量，如兩側(cè)燃燒工況和汽溫有較大偏差，無法通過分總量，如兩側(cè)燃燒工況和汽溫有較大偏差，無法通過分別調(diào)節(jié)左右側(cè)噴水量來平衡兩側(cè)汽溫。別調(diào)節(jié)左右側(cè)噴水量來平衡兩側(cè)汽溫。對(duì)于汽包鍋爐，爐內(nèi)燃燒

27、、沾污條件變化及熱力系統(tǒng)對(duì)于汽包鍋爐，爐內(nèi)燃燒、沾污條件變化及熱力系統(tǒng)高加投入與否等都會(huì)引起減溫水總量變化，高加投入與否等都會(huì)引起減溫水總量變化， 從而引起從而引起汽溫變化。汽溫變化。噴水閥調(diào)節(jié)性能不良使運(yùn)行人員無法保持較小的末級(jí)噴水閥調(diào)節(jié)性能不良使運(yùn)行人員無法保持較小的末級(jí)噴水量，從而產(chǎn)生對(duì)過熱器不利的工況。噴水量，從而產(chǎn)生對(duì)過熱器不利的工況。某些屏式過熱器進(jìn)出口集箱間以焊接隔板分隔，隔板與集箱間存在間隙時(shí)會(huì)使部分蒸汽短路，不流過受熱面管子，而使管子產(chǎn)生超溫。7.3 熱偏差可能引起的不良后果熱偏差可能引起的不良后果表現(xiàn)方式：表現(xiàn)方式：總體超溫或欠溫，過熱汽溫、再熱汽溫或減溫水總體超溫或欠溫，

28、過熱汽溫、再熱汽溫或減溫水量嚴(yán)重偏離額定值；量嚴(yán)重偏離額定值；局部超溫，過熱器或再熱器管組中某些管片或管局部超溫，過熱器或再熱器管組中某些管片或管片中的某些管子金屬溫度超過許用溫度。片中的某些管子金屬溫度超過許用溫度。最終結(jié)果：最終結(jié)果：過熱器和再熱器的超過熱器和再熱器的超溫溫引起引起爆管。爆管。汽溫降低影響經(jīng)濟(jì)性。汽溫降低影響經(jīng)濟(jì)性。 7.4 爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余及煙氣爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余及煙氣側(cè)降側(cè)降低熱低熱偏差的措施偏差的措施(1)爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余 定定義、影響因素、消除措施等義、影響因素、消除措施等(2)反切風(fēng)技術(shù)應(yīng)用一、二、三次風(fēng)反切技術(shù)對(duì)消除或降低扭轉(zhuǎn)殘余或一、二、三次風(fēng)反切技術(shù)對(duì)消除或降低扭轉(zhuǎn)殘余或煙溫、煙速偏差影響煙溫、煙速偏差影響(3)爐膛空氣動(dòng)力場(chǎng) 爐爐內(nèi)空氣動(dòng)力特性對(duì)爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余影響內(nèi)空氣動(dòng)力特性對(duì)爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余影響7.4.1 爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余四角切圓燃燒鍋爐在爐膛出口處存在扭轉(zhuǎn)殘余，它是表征爐膛出口速度不均勻的量，定義為： 式式中，中，R為爐膛截面平均寬度的一半；為爐膛截面平均寬度的一半；w,u分別為軸向速分別為軸向速度和切向速度；度和切向速度；r為氣流旋轉(zhuǎn)半徑。為氣流旋轉(zhuǎn)半徑。 00.2弱旋，0. 20.5中等旋，0.6強(qiáng)旋RRrdrwRdrwur0202不同殘余扭轉(zhuǎn)下的煙速偏差不同殘余扭轉(zhuǎn)下的煙速偏差工況殘余扭轉(zhuǎn)速度偏差系數(shù)平均值后屏后