第三章、鍋爐的汽水系統(tǒng)及其設(shè)備

第三章、鍋爐汽水系統(tǒng)及其設(shè)備編輯課件第一節(jié)、鍋爐水循環(huán)一、自然循環(huán)的根本原理:自然循環(huán)原理自然循環(huán)是指：在一個(gè)閉合的回路中，由于工質(zhì)自身的密度差造成的重位壓差，推開(kāi)工質(zhì)流動(dòng)的現(xiàn)象。自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)回路是由汽包、下降管、分配水管、水冷壁下聯(lián)箱、水冷壁管、水冷壁上聯(lián)箱、汽水混合物引出管、汽水別離器組成的。重位壓差是由下降管和上升管(水冷壁管)內(nèi)工質(zhì)密度不同造成的。自然循環(huán)推動(dòng)力的實(shí)質(zhì)是由重位壓差造成的循環(huán)推動(dòng)力克服了上升系統(tǒng)和下降系統(tǒng)的流動(dòng)阻力，推開(kāi)工質(zhì)在循環(huán)回路中流動(dòng)。編輯課件編輯課件壓力越高，汽、水的密度差降低，工質(zhì)循環(huán)流動(dòng)速度越低。二、豎直蒸發(fā)管汽水混合物流型與傳熱當(dāng)水冷壁管受熱時(shí)，而管中心的水不斷地向壁面補(bǔ)充，這時(shí)的管內(nèi)沸騰被稱為核態(tài)沸騰。鍋爐蒸發(fā)管內(nèi)的流型主要分為四類(lèi)，即泡狀流、彈狀流、環(huán)狀流、霧狀流。編輯課件編輯課件泡狀流動(dòng)畫(huà)編輯課件彈狀流動(dòng)畫(huà)編輯課件環(huán)〔柱〕狀流動(dòng)畫(huà)編輯課件如果管外的熱負(fù)荷很高，汽泡就會(huì)在管子內(nèi)壁面上聚集起來(lái)，形成完整穩(wěn)定的氣膜，熱量通過(guò)氣膜層傳到液體再產(chǎn)生沸騰蒸發(fā)，此時(shí)管子壁面得不到水膜的直接冷卻，就會(huì)導(dǎo)致管壁超溫，這種現(xiàn)象就稱為膜態(tài)沸騰。也稱為第一類(lèi)傳熱惡化。膜態(tài)沸騰一般發(fā)生在亞臨界參數(shù)鍋爐水冷壁管內(nèi)。盡管亞臨界參數(shù)鍋爐水冷壁管出口汽水混合物的質(zhì)量含汽率一般只到達(dá)0.3~0.4，但由于采用了內(nèi)螺紋管水冷壁，抑制了膜態(tài)沸騰的發(fā)生。環(huán)狀流水膜被撕破或蒸干而產(chǎn)生膜態(tài)沸騰，形成液霧流〔濕蒸汽〕，導(dǎo)致第二類(lèi)傳熱惡化。編輯課件編輯課件內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)

編輯課件編輯課件三、自然循環(huán)工作可靠性主要指標(biāo)(1)循環(huán)流速ωo定義為：在飽和水狀態(tài)下進(jìn)入上升管入口的水的流速。即

(2)質(zhì)量含汽率χ定義為：上升管中蒸汽所占循環(huán)流量的份額。或汽水混合物中蒸汽所占的份額。即編輯課件(3)循環(huán)倍率Ｋ定義為：上升管中實(shí)際產(chǎn)生一公斤蒸汽需要進(jìn)入多少公斤水。界限循環(huán)倍率Kjx，(4)自然循環(huán)的一個(gè)重要特性是吸熱較多的管子中，工質(zhì)循環(huán)流量自動(dòng)增加，循環(huán)流速會(huì)自動(dòng)提高，循環(huán)平安性越高，這就是自然循環(huán)特有的自補(bǔ)償特性。編輯課件w0

XXjx(Kjx)編輯課件(5)上升管單位流通截面蒸發(fā)量300MW亞臨界自然循環(huán)鍋爐Dss/Fss推薦值650～800t/(㎡·h)，界限值是1300t/(㎡·h)。四、汽水循環(huán)系統(tǒng)汽包、大直徑下降管、分配水管、供水管、水冷壁下聯(lián)箱、水冷壁管、后墻水冷壁吊掛管、后墻排管、水冷壁上聯(lián)箱、汽水混合物引出管組成的。