鍋爐原理 第十二章 蒸汽凈化

1鍋爐原理

主講教師:陳琪2小測驗1、簡述燃煤電站鍋爐機組構成及工作原理。2、分析降低發(fā)電廠供電煤耗和提高環(huán)保效果的技術措施。3、試著從鍋爐的角度分析，提高火電廠熱經濟性的途徑有哪些？（提高題）4、分析某臺設計煤種為煙煤的鍋爐改燒貧煤后可能發(fā)生的故障。5、分析影響排煙溫度的升高的因素及對鍋爐效率的影響。6、分析固體不完全燃燒損失升高的影響因素及對鍋爐效率的影響。3鍋爐水動力學基礎汽水混合物的流型與傳熱自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)自然循環(huán)的基本概念自然循環(huán)故障及其可靠性校驗

強制流動鍋爐強制循環(huán)鍋爐直流鍋爐復合循環(huán)鍋爐第十二章鍋爐水動力特性與傳熱4第一節(jié)鍋爐水動力學基礎

5

彈狀結構含汽率x增大，汽泡開始合并成彈狀大汽泡，形成阻力較小的汽彈兩相流體的流動結構

泡狀結構當汽水混合物中含汽率x較小時，蒸汽呈細小的汽泡，主要在管子中心部分向上運動

汽水混合物在垂直管中作上升運動

汽、液兩相數量，即質量含汽率x不斷變化；汽、液兩相間存在相對運動；產生汽泡趨中效應6

霧狀結構當含汽率x再增大時，管壁上水膜變薄，汽流將水膜撕破成小水滴分布于蒸汽流中被帶走，汽與水形成霧狀混合物，稱為霧狀或液霧結構兩相流體的流動結構

柱狀(環(huán)狀）結構含汽率x繼續(xù)增大，彈狀汽泡匯合成汽柱并沿著管子中心流動，而水則成環(huán)狀沿著管壁流動，形成汽柱狀或稱水膜環(huán)狀流動結構7兩相流體的流動結構

汽水混合物在水平管中流動

在浮力作用下，形成管子上部蒸汽偏多的不對稱流動結構。隨著流速減小，流動結構的不對稱性增加。當流速小到一定程度時，形成分層流動。管子上部與蒸汽接觸，管壁溫度升高，可能過熱損壞；在汽水分層的交界面處，由于汽水波動，可能產生疲勞損壞

汽水混合物流速愈小,含汽率愈大,管子的傾角愈小，汽水分層愈易發(fā)生。對自然循環(huán)鍋爐，管子傾角應大于30，以防止發(fā)生分層流動8

水冷壁管內飽和沸騰可分為核態(tài)沸騰和沸騰傳熱惡化兩種工況

水冷壁管內傳熱

核態(tài)沸騰

汽泡強烈擾動，傳熱性能良好，管內壁溫度接近于水的飽和溫度，得到良好的冷卻

沸騰傳熱惡化

第一類傳熱惡化（膜態(tài)沸騰）

熱負荷很高，管內壁汽化核心急劇增加，形成連續(xù)的汽膜，對流放熱系數α2急劇下降，管壁得不到液體冷卻超溫破壞。特性參數為臨界熱負荷，對應的x為臨界含汽率

第二類傳熱惡化（蒸干）

熱負荷比前者低、但含汽率很高時（出現液霧狀），汽流將水膜撕破或因蒸發(fā)使水膜部分或全部消失，管壁直接與蒸汽接觸而得不到液體的足夠冷卻，對流放熱系數α2急劇下降，金屬壁溫tb急劇增加造成管子過熱而燒壞，特性參數是工質的界限含汽率9第二節(jié)自然循環(huán)鍋爐及其水循環(huán)10自然循環(huán)的基本概念

自然循環(huán)的工作原理下降管中水與上升管中汽水混合物間的重位壓頭差使水在回路中產生環(huán)形流動，又稱為水循環(huán)

