2、鍋爐主要受熱面

1、技術(shù)專題介紹 鄭州電力高等專科學(xué)校鄭州電力高等?？茖W(xué)校鍋爐本體結(jié)構(gòu)鍋爐本體結(jié)構(gòu)(1)(1)鍋爐本體結(jié)構(gòu) 1.總體布置 2.水冷壁 3.啟動(dòng)分離器 4.過(guò)熱器 5.再熱器 6.省煤器 7.空氣預(yù)熱器鍋爐五大受熱面 鍋爐受熱面：是鍋爐主要的傳熱設(shè)備，從放熱介質(zhì)中吸取熱量，并傳遞給吸熱介質(zhì)的表面。屬鍋內(nèi)過(guò)程（空預(yù)器除外），包括：省煤器、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、空預(yù)器。水加熱水加熱蒸發(fā)蒸發(fā)過(guò)熱過(guò)熱再熱再熱省煤器水冷壁過(guò)熱器再熱器熱風(fēng)熱風(fēng)空預(yù)器啟動(dòng)分離器頂棚過(guò)熱器包墻過(guò)熱器 低溫過(guò)熱器 一級(jí)減溫 屏式過(guò)熱器 二級(jí)減溫 高溫過(guò)熱器 鍋爐型號(hào)：鍋爐型號(hào)：DG1900/25.4-1DG1900/25.4-1

2、裝設(shè)二臺(tái)裝設(shè)二臺(tái)600MW600MW燃煤汽輪發(fā)電機(jī)組，鍋爐為超臨界參數(shù)變?nèi)济浩啺l(fā)電機(jī)組，鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、壓直流爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)型鍋爐。型鍋爐。 中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，配中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，配6 6臺(tái)磨臺(tái)磨(1(1臺(tái)備用臺(tái)備用) )，裝設(shè)旋流，裝設(shè)旋流式式HT-NR3HT-NR3型燃燒器，前后墻布置，對(duì)沖燃燒。型燃燒器，前后墻布置，對(duì)沖燃燒。 機(jī)組配置機(jī)組配置250B-MCR汽動(dòng)調(diào)速給水泵和汽動(dòng)調(diào)速給水泵和1臺(tái)臺(tái)30 B-MCR電動(dòng)調(diào)速給水泵。電動(dòng)調(diào)速給水泵

3、。 采用采用35B-MCR容量高、低壓串聯(lián)汽機(jī)旁路。容量高、低壓串聯(lián)汽機(jī)旁路。鍋爐基本性能鍋爐基本性能 鍋爐主要規(guī)范：名名 稱稱單位單位B-MCRBRL過(guò)熱蒸汽流量過(guò)熱蒸汽流量t/h19001797.95過(guò)熱器出口蒸汽壓力過(guò)熱器出口蒸汽壓力MPa(g)25.425.2過(guò)熱器出口蒸汽溫度過(guò)熱器出口蒸汽溫度oC571571再熱蒸汽流量再熱蒸汽流量t/h1613.81523.8再熱器進(jìn)再熱器進(jìn)/出口蒸汽壓力出口蒸汽壓力MPa(g)4.6/4.414.34/4.16再熱器進(jìn)再熱器進(jìn)/出口蒸汽溫度出口蒸汽溫度oC322/569315/569給水省煤器進(jìn)口溫度給水省煤器進(jìn)口溫度oC283279計(jì)算熱效率計(jì)

4、算熱效率(按低位發(fā)熱量按低位發(fā)熱量)/93.7293.8保證熱效率保證熱效率(按低位發(fā)熱量按低位發(fā)熱量)/93.49熱一熱一/二次風(fēng)溫度二次風(fēng)溫度oC313/327310/322排煙溫度排煙溫度(修正前修正前/后后)oC123/118121/115名稱名稱單位單位姚孟姚孟陽(yáng)邏陽(yáng)邏爐膛容積熱負(fù)荷爐膛容積熱負(fù)荷 kw/m3 83.1179.99爐膛斷面熱負(fù)荷爐膛斷面熱負(fù)荷 kw/m2 49504370燃料耗量燃料耗量 kg/h 265800232680鍋爐計(jì)算效率鍋爐計(jì)算效率( (按低位熱值按低位熱值) ) 93.7293.38爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù)爐膛出口過(guò)?？諝庀禂?shù) /1.141.14過(guò)熱器一級(jí)

5、減溫水噴水量過(guò)熱器一級(jí)減溫水噴水量 t/h 5776過(guò)熱器二級(jí)減溫水噴水量過(guò)熱器二級(jí)減溫水噴水量 t/h 7676過(guò)熱器側(cè)煙氣份額過(guò)熱器側(cè)煙氣份額 66.455.5再熱器側(cè)煙氣份額再熱器側(cè)煙氣份額 33.644.5空氣預(yù)熱器一次風(fēng)進(jìn)出口溫度空氣預(yù)熱器一次風(fēng)進(jìn)出口溫度 27/31328/323空氣預(yù)熱器二次風(fēng)進(jìn)出口溫度空氣預(yù)熱器二次風(fēng)進(jìn)出口溫度 20/32721/334空氣預(yù)熱器出口空氣預(yù)熱器出口 (修正前修正前/修正后修正后) 123/118131/126鍋爐主要性能參數(shù)（鍋爐主要性能參數(shù)（BMCR)鍋爐汽、水、煙、風(fēng)阻力鍋爐汽、水、煙、風(fēng)阻力 BMCR工況的阻力情況：過(guò)熱器蒸汽側(cè)阻力 1.0

