鍋爐各受熱面的結(jié)構(gòu)及布置形式

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1、鍋爐各受熱面的結(jié)構(gòu)及布置形式一、省煤器省煤器在鍋爐中的主要作用是：①吸收低溫?zé)煔獾臒嶝撘越档团艧煖囟?，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。②由于給水在進入蒸發(fā)受熱而之前先在省煤器內(nèi)加熱，這樣就減少了水在蒸發(fā)受熱面內(nèi)的吸熱量，因此可用省煤器替代部分造價較高的蒸發(fā)受熱面。也就是以管徑較小、管壁較薄、傳熱溫差較大、價格較低的省煤器來代替部分造價較高的蒸發(fā)受熱面。③提高了進入汽包的給水溫度，減少于給水與汽包壁之間的溫差，從而使汽包熱應(yīng)力降低?；谶@些原因，省煤器已成為現(xiàn)代鍋爐必不可少的部件。按照省煤器出口工質(zhì)的狀態(tài)省煤器可分為沸騰式和非沸騰式兩種。如出口水溫低于

2、飽和溫度，叫做非沸騰式省煤器，如果水被加熱到飽和溫度并產(chǎn)生部分蒸汽，就叫做沸騰式省煤器。圖6-3錯列布置省煤器的結(jié)構(gòu)1—蛇形臂；2—進口聯(lián)箱；3—出口聯(lián)箱；4—支架；5—支承梁；6—鍋爐鋼架；7—爐墻；8—進水管省煤器按所用材質(zhì)又可分為鑄鐵式和鋼管式，鑄鐵式耐磨損和耐腐蝕但不能承受高壓。鋼管省煤器應(yīng)用于大型鍋爐，它是由許多并列（平行)的管徑為28～42mm的蛇形管組成。蛇形管可以順列也可錯列。為使省煤器受熱面結(jié)構(gòu)緊湊，一般總是力求減小管間節(jié)距。管子多數(shù)為錯列布置。錯列布置省煤器的結(jié)構(gòu)如圖6—3所示。蛇形管的兩端分別與進口聯(lián)箱和出口聯(lián)箱相連，聯(lián)

3、箱一般布置在煙道外。省煤器的管子固定在支架上，支架支承在橫梁上而橫粱則與鍋爐鋼架相連接。圖6—4鰭片管省煤器和膜式省煤器（a）焊接鰭片管省煤器；(b)軋制鰭片管省煤器；(c)膜式省煤器：(d)肋片式省煤器省煤器管子一般為光管，為了強化煙氣側(cè)熱交換和使省煤器結(jié)構(gòu)更緊湊可采用鰭片管、肋片管和膜式受熱面，它們的結(jié)構(gòu)如圖6—4所示。焊接鰭片管省煤器所占據(jù)的空間比光管式大約少20％～25％，軋制鰭片管省煤器可使外形尺寸減少40％一50％。鰭片管和膜式省煤器還能減輕磨損。這主要是因為它比光管省煤器占有空間小，因此在煙道截面不變的情況下，可采用較大的橫向節(jié)

4、距。從而使煙氣流通截面增大，煙氣流速下降磨損減輕。肋片式省煤器主要特點是熱交換面積明顯增大，這對縮小省煤器的體積、減少材料消耗很有意義。主要缺點是積灰比較嚴重。省煤器蛇形管通常均取水平放置，以利于停爐時排水。而且盡可能保持管內(nèi)的水自下而上流動以利于強制流動的水動力特性和便于排除水被加熱后所釋放的空氣，避免引起管內(nèi)空氣停滯產(chǎn)生內(nèi)壁局部的氧腐蝕。此外，由于對流煙道中煙氣往往從上而下流動。這樣既有利于吹灰又可使煙氣對于水流作逆向流動，保持較大的傳熱溫差。省煤器管內(nèi)水速應(yīng)維持在一定范圍內(nèi)，水速過高增加給水泵耗電量，水速過低金屬冷卻難于保證，且引起蛇形

5、管中的空氣停滯。特別在沸騰式省煤器中，管內(nèi)會產(chǎn)生汽水分層，導(dǎo)致管子上部過熱。為此，在額定負荷下，對于非沸騰式省煤器要求水速不低于0．3m／s；對沸騰式省煤器要求水速不應(yīng)低于1．Om／s。省煤器的啟動保護：省煤器在啟動時，常是間斷給水，如省煤器中的水不流動，就可能使管壁超溫損壞，為此，啟動時應(yīng)進行保護。一般保護方法是在省煤器進口與汽包下部之間連接一個再循環(huán)管，管上裝有再循環(huán)門，停止進水時，再循環(huán)門開啟，進水時再循門關(guān)閉。哈爾濱鍋爐廠2008t／h鍋爐在省煤器進口導(dǎo)管和爐膛下部環(huán)形集箱之間裝有再循環(huán)管，當(dāng)壓力達到4．14MPa時啟用再循環(huán)管，在省

6、煤器和汽包之間形成循環(huán)流動(該鍋爐裝有鍋水循環(huán)泵)。二、空氣預(yù)熱器鍋爐空氣預(yù)熱器是利用煙氣的熱量來加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)備。由于它工作在煙氣溫度最低的區(qū)域，可以回收煙氣的熱量，降低排煙溫度，從而提高鍋爐效率；同時也由于空氣被預(yù)熱，強化了燃料的著火和燃燒過程，減少了燃料不完全燃燒熱掘失，進一步提高了鍋爐效率；此外空氣預(yù)熱還能提高爐膛內(nèi)煙氣溫度，強化爐內(nèi)輻射換熱，因此，空氣預(yù)熱器已成為現(xiàn)代鍋爐的重要組成部分。按換熱方式可將空氣預(yù)熱器分為傳熱式和蓄熱式(或稱再生式)兩種。管式預(yù)熱器屬于傳熱式空氣預(yù)熱器；回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器則是蓄熱式空氣預(yù)熱器。(一

7、)管式空氣預(yù)熱器圖6-5管式空氣預(yù)熱器1—管子；2—上管板；3—膨脹節(jié)；4—空氣罩；5—中間管板；：6—下管板；7—鋼架；8—支架管式空氣預(yù)熱器是由直徑為40～51mm壁厚1．2～1．5mm的直管子制成。管子兩端焊接到管板上形成一個立方形箱體，管子垂直放置，煙氣在管內(nèi)由上而下流動，空氣在管外橫向流動，兩者交叉流動交換熱量，如圖6—5所示。按照進風(fēng)方式的不同，空氣預(yù)熱器有單面進風(fēng)、雙面進風(fēng)、多面進風(fēng)之分。在大容量鍋爐中空氣需要量迅建增加，當(dāng)單面進風(fēng)時為保持合宜的風(fēng)速、空氣通道高度將會過高，空氣橫向沖刷管子的行程將減少．這樣會降低傳熱溫差，所以大

8、容量鍋爐中常采用多面進風(fēng)方式，如圖6—6所示。熱空氣溫度低于270℃可采用一級管式空氣預(yù)熱器。熱空氣溫度高于270℃時，需采用雙級管式空氣預(yù)熱器或一級管式空氣預(yù)熱器