簡單循環(huán)回路壓差平衡式(取向下為正)式中H、Hi―下降管的高度（即循環(huán)回路的高度）及上升管各區(qū)段的高度，m；

―下降管中工質及上升管各區(qū)段工質的平均密度，kg/m3；

Pxj、Ps―下降管及上升管流動阻力損失，Pa1112

自然循環(huán)特性

循環(huán)倍率K衡量鍋爐水循環(huán)可靠性的指標之一

K過大（x過小)，可能出現循環(huán)停滯等水循環(huán)故障；

K過?。▁過大），將失去自補償能力，造成管壁超溫

循環(huán)倍率K循環(huán)回路中水流量G與回路中產生的蒸汽量D之比，即1kg水全部變成蒸汽需在回路中循環(huán)多少次思考:循環(huán)倍率K過大或過小會造成什么樣的安全隱患?13

界限循環(huán)倍率Kjx

對應自然循環(huán)失去自補償能力（最高循環(huán)流速）時的循環(huán)倍率思考:鍋爐的循環(huán)倍率是應該大于還是小于界限循環(huán)倍率?14

鍋爐壓力(Mpa)3.92～5.8810.2～11.7613.73～15.6916.67～18.63鍋爐蒸發(fā)量(t/h)35～240160～420400～670≥800界限循環(huán)倍率Kjx1053>2.5推薦循環(huán)倍率15～257～154～84～6界限循環(huán)倍率和推薦循環(huán)倍率自然循環(huán)故障及安全性檢查

自然循環(huán)鍋爐蒸發(fā)受熱面金屬安全工作的條件是保證管子內壁有連續(xù)水膜覆蓋

自然循環(huán)鍋爐在壓力低于11MPa或受熱管局部熱負荷低于400kw／m2時一般不會出現傳熱惡化。

自然循環(huán)鍋爐在超高壓以上，尤其在亞臨界壓力以上，因含汽率較高，（鍋爐容量增大，爐膛周界相對減小，水冷壁根數減少而長度增加），循環(huán)倍率較低，可能出現第二類傳熱惡化，必須采取相應措施.問題一：傳熱惡化16并聯的上升管組在共同的壓差∑Δps下運行。當管組中各管受熱不均勻時，受熱弱的管中含汽率少，運動壓頭小，循環(huán)流速降低，可能發(fā)生循環(huán)異常問題二：循環(huán)停滯、自由水面和倒流現象

上升管引入汽包水空間當受熱弱的管中水流量等于蒸發(fā)量，即G=D時，將出現循環(huán)停滯現象

循環(huán)停滯

自由水面

上升管引入汽包水空間當管組壓差Δp小于受熱弱管子液柱重Hsg時，受熱管中的水就自上往下流，稱為倒流17

循環(huán)停滯汽泡通過基本靜止的水面上浮，管子彎頭處蒸汽積累，出現自由水面時，水面以上管壁與蒸汽接觸，均使冷卻能力下降，管子易超溫爆管；自由水面上下波動，還會引起疲勞破壞循環(huán)停滯、自由水面和倒流危害

倒流當水的倒流速度與汽泡上浮速度相等，即汽泡處于上、下波動狀態(tài)而形成蒸汽塞時，會把管子燒壞18

汽包中的水進入下降管時，因流阻和加速產生壓降使進口處發(fā)生自汽化問題三：下降管帶汽與汽化

下降管進口截面上部形成渦漩漏斗狀，蒸汽被吸入下降管中

汽包水容積內所含蒸汽被帶入下降管中

下降管受熱產生蒸汽

下降管帶汽或汽化，會使管中工質密度減小，運動壓頭下降，影響回路水循環(huán)19提高自然循環(huán)安全性措施

減小并聯管子吸熱不均保持爐內溫度場均勻設計時將整面水冷壁劃分為若干個獨立的循環(huán)回路；采用四角布置燃燒器；將爐膛四角上

1～2根管子取消或將爐膛設計成八角形運行中避免火焰偏斜；防止水冷壁管積灰和結渣；限制最小負荷，避免因部分燃燒器停用造成更大的吸熱不均沿高度方向采用多個小功率燃燒器；減小爐內熱偏差，避免局部熱負荷過高20提高自然循環(huán)安全性措施

水冷壁管采用適當的管徑,減少管子的長度和彎頭等,降低汽水導管和下降管中的流動阻力，提高循環(huán)流速和循環(huán)倍率較小的管徑可以節(jié)省金屬耗量；但從水循環(huán)安全,方面考慮，應維持足夠大的循環(huán)流速W和不太高的含汽率X，故大容量鍋爐不應采用過小的管徑21提高自然循環(huán)安全性措施

