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第一節(jié) 鍋爐的主要設(shè)計參數(shù)選擇 第二節(jié) 影響鍋爐受熱面布置的主要因素及其影響規(guī)律,第十一章 鍋爐的設(shè)計參數(shù)選擇和整體布置,第一節(jié) 鍋爐的主要設(shè)計參數(shù)選擇 一、爐膛主要設(shè)計參數(shù)的選擇,(一)爐膛容積熱負荷、截面熱負荷與輻射熱負荷 1爐膛容積熱負荷,決定燃料在爐膛內(nèi)的停留時間和爐膛內(nèi)的溫度水平,并受以下限制: (1)固態(tài)排渣爐爐壁和受熱面結(jié)渣; (2)液體排渣爐膛內(nèi)不能充分形成流渣; (3)水冷壁輻射傳熱熱負荷過高而導(dǎo)致水冷壁管金屬溫度 過高; (4)水冷壁內(nèi)工質(zhì)的膜態(tài)沸騰或水循環(huán)不良; (5)高溫腐蝕; (6)機械未完全燃燒熱損失; (7)形成CO和H而引起不完全燃燒熱損失。,2爐膛斷面熱負荷,反映了爐膛內(nèi)的溫度水平,其數(shù)值的選擇直接影響所確定的爐膛形狀和尺寸; 斷面熱負荷過高,將沒有足夠的受熱面吸收燃燒器區(qū)域燃料燃燒熱量,局部溫度過高,引起燃燒器附近區(qū)域結(jié)渣。 固態(tài)排渣煤粉爐,當(dāng)灰熔融溫度較高時,取較高的數(shù)值,對灰熔融溫度較低的煤,應(yīng)適當(dāng)降低。,3爐膛輻射熱負荷,燃燒器區(qū)域的壁面熱強度 爐膛輻射受熱面熱負荷:單位爐膛輻射受熱面吸收爐內(nèi)輻射熱量的平均值,爐膛容積熱負荷和爐膛斷面熱負荷統(tǒng)計值,(二)爐膛結(jié)構(gòu)尺寸及容積,選擇爐膛容積熱負荷的數(shù)值,確定所需要的爐膛容積,由推薦的爐膛斷面熱負荷計算斷面尺寸,(三)爐膛出口煙氣溫度,爐膛出口煙氣溫度指爐膛出口截面上的溫度平均值FEGT, 兼顧爐膛工作的可靠性和技術(shù)經(jīng)濟 1、受到燃料灰分結(jié)渣條件的限制 2、爐膛出口煙溫低,意味著爐膛內(nèi)平均溫度水平降低, 3、表示輻射吸熱和對流吸熱間的比值 4、關(guān)系到高溫對流受熱面的管壁金屬溫度 計算一般在12001400,二、鍋爐的排煙溫度,1經(jīng)濟性鍋爐熱效率(燃料消耗量)與金屬 的消耗量,以及阻力消耗費用總和最?。?2可靠性防止或減輕低溫腐蝕;,三、熱空氣溫度,1)滿足燃料著火與穩(wěn)定燃燒,不必太高,否則金屬消耗增加,阻力增加; 2)煤的干燥與粉碎; 3)液態(tài)排渣爐的造渣要求熱空氣溫度高; 4)燃油和燃氣爐采用空氣預(yù)熱器主要是為了降低排煙溫度,熱空氣溫度不高;,四、鍋爐給水溫度,與電廠的熱力系統(tǒng)密切相關(guān),發(fā)電機組均采用回?zé)嵫h(huán),提高發(fā)電效率; 鍋爐壓力越高,給水溫度越高; 中壓:170,高壓:215 ,超高壓:250 ,亞臨界:280 。,五、工質(zhì)的流速 阻力損失和受熱面的有效冷卻; 六、煙氣流速 煙氣側(cè)的阻力損失、受熱面的傳熱系數(shù)和受熱面的磨損等。,第一節(jié) 鍋爐的主要設(shè)計參數(shù)選擇 第二節(jié) 影響鍋爐受熱面布置的主要因素及其影響規(guī)律,第十一章 鍋爐的設(shè)計參數(shù)選擇和整體布置,第二節(jié) 影響鍋爐受熱面布置的主要因素及其影響規(guī)律,主要影響因素 蒸汽參數(shù)、鍋爐容量、燃料性質(zhì)。,一、蒸汽參數(shù)和容量,電站鍋爐的參數(shù)與容量是對應(yīng)增加或減少的。 隨著鍋爐參數(shù)(或容量)的增加,水蒸氣性質(zhì)相應(yīng)變化,鍋爐各受熱面沿?zé)煔饬鞒躺系牟贾靡约跋嗷ラg的熱量分配變化很大; 鍋爐的工程放大十分復(fù)雜。,1低壓時: 蒸發(fā)受熱面所占的比例最大,達到7075%。 除爐膛壁面上布置的全部受熱面均作為水冷壁蒸發(fā)受熱面外,還需在爐膛以外布置對流管束或采用沸騰省煤器。,2中壓時: 蒸發(fā)熱量減少至65%,過熱熱量20%。不必采用對流管束,只有少數(shù)幾排凝渣管,還可以用沸騰式省煤器; 爐膛的輻射換熱量基本滿足蒸發(fā)熱,省煤器不可少,由于給水溫度提高,空氣預(yù)熱器不可少。,3高壓時: 過熱熱量及再熱熱量明顯增加,蒸發(fā)熱減少, 爐膛輻射換熱量富裕,水冷壁受熱面不足以將爐膛出口煙溫降低到合理的數(shù)值, 省煤器可以有一定的欠焓,但仍需將過熱器向爐膛出口移動,或采用輻射式過熱器。,4亞臨界: 情況比高壓更嚴重。 5超臨界 蒸發(fā)受熱面完全消失。直流鍋爐是唯一的方式。,二、燃料性質(zhì),決定: 熱空氣溫度(尾部受熱面的布置); 爐型; 燃燒方式; 排渣方式; 制粉系統(tǒng);,1、熱空氣溫度 在采用管式空氣預(yù)熱器時,對熱空氣溫度要求高時,鍋爐的尾部必須采用雙級布置, 大容量現(xiàn)代鍋爐均采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器,為蓄熱式熱交換,傳熱效率高,不存在最小溫差問題,均采用單級布
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