锅炉受热面PPT课件

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1、第二章第二章 火力发电火力发电2.2锅炉设备锅炉设备 2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 目录结构目录结构目录结构目录结构2.2锅炉设备锅炉设备二、二、电厂锅炉常用燃料电厂锅炉常用燃料电厂锅炉常用燃料电厂锅炉常用燃料 三、煤的三、煤的燃烧计算与锅炉热平衡燃烧计算与锅炉热平衡燃烧计算与锅炉热平衡燃烧计算与锅炉热平衡 四、四、煤粉及其制备系统煤粉及其制备系统煤粉及其制备系统煤粉及其制备系统 五、五、煤粉燃烧及燃烧设备煤粉燃烧及燃烧设备煤粉燃烧及燃烧设备煤粉燃烧及燃烧设备 六、锅炉受热面六、锅炉受热面六、锅炉受热面六、锅炉受热面 七、锅炉主要辅助设备七、锅炉主要辅助设备 一

2、、基本概述一、基本概述一、基本概述一、基本概述2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 锅炉受热面：炉膛受热面和对流受热面。锅炉受热面：炉膛受热面和对流受热面。炉膛受热面炉膛受热面炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热为主，对于小型工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换热。对流受热面对流受热面电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、尾部对流受热面（省煤器、空气预热器）2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 锅炉整体布置图锅炉整体布置图冷灰斗冷灰斗燃烧器燃烧器省煤器省煤器屏式过热器屏式过热器一级过热器一级过热器末级过热器末级过热器低温再热器低温再热器高温

3、再热器高温再热器空预器空预器炉膛及水冷壁炉膛及水冷壁2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 冷空气冷空气烟气烟气烟气烟气烟气烟气烟囱烟囱引风机引风机除尘器除尘器空气预热器空气预热器细微灰粒细微灰粒飞灰飞灰（二次风）（二次风）灰渣沟灰渣沟原煤原煤排粉风机排粉风机（一次风）（一次风）烟气烟气烟气烟气给煤机给煤机磨煤机磨煤机燃烧器燃烧器炉膛炉膛水平烟道水平烟道尾部烟道尾部烟道原煤原煤风、粉风、粉风、粉风、粉未燃煤粒未燃煤粒灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣沟灰渣沟排渣装置排渣装置冷灰斗冷灰斗未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒煤、风、烟系统煤、风、烟系统 2.2.62.2.6锅炉受热面锅

4、炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 汽机主凝结水汽机主凝结水水水水水汽水混合物汽水混合物给水泵给水泵省煤器省煤器汽包汽包汽水分离器汽水分离器化学补充水化学补充水汽水混合物汽水混合物下降管下降管下联箱下联箱水冷壁水冷壁上联箱上联箱导汽管导汽管水水水水水水汽水混合物汽水混合物汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽过热蒸汽过热器过热器汽轮机调节级汽轮机调节级汽、水汽、水 系系 统统 2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 一、自然循环原理：依靠下降管中的水和上升管中的汽水混合物之间的密度差作为循环推动力。蒸发受热面的组成：汽包、下降管、水冷壁、联箱1、炉膛受热面、炉膛受热面2.

5、2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 （1）汽包的作用 预热、汽化、过热三个过程的连接枢纽和大致分界点；具有一定的储热能力，可以缓解汽压的变化速度。（1）内部汽水分离装置、蒸汽清洗装置等，提高蒸汽品质。附件：安全门、水位计等，保证汽包安全（2）下降管 将水连续不断地送往下联箱供给水冷壁（3）联箱 汇集、混合、分配工质1、炉膛受热面、炉膛受热面汽包汽包2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 汽包2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 汽包的特点汽包的特点（1）装有测量表计与安全附件，水位是锅炉最主要控制的参数；（2）是锅炉安装中时最

6、重的的部件。480t/h蒸发量的锅炉汽包约重70吨到90吨。（3）制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺用最严格的部件。 1、炉膛受热面、炉膛受热面汽包汽包2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 n汽水分离装置汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中锅水带杂技溶解问题。对中压和次高压锅炉主要是将锅水从蒸汽中分离出来，对高压锅炉除机械携带外，还要控制蒸汽中溶解的硅酸，而对超高压锅炉溶盐问题更重要的是除硅酸外还有氯化钠的溶解。 1、炉膛受热面、炉膛受热面汽包汽包2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 汽包的吊装2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅

7、炉受热面锅炉受热面 水冷壁的作用水冷壁的作用吸收炉内的辐射热,使水部分蒸发形成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构；节省金属，降低造价。1、炉膛受热面、炉膛受热面水冷壁水冷壁2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 水冷壁的结构水冷壁的结构 水冷壁分水冷壁分光管壁、膜式壁光管壁、膜式壁两种两种 膜式壁炉膛气密性好膜式壁炉膛气密性好, ,可减少漏风可减少漏风, ,降降低热损失低热损失, ,提高锅炉效率；有较大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗提高锅炉效率；有较大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；炉墙重量轻，便于采用悬吊结构；可防止管壁超温。量；炉墙重量轻，便于采用悬吊结构；可

8、防止管壁超温。1、炉膛受热面、炉膛受热面水冷壁水冷壁2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 水冷壁的制造锅炉厂2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 水冷壁的吊装2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 过热器过热器的作用：把汽包引出的饱和蒸汽加热成为具有一定过热度的过热蒸汽。再热器再热器的作用： 将汽轮机高压缸排汽重新加热成为具有新汽温度或略低于新汽温度的过热蒸汽。工作条件: 烟气温度高； 蒸汽传热性能差; 材料允许的极限温度接近材料工作温度2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉

9、受热面 一、为何采用过热器和再热器一、为何采用过热器和再热器1提高机组循环效率提高蒸汽压力、温度。提高温度很难，提高压力受到限制，否则排汽湿度过高，因此采用再热器，同时提高循环效率。2保证汽轮机的安全运行若不过热，相当于卡诺循环，采用饱和蒸汽，湿度大，不能满足汽轮机的要求。过热器与再热器为电站锅炉的主要受热面过热器与再热器为电站锅炉的主要受热面。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 二、过热器和再热器的工作特性二、过热器和再热器的工作特性（1）过热器的工作特性）过热器的工作特性管壁对高温蒸汽的对流放热系数较小，传热性能较管壁对高温蒸汽的

10、对流放热系数较小，传热性能较差，对管壁的冷却能力较低；差，对管壁的冷却能力较低；布置在炉膛出口附近，管壁工作温度高；布置在炉膛出口附近，管壁工作温度高；热偏差。热偏差。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 （2）再热器的工作特性）再热器的工作特性再热系统的压降不超过再热蒸汽压力的再热系统的压降不超过再热蒸汽压力的10%；蒸汽对管壁冷却能力差；蒸汽对管壁冷却能力差；对热偏差敏感，管子易超温；对热偏差敏感，管子易超温；布置在烟温较高，热负荷较大的区域，容易超温。布置在烟温较高，热负荷较大的区域，容易超温。二、过热器和再热器的工作特性二、过热

11、器和再热器的工作特性2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 过热器的汽温调节方式：过热器的汽温调节方式：喷水减温 即在高温蒸汽中喷入高纯度的除盐水，水滴的汽化使蒸汽的温度降低。调节喷入的水量，可以达到调节汽温的目的。2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 再热器的吊装2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 三、过热器和再热器的种类三、过热器和再热器的种类n过热器与再热器的结构形式基本相同过热器与再热器的结构形式基本相同过热器与再过热器与再热器的种类热器的种类半辐射式半辐射式对流对流+辐射，稀疏管

12、屏，布置在炉膛的上部辐射，稀疏管屏，布置在炉膛的上部对对流流式式以以对对流流传传热热方方式式为为主主，密密集集蛇蛇型型管管束束，布布置置在在对流烟道对流烟道辐射式辐射式以辐射传热方式为主，布置在炉膛的壁面上以辐射传热方式为主，布置在炉膛的壁面上2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 对流过热器按烟气与蒸汽相对流向的布置方式（a）顺流布置；（b）逆流布置；（c）双逆流布置；（d）串联混合流布置四、布置方式四、布置方式2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 五、对流式过热器和再热器结构特

13、点五、对流式过热器和再热器结构特点p烟气与管内蒸汽的相互流向 顺流，逆流，混合流p蛇型管圈的布置方式 垂直式（布置在水平烟道）优点：吊挂方便，积灰少。缺点：停炉时易发生积水 腐蚀，再起动时，会形成气塞及水击。 水平式：与上相反（布置在垂直烟道）。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 六、辐射过热器六、辐射过热器p定义p 分类布置在炉膛上部，以吸收炉膛辐射热为主的过热器。屏式过热器墙式过热器顶棚过热器包覆墙过热器2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 六、辐射过热器六、辐射过热器2、

14、过热器与再热器、过热器与再热器1采用的原因p 大容量高参数锅炉的过热吸热份额超过50%，300MW以上机组 需考虑辐射式过热器；p 降低炉膛出口烟温；p 布置在高温区可降低金属耗量；p 汽温特性平稳。2. 工作条件p 炉膛热负荷高p 蒸汽冷却效果差p 锅炉起动和低负荷运行时会处于干烧，须有冷却保护措施p 工作条件最差的锅炉受热面2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 七、过热器的系统七、过热器的系统p将不同形式的过热器以最安全、最经济的 方式连接在一起，有各种不同的形式。p考虑的因素（1）经济性：从传热性能出发，省金属。 先对流后辐射，形成总的逆流 温差大，传热最理想。（