防止下降管帶汽對高壓以上鍋爐，在下降管入口處加裝柵格板；采用大直徑集中下降管時，應在入口處加裝十字板或柵格板

防止下降管進口自汽化

式中

h—

為下降管進口以上到正常水位的高度；wxj、i—

分別下降管中的水速和進口阻力系數

下降管進口之上應保證一定的水柱高度，且水速不能過大

避免下降管帶汽或自汽化22提高自然循環(huán)安全性措施

使流體在管內產生旋轉流動或破壞汽膜邊界層，避免傳熱惡化

采用內螺紋管

在管子內壁上開出單頭或多頭螺旋形槽道，當工質在內螺紋管內流動時，發(fā)生強烈擾動，將水壓向壁面并迫使汽泡脫離壁面被水帶走，破壞汽膜層的形成，使管內壁溫度降低

加裝擾流子

擾流子是塞在管中的螺旋狀金屬薄片。在推遲傳熱惡化和降低壁溫方面，擾流子可起到與內螺紋管類似的作用，在強化傳熱方面不及內螺紋管23第三節(jié)強制流動鍋爐及其水動力特性24強制循環(huán)鍋爐及特點強制循環(huán)鍋爐具有汽包，循環(huán)回路下降管系統(tǒng)增設循環(huán)泵，工質流動的動力為循環(huán)泵的壓頭和工質重位差

可采用小直徑水冷壁，水冷壁可自由布置采用體積較小的高效分離器，可減小汽包直徑工質質量流速較高，循環(huán)倍率較自然循環(huán)小，一般為35；循環(huán)穩(wěn)定，不易出現循環(huán)異常，但可能出現流動不穩(wěn)定、脈動等工質強制流動，可使各承壓部件均勻受熱或冷卻，縮短鍋爐啟、仃時間.

壓力提高，機組熱經濟性提高；但壓力增至一定值，汽水密度差’-”下降，運動壓頭下降；汽水分離困難，必然取消汽包，強制流動鍋爐是鍋爐發(fā)展的必然結果。主要有直流鍋爐、強制循環(huán)鍋爐和復合循環(huán)鍋爐三種25強制循環(huán)鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)4根大直徑集中下降管從汽包底部引出并與匯集聯箱連接，3臺循環(huán)泵（一臺備用）通過吸入短管與匯集聯箱相連，每臺循環(huán)泵通過2根出水管與環(huán)形下水包（由前、后、左右四側水包組成）的前下水包連接。經由890根水冷壁管、5個上集箱和48根導汽管，回到汽包。循環(huán)泵臺數與下降管根數不等，下降管中的水通過匯集聯箱分配到各循環(huán)泵，可均衡循環(huán)泵的入口流量，有利于提高循環(huán)泵運行的可靠性.l-汽包；2-下降管；3-匯合聯箱；4-管環(huán)泵；5-循環(huán)泵出口閥；6-循環(huán)泵出口管；7-環(huán)形聯箱（下水包）；11-后墻延伸水冷壁；12-水冷壁出口聯箱；13-汽水引出管；14-折焰角26直流鍋爐工作原理

直流鍋爐沒有汽包，給水在給水泵壓頭的作用下，順序流過熱水段、蒸發(fā)段和過熱段受熱面一次將給水全部變成過熱蒸汽，蒸發(fā)區(qū)循環(huán)倍率K=1

熱水段:

水的焓和溫度逐漸增高，比容略有加大，壓力則由于流動阻力而有所降低

蒸發(fā)段:

汽水混合物的焓繼續(xù)提高，比容急劇增加，壓力降低較快，相應的飽和溫度隨著壓力的降低亦降低一些沿管子長度方向工質參數變化情況

過熱段:蒸汽焓、溫度和比容均增大，壓力則由于流動阻力較大而下降更快1/427

直流鍋爐水冷壁形式主要有螺旋管圈型和垂直上升管屏型

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，無水平段，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

適用于超臨界和亞臨界壓力，燃料適應性廣28

螺旋管圈型水冷壁的特點沿爐膛四周熱負荷不均勻影響小管圈內工質可保證足夠高的質量流速，以減輕傳熱惡化的影響工質焓值較高的管帶后段，可以布置在爐內熱負荷較低區(qū)域，對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29FW型垂直上升管屏水冷壁