6、68MPa頂棚和包墻系統(tǒng)阻力 0.696MPa再熱器蒸汽側(cè)阻力 0.19MPa省煤器水側(cè)阻力 0.087MPa水冷壁壓降阻力 1.619MPa 空氣預(yù)熱器一次風(fēng)阻力 350Pa 空氣預(yù)熱器二次風(fēng)阻力 770Pa 空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)阻力 909Pa 鍋爐本體煙氣阻力（含空預(yù)器） 2257Pa 燃燒器一次風(fēng)阻 1150Pa 燃燒器二次風(fēng)阻力 1950Pa負(fù)荷特性負(fù)荷特性：帶基本負(fù)荷，并具有一定調(diào)峰能力：帶基本負(fù)荷，并具有一定調(diào)峰能力運(yùn)行方式運(yùn)行方式：采用定：采用定- -滑滑- -定方式運(yùn)行，也可定壓方式運(yùn)行定方式運(yùn)行，也可定壓方式運(yùn)行 汽溫控制范圍汽溫控制范圍：過(guò)熱汽溫：過(guò)熱汽溫35%100%B-M

7、CR 再熱汽溫再熱汽溫50%100%B-MCR爐膛壓力爐膛壓力：設(shè)計(jì)壓力：設(shè)計(jì)壓力 5800Pa 瞬時(shí)承受壓力瞬時(shí)承受壓力 8700Pa 鍋爐啟動(dòng)時(shí)間鍋爐啟動(dòng)時(shí)間：冷態(tài)啟動(dòng)：冷態(tài)啟動(dòng) 78小時(shí)小時(shí) 溫態(tài)啟動(dòng)溫態(tài)啟動(dòng) 23小時(shí)小時(shí) 熱態(tài)啟動(dòng)熱態(tài)啟動(dòng) 11.5小時(shí)小時(shí) 極熱態(tài)極熱態(tài) 1小時(shí)小時(shí) 鍋爐主要界限尺寸鍋爐主要界限尺寸 鍋爐深度 mm 44500鍋爐寬度(外側(cè)柱) mm44000鍋爐寬度(內(nèi)側(cè)柱) mm25000大板梁標(biāo)高 mm85900爐膛寬度 mm19419.2爐膛深度 mm15456.8頂棚拐點(diǎn)標(biāo)高 mm72800水平煙道深 mm5486.4后豎井低溫再熱器煙道深度 mm6604后豎

8、井低溫過(guò)熱器煙道深度 mm8331.2水冷壁下集箱標(biāo)高mm5800頂棚進(jìn)口集箱水冷壁前上集箱二級(jí)過(guò)熱器匯集集箱三級(jí)過(guò)熱器進(jìn)口集箱過(guò)熱器二級(jí)減溫器二級(jí)過(guò)熱器進(jìn)口集箱水冷壁凝渣管束水冷壁后墻出口集箱三級(jí)過(guò)熱器出口集箱高再進(jìn)口集箱高再出口集箱頂 棚 出 口 集 箱低 再 進(jìn) 口 集 箱低再出口集箱后豎井前墻集箱再熱器減溫器后豎井吊掛管集箱再熱器減溫器后豎井中隔墻集箱一級(jí)過(guò)熱器出口集箱后豎井吊掛管集箱后豎井后墻集箱剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁剛 性 梁頂棚出口集箱鍋爐性能保證值鍋爐性能保證值 ( (設(shè)計(jì)煤種設(shè)計(jì)煤種) )1 鍋爐B-MCR出

9、力1900t/h 2 鍋爐保證熱效率（按低位發(fā)熱量）93.49% 3 不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷不大于35%B-MCR 4 煙、風(fēng)壓降實(shí)際值與設(shè)計(jì)值的偏差不大于10%5 過(guò)熱器、再熱器、省煤器的實(shí)際水、汽側(cè)壓降數(shù)值不超過(guò)保證值。6 過(guò)熱蒸汽在35100%B-MCR范圍內(nèi)，再熱蒸汽在50100%B-MCR范圍內(nèi)能維持其額定汽溫；汽溫允許偏差為5。 7 NOX的排放量不高于400mg/Nm3 1、總體布置采用型布置形式型布置是傳統(tǒng)普遍采用的方式，煙氣由爐膛經(jīng)水平煙道進(jìn)入尾部煙道，在尾部煙道通過(guò)各受熱面后排出。 其主要優(yōu)點(diǎn)是鍋爐高度較低，尾部煙道煙氣向下流動(dòng)有自生吹灰作用，各受熱面易于布置成逆流形式，對(duì)傳熱