15、2）安全性：顺流最安全，使高温介质处于 低温烟区，先辐射后对流。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 七、过热器的系统七、过热器的系统p过热器系统的一般布置规律（1）先通过辐射式过热器。蒸汽在饱和线附近具 有较大的比热容，工质吸收较多热量而温度升高不多，且传热温压大。 （2）将过热器划分为若干段，各段之间采用集箱联接，中间进行交叉混合，保证吸热均匀。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 八、再热器系统与调温八、再热器系统与调温p再热器与过热器布置的原则基本一致，再热器一般均为对流

16、式，分为低温段与高温段，p原则上再热器蒸汽不能采用喷水调温方式（经济性考虑），p只设置事故喷水减温，在汽温过高时采用。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 汽汽 温温 特特 性性 ： 即 汽 温 随 锅 炉 负 荷 变 化 的 规 律 ， 汽 温 调 节 主要是在锅炉变化负荷时进行。对流式过热器与辐射式过热器的汽温特性是相反的p对流式： 随锅炉负荷增加，燃煤量增加，汽温升高；反之降低；p辐射式： 随负荷增加，火焰温度变化不大，辐射热负荷增加不多，但蒸汽流量增加，相当于 每公斤工质的吸热量减少，因此，汽温降低；反之增加。九九、过热器、再热

17、器的汽温特性、过热器、再热器的汽温特性2、过热器与再热器、过热器与再热器锅炉负荷百分比，锅炉负荷百分比，100%过过热热蒸蒸汽汽汽汽温温对流过热器对流过热器锅炉负荷百分比，锅炉负荷百分比，100%过过热热蒸蒸汽汽汽汽温温辐射过热器辐射过热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 希望得到平稳的汽温特性希望得到平稳的汽温特性p设计时采用适当比例的辐射式过热器，则可以达到较平稳的汽温特性，p较小容量的锅炉以对流式过热器为主，p大容量锅炉辐射式过热器比例增加。再热器的汽温变化幅度更大再热器的汽温变化幅度更大p工质进口参数随负荷降低而下降（而过热器入口温度不变），升温幅度大；p再

18、热器多为纯对流式受热面，辐射的比例更小；p再热蒸汽的比热小，对吸热变化更加敏感。2、过热器与再热器、过热器与再热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 锅炉负荷锅炉负荷 蒸蒸汽汽温温度度与与锅锅炉炉负负荷荷之之间间的的关关系系称称之之为为汽汽温温特特性性，采采用用不不同同传传热热方方式式的过热器与再热器，汽温变化特性不同的过热器与再热器，汽温变化特性不同 一、运行中影响汽温的因素一、运行中影响汽温的因素一、运行中影响汽温的因素一、运行中影响汽温的因素 对对流流受受热热面面 锅锅炉炉负负荷荷D D增增加加，流流经经对对流流受受热热面面烟烟速速和和烟烟温温提提高高，工工质质

19、焓焓增增升高，升高，出口蒸汽温度上升，出口蒸汽温度上升，图中曲线图中曲线2 2 辐辐射射受受热热面面 锅锅炉炉负负荷荷D D增增加加，工工质质流流量量和和煤煤耗耗量量B B相相应应增增加加，炉炉内内辐辐射射热热 Q Qf f 并并不不按按比比例例增增多多， Q Qf f /D /D 减减少少，辐辐射射受受热热面面中中蒸蒸汽汽的的焓焓增增减减少少，出口蒸汽的温度下降，出口蒸汽的温度下降，图中曲线图中曲线1 1，炉膛出口烟温因此上升，炉膛出口烟温因此上升 采采用用辐辐射射一一对对流流式式受受热热面面，可可获获得得较较为为平平坦坦的的汽汽温温变变化化特特性性，减减小小汽汽温温调调节节幅度，提高机组对

20、负荷变化的适应性幅度，提高机组对负荷变化的适应性3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 过量空气系数过量空气系数 增增加加，炉炉膛膛温温度度水水平平降降低低，辐辐射射传传热热减减弱弱，辐辐射射受受热热面面出出口口汽汽温温降降低低；对对流流过过热热器器则则由由于于燃燃烧烧生生成成的的烟烟气气量量增增多多，烟烟气气流流速速增增大大，对对流流传传热加强，导致热加强，导致出口过热汽温升高出口过热汽温升高, ,以后者为主以后者为主 给水温度给水温度t tgsgs t tgsgs降降低低，煤煤耗耗量量B B增增加加，炉炉内内烟烟气气量量增增加加，出出口口烟烟温温