多次垂直上升管屏爐膛下部高熱負荷區(qū)域減小管屏的寬度，爐外加設下降管，形成多次垂直上升；在上部較低熱負荷區(qū)，仍采用一次垂直上升管屏

FW型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既可保證高熱負荷區(qū)有較高的質量流速，達到充分冷卻的目的；又可減少高負荷下水冷壁的流動阻力；同時可避免采用剛度差的小直徑管有不受熱的下降管，工質流程長，系統(tǒng)阻力較大；相鄰兩屏內工質的含汽率不同，管間壁溫差大，使各屏熱膨脹不同。應盡量減少管屏串聯的次數30UP型垂直上升管屏水冷壁

UP型垂直上升管屏包括一次上升和上升-上升

一次上升型（a）給水一次流經全部四面墻水冷壁管屏，沒有下降管，管屏沿高度分為上、中和下部三個輻射區(qū)，各區(qū)段之間設有混合器，用以消除平行管子間的熱偏差特點：系統(tǒng)簡單，流動阻力??；相鄰管屏外側管間壁溫差較??；可采用全懸吊結構；水力特性較為穩(wěn)定；但對鍋爐負荷適應性較差，金屬耗量大

上升-上升型（b）爐膛下部高熱負荷區(qū)域布置兩個串聯回路，用于提高管內工質質量流速以避免流動異常和傳熱惡化

（a）（b）31

在爐膛折焰角以上采用垂直上升管屏，以便采用全懸吊結構；爐膛上部熱負荷較低，兩相鄰垂直管屏外側管子的管壁溫差較小，不至于造成膜式水冷壁損壞在爐膛高熱負荷區(qū)采用螺旋管圈型水冷壁，以減小爐內熱偏差直流鍋爐水冷壁布置32直流鍋爐工作特點

加熱、蒸發(fā)和過熱受熱面沒有固定的界限，汽溫變化大如減小給水量，開始沸騰點前移，加熱水段長度L1縮小，蒸發(fā)段長度L2也縮小，鍋爐受熱管總長度不變，故過熱段長度L3相對增大，過熱汽溫上升

無汽包，無下降管，水冷壁可采用小管徑，耗鋼少；但電耗相對較大；水冷壁可自由布置，適用于任何壓力2/433

設有專門的啟動系統(tǒng)以便在啟動時有足夠的水量通過蒸發(fā)受熱面，保護管壁不致被燒壞直流鍋爐工作特點

對燃料、給水和空氣的自動控制及調節(jié)要求較高直流鍋爐的水容積及相應蓄熱能力小，對負荷變動較敏感；工質預熱、蒸發(fā)和過熱段間無固定界限，若燃料、給水比例失調，不能保證供給合格蒸汽

起動和停爐速度比較快直流鍋爐沒有厚壁的汽包，起動和停爐過程中鍋爐各部分加熱和冷卻均勻3/434直流鍋爐工作特點

無自補償能力蒸發(fā)受熱面可能出現流動不穩(wěn)定、脈動、熱偏差，危及鍋爐安全運行，可采用在蒸發(fā)管進口加裝節(jié)流圈等措施

管內換熱處于膜態(tài)沸騰狀態(tài)下，管壁可能超溫破壞直流鍋爐蒸發(fā)受熱面中，水要從開始沸騰一直到完全蒸發(fā)汽包鍋爐中由于循環(huán)倍率高，蒸發(fā)受熱面出口的蒸汽含量X較低，管內換熱屬于泡狀沸騰，壁溫可得到充分冷卻

對給水品質的要求很高無汽包，不能進行連續(xù)排污4/435復合循環(huán)工作原理1/3

復合循環(huán)與強制循環(huán)的區(qū)別沒有汽包，代之以簡單的汽水分離器

復合循環(huán)與直流鍋爐的區(qū)別在省煤器和水冷壁之間裝設循環(huán)泵、混合器和分配器等，依靠鍋水循環(huán)泵壓頭將蒸發(fā)受熱面出口的部分或全部工質進行再循環(huán)，蒸發(fā)系統(tǒng)中除直流流量外，還有循環(huán)泵提供的循環(huán)流量

