《鍋爐受熱面》PPT課件

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1、第二章鍋爐結(jié)構(gòu)及原理第四節(jié)鍋爐受熱面第四節(jié)鍋爐受熱面一.鍋爐蒸發(fā)受熱面的結(jié)構(gòu)與布置二.過(guò)熱器與再熱器三.省煤器四.空氣預(yù)熱器第四節(jié)鍋爐受熱面本節(jié)的學(xué)習(xí)要求了解各個(gè)受熱面基本形式及布置要求了解各個(gè)受熱面之間的區(qū)別和傳熱特性第四節(jié)鍋爐受熱面一.鍋爐蒸發(fā)受熱面的結(jié)構(gòu)與布置鍋爐蒸發(fā)受熱面是指工質(zhì)在其中吸熱汽化的受熱面,分為輻射受熱面與對(duì)流受熱面.輻射受熱面--水冷壁;對(duì)流受熱面--鍋爐后部的對(duì)流管束及爐膛出口處的水冷壁拉稀形成的凝渣管束.第四節(jié)鍋爐受熱面圖2-28為一自然循環(huán)工業(yè)鍋爐的水冷壁。水冷壁循環(huán)回路由不受熱的下降管和受熱的水冷壁組成。第四節(jié)鍋爐受熱面圖2-29為一臺(tái)高

2、壓電站鍋爐的爐膛水冷壁循環(huán)回路的示意圖：水冷壁循環(huán)回路由幾個(gè)具有獨(dú)立下降管和獨(dú)立集箱的循環(huán)回路組成。這樣布置方式主要考慮減少各水冷壁管之間的熱偏差。第四節(jié)鍋爐受熱面(1).水冷壁的類型:光管水冷壁，鰭片管膜式水冷壁，帶銷釘管水冷壁如圖2-30所示：光管水冷壁:管徑一般為51～76㎜，管間節(jié)距s與管子外徑d之比s/d:火床爐一般為2～2.5火室爐為1.05～1.2鰭片膜式水冷壁:改善爐膛的密封性,減少漏風(fēng);可采用輕型絕熱材料,減輕爐墻的重量;制造工藝復(fù)雜,兩相鄰管子金屬溫度不得超過(guò)50℃,以免水冷壁變形損壞.(水流量分配問(wèn)題)帶銷釘?shù)墓夤芩浔诤蛶тN釘?shù)哪な剿浔?此類

3、型的水冷壁主要用于旋風(fēng)爐、液態(tài)排渣爐和爐膛衛(wèi)燃帶.第四節(jié)鍋爐受熱面第四節(jié)鍋爐受熱面(2).凝渣管:凝渣管是布置在爐膛出口的對(duì)流管束,通常由后墻水冷壁拉稀布置,其橫向、縱向節(jié)距都很大,因此不易結(jié)渣;煙氣通過(guò)這個(gè)管束時(shí),溫度會(huì)降低幾十度,煙氣中攜帶的飛灰就會(huì)因此凝固,不致再結(jié)在受熱面上.圖2-31為凝渣管束結(jié)構(gòu)示意圖第四節(jié)鍋爐受熱面凝渣管的尺寸:φ60×3.5㎜或φ60×5㎜;凝渣管的節(jié)距與外徑之比為3～5;設(shè)計(jì)煙速一般應(yīng)大于4～5m/s.第四節(jié)鍋爐受熱面(3)鍋爐對(duì)流蒸發(fā)受熱面對(duì)流蒸發(fā)受熱面是由上下兩個(gè)鍋筒和許多管子連接而成,管子和鍋筒之間用脹接或焊接.管徑一般用φ51