21、增增加加，对对流流受受热热面面出口出口蒸汽温度因此升高。蒸汽温度因此升高。辐射式受热面的出口汽温影响不大辐射式受热面的出口汽温影响不大 燃料性质燃料性质 燃燃煤煤中中的的M M和和A A增增加加，烟烟气气容容积积增增大大，烟烟速速提提高高；而而炉炉内内温温度度水水平平降降低低，出出口口烟烟温温升升高高，过过热热器器出出口口汽汽温温升升高高。煤煤粉粉变变粗粗时时，煤煤粉粉在在炉炉内内燃燃烬烬时时间增长，火焰中心上移，间增长，火焰中心上移，导致汽温升高导致汽温升高一、运行中影响汽温的因素一、运行中影响汽温的因素3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 受热

22、面污染情况受热面污染情况 过过热热器器之之前前的的受受热热面面发发生生积积灰灰或或结结渣渣时时，进进入入过过热热器器区区域域的的烟烟温温增增高高，过过热热汽汽温温上上升升；过过热热器器本本身身严严重重积积灰灰、结结渣或管内结垢时，导致汽温下降渣或管内结垢时，导致汽温下降 燃烧器的运行方式燃烧器的运行方式 摆摆动动燃燃烧烧器器喷喷嘴嘴向向下下倾倾斜斜或或多多排排燃燃烧烧器器从从上上排排喷喷嘴嘴切切换换至至下下排排，由由于于火火焰焰中中心心下下移移，会会使使汽汽温温下下降降。反反之之，汽汽温温则会升高则会升高一、运行中影响汽温的因素一、运行中影响汽温的因素3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6

23、锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 运行中规定汽温偏离额定值的波动不能超过一运行中规定汽温偏离额定值的波动不能超过一1010十十5 5 汽温过高，汽温过高，金属的许用应力下降，危及机组的安全运行；金属的许用应力下降，危及机组的安全运行； 汽温下降，汽温下降，循环热效率降低；再热汽温变化过于剧烈，还会引起汽机循环热效率降低；再热汽温变化过于剧烈，还会引起汽机中压缸的转子与汽缸之间的相对胀差变化，汽机振动增大中压缸的转子与汽缸之间的相对胀差变化，汽机振动增大 蒸汽侧调节蒸汽侧调节 通过改变蒸汽热焓调节汽温，主要有喷水减温器通过改变蒸汽热焓调节汽温，主要有喷水减温器 烟烟气气侧侧调调节节 通通

24、过过改改变变锅锅炉炉内内辐辐射射受受热热面面和和对对流流受受热热面面的的吸吸热热量量分分配配比比例例的的方方法法（如如烟烟气气再再循循环环、摆摆动动燃燃烧烧器器）或或改改变变流流经经过过热热器器、再再热器烟气量的方法（如分隔烟气挡板）调节汽温热器烟气量的方法（如分隔烟气挡板）调节汽温 蒸汽调温的主要方式蒸汽调温的主要方式3、气温调节、气温调节二、气温调节二、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 喷喷水水减减温温器器是是将将清清洁洁度度很很高高的的水水直直接接喷喷入入过过热热蒸蒸汽汽中中以以降低汽温降低汽温 喷喷水水减减温温装装置置通通常常安安装装在在过热器连接管

25、道或联箱中过热器连接管道或联箱中 主主要要有有旋旋涡涡式式、多多孔孔喷喷管管式两种式两种 结结构构简简单单、调调节节灵灵敏敏，易易于自动化，可靠性高于自动化，可靠性高三、喷水减温方法三、喷水减温方法3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 四、分隔道挡板四、分隔道挡板 用用挡挡板板将将尾尾部部烟烟道道分分隔隔成成两两个个并并列列烟烟道道，其其一一布布置置再再热热器器，另一侧布置过热器另一侧布置过热器 调调节节布布置置在在受受热热面面后后的的烟烟气气挡挡板板开开度度，可可改改变变流流经经两两烟烟道道的的烟烟气量达到调节再热汽温的目的气量达到调节再热汽温的

26、目的 结结构构简简单单，操操作作方方便便但但延延迟迟较较大大，挡挡板板宜宜布布置置在在烟烟温温低低于于 400 400 O OC C 的区域，以免烧坏的区域，以免烧坏3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 五、烟气再循环五、烟气再循环 采采用用再再循循环环风风机机从从锅锅炉炉尾尾部部低低温温烟烟道道中中( (一一般般为为省省煤煤器器后后) )抽抽出出一一部部分分温温度度为为250250350350O O C C的的烟烟气气，从从炉炉膛膛底底部部( (如如冷冷灰灰斗斗下下部部) )送送回回到到炉炉膛膛，用用以以改改变变锅锅炉炉内内辐辐射射和和对对流流受

