循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)設備

1、循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)設備鍋爐整體布置鍋爐爐膛鍋爐水冷壁過熱器的作用n過熱器是將鍋爐產生的飽和蒸汽進一步加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽的部件。n受合金鋼材高溫強度的限制，過熱蒸汽溫度為540555 過熱器的類型n按照傳熱方式，過熱器可分為:對流過熱器輻射過熱器半輻射過熱器包覆墻式過熱器 過熱器的結構對流過熱器n 對流過熱器布置在鍋爐的對流煙道中，主要依靠對流傳熱從煙氣中吸收熱量。在中小型鍋爐中，一般采用純對流式過熱器；在大型鍋爐中，采用復雜的過熱器系統(tǒng)，然而對流過熱器仍是其中主要的部分 對流過熱器的布置對流過熱器按煙氣與蒸汽相對流向的布置方式對流過熱器按煙氣與蒸汽相對流向的布置方式(a順流布置；

2、順流布置；(b) 逆流布置；逆流布置；(c) 雙逆流布置；雙逆流布置；(d) 串聯(lián)混合流布置；串聯(lián)混合流布置；(e)并聯(lián)混合流布置；并聯(lián)混合流布置；1-中間聯(lián)箱；中間聯(lián)箱；2-進口聯(lián)箱；進口聯(lián)箱；3-出口聯(lián)箱出口聯(lián)箱對流過熱器圖輻射式過熱器的形式n 屏式過熱器由進出口聯(lián)箱和管屏組成，做成一片一片“屏風”式的受熱面。n墻式過熱器的結構與水冷壁相似，其受熱面緊靠爐墻，通常布置在爐膛上部的墻上，集中布置在某一區(qū)域或與水冷壁管間隔布置。n頂棚過熱器布置在爐膛頂部，一般采用膜式受熱面結構。屏式過熱器半輻射式過熱器n半輻射過熱器布置在爐膛出口處，它既接受爐膛的輻射熱量，又吸收煙氣對流熱。半輻射過熱器也采用

3、掛屏形式，又稱后屏過熱器。 n雖然前屏過熱器和后屏過熱器在結構上基本相同，但它們的布置位置不同，因此傳熱情況不同。n前屏過熱器受煙氣沖刷不充分，對流傳熱較少，而主要吸收的是爐膛的輻射熱，故屬于輻射過熱器；而后屏過熱器受煙氣沖刷較好，同時由于有折焰角的遮蔽，只有部分管子吸收爐膛輻射熱量，所以屬于半輻射過熱器。 包覆墻過熱器v在大型鍋爐的水平煙道、轉向室和垂直煙道內壁，一般都布置有包覆墻過熱器。v由于靠近爐墻處的煙氣溫度和煙氣流速都較低，因此包覆墻過熱器的輻射和對流吸熱量都很少。v布置包覆墻過熱器的主要作用是：便于采用敷管式爐墻，以簡化煙道爐墻的結構和重量，為懸吊結構創(chuàng)造了條件；同時提高了爐墻的嚴

4、密性，減少了煙道漏風。 過熱器集箱循環(huán)流化床鍋爐過熱器圖圖8-11 屏式受熱面結構屏式受熱面結構1-翼形管；翼形管；2-聯(lián)箱；聯(lián)箱；3-穿墻結構穿墻結構4-水冷壁水冷壁過熱器氣溫特性圖圖8-12 過熱器的汽溫特性過熱器的汽溫特性a-對流過熱器；對流過熱器；b-輻射過熱器管；輻射過熱器管；c-半輻射和組合式過熱器半輻射和組合式過熱器再熱器n再熱器的作用是將汽輪機高壓缸排出的蒸汽送回鍋爐，再加熱成具有一定溫度的再熱蒸汽后，再送往汽輪機中低壓缸做功。采用蒸汽再熱后，一般可使電廠的循環(huán)熱效率提高46。國產超高壓及以上壓力機組普遍采用了再熱器。 再熱器的特點n再熱器管內流過的是中壓高溫蒸汽，蒸汽的比容較

