最新電站鍋爐受熱面與整體布置

1、 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理第7章 電站鍋爐受熱面與整體布置 電站鍋爐的受熱面包括蒸發(fā)受熱面(主要為水冷壁)、過熱器、再熱器、省煤器以及空氣預(yù)熱器。 7.1 水 冷 壁 7.1.1 水冷壁的工作特點(diǎn)及作用 強(qiáng)化傳熱，減少鍋爐受熱面面積。 降低高溫對(duì)爐墻的破壞作用，起保護(hù)爐墻的作用。 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 防止?fàn)t墻結(jié)渣。 懸吊爐墻。 吸收爐內(nèi)輻射熱，使水冷壁管內(nèi)熱水汽化，產(chǎn)生飽和蒸汽。 由于爐膛中高溫火焰中心溫度高達(dá)1 5001 600 ，水冷壁輻射換熱約占總換熱量的95。 7.1.2 水冷壁的結(jié)構(gòu)及布置 7.1.3 直流鍋爐蒸發(fā)受熱面的結(jié)構(gòu)型式 熱能動(dòng)力工程專

2、業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.1 膜式水冷壁結(jié)構(gòu)圖7.2 水平剛性梁結(jié)構(gòu) 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.3 內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu) 1)一次垂直上升管屏 2)爐膛下部多次上升、上部一次上升管屏 3)螺旋式水冷壁管屏 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.4 1 025 t/h亞臨界壓力直流鍋爐1前屏過熱器；2后屏過熱器；3高溫過熱器；4第二級(jí)再熱器；5第一級(jí)過熱器；6低溫再熱器引出管；7低溫過熱器；8省煤器；9調(diào)節(jié)擋板；10空氣預(yù)熱器 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.5 fw型直流鍋爐爐膛受熱面布置圖1回路1，爐膛底部；2回路2，爐膛下部前墻和兩側(cè)墻(前部)；3回

3、路3，爐膛下部兩側(cè)墻(中間)；4回路4，爐膛下部后墻和兩側(cè)墻(后部)；5回路5，爐膛上部四側(cè)；6回路6，對(duì)流煙道各側(cè)；7頂棚 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.6 螺旋管圈的幾何原理 4)超臨界鍋爐水冷壁結(jié)構(gòu)實(shí)例 (1)水冷壁結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (2)過渡水冷壁結(jié)構(gòu)和布置 (3)支撐結(jié)構(gòu) 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.7 dg1900/25.4-2型鍋爐過渡水冷壁布置 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.8 螺旋盤繞水冷壁剛性梁結(jié)構(gòu) 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 垂直水冷壁剛性梁 螺旋水冷壁剛性梁 (4)水冷壁的爐墻結(jié)構(gòu)圖7.9 垂直水冷壁爐墻結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4、熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 7.2 過熱器與再熱器 7.2.1 概述圖7.10 過熱器與再熱器旁路系統(tǒng)簡(jiǎn)圖1鍋爐；2汽輪機(jī)高壓缸；3再熱器；4汽輪機(jī)中壓缸；5汽輪機(jī)低壓缸；6凝汽器；7級(jí)減溫減壓旁路；8級(jí)減溫減壓旁路；9大旁路；10向空排汽 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 7.2.2 過熱器與再熱器的結(jié)構(gòu)型式 1)對(duì)流式圖7.11 順流逆流混合流過熱及其溫差圖(a)順流;(b)逆流;(c)串聯(lián)混合流 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.12 對(duì)流過熱器的不同管圈結(jié)構(gòu)(a)單管圈；(b)雙管圈；(c)三管圈圖7.13 對(duì)

5、流過熱器前排管束的拉稀結(jié)構(gòu) 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2)半輻射式圖7.14 管屏的型式(a)外圈兩圈管子截短；(b)外圈管子短路；(c)內(nèi)外圈管子交叉；(d)外圈管子短路，內(nèi)外管屏交叉 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 3)輻射式(壁式、墻式) 4)包覆壁過熱器 7.2.3 過熱器系統(tǒng) 1)頂棚與包覆壁過熱器 2)低溫對(duì)流過熱器 3)屏式過熱器 4)高溫對(duì)流過熱器 7.2.4 再熱器系統(tǒng) 1)低溫再熱器 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.15 dg1900/25.42型鍋爐汽水流程圖1省煤器；2爐膛；3低溫過熱器；4屏式過熱器；5末級(jí)過熱器；6低溫再熱器；

6、7高溫再熱器；8汽水分離器；9儲(chǔ)水罐 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.16 低溫過熱器布置 圖7.17 屏式過熱器的布置 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.18 定位滑動(dòng)塊示意圖圖7.19 高溫過熱器 圖7.20 u形承重塊示意圖 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2)高溫再熱器圖7.21 低溫再熱器 圖7.22 高溫再熱器 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 7.2.5 熱偏差 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 1)產(chǎn)生熱偏差的原因 (1)吸熱不均 (2)流量不均圖7.23 沿?zé)煹缹挾葻嶝?fù)荷的分布圖7.24 過熱器的z形連接和u形連接方式 (a