10、有利等。2、水冷壁、水冷壁水冷壁水冷壁敷設(shè)在鍋爐爐膛內(nèi)壁、由許多并聯(lián)管子組成的蒸發(fā)受熱面。敷設(shè)在鍋爐爐膛內(nèi)壁、由許多并聯(lián)管子組成的蒸發(fā)受熱面。 作用：作用： 1.強(qiáng)化傳熱（輻射傳熱量與火焰熱力學(xué)溫度的四次方成正比，而對(duì)流強(qiáng)化傳熱（輻射傳熱量與火焰熱力學(xué)溫度的四次方成正比，而對(duì)流傳熱只與溫度的一次方成正比，水冷壁以輻射換熱為主）傳熱只與溫度的一次方成正比，水冷壁以輻射換熱為主） 2.保護(hù)爐墻（水冷壁大量吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，可使?fàn)t墻附近和爐膛保護(hù)爐墻（水冷壁大量吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，可使?fàn)t墻附近和爐膛出口處的煙氣溫度降低到軟化溫度出口處的煙氣溫度降低到軟化溫度ST以下，防止?fàn)t墻和受熱面結(jié)渣）以下，防

11、止?fàn)t墻和受熱面結(jié)渣） 3.防止結(jié)渣防止結(jié)渣 4.懸吊爐墻懸吊爐墻 水冷壁護(hù)板水冷壁護(hù)板尺寸和材料45-60mm無(wú)縫鋼管和內(nèi)螺紋管，20G優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼結(jié)構(gòu)兩端連接上下聯(lián)箱，管子貼墻布置。重要設(shè)計(jì)參數(shù)s/d光管：相對(duì)節(jié)距s/d= 1-1.1，離爐墻e/d=0-0.5膜式水冷壁： s/d= 1.2-1.5相對(duì)節(jié)距與金屬利用率、爐墻保護(hù)效果及采用的燃料有關(guān)。一、一、 光管與膜式水冷壁光管與膜式水冷壁1.光管式水冷壁結(jié)構(gòu)：用外形光滑管子連接排列成平面形成（ s/d= 1-1.1 ，鍋爐容量增長(zhǎng)速度大于受熱面增長(zhǎng)速度，故要密排）。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，安裝、檢修方便；管子排列相對(duì)較密，受熱面利用率高；

12、但對(duì)爐墻保護(hù)作用下降。 2.膜式水冷壁結(jié)構(gòu)：在光管上軋制鰭片管和焊接鰭片管（s/d= 1.2-1.5）。特點(diǎn)：氣密性好，減少爐膛漏風(fēng)，改善燃燒，降低鍋爐的排煙熱損失；增加傳熱面積，減少高價(jià)鋼材；減輕爐墻厚度和重量，降低成本；蓄熱少，鍋爐啟動(dòng)速度加快；爐膛抗爆能力增強(qiáng)；可成片安裝，便于懸吊，縮短工期；制造、檢修工藝復(fù)雜。（對(duì)爐墻具有良好的保護(hù)作用，不用高溫耐火材料，只需輕質(zhì)保溫材料降低爐墻質(zhì)量，蓄熱量只是使用耐高溫材料鍋爐的1/4左右，燃燒室升溫和降溫速度快，使啟動(dòng)和停運(yùn)過(guò)程縮短）軋制鰭片管膜式水冷壁軋制鰭片管膜式水冷壁光管扁鋼焊接鰭片管膜式水冷壁光管扁鋼焊接鰭片管膜式水冷壁軋制鰭片管軋制鰭片管

13、絕熱材料絕熱材料外殼外殼扁鋼扁鋼1.上升管；2.拉桿；3.耐火材料；4.絕熱材料；5.外殼膜式水冷壁膜式水冷壁形式，三種，見(jiàn)p22。加工：軋制和焊接二、 內(nèi)螺紋管增強(qiáng)管內(nèi)擾動(dòng)，強(qiáng)迫汽泡脫離管壁，減小熱阻，降低壁溫，防止膜態(tài)沸騰發(fā)生，保證水循環(huán)安全高參數(shù)機(jī)組采用內(nèi)螺紋管內(nèi)螺紋管和光管傳熱惡化的內(nèi)螺紋管和光管傳熱惡化的部位和內(nèi)壁溫度部位和內(nèi)壁溫度三、衛(wèi)燃帶(銷釘式水冷壁)衛(wèi)燃帶在水冷壁局部區(qū)域敷設(shè)耐火材料目的：燃燒著火困難的煤種（貧煤、無(wú)煙煤）時(shí)減少著火區(qū)域水冷壁吸熱量，提高著火區(qū)域爐內(nèi)溫度，穩(wěn)定著火和燃燒（燃燒區(qū)域）改變爐膛出口溫度，調(diào)節(jié)蒸汽溫度(爐膛上部)對(duì)象：低揮發(fā)分不易著火燃料，液態(tài)排渣爐

14、，提高蒸溫缺點(diǎn)：易結(jié)渣，影響安全運(yùn)行防結(jié)渣衛(wèi)燃帶：分隔布置四、水冷壁回路爐膛越大，水平方向水冷壁熱負(fù)荷分布不均勻，布置燃燒器的四角比爐膛中間小，受熱強(qiáng)弱不一，冷卻效果又差異。通常把鍋爐每面墻的水冷壁，劃分為若干個(gè)（3-8）循環(huán)回路。DG200MW機(jī)組鍋爐，24個(gè)回路；DG300MW機(jī)組鍋爐84個(gè)回路 五、折焰角和冷灰斗折焰角后墻水冷壁的上部部分管子分叉彎制而成折焰角。好處：提高爐膛上部火焰爐內(nèi)充滿度，使流場(chǎng)更合理改善屏過(guò)空氣動(dòng)力特性，增加橫向沖刷作用延長(zhǎng)水平煙道的長(zhǎng)度，便于對(duì)流過(guò)熱器和再熱器的布置減少爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余冷灰斗對(duì)固態(tài)排渣鍋爐在爐膛下部水冷壁向內(nèi)彎曲形成，前后側(cè)成50-55度角，兩側(cè)

