第10章 锅炉整体布置.ppt

第十章 电站锅炉本体设计与布置; 锅炉本体的典型布置;一、锅炉本体的典型布置： Π型布置：应用范围最广的炉型。由垂直柱体炉膛、水平烟道和下行对流烟道组成。 Π型布置锅炉和厂房的高度较低，送引风机、除尘器等笨重设备可作低位布置（建筑在地面），减轻了厂房和锅炉构架的负载。;水平烟道中，可以采用简便的悬吊式受热面。 烟气在竖井中向下流动，受热面易于布置成逆流传热方式，并使尾部受热面检修方便。 占地面积大，烟道转弯易引起烟气速度场和飞灰浓度场不均匀，影响传热性能，并造成受热面的局部磨损。;2. Γ型布置：取消了Π型布置中的水平烟道，保留垂直柱体炉膛和下行对流烟道。 Γ型布置节省钢材，节约占地面积。 尾部受热面与Π型布置一样，完全采用悬吊结构。 一般搭配使用回转式空预器，不能使用管式空预器。;3. 塔型布置：对流烟道布置在炉膛的上方，锅炉垂直向上发展，取消了不宜布置受热面的转向室。 塔型布置锅炉炉墙表面和占地面积均较小。 对流烟道有自身通风作用，烟气阻力比Π型布置小。 过热器和再热器采用水平布置，易于清除管内沉积物，便于进行酸洗。;炉膛上部对流受热面内，烟气速度场和温度场分布较均匀，减小了流场不均匀造成的热偏差，有利于提高金属材料的安全裕度。 烟气在对流受热面中不改变流动方向，烟气中的飞灰不会因离心力而集中造成受热面的磨损，对于多灰燃料非常有利。;塔型布置的锅炉高度过大，过热器、再热器和省煤器都布置的很高，汽水管道较长。 空预器、送引风机、除尘器等都采用高位布置（布置在锅炉顶部），加重了锅炉构架和厂房的负担，使造价提高。;;二、影响锅炉本体布置的因素 蒸汽参数：对锅炉本体布置有重大影响，不但对炉型的选择有决定性影响，还影响到锅炉受热面的布置。 　参数的变化使锅炉内加热、蒸发和过热吸热量的比例发生变化。随参数的提高，蒸发吸热比例下降，过热吸热比例大幅度提高，这直接影响到省煤器、水冷壁、过热器及再热器在炉内的布置。;中压锅炉：蒸发吸热比例较高，加热和过热吸热比例较少，一般用布置在炉膛中的水冷壁即可满足蒸发吸热的要求。 高压锅炉：蒸发吸热比例减少，过热吸热比例提高，炉膛内燃料燃烧放出的辐射热供给蒸发吸热绰绰有余，有必要将一部分过热器移入炉内，如顶棚过热器、布置在炉膛出口处的屏式受热面。并开始布置再热器。 超高压锅炉：蒸发吸热比例大幅减小，过热吸热比例大幅提高。必须将更多的受热面移入炉内，开始放置前屏过热器，再热器一般位于水平烟道后部和尾部烟道上部。;亚临界压力锅炉：过热吸热比例进一步增大，过热器和再热器受热面积需进一步增加。在减少水冷壁面积的同时，再热器的布置向炉膛发展。 超临界压力锅炉：只能采用直流锅炉，不存在蒸发受热面。 2. 锅炉容量：锅炉容量与蒸汽参数一般同向变化，即大容量的锅炉，一般蒸汽参数也高。 随锅炉容量增大，炉膛的几何尺寸呈现非线性增大，并且炉膛容积的增幅大于炉膛截面积的增幅。;随锅炉容量增大，炉墙面积的增加落后于锅炉容量的增大，水冷壁面积增加较慢，炉膛出口烟温提高。为了保证炉膛出口烟温不至过高，可采用双面水冷壁或在炉膛上部布置较多的屏式受热面。 随锅炉容量增大，烟气容积增幅超过炉膛几何尺寸的增幅，为了保持对流烟道内的烟气速度不至过高，锅炉对流烟道的尺寸可以接近甚至超过炉膛尺寸。但对流烟道尺寸过大易造成烟气流场不均，因此可采用T型布置，炉膛两侧都有对流烟道，每侧的对流烟道尺寸缩小，保证烟气流场均匀。 大容量锅炉的过热器和再热器采用更多并列管数管圈。;　蛇形管的结构;3. 燃料：燃料的种类和性质对锅炉布置影响较大。固体燃料的挥发分、水分、灰分、硫分含量及灰分的性质等都会影响锅炉的布置。 挥发分：挥发分低的煤，不易着火和燃尽，因此炉膛容积热负荷取小些，炉膛截面热负荷取较大，炉膛呈瘦高状，既保证了煤粉在炉内的停留时间，又保持燃烧器区域的高温，同时有利于尾部烟道的合理布置。同时敷设卫燃带。 水分：水分增大会引起炉膛温度下降，使炉内辐射传热量减小，对流吸热量增大。水分多的煤要求较高的热风温度，一般采用热风送粉系统，同时需增大空预器的受热面积。;灰分：灰分增多会加剧对流受热面的磨损，尤其是烟气转弯的局部地方。应采用较低的烟气速度。锅炉可采用塔型或半塔型布置，烟气在对流烟道中不改变流动方向，对减少受热面磨损有利。 灰分的性质：主要是灰熔点和灰成分。灰熔点影响炉膛出口烟气温度的选择，进而影响炉膛内辐射吸热量与对流吸热量的比例，也影响受热面的结构尺寸。 硫分：对锅炉低温腐蚀和高温腐蚀均有影响，因此也需注意受热面的布置。; 锅炉主要设计参数的选择;　qV过大： 锅炉容量一定，则炉膛容积过小，造成煤粉气流在炉膛停留时间τ过小，造成不完全燃烧，q3、q4↑。 炉膛容积↓，水冷壁面积↓，炉温和炉膛出口烟气温度↑，易结渣；排烟温度↑，q2↑。 　qV过小