復合循環(huán)包括低循環(huán)倍率復合循環(huán)和部分負荷復合循環(huán)兩種36低倍率復合循環(huán)鍋爐

低倍率復合循環(huán)鍋爐又稱全負荷復合循環(huán)鍋爐

控制閥只起節(jié)流作用，在整個負荷范圍內，投入循環(huán)泵運行，實現再循環(huán)。水冷壁工質出口平均干度小于1，循環(huán)倍率約為1.21.41-省煤器；2-混合器；3-循環(huán)泵；4-控制閥；5-節(jié)流圈；6-水冷壁；7-汽水分離器

2/3低倍率復合循環(huán)鍋爐多用于亞臨界參數371-省煤器；2-混合器；3-循環(huán)泵；4-控制閥；5-節(jié)流圈；6-水冷壁；7-汽水分離器部分負荷復合循環(huán)鍋爐

部分負荷復合循環(huán)鍋爐用控制閥進行循環(huán)方式的切換在一定負范圍內開啟控制閥，按再循環(huán)方式運行當鍋爐負荷達一定值（3070%額定負荷）后，關閉控制閥，循環(huán)泵作為給水泵起增壓作用，按直流鍋爐方式運行即保證了低負荷下必須的工質質量流速；又降低了高負荷下的流動阻力

3/3部分負荷復合循環(huán)鍋爐適用于亞臨界及超臨界參數38第七章汽包及蒸汽凈化

蒸汽的品質與污染

蒸汽的凈化

亞臨界參數鍋爐汽包與內部裝置39蒸汽品質及

對鍋爐、汽輪機工作的影響

蒸汽的品質是指蒸汽中鈉鹽、硅酸、CO2、和NH3等雜質含量的多少

過熱器雜質沉積在管子內壁形成鹽垢，使蒸汽流通截面變小，流阻增加；傳熱減弱,管壁溫度升高1/5

蒸汽管道閥門可能引起閥門動作失靈、漏汽

汽輪機通流部分改變葉片型線，減少蒸汽流通面積，增加阻力，出力及效率降低；嚴重時，可造成調速機構卡澀、軸向力增大，破壞轉子止推軸承；葉片結鹽垢嚴重，還可能影響轉子的平衡而造成重大事故40蒸汽質量監(jiān)督標準

電站鍋爐蒸汽品質按水利電力部頒發(fā)的《火力發(fā)電廠水汽化學監(jiān)督導則》中規(guī)定的蒸汽質量標準執(zhí)行

表9-1電站鍋爐飽和蒸汽和過熱蒸汽質量監(jiān)督標準蒸汽壓力（MPa）含鹽量（以含鈉量表示Na+）（μg/kg）二氧化硅SiO2(μg/kg)凝汽式電廠熱電廠<6≯15≯20≯25>6≯10≯202/541飽和蒸汽的機械攜帶機械攜帶飽和蒸汽攜帶含鹽濃度較大的鍋水水滴

由于機械攜帶，蒸汽的含鹽量

式中為鍋水含鹽量，mg／kg

機械攜帶量的多少取決于蒸汽的帶水量及鍋水含鹽濃度。前者以蒸汽濕度ω表示，即蒸汽含水量占濕蒸汽重量的百分比

影響蒸汽帶水的主要因素為鍋爐負荷、鍋爐工作壓力、汽包蒸汽空間高度、鍋水含鹽量及汽包內部裝置等3/542蒸汽的選擇性攜帶

選擇性攜帶飽和蒸汽具有直接溶解鹽分的能力，即蒸汽溶鹽，蒸汽對不同鹽分的溶解能力不同，蒸汽的溶鹽具有選擇性

蒸汽對某種物質的溶解量用分配系數a來表示，分配系數a是指某物質溶解于蒸汽的量（mg／kg）與該物質溶解于鍋水中的量（mg／kg）之比，即

蒸汽的溶鹽能力隨壓力升高而增大

蒸汽對不同鹽類的溶解有選擇性，硅酸（H2SiO3）分配系數最大；硅酸鹽等分配系數最小4/543

對高壓和超高壓以上的鍋爐，蒸汽污染是由蒸汽帶水和溶鹽兩種原因引起的，即蒸汽既攜帶鍋水又溶解鹽類，此時，蒸汽中所含某物質的總量為式中K為蒸汽的攜帶系數，K=ω＋a，％。大容量鍋爐蒸汽的污染5/544蒸汽清洗

