锅炉原理课件5

1、第五章第五章 蒸发受热面蒸发受热面第一节第一节 锅炉汽水工质吸热量的分配锅炉汽水工质吸热量的分配 工质压力、温度提高工质压力、温度提高 未饱和水未饱和水吸热量增加；吸热量增加； 蒸发蒸发吸热量减少；吸热量减少； 过热蒸汽过热蒸汽吸热量增加。吸热量增加。 （表（表5-1）2锅炉汽水工质吸热量的分配蒸汽初参数和给水温度吸热量比例（%）汽压p(MPa)汽温t()给水温度tfw()水的加热蒸发过热再热9.813.717.525.427.5540540/540540/540543/569605/60321524028028929618.721.221.334.63052.133.826.90029.22

2、9.835.844.851.7015.216.020.618.3表表5-1 不同参数等级下的工质不同吸热量的比例不同参数等级下的工质不同吸热量的比例第二节第二节 汽包锅炉蒸发受热面系统汽包锅炉蒸发受热面系统 自然循环锅炉蒸发系统水循环示意图 汽包锅炉包括汽包锅炉包括 自然循环锅炉自然循环锅炉 强制（控制）循环锅炉强制（控制）循环锅炉一、自然循环锅炉一、自然循环锅炉 蒸发受热面系统蒸发受热面系统主要包括主要包括 水冷壁（及相应的集箱水冷壁（及相应的集箱/联箱），联箱）， 下降管（大直径集中下降管、分配器、供水管），下降管（大直径集中下降管、分配器、供水管）， 水冷壁（汽水混合物）引出管，水冷壁（

3、汽水混合物）引出管， 汽包，等。汽包，等。 每一面炉墙的水冷壁又分成若干个基本上独立的每一面炉墙的水冷壁又分成若干个基本上独立的回路回路。 锅炉的水循环为：锅炉的水循环为：汽包下降管水冷壁汽包下降管水冷壁(上升管上升管)汽包汽包。现代自然循环锅炉的循环倍率大约为现代自然循环锅炉的循环倍率大约为K=410。 自然循环锅炉水的蒸发系统二、控制循环锅炉二、控制循环锅炉二、设备二、设备 （书（书p.104末末105） 1、汽包；、汽包； 2、下降管；、下降管； 3、循环泵；、循环泵； 4、水冷壁；、水冷壁； 5、上、下联箱；、上、下联箱； 6、汽水引出管。、汽水引出管。三、控制循环的特点三、控制循环的

4、特点 （与自然循环相比，（与自然循环相比，书书p.104） 1、水循环可靠性好、水循环可靠性好 2、较低的循环倍率、较低的循环倍率3、水冷壁布置自由，不必划分很多回路，节流圈、水冷壁布置自由，不必划分很多回路，节流圈4、金属耗量少、金属耗量少 （1）水冷壁；）水冷壁； （2）汽包；）汽包； （3）钢架；）钢架；5、汽包内部结构改进、汽包内部结构改进 （见第四节）（见第四节） （1）汽水分离；（）汽水分离；（2）壁温差；）壁温差；6、启、停快、启、停快7、投资、运行费用增加、投资、运行费用增加8、系统复杂、系统复杂9、蒸发区工况受循环泵影响大、蒸发区工况受循环泵影响大 第三节第三节 汽包锅炉水冷

5、壁汽包锅炉水冷壁一、作用：一、作用： （书（书p.106） 1、蒸发受热面；、蒸发受热面； 2、降低、降低壁壁温；温； 3、提高、提高炉壁炉壁密封性；密封性； 4、便于、便于炉壁炉壁悬吊布置；悬吊布置； 5、合适的炉膛出口烟温。、合适的炉膛出口烟温。 悬吊结悬吊结构构二、结构类型：二、结构类型： （书（书p.106） 二、结构类型：二、结构类型：1、光管水冷壁、光管水冷壁2、膜式、膜式 水冷壁水冷壁 特点：特点：（与光管相比）（与光管相比） （书（书p.106） （1）炉壁与火焰不直接接触）炉壁与火焰不直接接触 1）炉内不易结焦；）炉内不易结焦； 2）炉壁温度和重量降低；）炉壁温度和重量降低；