編輯課件編輯課件編輯課件五、水循環(huán)平安性分析1、循環(huán)倍率K大于界限循環(huán)倍率Kjx，K≥2.5影響循環(huán)倍率主要因素〔1〕上升管單位流通截面積蒸發(fā)量Dss/Fss;〔2〕導(dǎo)氣管與上升管的截面比Fyc/Fss；〔3〕其他影響因素2、大量蒸汽在汽包內(nèi)或下降管內(nèi)凝結(jié)：蒸發(fā)量需增加20%～25%編輯課件3、運(yùn)動(dòng)壓頭〔1〕汽水密度差；〔2〕回路高度；〔3〕質(zhì)量含汽率；4、亞臨界壓力下采用內(nèi)螺紋管可提高循環(huán)可靠性5、循環(huán)停滯在受熱弱的水冷壁管中，進(jìn)入上升管的循環(huán)流量?jī)H足以補(bǔ)充蒸發(fā)量時(shí)，稱為循環(huán)停滯。編輯課件6、循環(huán)倒流上升管接入汽包水容積時(shí)，循環(huán)停滯可能轉(zhuǎn)成循環(huán)倒流。7、下降管帶汽下降管入口阻力大、入口旋渦斗、汽包水欠焓、鍋爐水帶汽、汽包液面高度、下降管受熱。六、控制循環(huán)鍋爐1、產(chǎn)生原因：壓力升高；亞臨界；2、形式：主要依靠低壓循環(huán)泵和內(nèi)螺紋管。編輯課件主要依靠循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)的鍋爐，稱為屢次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。在水冷壁上升管入口處加裝節(jié)流圈的屢次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐，又稱為控制循環(huán)鍋爐?？刂蒲h(huán)鍋爐的特點(diǎn)：〔1〕運(yùn)動(dòng)壓頭可以到達(dá)0.25～0.5MPa，可以采用小管徑，管壁薄，金屬消耗少；〔2〕可以任意布置蒸發(fā)受熱面；〔3〕較高質(zhì)量流速ρω，循環(huán)倍率低編輯課件編輯課件K=3～5；〔4〕采用負(fù)荷高、阻力大的別離器，減少數(shù)量，采用較小直徑汽包；〔5〕保持較高質(zhì)量流速ρω，加裝節(jié)流圈，防止水動(dòng)力特性不穩(wěn)定和熱偏差；〔6〕循環(huán)泵3～4臺(tái)，其中一臺(tái)備用，功率消耗0.2%～0.25%；〔7〕調(diào)節(jié)系統(tǒng)比直流鍋爐要求低；〔8〕縮短啟動(dòng)時(shí)間，100℃/h;〔9〕循環(huán)泵要求高，本錢(qián)大；編輯課件第二節(jié)、鍋爐汽包與水冷壁一、鍋爐蒸發(fā)設(shè)備：〔一〕汽包1、結(jié)構(gòu)：2、汽包的作用：〔1〕汽包是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱的過(guò)程的連接樞紐；〔2〕具有蓄熱能力，緩和汽壓變動(dòng)速度，有利于調(diào)節(jié)；〔3〕裝有汽水別離裝置和排污裝置，保證蒸汽品質(zhì)；〔4〕汽包裝設(shè)壓力表、水位表、事故放水門(mén)、平安閥等附屬設(shè)備，控制汽包壓力，監(jiān)視水位，保證平安運(yùn)行。編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件汽包內(nèi)部編輯課件汽包檢修孔門(mén)編輯課件二、水冷壁的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)：輻射式受熱面1、光管式水冷壁2、刺管式水冷壁3、鰭片管〔膜式〕水冷壁〔1〕膜式水冷壁主要優(yōu)點(diǎn)A、嚴(yán)密性，減少漏風(fēng)；B、輻射受熱面積增加，節(jié)約鋼材；C、墻壁保護(hù)好，墻體輕，縮短啟停時(shí)間；D、增加管子剛性；E、提高緊固件壽命；F、可成片預(yù)制，減少安裝工作量；編輯課件水冷壁結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)編輯課件編輯課件編輯課件〔2〕膜式水冷壁結(jié)構(gòu)軋制，焊接4、水冷壁布置:吊掛式5、折焰角：編輯課件折焰角作用：增加水平煙道長(zhǎng)度，布置更多受熱面；改善煙氣對(duì)屏式過(guò)熱器的沖刷特性；良好的火焰充滿