第一篇锅炉主要设计参数选择第二篇影响锅炉受热面布置.ppt

第一节 锅炉的主要设计参数选择 第二节 影响锅炉受热面布置的主要因素及其影响规律 第一节 锅炉的主要设计参数选择一、炉膛主要设计参数的选择 （一）炉膛容积热负荷、截面热负荷与辐射热负荷 1．炉膛容积热负荷 决定燃料在炉膛内的停留时间和炉膛内的温度水平，并受以下限制： (1)固态排渣炉炉壁和受热面结渣； (2)液体排渣炉膛内不能充分形成流渣； (3)水冷壁辐射传热热负荷过高而导致水冷壁管金属温度 过高； (4)水冷壁内工质的膜态沸腾或水循环不良; (5)高温腐蚀； (6)机械未完全燃烧热损失; (7)形成CO和H而引起不完全燃烧热损失。 2．炉膛断面热负荷 反映了炉膛内的温度水平，其数值的选择直接影响所确定的炉膛形状和尺寸； 断面热负荷过高，将没有足够的受热面吸收燃烧器区域燃料燃烧热量，局部温度过高，引起燃烧器附近区域结渣。 固态排渣煤粉炉，当灰熔融温度较高时,取较高的数值，对灰熔融温度较低的煤,应适当降低。 3．炉膛辐射热负荷 燃烧器区域的壁面热强度 炉膛辐射受热面热负荷：单位炉膛辐射受热面吸收炉内辐射热量的平均值 炉膛容积热负荷和炉膛断面热负荷统计值 （二）炉膛结构尺寸及容积 选择炉膛容积热负荷的数值，确定所需要的炉膛容积 由推荐的炉膛断面热负荷计算断面尺寸 （三）炉膛出口烟气温度 炉膛出口烟气温度指炉膛出口截面上的温度平均值FEGT， 兼顾炉膛工作的可靠性和技术经济 1、受到燃料灰分结渣条件的限制 2、炉膛出口烟温低,意味着炉膛内平均温度水平降低， 3、表示辐射吸热和对流吸热间的比值 4、关系到高温对流受热面的管壁金属温度 计算一般在1200℃~1400℃ 二、锅炉的排烟温度 1．经济性——锅炉热效率（燃料消耗量）与金属 的消耗量，以及阻力消耗费用总和最小； 2．可靠性—防止或减轻低温腐蚀； 三、热空气温度 1）满足燃料着火与稳定燃烧，不必太高，否则金属消耗增加，阻力增加； 2）煤的干燥与粉碎； 3）液态排渣炉的造渣要求热空气温度高； 4）燃油和燃气炉采用空气预热器主要是为了降低排烟温度，热空气温度不高； 四、锅炉给水温度 与电厂的热力系统密切相关，发电机组均采用回热循环，提高发电效率， 锅炉压力越高，给水温度越高： 中压：170C，高压：215C，超高压：250C，亚临界：280C。 五、工质的流速 阻力损失和受热面的有效冷却； 六、烟气流速 烟气侧的阻力损失、受热面的传热系数和受热面的磨损等。 第一节 锅炉的主要设计参数选择 第二节 影响锅炉受热面布置的主要因素及其影响规律 第二节 影响锅炉受热面布置的主要因素及其影响规律 主要影响因素 蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质。 一、蒸汽参数和容量 电站锅炉的参数与容量是对应增加或减少的。 随着锅炉参数（或容量）的增加，水蒸气性质相应变化，锅炉各受热面沿烟气流程上的布置以及相互间的热量分配变化很大； 锅炉的工程放大十分复杂。 1．低压时： 蒸发受热面所占的比例最大，达到70~75%。 除炉膛壁面上布置的全部受热面均作为水冷壁蒸发受热面外，还需在炉膛以外布置对流管束或采用沸腾省煤器。 2．中压时： 蒸发热量减少至65%，过热热量20%。不必采用对流管束，只有少数几排凝渣管，还可以用沸腾式省煤器； 炉膛的辐射换热量基本满足蒸发热，省煤器不可少，由于给水温度提高，空气预热器不可少。 3．高压时： 过热热量及再热热量明显增加，蒸发热减少， 炉膛辐射换热量富裕，水冷壁受热面不足以将炉膛出口烟温降低到合理的数值， 省煤器可以有一定的欠焓，但仍需将过热器向炉膛出口移动，或采用辐射式过热器。 4．亚临界： 情况比高压更严重。 5．超临界 蒸发受热面完全消失。直流锅炉是唯一的方式。 二、燃料性质 决定了： 热空气温度（尾部受热面的布置）； 炉型； 燃烧方式； 排渣方式； 制粉系统； 1、热空气温度 在采用管式空气预热器时，对热空气温度要求高时，锅炉的尾部必须采用双级布置， 大容量现代锅炉均采用回转式空气预热器，为蓄热式热交换，传热效率高，不存在最小温差问题，均采用单级布置。 2、炉型 n型炉（最常见） W型火焰锅炉 3、燃烧方式 墙式燃烧（旋流燃烧器） 切圆燃烧（直流燃烧器） 流化床燃烧方式 4、排渣方式 固态排渣炉 液态排渣炉 5、制粉系统； * * 第十一章 锅炉的设计参数选择和整体布置 第十一章 锅炉的设计参数选择和整体布置