电站锅炉电站锅炉本体的设计与布置.ppt

第十二章 电站锅炉本体的设计与布置 锅炉热力计算方法 锅炉本体的典型布置特点 锅炉主要设计参数的选择 锅炉热力计算方法 1/1 锅炉机组的热力计算从燃料的燃烧和热平衡计算开始，然后按烟气流向对锅炉机组的各个受热面（炉膛、屏式过热器、对流过热器及尾部受热面等）进行计算 锅炉热力计算分为设计计算和校核计算 设计计算 给定锅炉容量、参数和燃料特性 确定炉膛尺寸和各部件的受热面积；燃料消耗量；锅炉效率；各受热面交界处介质的参数；各受热面吸热量和介质速度等 常用于新锅炉的设计。在额定负荷下进行 锅炉热力计算方法 1/1 校核计算 已知锅炉结构和尺寸、锅炉负荷和燃料特性 确定各受热面交界处介质参数、锅炉热效率、燃料消耗量等 用于考核锅炉在其它负荷或燃用非设计燃料时热力特性及经济指标；由于计算参数多与炉膛结构有关，故设计计算也常采用校核计算方法 锅炉校核热力计算应在锅炉结构计算的基础上进行 对锅炉机组作校核计算时，烟气的中间温度和内部介质温度包括排烟温度、热空气温度，甚至过热蒸汽温度均是未知数，故需先假定，然后用逐步逼近法去确定 锅炉校核热力计算步骤 1/1 按计算任务书列出原始数据 燃料的燃烧计算：选取各烟道的过量空气系数，计算三原子气体的容积和容积份额、烟气和空气的焓，绘制烟气焓温表等表格 锅炉的热平衡计算：假设排烟温度和热风温度，用以确定热损失、锅炉效率和燃料消耗量 炉膛传热计算：假定炉膛出口处的烟温，求出烟气的有效放热量、烟气的平均热容量、水冷壁的面积、受热面的热有效系数、系数M和炉膛黑度等，按公式（10-16）、（10-17）计算炉膛出口的烟温及炉膛辐射传热量 如果计算得到的炉膛出口烟温与假设值之差未超过土100℃，则炉膛传热计算结束；如超过误差，则需重新假定炉膛出口处的烟温进行计算 锅炉校核热力计算步骤 1/1 按烟气流程进行炉膛与空气预热器之间各对流受热面的传热计算 已知受热面每种介质任一端的温度，假定另一端的一个温度，根据两种介质的热平衡，由公式求出另一个温度及烟气的放热量 根据介质的流动方式求出传热温压；根据受热面布置情况及燃料特性等，确定各放热系数及污染系数或热有效系数，并计算传热系数，按公式求出对流传热量 如果 ≤ 2 %，(凝渣管允许为5%)，则计算结束，否则，重新假定介质温度进行计算，直至满足条件为止 锅炉校核热力计算步骤 1/1 锅炉热力计算数据的修正：如果计算得出的排烟温度与假设的排烟温度之差未超过土10℃，而热空气温度之差未超过士40℃，则可认为锅炉机组的换热计算结束。如超过误差，则需重新假定排烟温度及热空气温度从燃料的燃烧计算开始重新进行计算 要求第一级省煤器出口水温和第二级省煤器进口水温之差应不超过10℃ 要求空气预热器的第一级出口与第二级进口空气的温差小于10℃ 锅炉校核热力计算步骤 1/1 锅炉机组热平衡计算的校核 式中： 为锅炉输入热，kJ／kg； 为锅炉热效率，％； 为机械不完全燃烧损失，％； 分别为炉膛辐射受热面、凝渣管、对流过热器（屏式受热面）、再热器和省煤器等的吸热量，kJ／kg。均用热平衡方程式求得的值代入， 计算误差应不超过 的O.5％，即 将整台锅炉的主要计算数据列出汇总表 锅炉本体的典型布置特点 Π型布置应用范围最广。由垂直柱体炉膛、水平烟道和下行对流烟道组成，如图12-1（a） Π型布置锅炉高度较低，安装起吊方便；燃料输送设备和锅炉排烟口都在锅炉底层，送风机、引风机、除尘器等笨重设备可布置在地面，减轻了厂房和锅炉构架的负载；在水平烟道布置的受热面可以采用简单的悬吊方式支吊；在尾部烟道中，受热面易于布置成逆流传热方式，强化对流传热，烟气向下流动有利于吹灰，尾部受热面检修方便；锅炉本身及与汽轮机之间的连接管道系统耗用金属量适中。 1/1 锅炉本体的典型布置特点 Π型布置锅炉占地较大；烟道转弯不仅造成烟气流速和飞灰浓度分布不均匀，影响传热性能，还易引起飞灰对受热面的局部磨损；炉顶穿墙管多，密封复杂，易造成炉顶漏烟；转弯气室部分难以利用；当锅炉容量增大时，锅炉高度低，要求尾部烟道和锅炉高度一致，使尾部受热面布置困难，特别是在燃用劣质燃料时，热空气温度要求高，省煤器和空预器需采用双级布置，尾部受热面布置更困难。 1/1 锅炉本体的典型布置特点 Γ型布置锅炉 是Π型布置的一种变形，如图12-2（b）。Γ型布置取消了水平烟道可缩小占地面积，保留了Π形布置的许多优点，同时又使锅炉结构更为