程度，增加氣流爐內(nèi)停留時(shí)間；鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置編輯課件折焰角結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)編輯課件爐膛結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)編輯課件鍋爐本體結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)編輯課件過(guò)熱蒸汽管道編輯課件三、蒸汽凈化：蒸汽品質(zhì)是指蒸汽中雜質(zhì)的含量。這些雜質(zhì)包括鹽類(lèi)物質(zhì)、堿類(lèi)物質(zhì)和氧化物，其中絕大局部是鹽類(lèi)物質(zhì)，所以通常也把蒸汽對(duì)雜質(zhì)的攜帶稱為蒸汽帶鹽。蒸汽帶鹽的危害：①沉積在過(guò)熱器內(nèi)；②沉積在汽輪機(jī)；③沉積在閥門(mén)；編輯課件〔一〕蒸汽污染的原因1、機(jī)械性攜帶機(jī)械性攜帶是指蒸汽由于攜帶含鹽的爐水水滴而帶鹽的現(xiàn)象。機(jī)械性攜帶量的大小決定于攜帶水滴的多少及爐水的含鹽濃度，可由下式表示：，mg/kg式中Sqs－蒸汽機(jī)械攜帶的鹽分，mg/kg；ω－蒸汽的濕度，表示蒸汽中攜帶的爐水水滴的質(zhì)量占蒸汽質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)；編輯課件Sls－汽包爐水的含鹽量，mg/kg影響蒸汽攜帶水滴的主要因素為①鍋爐負(fù)荷、②鍋爐工作壓力、③汽包水位、④爐水含鹽量和⑤鍋筒內(nèi)部裝置等。當(dāng)爐水含鹽量增大到某一數(shù)值后，蒸汽的含鹽量突然急劇增加。此時(shí)對(duì)應(yīng)的爐水含鹽量叫臨界含鹽量。臨界含量的數(shù)值與蒸汽壓力、負(fù)荷、爐水中的雜質(zhì)成分、蒸汽空間高度以及汽水分裝置等因素有關(guān)。編輯課件編輯課件2、溶解性攜帶溶解性攜帶指由于蒸汽能夠溶解鹽類(lèi)而帶鹽的現(xiàn)象。溶解性攜帶特點(diǎn)：①飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽都具有直接溶解某些鹽類(lèi)的能力；②溶鹽具有選擇性；③溶鹽隨壓力升高而增大。蒸汽中的溶鹽量可用下式表示：，mg/kg式中：a－分配系數(shù)，又叫溶解系數(shù)，表示溶解于蒸汽中的某種雜質(zhì)的含量與此種雜質(zhì)在爐水中的含量的比值的百分?jǐn)?shù)。編輯課件對(duì)于鍋爐，蒸汽污染是由機(jī)械性攜帶和溶解性攜帶引起的，蒸汽既攜帶爐水又溶解鹽類(lèi)。因此，蒸汽中某種雜質(zhì)的總量為：，mg/kg式中：k－蒸汽的攜帶系數(shù)，表示蒸汽中的含鹽量占爐水含鹽量的百分?jǐn)?shù)。影響蒸汽溶解性帶鹽的主要因素有：①雜質(zhì)的種類(lèi)、②蒸汽壓力、③爐水的含鹽量與④

PH值等。編輯課件編輯課件第一類(lèi)為硅酸〔H2SiO3〕，分配系數(shù)最大，在蒸汽中的溶解能力也就最強(qiáng)。第二類(lèi)為NaOH、NaCl和CaCl2，這類(lèi)雜質(zhì)的分配系數(shù)比硅酸低得多，即在蒸汽中的溶解能力很差。第三類(lèi)為一些難溶于蒸汽的鹽分，如Na2SO4、Na2SiO3、Na3PO4、Ca3(PO4)2、CaSO4和MgSO4等。在壓力小于6MPa時(shí)，主要考慮機(jī)械性攜帶；壓力大于6MPa時(shí)，要考慮硅酸攜帶；壓力大于12.5MPa時(shí)，要考慮第二類(lèi)雜質(zhì)的溶解性攜帶；壓力大于20MPa時(shí)，才考慮第三類(lèi)雜質(zhì)的溶解性攜帶。編輯課件〔二〕汽包內(nèi)部裝置：1、汽水別離設(shè)備在現(xiàn)代大型鍋爐上，常見(jiàn)的汽水別離設(shè)備有：旋風(fēng)別離器、百葉窗、頂部多孔板〔均汽板〕等。其中旋風(fēng)別離器是最主要的汽水別離設(shè)備。