5、大，應采用較低的蒸汽流速，以減小流動阻力，否則蒸汽壓力下降過大，使汽輪機中低壓缸進汽壓力降低，造成汽輪機熱耗增加。再熱系統(tǒng)的壓降一般不超過再熱蒸汽進口壓力的10。n 再熱蒸汽密度小，流速低，蒸汽對管壁的冷卻能力更差。n 再熱蒸汽的比熱容小，對熱偏差敏感，即在相同的熱偏差條件下，再熱器出口蒸汽的溫度偏差比過熱器大，容易引起管子超溫。此外，為配合相應調溫方式的特性，再熱器有時也布置在煙氣溫度較高的區(qū)域，因此再熱器的工作條件比過熱器更差，管壁更容易超溫。 熱偏差n熱偏差的概念熱偏差的概念n 過熱器與再熱器都是由許多并列管子組成的管組，而各根管子由于結構和運行條件不可能完全相同，造成各管子中蒸汽的焓增

6、量不同，這樣各管的蒸汽溫度和管壁溫度就有高有低。這種在并列工作的管組中，部分管內蒸汽的焓增大于整個管組平均焓增的現(xiàn)象稱為熱偏差。這些管子叫偏差管。 熱偏差n熱偏差產生的原因熱偏差產生的原因 n1煙氣側的熱負荷不均 n過熱器、再熱器并列管的熱負荷不均，使各管的吸熱不均，這使各管蒸汽的焓增不同而產生熱偏差。造成熱負荷不均有結構方面的因素，也有運行方面的因素。n 2蒸汽流量不均n 在同樣的熱負荷下，當并列各管的蒸汽流量不均勻時，流量小的管子蒸汽焓增大，蒸汽溫度和管壁溫度高；而流量大的管子蒸汽焓增小，蒸汽溫度和管壁溫度低。所以流量不均也會產生熱偏差。 熱偏差n減輕熱偏差的措減輕熱偏差的措施施 n從設計

7、結構方面采取的減輕熱偏差的措施n從運行操作方面采取減輕熱偏差的措施 調溫設備n運行中必須維持過熱蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度的穩(wěn)定。正常情況下，允許波動范圍是額定汽溫的-10+5。n為了滿足蒸汽溫度的要求，鍋爐必須有合理的汽溫調節(jié)方法和裝設可靠的汽溫調節(jié)裝置。對鍋爐汽溫調節(jié)裝置的基本要求是：調節(jié)靈敏、時滯性??；調節(jié)裝置結構簡單，工作可靠，調溫范圍大；節(jié)約鋼材以及對循環(huán)熱效率影響小等。 調溫設備n蒸汽溫度調節(jié)蒸汽溫度調節(jié)n 蒸汽溫度的調節(jié)可分為蒸汽側調節(jié)和煙氣側調節(jié)兩大類。n蒸汽側調溫方法n 現(xiàn)代鍋爐蒸汽側調溫方法基本上都采用噴水減溫器。目前常用的是多孔噴管式減溫器 n再熱蒸汽溫度的調節(jié)通常采用煙氣例

8、調溫方法作為主要手段；而為了精確地調節(jié)再熱蒸汽溫度，用微量噴水減溫器（輔助噴水減溫器）作為輔助調節(jié)手段，進行再熱汽溫的細調。 調溫設備圖圖8-16 噴水減溫器結構噴水減溫器結構(a) 多孔噴管式噴水減溫器的結構；多孔噴管式噴水減溫器的結構；(b) 微量噴水減溫器的結構微量噴水減溫器的結構1-外殼；外殼；2-混合管；混合管；3-多孔噴管；多孔噴管；4-端蓋；端蓋；5-加強片；加強片；6、7、8-管接頭；管接頭；9-連接法蘭連接法蘭調溫設備n煙氣側調溫方法n 煙氣側調溫原理是通過改變流經過熱器、再熱器的煙氣流量或煙氣溫度，以改變煙氣的放熱量，從而改變蒸汽吸熱量，來達到調節(jié)汽溫的目的。煙氣側的調溫一

9、般作為調節(jié)再熱汽溫的主要手段。其方法有：采用分離煙道擋板或煙氣再循環(huán)等。 調溫設備圖圖8-18 分隔煙道擋板和煙氣再循環(huán)調溫示意分隔煙道擋板和煙氣再循環(huán)調溫示意(a) 分隔煙道擋板調溫示意；分隔煙道擋板調溫示意；(b) 煙氣再循環(huán)調溫示意煙氣再循環(huán)調溫示意過熱蒸汽系統(tǒng)流程再熱蒸汽系統(tǒng)流程圖圖670t/h超高壓一次再熱循環(huán)流化床鍋爐再熱蒸汽系超高壓一次再熱循環(huán)流化床鍋爐再熱蒸汽系統(tǒng)流程圖統(tǒng)流程圖省煤器n省煤器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱鍋爐給水的熱交換設備。省煤器是汽水系統(tǒng)中的承壓部件，其主要作用是：n （1）節(jié)省燃料。省煤器吸收煙氣熱量加熱給水后，降低了鍋爐排煙溫度，減少了排煙熱損失，提高了鍋爐