27、受热热面面吸吸热热量量的的比比例例，从从而而达到调节汽温的目的达到调节汽温的目的 耗耗电电量量增增大大，风风机机磨磨损损大大。国内多用于燃油锅炉国内多用于燃油锅炉3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 六、改变火焰中心位置六、改变火焰中心位置 摆动式燃烧器摆动式燃烧器 燃燃烧烧器器上上下下摆摆动动土土202030300 0，炉炉膛膛出出口口烟烟温温变变化化约约110110140140，调调温温幅幅度度可可达达40406060。燃燃烧烧器器上上倾倾角角过过大大会会增增加加燃燃料料的的未未完完全全燃燃烧烧损损失失；下下倾倾角过大又会造成冷灰斗的结渣角过大

28、又会造成冷灰斗的结渣 摆动式燃烧器调节再热汽温的同时，会影响到过热汽温摆动式燃烧器调节再热汽温的同时，会影响到过热汽温 锅锅炉炉在在满满负负荷荷运运行行时时，过过热热汽汽温温和和再再热热汽汽温温均均达达到到额额定定值值，过过热热器器减减温温水水量量理理论论上上为为零零；锅锅炉炉负负荷荷下下降降，再再热热汽汽温温下下降降，燃燃烧烧器器向向上上摆摆动动，过过热热汽汽温温随随之之上上升升，需需要要增增加加减减温温水水量量。负负荷荷降降到到50506060额额定定负负荷荷时时，过过热器减温水量达到最大热器减温水量达到最大 停用各层燃烧器停用各层燃烧器 调温幅度较小，一般应与其它调温方式配合使用调温幅度

29、较小，一般应与其它调温方式配合使用 3、气温调节、气温调节2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 4、尾部受热面、尾部受热面省煤器省煤器1、省煤器的作用省煤器的作用: :利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水给水降低排烟温度,提高锅炉效率，节省燃料提高进入汽包的给水温度，改善汽包工作条件取代部分蒸发受热面，降低造价锅炉给水由省煤器进水管送入到省煤器分配集箱，均匀地分配到并列的蛇形管中并由烟气加热，然后送入汇合集箱，再经由连接管送入到锅炉的汽包中，这就是最典型的省煤器流程。 2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 2 2、布置

30、方式、布置方式（尾部烟气流通截面为矩形） 综合考虑蛇型管圈中的水速及管外侧的磨损程度分为：p蛇型管垂直于前墙布置：水速最低，但每根管均会受到磨损。p蛇型管平行于前墙布置：水速最高，仅磨损几根管子，支吊不方便蛇型管平行于前墙，双侧进水布置，水速适中，支吊方便。4、尾部受热面、尾部受热面省煤器省煤器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 （a）鳍片管省煤器 (b)膜式省煤器示意图2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 1.空气预热器的作用:利用锅炉尾部烟气的热量加热燃烧所用的空气降低排烟温度,提高锅炉效率，节省燃料提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、

31、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热类型：表面式管式 再生式回转式4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 2. 气体间的换热方式p 间壁式换热通过壁面的导热，冷热流体不接触p 再生式换热冷热流体轮流接触受热面的蓄热元件，也称为蓄热式p 直接混合式冷热流体直接混合交换热量。3. 空气预热器的分类4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器管式空气预热器管式空气预热器回转式空气预热器回转式空气预热器热管式空气预热器热管式空气预热器受热面回转式空气预热器受热面回转式空气预热器风罩回转式空气预热器风罩回转

32、式空气预热器（基于间壁式换热）（基于间壁式换热）（基于再生式换热）（基于再生式换热）2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 管式空气预热器管式空气预热器多在中小锅炉上使用，它由许多薄壁钢管装在上、下管板和中间管板上形成管箱。一般常采用立式布置，烟气在管内纵向流动，空气从管间的空间横向绕流过管子，两者成交叉流动，中间管板的作用是分割空气流程。管式空气预热器可以把空气加热到400左右。 管式空气预热器图烟气排烟冷空气热空气4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 （1）管式预热器布置方式）管式预热器布置方式垂直

33、布置 烟气管内纵向冲刷，空气管外横向冲刷，须满足烟气及空气流速的不同要求。水平布置 烟气在管外，空气在管内，可以提高壁温、减轻金属腐蚀；采用较少。 锅炉容量增大，管式空气预热器体积增加，锅炉尾部布置困难（2）管式预热器特点）管式预热器特点 结构简单、制造方便、安装方便、检修方便、 工作可靠、漏风小；但结构尺寸大、金属用量大。4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 回转式空气预热器回转式空气预热器：烟气和空气交替地通过中间载热体（常为金属介质），当烟气流过时，热量由烟气传给受热面金属，并被金属载热体蓄积起来，然后空气通过受热面时