1〕旋風(fēng)別離器〔a〕非導(dǎo)流式旋風(fēng)別離器立置非導(dǎo)流式旋風(fēng)別離器的結(jié)構(gòu)如下圖。編輯課件編輯課件汽包封頭編輯課件〔b〕導(dǎo)流式旋風(fēng)別離器立置導(dǎo)流式旋風(fēng)別離器廣泛應(yīng)用于超高參數(shù)的鍋爐上。它在筒體內(nèi)部汽水混合物入口引管的上半部加裝有導(dǎo)流板，形成導(dǎo)流式筒體，〔c〕渦輪式旋風(fēng)別離器渦輪式旋風(fēng)別離器又叫軸流式旋風(fēng)別離器?！瞕〕臥式旋風(fēng)別離器臥式旋風(fēng)別離器主要是借助于離心力進(jìn)行汽水別離，在蒸汽的出口處裝有鋼絲網(wǎng)別離裝置進(jìn)行進(jìn)一步的水膜別離。編輯課件編輯課件編輯課件2)百葉窗別離器百葉窗別離器由許多波形鋼板組裝而成，各波形板之間的間隙為10mm左右。百葉窗別離器屬于鍋筒中的細(xì)別離裝置。它有水平和立式兩種型式。為了使波形板別離器前的蒸汽負(fù)荷均勻，波形板別離器往往與頂部多孔板配合使用。多孔板布置在波形板別離器的上方。3〕頂部多孔板頂部多孔板又叫均汽板，它是利用孔板的節(jié)流作用，起到一定的細(xì)別離作用。編輯課件2、蒸汽清洗1〕根本原理蒸汽清洗的主要目的是減少蒸汽的溶解性攜帶。2〕清洗裝置按照蒸汽與水的接觸方式的不同，清洗裝置可分為噴水式、水膜式、穿層式等?！?〕噴水式這是最簡(jiǎn)單的清洗方法，清洗效率不高。編輯課件〔2〕水膜式水膜式清洗是將旋風(fēng)別離器頂部的百葉窗傾斜放置?！?〕穿層式穿層式清洗裝置，蒸汽穿過(guò)清洗水層時(shí)水層會(huì)起泡，所以也稱為起泡穿層式。多采用平板式清洗裝置。編輯課件編輯課件3、鍋爐排污排污方法有兩種：即連續(xù)排污和定期排污。連續(xù)排污也叫外表排污，它是連續(xù)不斷地從鍋筒水位面附近將濃度最大的爐水排出，降低爐水中的含鹽量和堿度。定期排污又叫間斷排污或底部排污。是定期從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的最低點(diǎn)排放局部爐水。其主要目是排除水中的沉渣、鐵銹。編輯課件連續(xù)排污擴(kuò)容器編輯課件排污量Dpw占鍋爐額定蒸發(fā)量D的百分比稱為排污率p，即：一般情況下，對(duì)凝汽式發(fā)電廠，p＝〔1～2〕％；對(duì)熱電廠，p=〔2～5〕％。編輯課件第三節(jié)、過(guò)熱器、再熱器和省煤器一、過(guò)熱器、再熱器的作用與工作特點(diǎn)1、過(guò)熱器的作用：將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過(guò)熱蒸汽，提高電廠的循環(huán)熱效率。2、再熱器的作用：將汽輪機(jī)高壓缸的排汽再一次加熱，然后再送到中、低壓缸膨脹做功，提高汽輪機(jī)末幾級(jí)干度和電廠的循環(huán)熱效率。3、過(guò)熱器和再熱器的工作特點(diǎn)：吸熱多，可占總吸熱量的50%；面積大，約9000㎡；外部煙溫高、內(nèi)部汽溫高、冷卻條件差、平安性差；。4、再熱器特點(diǎn)：1、放熱系數(shù)小，質(zhì)量流速ρω小；2、壓力低，對(duì)熱偏差敏感；3、進(jìn)口汽溫雖負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)幅度大；4、需要安裝旁路；5、阻力對(duì)機(jī)組熱效率影響大；編輯課件鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置冷灰斗燃燒器水冷壁壁式過(guò)熱器頂棚過(guò)熱器折焰角編輯課件分隔屛過(guò)熱器后屛過(guò)熱器屛式再熱器末級(jí)再熱器末級(jí)過(guò)熱器鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置編輯課件低溫過(guò)熱器省煤器空氣預(yù)熱器鍋爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布置編輯課件鍋爐受熱面結(jié)構(gòu)動(dòng)畫(huà)編輯課件