蒸汽清洗使蒸汽通過潔凈的清洗水（一般為給水），利用清洗水與鍋水含鹽濃度差來降低蒸汽溶解攜帶的鹽分

蒸汽清洗主要用于減少溶解性攜帶，也可減少蒸汽機械攜帶的鹽分，因為經清洗的蒸汽帶出的水為含鹽濃度較低的清潔水，而不是鍋水

大機組汽包的相對長度減少，加裝清洗裝置有困難；由于蒸汽溶解硅酸的分配系數隨之增大，清洗裝置效率明顯下降亞臨界壓力汽包爐，主要靠改善給水條件來保證蒸汽品質，可不采用蒸汽清洗裝置4/545排污

連續(xù)排污

連續(xù)不斷地從汽包中排出因水蒸發(fā)含鹽量不斷增大的部分鍋水，代之以比較純凈的給水，以獲得符合品質要求（含鹽量和堿度保持在規(guī)定值內）的蒸汽連續(xù)排污應從鍋水含鹽量最大的部位（通常是汽包水容積靠近蒸發(fā)面處）引出

定期排污

用以排除水中的沉渣、鐵銹，以防這些雜質在水冷壁管中結垢和堵塞定期排污應從循環(huán)回路的最低位置，即沉淀物積聚最多的地方（如水冷壁下部聯箱或大直徑下降管底部）引出，間斷進行5/546汽水分離裝置

汽水分離裝置的主要工作原理是利用水和汽的密度差和離心力作用

1/5

汽水分離裝置包括擋板、孔板（有水下孔板和集汽孔板）、百葉窗分離器（波形板分離器）、旋風分離器

百葉窗分離器由很多平行波紋板組成，可臥式或立式布置，蒸汽與水平行反向或互相垂直流動47

柱形筒式旋風分離器

汽水混合物以一定的速度沿切線方向進入筒體，產生旋轉，水滴由于離力作用被拋向筒壁，并沿筒壁流下，蒸汽則由中心上升柱形筒體旋風分離器

溢流環(huán)裝在圓筒頂部，以防貼筒水膜被上升汽流撕破重新使蒸汽帶水

圓形底板位于筒底中心，底板周圍的環(huán)形通道內裝有傾斜導葉，使水穩(wěn)定地流入汽包水容積中，以防止水向下排出時將蒸汽帶出

波形板頂帽裝在分離器的頂部，再次使汽水分離2/548

渦輪式分離器

汽水混合物由分離器底部軸向進入，固定式導向葉片產生的離心力使工質產生強烈旋轉而分離，水被拋到內筒壁向上運動，通過集汽短管與內筒之間的環(huán)形截面流入疏水夾層，然后折向下流，進入汽包水容積；蒸汽則由筒體的中心部分上升經波形板分離器進入汽包蒸汽空間.1-梯形頂帽；2-百葉窗板；3-集汽短管；4-鉤頭；5-固定式導向葉片；6-芯子；7-外筒；8-內筒；9-疏水夾層；10-支撐螺栓渦輪式旋風分離器

渦輪式分離器分離高效高，體積小；但阻力較大，常用于強制循環(huán)鍋爐3/51/2亞臨界參數鍋爐汽包與內部裝置

汽包采用上、下不等壁厚結構，汽包內壁設置弧形襯套5，由沿汽包長度延伸的擋板構成。汽水混合物由上部進入汽包，沿弧形襯套向下流動，均勻加熱汽包壁，可減少汽包上下壁溫差及相應的熱應力

下降管管座位于汽包底部，保證下降管入口上部有最大的水層高度，以防下降管進口處工質汽化；下降管入口處裝有十字架8，以消除大直徑下降管進口產生漏斗形水面，防止蒸汽進入下降管，保證鍋爐水循環(huán)的安全。

汽包筒體上部有飽和蒸汽引出管管座1，汽水混合物引入管管座2；汽包筒體下部有給水管管座，連續(xù)排污管管座12和給水調節(jié)器管座50亞臨界參數鍋爐汽包與內部裝置