34、，金属载热体就将蓄积的热量释放出来传给空气。这样周而复始连续不断地循环工作，加热空气。4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 这种空气预热器由转动的转子和固定的外壳组成，转子内分成许多扇形小块，扇形小块又分成仓格，内装满波形板。固定在外壳上的扇形顶板及底板把转子流通截面分为烟气流通区和空气流通区两部分，并分别与外壳上、下部的烟道以及风道相联。转子旋转一周即完成一个传热过程，烟气流通时把波形板加热，空气流通时波形板被空气冷却。 1转子；2轴；3齿条；4齿轮；5烟气入口； 6烟气出口；7空气人口；8空气出口；9隔板；10过渡区；1

35、1密封2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 大型电站锅炉均采用回转式空气预热器大型电站锅炉均采用回转式空气预热器两种结构：受热面旋转式（用的较多）风罩旋转式l优点：尺寸小，重量轻，制造水平要求高；l烟气侧腐蚀小，受热面温度高，允许有较大磨损量和腐蚀量，检修方便。l缺点：存在漏风，结构复杂，耗电大。4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 蓄热元件波纹板2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 管式空气预热器和回转式空气预热器的比较：管式空气预热器和回转式空气预热器的比较：项项 目目管式

36、空气预热器管式空气预热器回转式空气预热器回转式空气预热器结结 构构尺寸大，金属用量大尺寸大，金属用量大尺寸小，结构紧凑，尺寸小，结构紧凑，节省钢材节省钢材漏漏 风风小（不超过小（不超过5%）大（正常大（正常810%，密，密封不好达封不好达30%）检修维护检修维护方便，但需经常更换方便，但需经常更换工作量大，但受热面工作量大，但受热面更换周期长更换周期长使用范围使用范围中、小容量的锅炉中、小容量的锅炉大型电厂锅炉大型电厂锅炉2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 4.漏风漏风 漏风的原因漏风的原因间隙漏风间隙漏风：空气侧的压力高于烟气侧的压力，在：空气侧的压力高于烟气侧的压

37、力，在压差作用下空气通过转子和静止的外壳之间的间压差作用下空气通过转子和静止的外壳之间的间隙漏入烟气中。隙漏入烟气中。携带漏风携带漏风：旋转的受热面将存在于传热元件空隙：旋转的受热面将存在于传热元件空隙间的空气或烟气携带到烟气侧和空气侧。间的空气或烟气携带到烟气侧和空气侧。4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 漏风的危害漏风的危害使送风机和引风机电耗增大使送风机和引风机电耗增大锅炉出力下降，低温腐蚀加剧，不安全也不经济。锅炉出力下降，低温腐蚀加剧，不安全也不经济。严重时严重时如何减小漏风？如何减小漏风？采用径向密封、环向密封

38、和轴向密封。采用径向密封、环向密封和轴向密封。4.漏风漏风4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 5.尾部受热面的布置方式尾部受热面的布置方式单级布置n管式预热器的热空气温度低于280时采用，n大型锅炉采用单级回转式空气预热器的布置双级布置n管式预热器为了获得较高的热空气温度，n（采用双级的原因：烟气热容量大于空气热容量，空气温度上升速度比烟气温度下降得快）n为保证上级空气预热器上管板的安全，n必须在空气预热器之间夹一级省煤器，省煤器也为双级布置（省煤器结构复杂）。4、尾部受热面、尾部受热面空气预热器空气预热器2.2.62.2

39、.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题v 水冷壁的结渣水冷壁的结渣v 锅炉受热面的积灰锅炉受热面的积灰v 锅炉受热面的锅炉受热面的低温腐蚀低温腐蚀v 锅炉受热面的锅炉受热面的磨损磨损 2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 一、水冷壁的结渣一、水冷壁的结渣 结渣的产生结渣的产生 液态的渣粒在凝固之前冲刷水冷壁或炉墙形成，结渣是自动加剧过程液态的渣粒在凝固之前冲刷水冷壁或炉墙形成，结渣是自动加剧过程 结渣的危害结渣的危害 受受热热面面吸吸热热减减少少，炉炉温温升升高高，水水冷冷壁壁高高温温腐腐蚀蚀；燃燃烧烧工工况况恶