15、垂直。 作用：聚集、冷卻，并自動(dòng)排出灰渣。 固態(tài)出渣：水封、沙封，干出渣。下向膨脹節(jié)點(diǎn)。六、汽包 鍋爐汽包是電站鍋爐最大、最重要的一個(gè)部件，也是主要受壓部件。鍋爐汽包是電站鍋爐最大、最重要的一個(gè)部件，也是主要受壓部件。 高壓以上汽包內(nèi)經(jīng)高壓以上汽包內(nèi)經(jīng)1600-1800mm，相應(yīng)壁厚，相應(yīng)壁厚80-150mm，長(zhǎng)度，長(zhǎng)度14m-30m，重量，重量-300t。 結(jié)構(gòu)： 1.筒身：由鋼板卷制焊接制成。筒身：由鋼板卷制焊接制成。2.封頭：用鋼板模壓制成，焊接封頭：用鋼板模壓制成，焊接于筒身，封頭中部有橢圓形或圓于筒身，封頭中部有橢圓形或圓形人孔門，以備安裝和檢修時(shí)工形人孔門，以備安裝和檢修時(shí)工作人員

16、進(jìn)出。作人員進(jìn)出。3.管座：汽包上的管孔，并焊上管座：汽包上的管孔，并焊上短管。短管。4.內(nèi)含蒸汽分離凈化裝置等內(nèi)含蒸汽分離凈化裝置等作用作用 1.加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐和大致分界點(diǎn)；加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐和大致分界點(diǎn)； 2.具有一定的蓄熱能力，適應(yīng)外界負(fù)荷變化；具有一定的蓄熱能力，適應(yīng)外界負(fù)荷變化； 3.蒸汽凈化處理；蒸汽凈化處理； 4.外接附件保證鍋爐工作安全，水位計(jì)、安全閥、壓力表、事故放水等外接附件保證鍋爐工作安全，水位計(jì)、安全閥、壓力表、事故放水等安全性要求高安全性要求高汽包上下壁、內(nèi)外壁允許溫差為汽包上下壁、內(nèi)外壁允許溫差為40，最大不超過(guò)，最大不超過(guò)50。

17、受熱不均會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力：受熱不均會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力： 熱應(yīng)力熱應(yīng)力 t 溫差溫差t和壁厚和壁厚S 溫差溫差t 溫度變化速度（溫度變化速度（dt/d ）七、其他附件 八、采用螺旋管圈垂直八、采用螺旋管圈垂直管圈方式管圈方式 對(duì)于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐，螺旋管對(duì)于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐，螺旋管圈水冷壁是首先應(yīng)用于超臨界變壓運(yùn)行圈水冷壁是首先應(yīng)用于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐的水冷壁型式。鍋爐的水冷壁型式。 爐膛水冷壁采用螺旋管圈垂直管圈爐膛水冷壁采用螺旋管圈垂直管圈方式【即下部爐膛的水冷壁采用螺旋管方式【即下部爐膛的水冷壁采用螺旋管圈（內(nèi)螺紋管），上部爐膛的水冷壁為圈（內(nèi)螺紋管），上部爐膛的水冷壁為垂直】，保證質(zhì)量流速符合

18、要求。垂直】，保證質(zhì)量流速符合要求。 水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁 水冷壁采用一次中間混合聯(lián)箱來(lái)實(shí)現(xiàn)水冷壁采用一次中間混合聯(lián)箱來(lái)實(shí)現(xiàn)螺旋管至垂直水冷壁管的過(guò)渡螺旋管至垂直水冷壁管的過(guò)渡 水冷壁結(jié)構(gòu)水冷壁結(jié)構(gòu) 爐膛寬為19419.2mm 深度為15456.8mm 高度為67000mm 整個(gè)爐膛四周為全焊式膜式水冷壁，爐膛由下部螺旋盤繞上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)組成，兩者間由過(guò)渡水冷壁轉(zhuǎn)換連接，爐膛角部為R150 mm圓弧過(guò)渡結(jié)構(gòu)。 爐膛冷灰斗的傾斜角度為55，除渣口的喉口寬度為1.2432米 內(nèi)螺紋螺旋管圈水冷壁: 不需設(shè)置水冷壁進(jìn)口節(jié)流圈流量調(diào)整困

19、難流量調(diào)整困難 (進(jìn)口節(jié)流進(jìn)口節(jié)流圈圈)采用高質(zhì)量流速，且質(zhì)量流速可采用高質(zhì)量流速，且質(zhì)量流速可以自由調(diào)整。以自由調(diào)整。節(jié)流圈為針對(duì)鍋爐某一負(fù)荷、某一節(jié)流圈為針對(duì)鍋爐某一負(fù)荷、某一煤種而設(shè)計(jì)。由于節(jié)流圈的固有特煤種而設(shè)計(jì)。由于節(jié)流圈的固有特性，對(duì)所有負(fù)荷進(jìn)行流量合理分配、性，對(duì)所有負(fù)荷進(jìn)行流量合理分配、調(diào)節(jié)較為困難；機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間，調(diào)節(jié)較為困難；機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間，節(jié)流圈將不可避免地結(jié)垢，偏離設(shè)節(jié)流圈將不可避免地結(jié)垢，偏離設(shè)計(jì)值。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣等所計(jì)值。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣等所引起的爐膛熱負(fù)荷變化適應(yīng)性較差。引起的爐膛熱負(fù)荷變化適應(yīng)性較差。采用較高質(zhì)量流速設(shè)計(jì)，且進(jìn)口不需裝設(shè)節(jié)流采用較高

