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1、 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 第十一章 锅炉的设计参数选择和整体布置 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 n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: n(1)固态排渣炉炉壁和受热面结渣; n(2)液体排渣炉膛内不能充分形成流渣; n(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; n(4)水冷壁内工质的膜态沸腾或水循环不良; n(5)高温腐蚀; n(6)机械未完全燃烧热损失; n(7)形成CO和H而引起不完全燃烧热损失
2、。 2炉膛断面热负荷 n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; n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。 n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 n燃烧器区域的壁面热强度 n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 n选择炉膛容积热负荷的数值,确定所需要的炉膛容积 n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 n炉膛出口烟气温度
3、指炉膛出口截面上的温度平均值FEGT, n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 n计算一般在12001400 二、锅炉的排烟温度 n1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; n2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,
4、热空气温度不高; 四、锅炉给水温度 n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; n锅炉压力越高,给水温度越高; n中压:170,高压:215 ,超高压:250 ,亚临界:280 。 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 第十一章 锅炉的设计参数选择和整体布置 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 n蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质。 一、蒸汽参数和容量 n电站锅炉的参数与容量是对应增加
5、或减少的。 n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; n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7075%。 n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: n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; n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: n过热热量及再热热量明显增加,蒸发热减少, n炉膛辐射换热量
6、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, n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: n情况比高压更严重。 5超临界 n蒸发受热面完全消失。直流锅炉是唯一的方式。 二、燃料性质 n决定: n热空气温度(尾部受热面的布置); n炉型; n燃烧方式; n排渣方式; n制粉系统; 1、热空气温度 n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, n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) nW型火焰锅炉 3、燃烧方式 n墙式燃烧(旋流燃烧器) n切圆燃烧(直流燃烧器) n流化床燃烧方式 4、排渣方式 n固态排渣炉 n液态排渣炉 5、制粉系统;