T11’C567432’2S編輯課件二、分類(lèi)及布置〔一〕分類(lèi)1、按傳熱方式過(guò)熱器與再熱器可以分為對(duì)流式、輻射式、半輻射式三類(lèi)。2、對(duì)流式過(guò)熱器和再熱器蛇形管組組成；立式；吊掛方便，積灰較少，應(yīng)用廣泛，但停爐后管內(nèi)積水難以排除臥式；易于疏水，但支吊較復(fù)雜，常采用管子吊掛的方式。編輯課件編輯課件吊掛受熱面-省煤器編輯課件3、根據(jù)煙氣與蒸汽的相對(duì)流向分類(lèi)：逆流；傳熱溫壓大，傳熱效果好，減少受熱面面積，節(jié)約金屬。但蒸汽溫度高的管段恰好處在煙氣的高溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫高。順流；傳熱溫壓小，傳熱效果較差，需要的受熱面積大，消耗金屬多。但蒸汽溫度低的管段處于煙氣的低溫區(qū)域，管子出口端金屬壁溫較低。4、按管子排列方式分類(lèi)：有順列和錯(cuò)列兩種，s1為橫向節(jié)距，s2為縱向節(jié)距。在其它條件〔如煙氣速度和管子排列特性〕相同時(shí)，煙氣橫向沖刷順列布置受熱面管子時(shí)的傳熱系數(shù)比沖刷錯(cuò)列布置時(shí)小，但順列管束管外積灰易被吹灰器去除。編輯課件編輯課件編輯課件布置在高煙溫區(qū)的過(guò)熱器和再熱器一般易產(chǎn)生粘結(jié)性積灰，為便于蒸汽吹灰器去除積灰，及支吊方便，都以順列方式布置。在尾部豎井中，煙溫較低，為增強(qiáng)傳熱，布置在其中的低溫過(guò)熱器和低溫再熱器一般采用錯(cuò)列布置?！捕齿椛涫竭^(guò)熱器和再熱器輻射式過(guò)熱器和再熱器布置在爐膛壁面上或爐膛上方，直接吸收爐膛輻射熱。輻射式過(guò)熱器和再熱器的另一種型式是屏式結(jié)構(gòu)。由焊在聯(lián)箱上的許多U型管緊密排列成管屏組成，所以稱之為屏式過(guò)熱器和屏式再熱器。編輯課件編輯課件屏式過(guò)熱器編輯課件〔三〕半輻射式過(guò)熱器和再熱器屏式受熱面既吸收爐膛輻射熱，又吸收高溫?zé)煔獾膶?duì)流熱，具有較高的熱負(fù)荷。特別是外圈管子，受熱最強(qiáng)，長(zhǎng)度最長(zhǎng)，因此阻力大，工質(zhì)流量小，易發(fā)生超溫爆管，為保證其工作平安，可采取如下圖的各項(xiàng)措施。編輯課件

編輯課件編輯課件屏式過(guò)熱器與集箱組裝后編輯課件四．包覆壁過(guò)熱器包覆壁過(guò)熱器是布置在水平煙道和尾部豎井煙道內(nèi)壁上的，類(lèi)似于水冷壁的一種過(guò)熱器。布置包覆壁過(guò)熱器的主要目的是為了簡(jiǎn)化爐墻結(jié)構(gòu)、減輕爐墻的重量、便于采用懸吊結(jié)構(gòu)的敷管爐墻?，F(xiàn)代大容量鍋爐的包覆壁過(guò)熱器都采用膜式壁結(jié)構(gòu)，這樣可以保證鍋爐煙道的氣密性。由于煙道靠墻處的煙氣流速很低，且煙氣輻射也弱，故包覆壁過(guò)熱器的吸熱量很小。編輯課件編輯課件該系統(tǒng)由頂棚過(guò)熱器、包覆過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、分隔屏過(guò)熱器、后屏過(guò)熱器、末級(jí)高溫過(guò)熱器組成。頂棚過(guò)熱器：布置在爐膛頂部、水平煙道及轉(zhuǎn)向室的頂部，分成前、后兩局部。前部爐頂管構(gòu)成爐膛和水平煙道的頂部，后部構(gòu)成后煙井頂部。包覆過(guò)熱器：布置在水平煙道的延伸側(cè)墻及底部，后煙井的前墻、后墻及兩側(cè)墻上。低溫過(guò)熱器：布置在后煙井煙道的上部，其主體為水平布置的四組蛇形管。編輯課件編輯課件分隔屏過(guò)熱器：又名大屏過(guò)熱器，屬爐內(nèi)輻射受熱面。后屏過(guò)熱器：屬于半輻射式過(guò)熱器，布置在分隔屏之后的爐膛出口處，共20片。末級(jí)高溫過(guò)熱器：屬于對(duì)流式過(guò)熱器，布置在水平煙道中，位于末級(jí)再熱器之后。