最新电站锅炉受热面与整体布置

1、 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理第7章 电站锅炉受热面与整体布置 电站锅炉的受热面包括蒸发受热面(主要为水冷壁)、过热器、再热器、省煤器以及空气预热器。 7.1 水 冷 壁 7.1.1 水冷壁的工作特点及作用 强化传热，减少锅炉受热面面积。 降低高温对炉墙的破坏作用，起保护炉墙的作用。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 防止炉墙结渣。 悬吊炉墙。 吸收炉内辐射热，使水冷壁管内热水汽化，产生饱和蒸汽。 由于炉膛中高温火焰中心温度高达1 5001 600 ，水冷壁辐射换热约占总换热量的95。 7.1.2 水冷壁的结构及布置 7.1.3 直流锅炉蒸发受热面的结构型式 热能动力工程专

2、业本科系列教材电站锅炉原理图7.1 膜式水冷壁结构图7.2 水平刚性梁结构 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.3 内螺纹管结构 1)一次垂直上升管屏 2)炉膛下部多次上升、上部一次上升管屏 3)螺旋式水冷壁管屏 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.4 1 025 t/h亚临界压力直流锅炉1前屏过热器；2后屏过热器；3高温过热器；4第二级再热器；5第一级过热器；6低温再热器引出管；7低温过热器；8省煤器；9调节挡板；10空气预热器 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.5 fw型直流锅炉炉膛受热面布置图1回路1，炉膛底部；2回路2，炉膛下部前墙和两侧墙(前部)；3回

3、路3，炉膛下部两侧墙(中间)；4回路4，炉膛下部后墙和两侧墙(后部)；5回路5，炉膛上部四侧；6回路6，对流烟道各侧；7顶棚 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.6 螺旋管圈的几何原理 4)超临界锅炉水冷壁结构实例 (1)水冷壁结构特点 (2)过渡水冷壁结构和布置 (3)支撑结构 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.7 dg1900/25.4-2型锅炉过渡水冷壁布置 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.8 螺旋盘绕水冷壁刚性梁结构 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 垂直水冷壁刚性梁 螺旋水冷壁刚性梁 (4)水冷壁的炉墙结构图7.9 垂直水冷壁炉墙结构简图

4、热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 7.2 过热器与再热器 7.2.1 概述图7.10 过热器与再热器旁路系统简图1锅炉；2汽轮机高压缸；3再热器；4汽轮机中压缸；5汽轮机低压缸；6凝汽器；7级减温减压旁路；8级减温减压旁路；9大旁路；10向空排汽 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 7.2.2 过热器与再热器的结构型式 1)对流式图7.11 顺流逆流混合流过热及其温差图(a)顺流;(b)逆流;(c)串联混合流 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.12 对流过热器的不同管圈结构(a)单管圈；(b)双管圈；(c)三管圈图7.13 对

5、流过热器前排管束的拉稀结构 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 2)半辐射式图7.14 管屏的型式(a)外圈两圈管子截短；(b)外圈管子短路；(c)内外圈管子交叉；(d)外圈管子短路，内外管屏交叉 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 3)辐射式(壁式、墙式) 4)包覆壁过热器 7.2.3 过热器系统 1)顶棚与包覆壁过热器 2)低温对流过热器 3)屏式过热器 4)高温对流过热器 7.2.4 再热器系统 1)低温再热器 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.15 dg1900/25.42型锅炉汽水流程图1省煤器；2炉膛；3低温过热器；4屏式过热器；5末级过热器；6低温再热器；

6、7高温再热器；8汽水分离器；9储水罐 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.16 低温过热器布置 图7.17 屏式过热器的布置 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.18 定位滑动块示意图图7.19 高温过热器 图7.20 u形承重块示意图 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 2)高温再热器图7.21 低温再热器 图7.22 高温再热器 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 7.2.5 热偏差 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 1)产生热偏差的原因 (1)吸热不均 (2)流量不均图7.23 沿烟道宽度热负荷的分布图7.24 过热器的z形连接和u形连接方式 (a

