第十二章 锅炉机组的设计和布置.ppt

动本081-2 动本091-2 第十二章 锅炉机组的设计和布置 第一节 锅炉热力计算的程序和方法 第二节 主要设计参数的选择 第三节 影响锅炉布置的因素 第四节 锅炉的典型布置 第一节 锅炉热力计算的程序和方法 一、热力计算分类 1、设计计算： 根据给定的锅炉容量、参数和燃料特性，确定锅炉机组的炉子尺寸和各部件的受热面积，并确定燃料消耗量、锅炉效率、各受热面交界处的温度等参数。 2、校核计算： 根据锅炉容量、参数和燃料特性，按锅炉机组结构和尺寸，确定各受热面交界处的介质温度、烟气温度、燃料消耗量、锅炉效率等参数。 二、计算方法 1、预先假定排烟温度和热空气温度，确定锅炉的热损失、锅炉效率及燃料消耗量。 2、炉膛计算，确定炉膛出口温度及其吸热量。 3、各受热面的计算，确定各受热面的烟温、介质温度。 第二节 主要设计参数的选择 一、炉膛出口烟温 （1）位置： 只有后屏受热面的大容量锅炉，炉膛出口烟气温度是指后屏进口的烟温。 没有后屏的中小容量锅炉，炉膛出口烟气温度一般指凝渣管前的烟温。 设置前屏（分隔屏、大屏）和后屏的锅炉，炉膛出口烟气温度为屏区入口界面的烟温。 ★见图11-3 （2）选取： 炉膛出口烟温过高，即炉内的辐射受热面布置太少，会使出口处对流受热面结渣。炉膛出口烟温过低，即炉内的辐射受热面布置太多，会使炉温降低，影响燃烧。 炉膛出口烟温不应超过变形温度t1，以防止对流受热面结渣。 二、排烟温度 （1）排烟温度的选择是一个技术经济问题。 排烟温度低，排烟热损失减少，热效率提高，节约燃料，降低运行费用。排烟温度低，尾部受热面金属消耗量增加，投资费用增加。 （2）考虑低温受热面的工作可靠性问题------低温腐蚀 见表 12-1 三、热空气温度 热空气温度的选择主要应保证燃料的燃烧，同时还受到空预器受热面积和尾部受热面布置的影响。 见表12-2 四、工质的质量流速 原则： 冷却条件（传热）：保证一定的质量流速，保证冷却效果； 阻力（压降）：流速快，阻力大，压降大。 处于高温烟气区的受热面的热负荷大，蒸汽质量流速应该较高。 见表12-3 五、烟气速度 原则：综合考虑传热、流动阻力、积灰、磨损等几个因素选取。 （1）靠近炉膛出口区域，10-12m/s以上 (烟气温度较高，灰粒较软，受热面的磨损不明显) （2）烟温低的区域，小于9m/s (当烟气温度降到600-700℃以下时，灰粒变硬， 磨损加剧，烟气流速不宜高于9m/s。) （3）不宜低于6m/s,防止管束积灰。 第三节 影响锅炉布置的因素 一、蒸汽参数 给水在锅炉中所吸收的总热量可分为预热热、汽化热和过热热。由水蒸气性质可知，随压力的增加，汽化热减少，到达临界压力后，汽化热减少为0，而预热热、过热热则相应增加。 见表5-1 二、锅炉容量 蒸汽参数越高，锅炉容量越大。 一般来说，锅炉容量D与燃料消耗量B呈线性关系。 假定炉膛断面热负荷不变 A=WD∝BQar,net ∝Dsh 炉膛断面面积增加与锅炉容量的增加呈正比关系，即 炉膛宽度W和深度D正比于D1/2。 假定炉膛壁面热负荷不变 炉膛高度h正比于D1/2。 Vf≈WDh∝Dsh3/2 炉膛容积正比于D3/2。 随着容量增加，炉膛容积增加最快，而炉膛断面和壁面面积增加较慢。 三、燃料 1、挥发分 ① Vdaf低的煤，一般不容易着火和燃尽，qv取得小些，炉膛容积V大些，炉膛断面A较小，高度H增大。以保证足够的停留时间和炉温。------瘦高型。 ② 稳燃措施：热风送粉、较高的热空气温度、卫然带、 W型燃烧方式。 2、水分 ① 水分Mar↑→炉温Tb ↓→炉内辐射换热量Qf↓→对流吸热量Qd↑ ② 要求较高的热空气温度。 （3）灰分 灰分Aar ↑→磨损↑→采用较低的烟气流速↓。 灰熔点↑→qA ↓qB ↓qv ↓ （4）硫分 硫分Sar ，影响低温受热面和高温受热面腐蚀。 四、热空气温度 锅炉燃用的燃料要求热空气温度大于350℃，空预器单级布置不能满足要求，采用双级布置，与省煤器交错布置。 见图12-2 第四节