4、×2.5㎜,橫向和縱向節(jié)距在95～100㎜之間.管子中的水和汽水混合物靠自然循環(huán)流動(dòng).為了保證管束中的煙氣流速,在管束中用耐火磚把煙道隔成幾個(gè)流程,同時(shí)各流程的煙氣流通截面隨煙氣溫度降低而逐漸縮小,以保持煙氣流速足夠高.對(duì)流管束中的煙速取10～14m/s第四節(jié)鍋爐受熱面二.過(guò)熱器與再熱器過(guò)熱器作用:將飽和蒸汽加熱成一定溫度的過(guò)熱蒸汽,以提高系統(tǒng)效率.型式:對(duì)流過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器(半輻射式過(guò)熱器)及輻射式過(guò)熱器.布置位置:(圖2-32)第四節(jié)鍋爐受熱面輻射式過(guò)熱器布置在爐膛的爐壁上,其結(jié)構(gòu)與水冷壁相似;屏式過(guò)熱器布置在爐膛的上部,同時(shí)吸收爐膛的輻射和煙氣的對(duì)流傳熱.管徑

5、為32～42㎜,縱向節(jié)距s2為(1.1～1.2),屏與屏之間的距離s1約為600～800㎜.屏中蒸汽的質(zhì)量流速ρυ約為800～1300kg/(㎡·s)對(duì)流過(guò)熱器由無(wú)縫鋼管彎制的蛇形管和進(jìn)、出口集箱組成.管外徑為32～42㎜,作順列布置,管子橫向節(jié)距與管子外徑之比為s1/d≈2～3,縱向節(jié)距與管子外徑之比為s2/d≈1.6～2.5.對(duì)流過(guò)熱器可立式布置和也可臥式布置.第四節(jié)鍋爐受熱面煙氣和蒸汽的相對(duì)流動(dòng)方向可分為順流、逆流、雙逆流和混流四種.如圖2-33所示;第四節(jié)鍋爐受熱面對(duì)流過(guò)熱器的布置型式可按照煙道的煙氣溫度高低以及蒸汽溫度而定.順流式過(guò)熱器壁溫最低,但傳熱最差,

6、較多用于高溫?zé)焻^(qū).逆流式過(guò)熱器則相反,壁溫最高,傳熱最好,較多用于低溫區(qū).過(guò)熱器中的蒸汽流速(質(zhì)量流速):中壓鍋爐ρυ=250～400kg/(㎡·s)高壓鍋爐ρυ=400～700kg/(㎡·s)過(guò)熱器系統(tǒng)的總阻力應(yīng)不超過(guò)過(guò)熱器出口壓力的10%.過(guò)熱器管束中的煙氣流速:屏式過(guò)熱器6m/s;對(duì)流過(guò)熱器8～15m/s.第四節(jié)鍋爐受熱面再熱器作用:為了減少汽輪機(jī)尾部的蒸汽濕度以及進(jìn)一步提高電站的熱經(jīng)濟(jì)性,將汽輪機(jī)高壓缸的排氣再回到鍋爐中加熱到高溫,然后送到汽輪機(jī)的中壓缸及低壓缸中膨脹作功.工況:再熱蒸汽的壓力為一次過(guò)熱蒸汽壓力的1/5,溫度與一次過(guò)熱蒸汽相近.結(jié)構(gòu):與對(duì)流過(guò)熱

7、器相似,由大量平行連接的蛇形管所組成,如圖2-33所示:第四節(jié)鍋爐受熱面三.省煤器省煤器是鍋爐尾部煙道中煙氣與給水換熱部件,目的是提高給水溫度及降低排煙溫度.型式:按工質(zhì)分為沸騰式省煤器和非沸騰式省煤器;按結(jié)構(gòu)和材料分為鑄鐵省煤器和鋼管省煤器.第四節(jié)鍋爐受熱面1.鑄鐵省煤器鑄鐵省煤器為非沸騰式省煤器,只能在壓力為2.4Mpa以下運(yùn)行,因其耐腐蝕,可用于未經(jīng)除氧的工業(yè)鍋爐和煙氣外部腐蝕嚴(yán)重的區(qū)域.省煤器中水速應(yīng)不低于0.3m/s,煙氣為8～10m/s.鑄鐵省煤器安全性較差,其系統(tǒng)要有給水和排煙旁路系統(tǒng).見(jiàn)圖2-35第四節(jié)鍋爐受熱面第四節(jié)鍋爐受熱面2.鋼