渦輪式旋風分離器6沿汽包長度方向分兩排對稱布置，對汽水混合物進行第一次粗分離

波形板干燥器3

在汽包頂部沿長度方向分前后兩組（每組兩排，對稱布置）呈鳥翼狀傾斜的立式“V”形，進行第三次分離

立式波形板（又稱頂帽）布置在分離器的頂部，進行第二次分離

汽水混合物經三次分離，水經疏水管4引至汽包水容積，蒸汽通過頂部布置的多孔板進行均流，經飽和蒸汽引出管將蒸汽引至爐頂過熱器51第八章電站鍋爐本體的設計與布置

鍋爐本體的典型布置

Π型布置鍋爐

塔型、半塔型布置鍋爐鍋爐主要設計參數的選擇

爐膛熱強度

爐膛出口煙氣溫度

排煙溫度

熱空氣溫度

工質與煙氣速度52Π型布置鍋爐

Π型布置（a）應用范圍最廣。由垂直柱體爐膛、水平煙道和下行對流煙道組成

Π型布置鍋爐高度較低，安裝方便；煙氣在豎井中向下流動，受熱面易于布置成逆流傳熱方式；燃料進給設備和排煙口都在鍋爐底層，送風機、引風機、除塵器等笨重設備可布置在地面，減輕了廠房和鍋爐構架的負載，可以采用簡便的懸吊結構

Π型布置鍋爐占地較大；煙道轉彎易引起飛灰對受熱面的局部磨損53塔型、半塔型布置鍋爐

塔型布置鍋爐（e）對流煙道布置在爐膛的上方，鍋爐筆直向上發(fā)展，取消了不宜布置受熱面的轉彎室塔型布置鍋爐占地面積?。粚α鳠煹烙凶陨硗L作用，煙氣阻力??；煙氣在對流受熱面中不改變流動方向，煙氣中的飛灰不會因離心力而集中造成受熱面的磨損，對于多灰燃料非常有利。適用于燃用煙煤以及正壓燃燒的燃油、燃氣鍋爐。

半塔型布置鍋爐（f）空氣預熱器，送、引風機，除塵器等笨重設備布置在地面，以減輕鍋爐構架和廠房的負載，避免汽、水管道過長54爐膛容積熱強度qv

表明在爐膛單位容積內每小時燃料燃燒所釋放的熱量

式中

—爐膛容積，m3

過大

過小，Hf過小，鍋爐達不到出力

爐膛及爐膛出口煙氣溫度偏高，易結渣；偏高，q2增大；煤粉氣流在爐膛停留的時間τ過小，（q3、q4）增大，均使減小的選取與鍋爐容量、燃燒方式、燃料特性等有關55爐膛容積熱強度qv

過?。?/p>

過大，偏低，著火困難，燃燒不穩(wěn)定；造價高

爐膛容積熱強度的大小應能保證燃料燃燒完全（燃料在爐膛內有足夠的停留時間），并使煙氣在爐膛內冷卻到不使爐膛出口對流受熱面結渣的程度（爐膛內布置足夠的受熱面）鍋爐容量增大，爐膛壁面面積的增加落后于容量的增加。為保證鍋爐安全運行，避免對流受熱面結渣，應以煙氣的冷卻條件來選取，故大容量鍋爐的要比中、小容量鍋爐選得小一些

推薦值見P24756爐膛截面熱強度qa

的選取與燃料性質、燃燒方式和排渣方式等有關，推薦范圍見P248

表示燃燒器區(qū)域爐膛單位截面上每小時燃料的釋熱強度

式中A、n-燃燒器區(qū)域爐膛截面積及燃燒器層數

鍋爐設計時，可根據選用的、確定爐膛容積和截面積，并由此決定爐膛寬度、深度及高度

無煙煤值小，而值大，爐膛呈瘦高形，以保證煤粉氣流及時著火，完全燃燒57燃燒器區(qū)域壁面熱強度qr

愈大，說明火焰愈集中，燃燒器區(qū)域的溫度水平就愈高，對燃料的穩(wěn)定著火有利，但易造成燃燒器區(qū)域的壁面結渣

表示燃燒器區(qū)域單位爐壁面積上燃料每小時釋放的熱量

式中—燃燒器區(qū)域的爐壁面積，m2a、b—爐膛寬度和深度，mn—燃燒器的層數

—各層燃燒器的間距，m

推薦值見P24858爐膛出口煙氣溫度

爐膛出口煙氣溫度凝渣管或