7、)z形；(b)u形 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.25 过热器的多管连接方式 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 2)减小热偏差的措施 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (1)将受热面分级，级间进行中间混合 (2)级间进行左右交叉流动，以消降两侧热力偏差 (3)连接管与联箱之间采用多管引入和多管引出连接方式 (4)采用定距装置，以使屏间距离及蛇形管片的横向节距相等 (5)适当减小外管圈管子长度，或外管圈采用直径较大的管子。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (6)根据管圈两端的不同压差在管子的入口处装设不同孔径的节流圈，控制各管内蒸汽流量，使流量不均匀系数

8、趋近于1，从而减少热偏差，直流锅炉和强制循环锅炉常用加节流圈的方法来分配流量。 (7)按受热面热负荷分布情况划分管组。 (8)从运行操作上采取措施减少热偏差。 7.2.6 过热器与再热气温调节 1)运行中影响过热汽温和再热汽温的因素 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (1)锅炉负荷 (2)过剩空气系数 (3)给水温度 (4)受热面的污染情况图7.26 过热器的汽温特性1辐射式过热器；2,3对流式过热器 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (5)饱和蒸汽用汽量 (6)燃烧器的运行方式 (7)燃料种类和成分 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.27 双喷头式减温器 热能动力

9、工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.28 文丘利管式喷水减温器 2)汽温调节方法 (1)喷水减温器 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.29 旋涡式喷嘴喷水减温器1旋涡式喷嘴；2减温水管；3支撑钢碗；4减温器联箱；5文丘利管；6混合管 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.30 多孔喷管式喷水减温器1筒体；2混合管；3喷管；4管座 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (2)蒸汽旁路法 (3)汽-汽热交换器 (4)烟气再循环图7.31 蒸汽旁路法调节再热汽温 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.32 汽-汽热交换器调节再热汽汽温的系统1过热蒸汽进口；2过热蒸汽

10、出口；3再热蒸汽进口；4再热蒸汽出口；5三通阀(a)烟道内;(b)烟道内 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.33 烟气再循环系统1再循环风机；2再热器；3省煤器；4对流过热器；5屏式过热器 (5)分隔烟道与烟气挡板 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.34 分隔烟道烟气挡板示意图1低温再热器；2低温过热器；3高温再热器；4高温过热器；5后屏过热器；6省煤器；7隔烟墙 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (6)改变火焰中心位置 7.3 省煤器与空气预热器 7.3.1 省煤器 其主要作用为： (1)给水在进入蒸发受热面之前，先在省煤器内加热，充分利用烟气中的热量，提高给

11、水温度，降低排烟温度，从而达到提高锅炉效率，节约燃料的目的。 (2)为了减少蒸发受热面，采用价格较低的省煤器来代替造价较高的部分锅炉蒸发受热面。 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 (3)提高进入汽包的给水温度，减少汽包壁与给水之间的温差，从而减小汽包所承受的热应力，便汽包的工作条件得到改善。图7.35 省煤器蛇形管的布置(a)垂直于前后墙；(b)平行于前后墙，双面进水；(c)平行前后墙，单面进水 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.36 h型鳍片管省煤器图7.37 省煤器的布置 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.38 省煤器防磨设施 热能动力工程专业本科系列教材电

12、站锅炉原理 7.3.2 空气预热器 1)强化燃烧 2)强化传热 3)可提高锅炉运行经济性 4)提高了制粉干燥出力 (1)管式空气预热器 (2)热管式空气预热器 (3)回转式空气预热器 7.4 锅炉的整体布置 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.39 管式空气预热器1锅炉钢架；2空气预热器管子；3空气连通罩；4导流板；5热风道连接法兰；6上管板；7预热器墙板；8膨胀节；9冷风道连接法兰；10下管板 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.40 前置式热管空气预热器系统 7.4.1 蒸汽参数对受热面布置的影响 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理 图7.41 容克式空气预热器 1上轴承；2径向密封；3上端板；4外壳；5转子；6环向密封；7下端板；8下轴承；9主轴；10传动装置；11三叉梁；12空气出口；13烟气进口 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.42 风罩转动的罗特缪勒式空气预热器1冷风气入口；2静子；3热空气出口；4烟气进口；5转动的上、下风罩；6烟气出口 热能动力工程专业本科系列教材电站锅炉原理图7.43 回转式空气预热器整体结构 热能