6、 （2）炉壁密封性好）炉壁密封性好 （3）炉壁结构简单，现场安装方便）炉壁结构简单，现场安装方便3、销钉式水冷壁、销钉式水冷壁 （卫燃带）（卫燃带）目的：目的： 敷设隔热材料敷设隔热材料 改善燃烧条件。改善燃烧条件。 4、内螺纹管水冷壁、内螺纹管水冷壁 目的：目的： 1）强化传热；）强化传热； 2）防止第一类传热恶化；）防止第一类传热恶化； 3）推迟第二类传热恶化（对直流锅炉）。）推迟第二类传热恶化（对直流锅炉）。内螺纹管结构 螺旋管圈+内螺纹管漩涡效果 重力作用管子内表面充满了液体 第四节第四节 汽包汽包一、作用：一、作用： （书（书p.107） 1、工质各受热面的、工质各受热面的连接枢纽、

7、分界点连接枢纽、分界点； 2、平稳汽压变化平稳汽压变化（储热大）（储热大） ； 3、汽水分离汽水分离； 4、对锅水加药、排污。、对锅水加药、排污。20锅炉汽包二、结构：二、结构： 第六节第六节 直流锅炉蒸发受热面系统直流锅炉蒸发受热面系统一、蒸发受热面系统一、蒸发受热面系统汽水分离器序号名称1筒身2汽侧封头3水侧封头4管接头5手孔管接头6热电偶插座二、水冷壁二、水冷壁 图图5-10 超临界压力变压运行锅炉的水冷壁超临界压力变压运行锅炉的水冷壁（a）立式管屏式；（）立式管屏式；（2）螺旋管圈式）螺旋管圈式立式管屏式水立式管屏式水冷壁冷壁螺旋管圈式水螺旋管圈式水冷壁冷壁 水冷壁热负荷高，热偏差、传

8、热恶化问题严重 解决方法：提高管内工质的质量流速、采用内螺纹管、加装节流圈 下辐射区 上辐射区水冷壁型式比较特特 性性螺旋管圈螺旋管圈立式管屏立式管屏管子布置、管子布置、质量流速质量流速选择选择螺旋管圈倾角设计和水冷壁管子数量较灵活，可采用较大的管径和较大水冷壁管内质量流速（ 25003500 kg/m2s ）。管子根数由炉膛周界确定，管径较小，质量流速较小（ 14001600 kg/m2s ）。水冷壁出水冷壁出口介质口介质温度均匀温度均匀性性各管通过炉内不同热负荷区域，能保证吸热均匀，出口介质温度均匀性好。高低热负荷区域，管间吸热存在很大差异，须通过进口节流圈调节以达到一定的均匀性制造、安制

9、造、安装装螺旋管圈制造难度相对较大，现场安装较复杂，支吊复杂。结构简单、便于安装，易于支吊。节流圈需现场调整，所需时间也较长。二、水冷壁二、水冷壁 1、一次上升立式管屏、一次上升立式管屏 （图（图5-10a） 一般只适用于大容量锅炉（一般只适用于大容量锅炉（1000MW）。）。 2、下部螺旋管圈、上部一次上升立式管屏、下部螺旋管圈、上部一次上升立式管屏（图（图5-10b）（1）下部：足够的质量流速；）下部：足够的质量流速；（2）上部：流动阻力不高，且便于悬吊布置。）上部：流动阻力不高，且便于悬吊布置。 3、下部多次上升、上部一次上升立式管屏、下部多次上升、上部一次上升立式管屏（图（图5-14） 优缺点优缺点（书（书p.111末）末） 31管子的数量和尺寸及质量流速管子的数量和尺寸及质量流速过渡段水冷壁厂内组装过渡段水冷壁厂内组装1.锅炉受热面吸热比例及其随压力的变化。锅炉受热面吸热比例及其随压力的变化。2.自然循环和控制循环锅炉蒸发受热面系统