布置兩級(jí)噴水減溫器：在分隔屏進(jìn)口管道上布置第一級(jí)噴水減溫器，第二級(jí)減溫器布置在末級(jí)高溫過(guò)熱器的進(jìn)口管道上。國(guó)產(chǎn)300MW亞臨界壓力自然循環(huán)或控制循環(huán)鍋爐的再熱器系統(tǒng)由三級(jí)組成，即①墻式再熱器、②屏式再熱器和③末級(jí)高溫再熱器。編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件編輯課件再熱器噴水減溫器編輯課件鍋爐爐膛動(dòng)畫(huà)編輯課件三、過(guò)熱器的熱偏差1、熱偏差的概念熱偏差指過(guò)熱器和再熱器管組中因各根管子的結(jié)構(gòu)尺寸、內(nèi)部阻力系數(shù)和熱負(fù)荷可能不同而引起的每根管子中的蒸汽焓增不同的現(xiàn)象。熱偏差的程度可用熱偏差系數(shù)來(lái)衡量，即：式中△hp為偏差管〔所檢測(cè)管子〕中工質(zhì)的焓增，kJ/kg；△ho為管組中工質(zhì)的平均焓增，kJ/kg。編輯課件在過(guò)熱器和再熱器中，從平安的角度看，應(yīng)關(guān)心那些值最大，即焓增最大，管壁溫度最高的管子。因此，通常所說(shuō)的某個(gè)管組的熱偏差是指該管組中焓增最大的那些管子的熱偏差，偏差管通常也指這些焓增最大的管子。2、引起熱偏差的原因△hp和△ho可以表示為：編輯課件式中：

q為吸熱不均勻系數(shù)，；

F為結(jié)構(gòu)不均勻系數(shù)，；

G為流量不均勻系數(shù)，。編輯課件四、影響汽溫變化的因素影響汽溫變化的因素分結(jié)構(gòu)因素和運(yùn)行因素兩大類(lèi)。從運(yùn)行的角度看影響汽溫變化的主要因素有①鍋爐負(fù)荷、②爐膛過(guò)量空氣系數(shù)、③給水溫度、④燃料性質(zhì)，⑤受熱面污染情況和⑥火焰中心的位置等，這些因素還可能互相制約。1、鍋爐負(fù)荷

過(guò)熱器和再熱器出口蒸汽溫度與鍋爐負(fù)荷之間的關(guān)系，簡(jiǎn)稱汽溫特性編輯課件編輯課件1)、輻射式過(guò)熱器的汽溫特性當(dāng)鍋爐負(fù)荷的增加時(shí)，鍋爐的燃料耗量根本上同比例增大，但爐內(nèi)火焰溫度卻升高不多，故爐內(nèi)輻射傳熱量并不同比增加，這使得輻射式過(guò)熱器的輻射傳熱量跟不上負(fù)荷的增加，從而使輻射式隨鍋爐負(fù)荷增加過(guò)熱器汽溫下降。2)．對(duì)流過(guò)熱器的汽溫特性當(dāng)鍋爐負(fù)荷增加時(shí)，因?yàn)槿剂虾牧扛旧贤仍黾?，所以?duì)流過(guò)熱器中的煙速增加，煙氣側(cè)的對(duì)流放熱系數(shù)增大；同時(shí)燃料耗量的增加也使得煙溫增加，煙溫增加使對(duì)流過(guò)熱器的傳熱溫差相應(yīng)增大，從而使對(duì)流過(guò)熱器的對(duì)流編輯課件吸熱量的增加值超過(guò)了負(fù)荷的增加值，使對(duì)流過(guò)熱器隨鍋爐負(fù)荷增加過(guò)熱器出口汽溫增加。對(duì)流式過(guò)熱器布置的離爐膛出口越遠(yuǎn)，汽溫隨鍋爐負(fù)荷的升高而增加的趨勢(shì)越明顯。2、過(guò)量空氣系數(shù)

過(guò)量空氣系數(shù)增加時(shí)，送入爐膛的空氣量增大，爐膛溫度水平將降低，爐內(nèi)輻射傳熱將減弱。因此，輻射過(guò)熱器和再熱器出口汽溫降低，對(duì)流過(guò)熱器和對(duì)流再熱器的出口汽溫升高。編輯課件3、給水溫度在機(jī)組運(yùn)行中，當(dāng)高壓加熱器解列時(shí)，給水溫度將降低很多，將使鍋爐受熱面的總吸熱量增加，在維持鍋爐負(fù)荷及參數(shù)不變的條件下，需要增加燃料消耗量，這將導(dǎo)致燃燒產(chǎn)生的煙氣量增加和爐膛出口煙溫的升高，因而對(duì)流式過(guò)熱器和對(duì)流式再熱器出口汽溫將隨著給水溫度的降低而升高。由于爐膛出口煙溫提高，輻射式過(guò)熱器和再熱器的吸熱量增加，出口汽溫也將升高。一般情況下，過(guò)熱器系統(tǒng)和再熱器系統(tǒng)均呈對(duì)流特性，當(dāng)鍋爐負(fù)荷升高〔或降低〕時(shí)，汽溫也隨之升高〔或降低〕。