20、質(zhì)量流速設(shè)計(jì)，且進(jìn)口不需裝設(shè)節(jié)流圈，螺旋管圈水冷壁的傳熱、流量分配和介質(zhì)圈，螺旋管圈水冷壁的傳熱、流量分配和介質(zhì)出口溫度等不會(huì)受到燃燒器、磨煤機(jī)切換等工出口溫度等不會(huì)受到燃燒器、磨煤機(jī)切換等工況的影響況的影響 。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣以及機(jī)組。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣以及機(jī)組負(fù)荷變化所引起的吸熱量的變化適應(yīng)性好，變負(fù)荷變化所引起的吸熱量的變化適應(yīng)性好，變負(fù)荷、變壓運(yùn)行能力強(qiáng)負(fù)荷、變壓運(yùn)行能力強(qiáng) 螺旋水冷壁管螺旋水冷壁管 爐膛下部水冷壁（包括冷灰斗水冷壁、中部螺旋水冷壁）都采用螺旋盤繞膜式管圈，從水冷壁進(jìn)口到折焰角水冷壁下標(biāo)高52608.9 mm處。 螺旋水冷壁管全部采用六頭、上升角60的內(nèi)螺紋管，共

21、456根，管子規(guī)格38.17.5，材料為SA-213T2。 爐膛冷灰斗處管子節(jié)距為50.8及49.827mm，冷灰斗以外的中部螺旋盤繞管圈，傾角為19.471，管子節(jié)距50.8 mm。 冷灰斗管屏、螺旋管屏膜式扁鋼厚6.4，材料為15CrMo，均采用雙面坡口型式。內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu) 螺旋管圈+內(nèi)螺紋管漩渦效果 重力作用管子內(nèi)表面充滿了液體 下部螺旋水冷壁管屏帶彎頭出廠下部螺旋水冷壁管屏帶彎頭出廠現(xiàn)場(chǎng)水冷壁的布置圖冷灰斗螺旋管圈水冷壁 性能優(yōu)越、成熟可靠的水冷壁自由選擇管子尺寸和數(shù)量：布置與選擇管徑靈活，易于獲得足夠的質(zhì)量流速 螺旋管圈水冷壁所需管子根數(shù)和管徑，可通過(guò)改變管子水平傾斜角度來(lái)

22、調(diào)整，使之獲得合理的設(shè)計(jì)值，以確保鍋爐安全運(yùn)行與水冷壁自身的剛性。 管子根數(shù)大大減少，而且這種減少水冷壁管子根數(shù)的辦法不加大管子之間的節(jié)距，使管子和肋片的金屬壁溫在任何工況下都安全。 內(nèi)螺紋螺旋管圈水冷壁: 采用內(nèi)螺紋管，提高水冷壁安全裕度技術(shù)特點(diǎn)：采用管螺旋管圈 控制合理的設(shè)計(jì)平均質(zhì)量流速，防止亞臨界狀態(tài)下的傳熱惡化，提高高負(fù)荷下的安全裕度。選取較高的質(zhì)量流速 較高的流速可以確保更高的傳熱性能和流動(dòng)可靠性，確保水冷壁有較高的安全性和較大的安全裕度。 BRL MCR 0 5 10 15 20 25 30 35 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 主主蒸蒸汽汽

23、流流量量, t/h 壓壓力力, MPag - 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 質(zhì)質(zhì)量量流流速速 (kg/m2s) 過(guò)過(guò)熱熱器器出出口口壓壓力力 省省煤煤器器進(jìn)進(jìn)口口壓壓力力 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)平平均均質(zhì)質(zhì)量量流流速速 臨臨界界質(zhì)質(zhì)量量流流速速 內(nèi)螺紋管Tube Sufficient Margin 足足夠夠的的裕裕量量 光管 30%MCR 50THA 70%THA 結(jié)論：通過(guò)采用內(nèi)螺紋管及選取合適的質(zhì)量流速，水冷壁安全裕度得到極大的提高，汽水阻力僅增加約10%。 內(nèi)螺紋螺旋管圈水冷壁: 管間吸熱偏差小，適應(yīng)變壓運(yùn)行燃燒器燃燒器燃燒器燃

24、燒器燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器水冷壁出口水冷壁出口介質(zhì)溫度介質(zhì)溫度垂直管布置水冷壁垂直管布置水冷壁螺旋上升式水冷壁螺旋上升式水冷壁熱負(fù)荷熱負(fù)荷前墻側(cè)墻后墻側(cè)墻前墻側(cè)墻后墻側(cè)墻流向流向流向流向流向流向流向流向螺旋管在盤旋上升的過(guò)程中，每根管子都經(jīng)過(guò)爐膛下部高熱負(fù)荷區(qū)域的整個(gè)周界，途經(jīng)寬度方向不同熱負(fù)荷分布的區(qū)域。因此，螺旋管的每個(gè)管子，以整個(gè)長(zhǎng)度而言，熱偏差很小 燃燒器布置對(duì)水冷壁熱負(fù)荷的影響前 墻后 墻側(cè) 墻側(cè) 墻過(guò)渡段水冷壁過(guò)渡段水冷壁 螺旋水冷壁前墻、兩側(cè)墻出口管全部抽出爐外 后墻出口管則是4抽1根管子直接上升成為垂直水冷壁后墻凝渣管，另3根抽出到爐外 抽出爐外的所有管子均進(jìn)入24根螺旋水冷

