锅炉的设计参数选择和整体布置

1、 第一节 锅炉的主要设计参数选择锅炉的主要设计参数选择 第二节 影响锅炉受热面布置的主要因素及影响锅炉受热面布置的主要因素及 其影响规律其影响规律 第十一章 锅炉的设计参数选择和整体布置锅炉的设计参数选择和整体布置 第一节 锅炉的主要设计参数选择锅炉的主要设计参数选择 一、炉膛主要设计参数的选择一、炉膛主要设计参数的选择 （一）炉膛容积热负荷、截面热负荷与辐射热负荷（一）炉膛容积热负荷、截面热负荷与辐射热负荷 1炉膛容积热负荷炉膛容积热负荷 V BQ q arvnet v , n决定燃料在炉膛内的停留时间和炉膛内的温度水平，并受 以下限制： n(1)固态排渣炉炉壁和受热面结渣； n(2)液体排

2、渣炉膛内不能充分形成流渣； n(3)水冷壁辐射传热热负荷过高而导致水冷壁管金属温度 过高； n(4)水冷壁内工质的膜态沸腾或水循环不良; n(5)高温腐蚀； n(6)机械未完全燃烧热损失; n(7)形成CO和H而引起不完全燃烧热损失。 2炉膛断面热负荷炉膛断面热负荷 F BQ q arvnet F , n反映了炉膛内的温度水平，其数值的选择直接影响所确定 的炉膛形状和尺寸； n断面热负荷过高，将没有足够的受热面吸收燃烧器区域燃 料燃烧热量，局部温度过高，引起燃烧器附近区域结渣。 n固态排渣煤粉炉，当灰熔融温度较高时,取较高的数值，对 灰熔融温度较低的煤,应适当降低。 3炉膛辐射热负荷炉膛辐射热

3、负荷 n燃烧器区域的壁面热强度 n炉膛辐射受热面热负荷：单位炉膛辐射受热面吸收炉内辐 射热量的平均值 r arvnet r F BQ q , l lj H H QB q 炉膛容积热负荷和炉膛断面热负荷统计值炉膛容积热负荷和炉膛断面热负荷统计值 容积热负荷 V q(kw/m 3 ) 断面热负荷 F q(10 3 kw/m 2 ) D75t /h D=220t/h D400t/h D670t /h 固态排渣煤粉炉 无烟煤 贫 煤 烟 煤 洗中煤 褐 煤 140 160 175 160 185 2.653.45 2.653.45 2.32.65 2.12.55 2.12.55 3.04.5 3.04

4、.5 2.754.0 2.93.35 2.93.35 3.74.65 3.74.65 3.74.65 3.253.7 3.253.7 液态排渣炉 开式炉膛/半开式炉膛 无烟煤 贫 煤 烟 煤 145170 185195 185195 2.653.45 2.653.45 2.32.65 3.04.5 3.04.5 2.754.0 3.74.65 3.74.65 3.74.65 重油炉 2502.32.652.754.0 3.74.65 天然气或焦炉气炉 3002.32.652.754.03.74.65 高炉气炉 2002.32.652.754.03.74.65 （二）炉膛结构尺寸及容积（二）炉膛

5、结构尺寸及容积 n选择炉膛容积热负荷的数值，确定所需要的炉膛容积 V arvnet q BQ V , 1 n由推荐的炉膛断面热负荷计算断面尺寸 F arvnet q BQ F , （三）炉膛出口烟气温度（三）炉膛出口烟气温度 n炉膛出口烟气温度指炉膛出口截面上的温度平均值FEGT， n兼顾炉膛工作的可靠性和技术经济 1、受到燃料灰分结渣条件的限制 2、炉膛出口烟温低,意味着炉膛内平均温度水平降低， 3、表示辐射吸热和对流吸热间的比值 4、关系到高温对流受热面的管壁金属温度 n计算一般在12001400 二、锅炉的排烟温度二、锅炉的排烟温度 n1经济性锅炉热效率（燃料消耗量）与金属 的消耗量，以

6、及阻力消耗费用总和最小； n2可靠性防止或减轻低温腐蚀； 三、热空气温度三、热空气温度 1）满足燃料着火与稳定燃烧，不必太高，否则金属 消耗增加，阻力增加； 2）煤的干燥与粉碎； 3）液态排渣炉的造渣要求热空气温度高； 4）燃油和燃气炉采用空气预热器主要是为了降低排 烟温度，热空气温度不高； 四、锅炉给水温度四、锅炉给水温度 n与电厂的热力系统密切相关，发电机组均采用回 热循环，提高发电效率； n锅炉压力越高，给水温度越高； n中压：170，高压：215 ，超高压：250 ， 亚临界：280 。 五、工质的流速五、工质的流速 阻力损失和受热面的有效冷却； 六、烟气流速六、烟气流速 烟气侧的阻力

7、损失、受热面的传热系数和受热面的磨 损等。 第一节 锅炉的主要设计参数选择锅炉的主要设计参数选择 第二节 影响锅炉受热面布置的主要因素及影响锅炉受热面布置的主要因素及 其影响规律其影响规律 第十一章 锅炉的设计参数选择和整体布置锅炉的设计参数选择和整体布置 第二节 影响锅炉受热面布置的主要因素及影响锅炉受热面布置的主要因素及 其影响规律其影响规律 主要影响因素 n蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质。 一、蒸汽参数和容量蒸汽参数和容量 n电站锅炉的参数与容量是对应增加或减少的。 n随着锅炉参数（或容量）的增加，水蒸气性质相应 变化，锅炉各受热面沿烟气流程上的布置以及相互 间的热量分配变化很大； n锅炉

8、的工程放大十分复杂。 1低压时： 蒸发受热面所占的比例最大，达到7075%。 n除炉膛壁面上布置的全部受热面均作为水冷壁蒸 发受热面外，还需在炉膛以外布置对流管束或采 用沸腾省煤器。 2中压时： n蒸发热量减少至65%，过热热量20%。不必采用 对流管束，只有少数几排凝渣管，还可以用沸 腾式省煤器； n炉膛的辐射换热量基本满足蒸发热，省煤器不 可少，由于给水温度提高，空气预热器不可少。 3高压时： n过热热量及再热热量明显增加，蒸发热减少， n炉膛辐射换热量富裕，水冷壁受热面不足以将炉膛出口 烟温降低到合理的数值， n省煤器可以有一定的欠焓，但仍需将过热器向炉膛出口 移动，或采用辐射式过热器。 4亚临界： n情况比高压更严重。 5超临界 n蒸发受热面完全消失。直流锅炉是唯一的方式。 二、燃料性质燃料性质 n决定： n热空气温度（尾部受热面的布置）；热空气温度（尾部受热面的布置）； n炉型；炉型； n燃烧方式；燃烧方式； n排渣方式；排渣方式； n制粉系统制粉系统； 1、热空气温度 n在采用管式空气预热器时，对热空气温度要求高时，锅炉 的尾部必须采用双级布置， n大容量现代锅炉均采用回转式空气预热器，为蓄热式热交 换，传热效率高，不存在最小温差问题，均采用单级布置。 2、炉型炉型 n型炉（最常见）型炉（最常