編輯課件4、燃料性質(zhì)水分和灰分增加時(shí)，燃料的發(fā)熱量將降低，如果要維持鍋爐蒸發(fā)量蒸不變，就必須增加燃料耗量，這使得燃燒產(chǎn)生的煙氣量增大、流速加快，對(duì)流過(guò)熱器和對(duì)流再熱器的吸熱量增加，出口汽溫將升高。5、受熱面污染情況過(guò)熱器〔或再熱器〕之前的受熱面發(fā)生積灰或結(jié)渣時(shí)，會(huì)使其前面的受熱面的吸熱量減少，使進(jìn)入過(guò)熱器〔或再熱器〕區(qū)域的煙溫增高，因而使過(guò)熱汽溫〔或再熱汽溫〕上升；過(guò)熱器〔或再熱器〕本身積灰、結(jié)渣或管內(nèi)結(jié)垢時(shí)，將導(dǎo)致汽溫下降。編輯課件6、火焰中心的位置火焰中心位置上移將使?fàn)t膛上部和水平煙道內(nèi)煙溫升高，導(dǎo)致過(guò)熱汽溫和再熱汽溫升高。反之，那么降低。實(shí)際運(yùn)行中，以下幾種情況將使火焰中位置發(fā)生改變：1、改變擺動(dòng)式燃燒器的上下傾角；2、投運(yùn)不同層次的燃燒器；3、煤粉變粗或煤質(zhì)變差。由于難于燃盡使火焰中心位置上移。4、爐底大量漏風(fēng)，會(huì)使火焰中心上移編輯課件五、蒸汽溫度調(diào)節(jié)過(guò)熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度〔以下簡(jiǎn)稱汽溫〕對(duì)機(jī)組的平安性與經(jīng)濟(jì)性有直接的影響。研究說(shuō)明：過(guò)熱器在超溫10~20℃的狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)使其壽命縮短一半以上。而汽溫每下降10℃，會(huì)使循環(huán)熱效率相應(yīng)降低0.5％。運(yùn)行中通常規(guī)定汽溫偏離額定值的波動(dòng)范圍為-10℃~+5℃。編輯課件汽溫調(diào)節(jié)的方法有兩大類(lèi)：一類(lèi)是蒸汽側(cè)調(diào)溫，一類(lèi)是煙氣側(cè)調(diào)溫。蒸汽側(cè)調(diào)溫是指通過(guò)改變蒸汽熱焓來(lái)調(diào)節(jié)汽溫的方法，主要有①噴水減溫法和②汽－汽熱交換法；煙氣側(cè)調(diào)溫是通過(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來(lái)調(diào)節(jié)汽溫的方法，主要有①改變火焰中位置〔如采用擺動(dòng)式燃燒器〕、②煙氣再循環(huán)法和③煙氣擋板法。1、蒸汽側(cè)調(diào)溫編輯課件1〕、噴水減溫法特點(diǎn)：噴水減溫法調(diào)節(jié)靈敏、慣性小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，加上調(diào)溫范圍大、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。一般布置二級(jí)噴水減溫器，第一級(jí)布置在屏式過(guò)熱器前，噴水量大些，以保護(hù)屏式過(guò)熱器不超溫，并作為過(guò)熱汽溫的粗調(diào)節(jié)。第二級(jí)布置在末級(jí)高溫對(duì)流過(guò)熱器前，對(duì)過(guò)熱汽溫進(jìn)行微調(diào)。一般設(shè)計(jì)的噴水量約為鍋爐容量的5%~8%。噴水減溫器有多種型式：多孔噴管式減溫器(又稱笛形管式減溫器)；旋渦式噴嘴減溫器；文丘里管式減溫器等。編輯課件多孔噴管〔笛管〕式噴水減溫器動(dòng)畫(huà)編輯課件*噴水減溫不可以用在再熱器調(diào)溫：再熱器采用噴水減溫，會(huì)降低汽輪發(fā)電機(jī)組的循環(huán)效率，噴水局部相當(dāng)于增加了一個(gè)中壓循環(huán)，降低了平均吸熱溫度，使循環(huán)效率降低。2〕、汽－汽熱交換法用于調(diào)節(jié)再熱汽溫，利用受熱面一側(cè)的過(guò)熱蒸汽加熱受熱面另一側(cè)的再熱蒸汽，到達(dá)調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的目的。編輯課件