25、壁出口集箱，由22根連接管從螺旋水冷壁出口集箱引入位于鍋爐左右兩側(cè)的兩個(gè)混合集箱（444.595，SA335P12）混合后，再通過(guò)22根連接管從混合集箱引入到24根垂直水冷壁進(jìn)口集箱，然后由垂直水冷壁進(jìn)口集箱引出光管形成垂直水冷壁管屏，垂直光管與螺旋管的管數(shù)比為2：1。 這種結(jié)構(gòu)的過(guò)渡段水冷壁可以把螺旋水冷壁的荷載平穩(wěn)地傳遞到上部水冷壁。中間過(guò)渡水冷壁螺旋水冷壁螺旋水冷壁垂直水冷壁垂直水冷壁混合集箱混合集箱垂直水冷壁入口集箱垂直水冷壁入口集箱半爐膛混合，減少吸熱偏差小，適應(yīng)變壓運(yùn)行半爐膛混合，減少吸熱偏差小，適應(yīng)變壓運(yùn)行 垂直膜式壁 螺 旋 水 冷 壁 出 口 集 箱 垂 直 水 冷 壁 進(jìn)

26、口 集 箱 垂 直 水 冷 壁 進(jìn) 口 集 箱 螺 旋 水 冷 壁 出 口 集 箱 螺旋膜式壁 過(guò)渡段水冷壁廠內(nèi)組裝過(guò)渡段水冷壁安裝后螺旋管圈水冷壁螺旋管圈水冷壁水冷壁的支撐結(jié)構(gòu)垂直膜式水冷壁垂直膜式水冷壁螺旋水冷壁出口集箱螺旋水冷壁出口集箱垂直水冷壁進(jìn)口集箱垂直水冷壁進(jìn)口集箱螺旋水冷壁出口集箱螺旋水冷壁出口集箱垂直水冷壁進(jìn)口集箱垂直水冷壁進(jìn)口集箱垂直搭接板垂直剛性梁水平剛性梁螺旋膜式水冷壁上部垂直水冷壁上部垂直水冷壁水冷壁系統(tǒng)的保護(hù) 溫度監(jiān)測(cè)保護(hù)：水冷壁系統(tǒng)溫度測(cè)點(diǎn)是鍋爐在啟停、運(yùn)行時(shí)對(duì)管子金屬壁溫進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)的重要手段。 水冷壁系統(tǒng)溫度的監(jiān)視是通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)管道上不同位置的熱電偶來(lái)實(shí)現(xiàn)的，

27、管子金屬壁溫的監(jiān)視是通過(guò)裝設(shè)在水冷壁的壁溫測(cè)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 壁溫測(cè)點(diǎn)壁溫測(cè)點(diǎn) 壁 溫 測(cè) 點(diǎn) 位 置數(shù) 量 螺旋水冷壁出口24（前7/后7/側(cè)5*2） 上部水冷壁出口20（前7/側(cè)5*2/折焰角3） 頂棚管出口7 尾部包墻出口23（前5/側(cè)4*2/后5/中隔墻5） 水平煙道（前）出口2 水平煙道（后）出口2 水平煙道（底部）出口7 尾部包墻汽吊管出口16 低溫過(guò)熱器出口7 屏過(guò)出口14 高過(guò)出口7 汽水分離器筒體4（內(nèi)外壁各2）高過(guò)出口集箱筒體4（內(nèi)外壁各2）主要設(shè)備：?jiǎn)?dòng)分離器功能和特點(diǎn)：在鍋爐啟停及低負(fù)荷運(yùn)行期間，汽水分離器濕態(tài)運(yùn)行，起汽水分離作用；在鍋爐正常運(yùn)行期間，汽水分離器只作為蒸汽通

28、道。在啟動(dòng)時(shí)將蒸汽從水中分離出來(lái)收集的水排入儲(chǔ)水罐 超臨界鍋爐的典型結(jié)構(gòu).在鍋爐啟停及正常運(yùn)行過(guò)程中，汽水分離器均投入運(yùn)行。序號(hào)名稱1筒身2汽側(cè)封頭3水側(cè)封頭4管接頭5手孔管接頭6熱電偶插座九、啟動(dòng)分離器及鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)九、啟動(dòng)分離器及鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 分離器尺寸規(guī)格為900110，直段高度2.890m，材質(zhì)SA-387Gr11C12數(shù)量為兩個(gè)。經(jīng)水冷壁加熱以后的工質(zhì)分別由6根連接管沿切向逆時(shí)針向下傾斜15進(jìn)入兩分離器，分離出的水通過(guò)連接管進(jìn)入分離器下方的貯水罐。分離器內(nèi)設(shè)有阻水裝置和消旋器。 啟動(dòng)分離器貯水罐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 啟動(dòng)分離器貯水罐的尺寸規(guī)格為990120，直段高度17m，數(shù)量

