第十四章热偏差和壁温计算.ppt

SIE 王树群 动本091-2 第十四章 受热面热偏差和壁温计算 第一节 热偏差的基本概念 一、热偏差概念 热偏差：并列管组中每根管子的工质焓增不同的现象。 热偏差系数：受热面并联管中个别管子工质焓增与 并联管子的平均焓增的比值。 二、造成热偏差原因 吸热不均 流量不均 结构不均 三、允许热偏差：管壁金属温度达到该金属材料的最高许用值时的热偏差。 四、热偏差危害： 过热器、再热器、强制流动锅炉水冷壁管子超温； 自然循环锅炉发生循环故障。 ★锅炉过热器、再热器、水冷壁、省煤器都为并列管组，都会发生热偏差，但是由于省煤器的温度低，不考虑其偏差影响，故需要减轻过热器、再热器和水冷壁热偏差。 第二节 过热器和再热器的热偏差 一、影响热偏差因素 1.吸热不均 沿烟道宽度方向烟气速度和温度不均匀；图14-1 受热面污染(结渣或积灰); 炉内温度场和速度场不均影响。例如炉膛出口烟气残余旋转影响； 2.流量不均 与联箱连接方式的不同； 图14-2、14-3 并行管重位压头不同；（影响小可忽略） 管径、长度和管子阻力系数不同； 吸热不均引起流量不均。 ★吸热量大的管子，工质比容大，管内工质流量小。 3.结构不均： 管径、管子长度、内部粗糙度。 ★主要因素为流量不均和吸热不均 二、过热器热偏差计算：了解 三、减轻热偏差的措施 过热器和再热器出口段管子几乎在极限温度下工作，许可的偏差不应超过总吸热量的15%； 由于结构和运行原因，受热面热偏差总是存在，故要在结构布置和运行调整中采取措施减轻影响。 1.受热面分级 （分段串联）： 偏差管和平均管出口工质焓差 减小受热面整组焓增，即使偏差系数大，偏差管的焓增值也不会过大；中间混合可减轻影响。图14-4 2.工质流程左右交叉：图14-5 3.合理的联箱与受热面管子连接方式。图14-2、3 4.减少炉膛出口烟温、烟速的左右偏差。 5.沿烟道宽度方向两侧和中间分级布置受热面。图14-1 6.烟道的受热面布置要尽量使烟气通流截面分布均匀，防止因局部流通截面偏大而形成烟气走廊，造成吸热不均。 7.及时吹灰，防止或减少因受热面结渣、积灰引起的吸热不均； 8.屏式过热器采取结构措施减轻热偏差。 第三节 蒸发受热面的热偏差 一、影响因素 （一）吸热不均（热负荷不均）： 炉膛与燃烧器结构；沿高度和宽度不均。图14-6、7 燃料特性； 配风方式； 锅炉负荷； 火焰中心位置； 水冷壁灰污； 水冷壁型式； 水冷壁并列的宽度。 (二）流量不均 1.吸热不均引起流量不均； 2.入口节流阻力影响； 三、减少热偏差的措施 蒸发管允许的热偏差不超过20-40%； 1.在蒸发管进口加装节流圈；对流量分配的影响见图14-9。 节流阻力按照流动多值性、脉动和热偏差中最大阻力选取。 2.采用较高的质量流速； 3.把蒸发受热面分成若干并联管组（管屏）； 减少吸热不均和流量不均，并装置节流圈或节流阀调节流量。 4.减少管组中的工质焓增，并使工质进行中间混合； 5.组织好炉内燃烧，均匀热负荷； 6.防止管内结垢或腐蚀，避免阻力系数偏差。 第四节 受热面壁温计算（了解） 一、均匀受热管的壁温计算 二、不均匀受热管的壁温计算 ★对比均匀受热管，不均匀受热管壁温计算要考虑的影响有哪些？ 1.吸热不均使并列管的热流密度存在偏差； 2.吸热不均、流量不均和结构不均，使并列管之间的工质温度以及传热系数存在偏差； 3.因受热程度不同，管子周界各点存在热流密度不均； 例如水冷壁一面受热、对流受热面正面大于背面。 * Q1＞Q2 * * *