7、)z形；(b)u形 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.25 過熱器的多管連接方式 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 2)減小熱偏差的措施 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (1)將受熱面分級(jí)，級(jí)間進(jìn)行中間混合 (2)級(jí)間進(jìn)行左右交叉流動(dòng)，以消降兩側(cè)熱力偏差 (3)連接管與聯(lián)箱之間采用多管引入和多管引出連接方式 (4)采用定距裝置，以使屏間距離及蛇形管片的橫向節(jié)距相等 (5)適當(dāng)減小外管圈管子長度，或外管圈采用直徑較大的管子。 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (6)根據(jù)管圈兩端的不同壓差在管子的入口處裝設(shè)不同孔徑的節(jié)流圈，控制各管內(nèi)蒸汽流量，使流量不均勻系數(shù)

8、趨近于1，從而減少熱偏差，直流鍋爐和強(qiáng)制循環(huán)鍋爐常用加節(jié)流圈的方法來分配流量。 (7)按受熱面熱負(fù)荷分布情況劃分管組。 (8)從運(yùn)行操作上采取措施減少熱偏差。 7.2.6 過熱器與再熱氣溫調(diào)節(jié) 1)運(yùn)行中影響過熱汽溫和再熱汽溫的因素 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (1)鍋爐負(fù)荷 (2)過?？諝庀禂?shù) (3)給水溫度 (4)受熱面的污染情況圖7.26 過熱器的汽溫特性1輻射式過熱器；2,3對(duì)流式過熱器 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (5)飽和蒸汽用汽量 (6)燃燒器的運(yùn)行方式 (7)燃料種類和成分 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.27 雙噴頭式減溫器 熱能動(dòng)力

9、工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.28 文丘利管式噴水減溫器 2)汽溫調(diào)節(jié)方法 (1)噴水減溫器 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.29 旋渦式噴嘴噴水減溫器1旋渦式噴嘴；2減溫水管；3支撐鋼碗；4減溫器聯(lián)箱；5文丘利管；6混合管 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.30 多孔噴管式噴水減溫器1筒體；2混合管；3噴管；4管座 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (2)蒸汽旁路法 (3)汽-汽熱交換器 (4)煙氣再循環(huán)圖7.31 蒸汽旁路法調(diào)節(jié)再熱汽溫 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.32 汽-汽熱交換器調(diào)節(jié)再熱汽汽溫的系統(tǒng)1過熱蒸汽進(jìn)口；2過熱蒸汽

10、出口；3再熱蒸汽進(jìn)口；4再熱蒸汽出口；5三通閥(a)煙道內(nèi);(b)煙道內(nèi) 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.33 煙氣再循環(huán)系統(tǒng)1再循環(huán)風(fēng)機(jī)；2再熱器；3省煤器；4對(duì)流過熱器；5屏式過熱器 (5)分隔煙道與煙氣擋板 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.34 分隔煙道煙氣擋板示意圖1低溫再熱器；2低溫過熱器；3高溫再熱器；4高溫過熱器；5后屏過熱器；6省煤器；7隔煙墻 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (6)改變火焰中心位置 7.3 省煤器與空氣預(yù)熱器 7.3.1 省煤器 其主要作用為： (1)給水在進(jìn)入蒸發(fā)受熱面之前，先在省煤器內(nèi)加熱，充分利用煙氣中的熱量，提高給

11、水溫度，降低排煙溫度，從而達(dá)到提高鍋爐效率，節(jié)約燃料的目的。 (2)為了減少蒸發(fā)受熱面，采用價(jià)格較低的省煤器來代替造價(jià)較高的部分鍋爐蒸發(fā)受熱面。 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 (3)提高進(jìn)入汽包的給水溫度，減少汽包壁與給水之間的溫差，從而減小汽包所承受的熱應(yīng)力，便汽包的工作條件得到改善。圖7.35 省煤器蛇形管的布置(a)垂直于前后墻；(b)平行于前后墻，雙面進(jìn)水；(c)平行前后墻，單面進(jìn)水 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.36 h型鰭片管省煤器圖7.37 省煤器的布置 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.38 省煤器防磨設(shè)施 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電

12、站鍋爐原理 7.3.2 空氣預(yù)熱器 1)強(qiáng)化燃燒 2)強(qiáng)化傳熱 3)可提高鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性 4)提高了制粉干燥出力 (1)管式空氣預(yù)熱器 (2)熱管式空氣預(yù)熱器 (3)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器 7.4 鍋爐的整體布置 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.39 管式空氣預(yù)熱器1鍋爐鋼架；2空氣預(yù)熱器管子；3空氣連通罩；4導(dǎo)流板；5熱風(fēng)道連接法蘭；6上管板；7預(yù)熱器墻板；8膨脹節(jié)；9冷風(fēng)道連接法蘭；10下管板 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.40 前置式熱管空氣預(yù)熱器系統(tǒng) 7.4.1 蒸汽參數(shù)對(duì)受熱面布置的影響 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理 圖7.41 容克式空氣預(yù)熱器 1上軸承；2徑向密封；3上端板；4外殼；5轉(zhuǎn)子；6環(huán)向密封；7下端板；8下軸承；9主軸；10傳動(dòng)裝置；11三叉梁；12空氣出口；13煙氣進(jìn)口 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.42 風(fēng)罩轉(zhuǎn)動(dòng)的羅特繆勒式空氣預(yù)熱器1冷風(fēng)氣入口；2靜子；3熱空氣出口；4煙氣進(jìn)口；5轉(zhuǎn)動(dòng)的上、下風(fēng)罩；6煙氣出口 熱能動(dòng)力工程專業(yè)本科系列教材電站鍋爐原理圖7.43 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器整體結(jié)構(gòu) 熱能