T11’C567432’2編輯課件編輯課件2、煙氣側(cè)調(diào)溫1〕改變火焰中心位置擺動(dòng)式燃燒器多用于四角布置的鍋爐中。調(diào)節(jié)擺動(dòng)式燃燒器噴嘴的上下傾角，可以改變火焰中心位置的上下，從而改變爐膛出口煙溫，以調(diào)節(jié)鍋爐輻射吸熱量和對(duì)流吸熱量的比例，到達(dá)調(diào)節(jié)汽溫的目的。大型鍋爐上常采用多層燃燒器(4～5層)，改變上下排燃燒器的負(fù)荷，就可以改變爐膛火焰中心的位置，調(diào)節(jié)蒸汽溫度。編輯課件2)分隔煙道擋板分隔煙道擋板調(diào)溫法，是將尾部豎井煙道分隔成并聯(lián)的兩局部，將再熱器和過(guò)熱器分別布置在相互隔開(kāi)的兩個(gè)煙道中。過(guò)熱器和再熱器的下面布置省煤器，在省煤器的下方裝設(shè)煙氣調(diào)節(jié)擋板，調(diào)節(jié)擋板開(kāi)度，可以改變流經(jīng)再熱器的煙氣量，到達(dá)調(diào)節(jié)再熱汽溫的目的。與此同時(shí)，流經(jīng)過(guò)熱器的煙氣量也將改變，從而使過(guò)熱汽溫改變，但這可通過(guò)調(diào)節(jié)減溫器的噴水量來(lái)維持過(guò)熱汽溫的穩(wěn)定。編輯課件編輯課件3)．煙氣再循環(huán)用再循環(huán)風(fēng)機(jī)從鍋爐尾部低溫?zé)煹乐谐槌鲆痪植康蜏責(zé)煔?，由冷灰斗附近送入爐膛，可改變爐內(nèi)輻射和對(duì)流受熱面的吸熱量分配，從而到達(dá)調(diào)節(jié)汽溫的目的。當(dāng)?shù)蜏卦傺h(huán)煙氣送入爐膛后，爐膛溫度會(huì)降低些，使?fàn)t內(nèi)輻射傳熱減少，而爐膛出口煙溫變化不大。在對(duì)流受熱面中，因?yàn)闊煔饬吭黾悠鋵?duì)流吸熱量將增加，使蒸汽溫度升高。編輯課件編輯課件六、省煤器位置：尾部豎井內(nèi)，吸收對(duì)流熱，煙溫低于600℃；省煤器特點(diǎn)：1、省煤器吸收尾部煙道中低溫?zé)煔獾臒崃浚档湾仩t的排煙溫度，提高了鍋爐熱效率，節(jié)省燃料。2、省煤器的采用提高了進(jìn)入鍋筒的水溫，減少了鍋筒壁與給水之間的溫度差，從而使鍋筒熱應(yīng)力降低，提高了鍋筒的壽命。尾部受熱面存在低溫腐蝕、積灰、磨損等問(wèn)題；編輯課件〔一〕省煤器的型式和布置大容量、高參數(shù)鍋爐均采用鋼管式省煤器，它是由許多并列布置Φ28～Φ51的蛇形無(wú)縫鋼管和進(jìn)、出口聯(lián)箱組成的。煙氣一般自上而下流動(dòng)，使煙氣與水逆向流動(dòng)，增加傳熱溫差，提高傳熱效果。1、型式：工質(zhì)傳熱：沸騰式〔小型鍋爐〕,非沸騰式〔大型鍋爐〕，；材質(zhì)：鋼管式，鑄鐵式；編輯課件2、布置：省煤器可以采用水流方向與鍋爐前墻垂直或平行兩種布置方式；垂直：管子短而多，水流速小，便于懸吊，轉(zhuǎn)向室后墻位置所有的管子都磨損嚴(yán)重；平行：管子少，流速高，只有幾根管子受到磨損；可以錯(cuò)列或順列布置：錯(cuò)列：磨損大，換熱系數(shù)大；順列：磨損輕，換熱差；編輯課件編輯課件光管、肋片管、鰭片管和膜式省煤器鰭片管和膜式：占空間小20%～25%，磨損輕；肋片管：面積比光管大4～5倍，節(jié)省空間，效率高；常采用懸吊式省煤器。省煤器出口聯(lián)箱上的引出管既可懸吊省煤器，又可懸吊過(guò)熱器和再熱器。編輯課件編輯課件編輯課件低溫再熱器進(jìn)口省煤器進(jìn)口編輯課件編輯課件編輯課件吊掛受熱面-省煤器編輯課件3、省煤器的啟動(dòng)保護(hù)在鍋爐啟動(dòng)過(guò)程中，需要采取必要的措施，保證省煤器中的水產(chǎn)生流動(dòng)。采用的方法是在省煤器進(jìn)口管與鍋筒下降管之間裝設(shè)再循環(huán)管。編輯課件編輯課件第四節(jié)、直流鍋爐簡(jiǎn)介