29、一個(gè)。啟動(dòng)分離器和貯水罐端部均采用日立-巴布科克（BHK）有豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的成熟的錐形封頭結(jié)構(gòu)，封頭均開孔與連接管相連。 去擴(kuò)容器去擴(kuò)容器361閥閥361閥閥去凝汽器去凝汽器啟動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)：由啟動(dòng)分離器、貯水罐、水位控制閥（361閥）等組成。鍋爐啟動(dòng)及低負(fù)荷運(yùn)行階段，送至省煤器的水經(jīng)水冷壁加熱后，送到啟動(dòng)分離器，流體在啟動(dòng)分離器內(nèi)分離成水和飽和蒸汽。 高壓加熱器 低壓加熱器除氧器省煤器水冷壁初級(jí)過(guò)熱器再熱器給水控制閥給水控制閥鍋爐給水泵鍋爐給水泵除氧器除氧器低壓加低壓加熱器熱器冷凝水凈化器冷凝水凈化器冷凝水泵冷凝水泵高壓高壓加熱器加熱器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分離器儲(chǔ)水罐汽水分離器儲(chǔ)水罐汽水分

30、離器汽水分離器361水位控制閥水位控制閥啟動(dòng)排污啟動(dòng)排污低溫過(guò)熱器低溫過(guò)熱器屏式過(guò)熱器屏式過(guò)熱器高溫過(guò)熱器高溫過(guò)熱器高溫再熱器高溫再熱器高壓缸高壓缸中壓缸中壓缸低壓缸低壓缸冷凝器冷凝器高壓旁路閥高壓旁路閥疏水閥疏水閥 噴水噴水 噴水噴水 低壓旁路閥低壓旁路閥低溫再熱器低溫再熱器 噴水噴水 噴水噴水 BCP 360東東鍋鍋啟啟動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng) 高壓加熱器 低壓加熱器除氧器省煤器水冷壁初級(jí)過(guò)熱器再熱器給水控制閥給水控制閥鍋爐給水泵鍋爐給水泵除氧器除氧器低壓加低壓加熱器熱器冷凝水凈化器冷凝水凈化器冷凝水泵冷凝水泵高壓高壓加熱器加熱器省煤器省煤器水水冷冷壁壁汽水分離器儲(chǔ)水罐汽水分離器儲(chǔ)水罐汽水分離器汽水分

31、離器水位控制閥水位控制閥啟動(dòng)排污啟動(dòng)排污低溫過(guò)熱器低溫過(guò)熱器屏式過(guò)熱器屏式過(guò)熱器高溫過(guò)熱器高溫過(guò)熱器高溫再熱器高溫再熱器高壓缸高壓缸中壓缸中壓缸低壓缸低壓缸冷凝器冷凝器高壓旁路閥高壓旁路閥疏水閥疏水閥 噴水噴水 噴水噴水 低壓旁路閥低壓旁路閥低溫再熱器低溫再熱器 噴水噴水 噴水噴水 噴水噴水 系統(tǒng)配置合理、運(yùn)行靈活方便系統(tǒng)配置合理、運(yùn)行靈活方便 （不帶（不帶BCPBCP）過(guò)熱器過(guò)熱器將飽和蒸汽加熱到額定過(guò)熱溫度的鍋爐受熱面部件。將飽和蒸汽加熱到額定過(guò)熱溫度的鍋爐受熱面部件。作用作用：飽和蒸汽或低溫蒸汽飽和蒸汽或低溫蒸汽過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽調(diào)節(jié)蒸汽溫度：一般在調(diào)節(jié)蒸汽溫度：一般在-10-10+5 +

32、5 提高蒸汽過(guò)熱（溫度和熱焓）目的：提高蒸汽過(guò)熱（溫度和熱焓）目的：提高循環(huán)熱效率，減小熱耗率提高循環(huán)熱效率，減小熱耗率增大汽機(jī)做功能力，減小汽耗率增大汽機(jī)做功能力，減小汽耗率提高汽機(jī)排汽干度，保證葉片的安全性提高汽機(jī)排汽干度，保證葉片的安全性減少管道凝結(jié)損失，提高電廠熱效率減少管道凝結(jié)損失，提高電廠熱效率過(guò)熱和再熱蒸汽是電站鍋爐的最終產(chǎn)品，而合格蒸汽標(biāo)志過(guò)熱和再熱蒸汽是電站鍋爐的最終產(chǎn)品，而合格蒸汽標(biāo)志蒸汽溫度的穩(wěn)定是衡量鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)！蒸汽溫度的穩(wěn)定是衡量鍋爐運(yùn)行質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)！1.工質(zhì)溫度高、傳熱性能差、又處于高溫?zé)煔舛?，金屬壁溫高，要求使用合金材料；此外過(guò)熱器管子存在熱

33、偏差，使個(gè)別管子的管壁溫度非常高，達(dá)到金屬使用極限。2.工質(zhì)流動(dòng)壓降有限制（通常過(guò)熱器系統(tǒng)允許的壓降不宜超過(guò)過(guò)熱器工作壓力的8% 10%）。3.工質(zhì)流動(dòng)速度要合理，綜合考慮壓降和冷卻需要（流速大則壓力低）。4.出口汽溫隨鍋爐負(fù)荷變化，需要調(diào)溫手段（波動(dòng)不超過(guò)-10-10+5 +5 ）。5.管間(外)煙氣流速受多種因素影響，合理選擇，綜合考慮傳熱、磨損、積灰及煙氣阻力等因素。(一般額定負(fù)荷在6m/s以上，絕不能低于3m/s。尾部垂井煙道管間煙速不低于6m/s，水平煙道10-14m/s。)6.在鍋爐啟停和甩負(fù)荷時(shí)可能發(fā)生不安全現(xiàn)象，需要旁路和排汽系統(tǒng)，見(jiàn)p29再熱器再熱器將汽輪機(jī)高壓缸（或中壓缸）