10、效率，因而節(jié)省燃料。n （2）降低了鍋爐造價。以管徑較小、管壁較薄、傳熱溫差較大、價格較低的省煤器加熱受熱面代替了部分造價較高的蒸發(fā)受熱面。n （3）改善了汽包的工作條件，延長其使用壽命。由于采用省煤器，提高了進入汽包的水溫度，因而減小了給水管與汽包壁之間的溫差熱應力，從而改善了汽包的工作條件。 省煤器的類型n省煤器按出口工質狀態(tài)分為沸騰式和非沸騰式省煤器兩類。若省煤器出口水溫不僅達到飽和溫度，并有部分水汽化，稱為沸騰式省煤器。 n當省煤器出口水溫低于其壓力下的飽和溫度時，則稱為非沸騰式省煤器，出口溫度一般比飽和溫度低2025。 n現(xiàn)代超高壓及以上鍋爐普遍采用非沸騰式省煤器。省煤器的結構圖圖9

11、-1 省煤器的結構省煤器的結構（a）錯列布置結構；（）錯列布置結構；（b）順列布置結構）順列布置結構省煤器結構類型鰭片管式、膜式、肋片式省煤器鰭片管式、膜式、肋片式省煤器(a) 焊接鰭片管式省煤器；焊接鰭片管式省煤器；(b) 軋制鰭片管式省煤器軋制鰭片管式省煤器(c) 膜式省煤器；膜式省煤器；(d) 肋片式省煤器肋片式省煤器省煤器的布置形式省煤器蛇形管在煙道中的布置方式省煤器蛇形管在煙道中的布置方式(a) 縱向布置；縱向布置；(b) 橫向布置，雙面進水；橫向布置，雙面進水；(c) 橫向布置，單面進水橫向布置，單面進水省煤器與汽包的連接省煤器的出水管與汽包的連接省煤器的出水管與汽包的連接(a)給

12、水引入汽包水空間時的內部套管給水引入汽包水空間時的內部套管(b)給水引入汽包汽空間時的外部套管給水引入汽包汽空間時的外部套管省煤器的保護省煤器的再循環(huán)管和回水管省煤器的再循環(huán)管和回水管(a) 省煤器的再循環(huán)管；省煤器的再循環(huán)管； (b) 省煤器與除氧器之間的回水管省煤器與除氧器之間的回水管1-自動調節(jié)閥；自動調節(jié)閥；2-逆止閥；逆止閥；3-進口閥；進口閥；4-再循環(huán)門；再循環(huán)門；5-再循環(huán)管；再循環(huán)管；6-回水管；回水管；7-截止閥；截止閥；8-出口閥；出口閥；9-除氧器；除氧器；10-給水泵；給水泵；11-高壓加熱器高壓加熱器省煤器的布置與結構空氣預熱器n空氣預熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱

13、空氣的熱交換設備，它是鍋爐沿煙氣流程的最末一級受熱面 。n 現(xiàn)代電廠鍋爐的空氣預熱器型式有管式、回轉式及熱管式三種。 空氣預熱器的作用n利用空氣吸收煙氣熱量，進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。 n提高了爐膛的溫度水平，改善了燃料的著火與燃燒條件，減少了不完全燃燒損失，進一步提高了鍋爐熱效率。 n節(jié)省金屬，降低鍋爐的造價。由于爐膛溫度的提高，使爐內輻射換熱加強，在鍋爐容量一定時，水冷壁可以布置得少一些。 n用熱空氣干燥煤粉，有利于制粉系統(tǒng)工作。 n改善了引風機的工作條件。排煙溫度的降低使引風機的工作溫度和電耗降低，提高了引風機工作的可靠性和經濟性。 管式空氣預熱器管式空氣預熱器管式空氣預熱器(a) 空氣預熱器縱