40、恶化化；燃燃料料消消耗量增加；耗量增加； 炉膛出口烟温及排烟温度升高炉膛出口烟温及排烟温度升高, ,过热蒸汽超温；降低锅炉出力和效率；过热蒸汽超温；降低锅炉出力和效率；大大块块焦焦渣渣自自行行脱脱落落时时可可能能压压灭灭炉炉膛膛火火焰焰，导导致致熄熄火火，并并会会砸砸坏坏冷冷灰灰斗斗水水冷壁管，造成设备损坏；冷壁管，造成设备损坏；造成烟通的局部堵塞，增加烟道阻力和引风机的负荷，使厂用电增大造成烟通的局部堵塞，增加烟道阻力和引风机的负荷，使厂用电增大 水冷壁水冷壁管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受

41、热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 一、水冷壁的结渣一、水冷壁的结渣影响水冷壁结渣因素影响水冷壁结渣因素煤质特性煤质特性煤灰熔点温度煤灰熔点温度STST低，灰粒向水冷壁运动过程中没有凝固，易形成结渣低，灰粒向水冷壁运动过程中没有凝固，易形成结渣高灰粘度的煤灰一旦在炉内形成结渣，会高灰粘度的煤灰一旦在炉内形成结渣，会自动加剧自动加剧 炉内温度与空气动力场炉内温度与空气动力场切圆直径偏大，火焰偏斜、贴壁或冲墙形成炉内局部结渣切圆直径偏大，火焰偏斜、贴壁或冲墙形成炉内局部结渣燃烧器区域壁面热负荷燃烧器区域壁面热负荷q qrrrrq qrrrr较大，燃烧器区域

42、释放的热量大，炉温高，易引起炉内结渣较大，燃烧器区域释放的热量大，炉温高，易引起炉内结渣卫燃带卫燃带 敷设敷设卫燃带的炉膛炉温较高，易在粗糙卫燃带壁面上形成结渣卫燃带的炉膛炉温较高，易在粗糙卫燃带壁面上形成结渣5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 一、水冷壁的结渣一、水冷壁的结渣水冷壁结渣的防治水冷壁结渣的防治 选择适当的炉膛热强度及切圆直径；选择适当的炉膛热强度及切圆直径；避免炉内温度过高避免炉内温度过高 组织良好的空气动力场，组织良好的空气动力场，避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局部温度过高避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局

43、部温度过高 保保持持适适当当的的过过剩剩空空气气量量，过过剩剩空空气气量量大大，炉炉膛膛出出口口气气温温升升高高；过过剩剩空空气气量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度降低，促进炉内结渣量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度降低，促进炉内结渣 避免锅炉超负荷运行避免锅炉超负荷运行 采用采用适当的煤粉细度，适当的煤粉细度，提高煤粉的均匀度提高煤粉的均匀度 加强运行监视，加强运行监视，及时吹灰、清渣及时吹灰、清渣炉炉膛膛结结渣渣，煤煤耗耗量量增增加加，炉炉膛膛出出口口烟烟气气温温度度升升高高，蒸蒸汽汽温温度度升升高高且且减减温温水量增大，锅炉排烟温度升高；水量增大，锅炉排烟温度升高

44、；炉膛出口结渣时，炉膛的负压值减小，严重时甚至会出现正压炉膛出口结渣时，炉膛的负压值减小，严重时甚至会出现正压5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 p熔渣熔渣结渣结渣原因：飞灰呈熔融状的黏性颗粒黏附在管壁上；位置：炉膛受热面及高温对流受热面的入口处，p高温黏结灰高温黏结灰原因：钠、钾、钙、硅等氧化金属在高温环境中发生氧化物的升华，氧化 金属呈分子状态冷凝在受热面上，与烟气中SO3形成硫酸盐，有黏性，大量捕捉飞灰，位置：炉膛受热面及高温对流受热面。p低温黏结灰低温黏结灰原因：飞灰与冷凝在受热面上的硫酸溶液形成水泥状物质，呈

45、硬结状，堵死，并加重低温腐蚀。位置：空气预热器受热面p松散积灰松散积灰原因：飞灰中10-20微米颗粒，冲刷管束时，背风区产生旋涡，进入旋涡区的灰颗粒分子吸附力大于其质量，在静电力、表面粗糙度作用下，积灰最后达到平衡状态。易清除，与烟气流速有关。位置：省煤器受热面二、锅炉受热面的积灰二、锅炉受热面的积灰积灰的几种形态积灰的几种形态5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 锅炉的设计中，往往出现对灰垢热阻估计不准确造成设计与运行的差距，受热面过多或不足，锅炉运行中，燃烧煤种发生较大的变化造成锅炉出力不足或超温，目前主要依靠经验积

