第四章锅炉及换热器.ppt

再热器的特点： 再热蒸汽压力低，密度小，换热系数仅为过热蒸汽的1/5；所以，对管壁的冷却能力差。 再热器的总阻力：控制在再热器进口压力的10%以内，影响热力系统的经济性。 再热蒸汽的质量流速：限制在250~400kg/m2·s 作用：利用锅炉尾部烟气加热给水?降低排温。 根据结构和材料分为：铸铁式和钢管式 1．铸铁式： 由一系列水平铸铁肋片管构成，各管之间用铸铁弯头连接。 承受压力：2.4MPa以下； 省煤器中水速：不低于0.3m/s； 烟速：8~10m/s； 给水流动方向：由下向上。 缺点：安全性差 三、省煤器 铸铁式结构： 旁通烟道 烟道挡板 给水管 安全阀 省煤器 送往锅炉 排烟 烟气 2. 钢管式省煤器 省煤器中的烟速： 8~9m/s 省煤器阻力：高压和超高压≯ 锅筒压力的5%； 中压时≯ 锅筒压力的8% 结构：由蛇形钢管和集箱构成，管子错列水平布置； 外径25~42mm；横向节距与管外径之比：2.0~3.0； 纵向节距与管外径之比：1.5~2.0。 水速：非沸腾式≮不低于0.3m/s； 沸腾式：沸腾部分≮ 1.0m/s。 四、空气预热器 作用：利用省煤器后排出烟气的热量加热燃烧用空 气，改善燃料着火及燃烧，并降低排烟温度，提高 锅炉效率。 分类：按传热方式分为导热式和再生式 1) 导热式：烟气通过中间壁面连续将热量传给空气 结构：管式空气预热器 51mm×1.5mm或40mm×1.5mm的有缝钢管； 相邻管孔间隙：10mm以上， 上下管板厚：15~25mm，中间管板厚：5~10mm； 冷空气 热空气 烟气 横向节距与管外径之比：1.5~1.9； 纵向节距与管外径之比：1.0~1.2； 烟气流速：10~14m/s? 管子根数保证 空气流速：4.5~7.0m/s?由各流程高度 2）再生式 受热面旋转式： 由转子和固定外壳组成: 扇形板 扇形隔板 受热面板形 烟气 空气 空气 按传动结构分：受热面旋转式和风罩旋转式。 固定外壳：转子流通截面分成烟气通道，和空气通道。 转子：许多扇形小块?分成几个仓格?内装波形板；1~4r/min； 第五节 换热器 作用：将热量从高温流体传给低温流体。 一、分类 按冷热流体接触方式分： 间壁式，直接接触式，蓄热式 循环水冷却塔 喷淋装置 冷却风 冷空气 1．直接接触式： 循环水自塔顶喷淋而下?冷空气自下而上直接接触?将水的热量传给空气加热?使用范围有限 多数情况下，不允许冷热流体直接接触。?不常能。 2．间壁式： 热流体通过固体壁将热量传给冷流体。 如，省煤器、过热器、空气预热器等。 3．蓄热式：利用固体材料的蓄热作用，先让热流体流过固体壁，使热量由热流体传给固体壁；然后冷流体流过固体壁，将固体壁的热量传给冷流体。 适用于流量大的气?气换热场合。 如 空气预热器 二、间壁式换热器的形式及基本构造 分类方法： 按作用分：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器; 按工作介质及其聚集状态换热器分为： 汽—液、液—液，气—液，气—气，汽—气 按工作流体的流动方向分为： 顺流、逆流、错流、混流 按流程数分为：单程和多程换热器 按传热表面几何形状分为： 管壳式、盘管式、螺旋板式、板式、板翘式、翘片管式、热管式、针形、蜂窝形、混合式等。 分类方法之二、三 顺流 逆流 错流 逆错流 先顺后逆平行流 先逆后顺串联混流 单程管壳式 多程管壳式 分类方法之四 盘管式 螺旋板式 板式 板翘式 翘片式 （续） 热管式 针形 蜂窝形 组合形 管壳式结构形式 固定管板式 双套管式 U形管式 浮头式 三、换热器传热计算的基本公式 基本公式：传热方程和热平衡方程 传热方程： 热平衡方程： ?: 冷热流体间的传热量；K：传热系数； F：传热面积； ?t：冷热流体的平均温差； c2、c1: 冷热流体的热容量；?: 换热器热效率=0.98。 ：冷热流体进、出口温度 1 、 1 、 2 、 2 t t t t ￠ ￠ ￠ ￠ ￠ ￠ 换热效率： 热容量c=qm?cv [W/K] qm：质量流量；cv ：定容比热 冷物体获得的热量 热物体释放的热量 冷热流体的温度变化: 与换热器的结构F和传热系数K有关。 即传热量? 传热系数K：对管壳式： ?1、?2：热冷流体的换热系数；?：换热器壁厚； ?：热导率。 对高温气体，换热器内存在对流和辐射换热， 故，需同时考虑，即： ?d：对流换热系数；?f ：辐射换热系数 2 1 1 1 1 a l d a + + = K f d a a a + = 流动