46、累数据。二、锅炉受热面的积灰二、锅炉受热面的积灰积灰对锅炉传热设计的影响积灰对锅炉传热设计的影响5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 二、锅炉受热面的积灰二、锅炉受热面的积灰影响因素影响因素飞灰粒径：沉积灰粒的主要粒径范围1030m烟气流速：流速在2.53m/s时，易积灰； 一般，流速应不低于6m/s管子的排列方式：错排：气流扰动大， 不易积灰顺排：易积灰5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 露点：烟气中的水蒸汽开始凝结的温度烟气中的水蒸气：50左

47、右烟气中的硫酸蒸汽：140160，且煤的含硫量越高，酸露点越高解决方法：提高空气预热器受热面的壁温：增设暖风器（用汽轮机抽汽，在空气预热器前加热空气）冷端受热面采用耐腐蚀材料：考登钢corten、ND钢降低过量空气系数，减少漏风三、锅炉受热面的低温腐蚀三、锅炉受热面的低温腐蚀5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 温温度度较较低低的的尾尾部部烟烟道道，具具有有一一定定硬硬度度和和速速度度的的灰灰粒粒对对管管壁壁产产生的磨损为冲击磨损，它是冲刷磨损与撞击磨损的综合结果生的磨损为冲击磨损，它是冲刷磨损与撞击磨损的综合结果四、锅

48、炉受热面的磨损四、锅炉受热面的磨损影响因素影响因素 磨损严重部位磨损严重部位 倒倒U U型锅炉尾部烟道靠近后墙部分省煤器蛇形管型锅炉尾部烟道靠近后墙部分省煤器蛇形管 影响磨损的主要因素影响磨损的主要因素 烟气流速烟气流速w wy y 磨损量近似与磨损量近似与w wy y 的的3.33.3次方成正比次方成正比 管子的排列方式管子的排列方式 烟气横冲错列第二排管子磨损最大烟气横冲错列第二排管子磨损最大 灰灰粒粒特特性性与与浓浓度度 锐锐利利有有棱棱角角、大大直直径径高高比比重重、高高浓浓度度灰灰粒粒磨磨损大损大 烟气走廊烟气走廊 烟速高，磨损大烟速高，磨损大 磨损使受热面管壁变薄磨损使受热面管壁变

49、薄 强度下降，易发生泄露、爆管强度下降，易发生泄露、爆管5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 四、锅炉受热面的磨损四、锅炉受热面的磨损防磨措施防磨措施 合理选择烟气流速合理选择烟气流速( (表表7-2)7-2) 减减少少烟烟气气中中飞飞灰灰浓浓度度与与烟烟速速分分布不均匀系数布不均匀系数 降低煤粉细度降低煤粉细度R R9090 采用膜式或肋片式省煤器采用膜式或肋片式省煤器 磨磨损损严严重重部部位位加加装装防防磨磨装装置置，如如防防磨磨板板a a），阻阻流流板板b b），护护瓦瓦c c）、）、d d），），防磨条防磨条e

50、e）等）等5、锅炉受热面烟侧运行问题、锅炉受热面烟侧运行问题2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 目录结构目录结构目录结构目录结构2.2锅炉设备锅炉设备二、二、电厂锅炉常用燃料电厂锅炉常用燃料电厂锅炉常用燃料电厂锅炉常用燃料 三、煤的三、煤的燃烧计算与锅炉热平衡燃烧计算与锅炉热平衡燃烧计算与锅炉热平衡燃烧计算与锅炉热平衡 四、四、煤粉及其制备系统煤粉及其制备系统煤粉及其制备系统煤粉及其制备系统 五、五、煤粉燃烧及燃烧设备煤粉燃烧及燃烧设备煤粉燃烧及燃烧设备煤粉燃烧及燃烧设备 六、锅炉受热面六、锅炉受热面六、锅炉受热面六、锅炉受热面 七、锅炉主要辅助设备七、锅炉主要辅助设

51、备 一、基本概述一、基本概述一、基本概述一、基本概述2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 任务：给锅炉连续送入燃料燃烧所需空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证燃烧的正常进行送风机克服从空预器至燃烧器整个风程上的阻力，将空气送入炉内引风机克服从炉膛至除尘器整个烟程上的阻力，将烟气经烟囱排向大气烟囱利用外界冷空气与烟囱内的热烟气的密度差所产生的引力进行自然通风风道、烟道1、通风设备、通风设备2.2.7锅炉主要辅助设备锅炉主要辅助设备 2.2.62.2.6锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 静电除尘器除尘效率99%烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带负电荷，然后烟气进入设置多层集尘板的电除尘器通道。由于带负电荷烟尘与阳极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在集尘上，定时打击，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。 2、除尘设备、除尘设备2.2.7锅炉主要辅助设备锅炉主要辅助设备