34、排汽重新加熱到額定再將汽輪機(jī)高壓缸（或中壓缸）排汽重新加熱到額定再熱溫度的鍋爐受熱面部件。熱溫度的鍋爐受熱面部件。工作特點(diǎn)：1.管內(nèi)流的是中壓蒸汽，比容大，流動(dòng)阻力大，為降低壓損采用的蒸汽流速低，冷卻更差，且也布置在高溫區(qū)，工作條件更差。2.蒸汽對(duì)管壁的冷卻作用差，密度小，傳熱能力差。3.熱偏差較大，蒸汽比熱小，有熱偏差時(shí)形成的溫度偏差更大。4.管內(nèi)易存在無(wú)蒸汽現(xiàn)象，使管子干燒。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：采用大管徑、多管圈，盡量減少中間混合與交叉流動(dòng)，采用大管徑、多管圈，盡量減少中間混合與交叉流動(dòng)，以減小再熱系統(tǒng)壓降。以減小再熱系統(tǒng)壓降。再熱蒸汽基本參數(shù)：Dzr 0.8Dgr， Pzr 0.2-0.

35、25Pgr，Tzr Tgr 自學(xué)自學(xué) 注意問(wèn)題：隨鍋爐容量變大，蒸發(fā)吸熱量減少，過(guò)熱器、再注意問(wèn)題：隨鍋爐容量變大，蒸發(fā)吸熱量減少，過(guò)熱器、再熱器布置在水冷壁上部熱器布置在水冷壁上部。按傳熱方式分按傳熱方式分：對(duì)流式、輻射式、半輻射式、（包覆壁）對(duì)流式、輻射式、半輻射式、（包覆壁）對(duì)流過(guò)熱器布置在煙道內(nèi)，以對(duì)流傳熱為主。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：由進(jìn)出口聯(lián)箱連接許多并列蛇型管組成。由進(jìn)出口聯(lián)箱連接許多并列蛇型管組成。 按管束排列按管束排列：順列和錯(cuò)列順列和錯(cuò)列順列順列管子固定方便，易清灰，磨損輕管子固定方便，易清灰，磨損輕錯(cuò)列錯(cuò)列結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，積灰較少，但吹灰效果差。結(jié)構(gòu)緊湊，傳熱效果好，積灰較少，

36、但吹灰效果差。(在額定負(fù)荷時(shí)，對(duì)流換熱面的煙氣流速不宜低于在額定負(fù)荷時(shí)，對(duì)流換熱面的煙氣流速不宜低于6 m/s。在爐膛出口之后的水平煙道中，煙溫較高，灰粒較軟，對(duì)受熱面的磨損較少，常采用10 12 m/s以上的流速。在煙氣溫度小于600 700的區(qū)域中，由于灰粒變硬，磨損加劇，煙氣流速不宜超過(guò)9 m/s按管子軸線方向按管子軸線方向 (1)(1)立式：蛇型管垂直放置，布置在水平煙道，吊掛簡(jiǎn)單，立式：蛇型管垂直放置，布置在水平煙道，吊掛簡(jiǎn)單，膨脹自由，不易積灰，停爐后易造成積水，再次啟動(dòng)時(shí)膨脹自由，不易積灰，停爐后易造成積水，再次啟動(dòng)時(shí)會(huì)造成氣塞和水擊。會(huì)造成氣塞和水擊。 (2)(2)臥式：蛇型管

37、水平放置，布置在垂直煙道，支吊復(fù)雜，臥式：蛇型管水平放置，布置在垂直煙道，支吊復(fù)雜，疏水方便，易積灰。疏水方便，易積灰。按煙氣與蒸汽的相對(duì)流向按煙氣與蒸汽的相對(duì)流向逆流：傳熱溫差較大（受熱面可少些），金屬耗用少，但蒸汽逆流：傳熱溫差較大（受熱面可少些），金屬耗用少，但蒸汽出口段位于煙溫最高處，管子不安全（常用于過(guò)熱器的低溫級(jí)）出口段位于煙溫最高處，管子不安全（常用于過(guò)熱器的低溫級(jí)）順流：蒸汽與煙氣的流向相同，蒸汽出口段位于煙溫最低處，順流：蒸汽與煙氣的流向相同，蒸汽出口段位于煙溫最低處，管子相對(duì)較安全，但傳熱溫差小，金屬耗用多（受熱面較大，管子相對(duì)較安全，但傳熱溫差小，金屬耗用多（受熱面較大，常用于過(guò)熱器的高溫級(jí)）。常用于過(guò)熱器的高溫級(jí)）?；旌狭鳎貉刂鵁煔饬鲃?dòng)方向，既有逆流也有順流（串聯(lián)混合混合流：沿著煙氣流動(dòng)方向，既有逆流也有順流（串聯(lián)混合流）；或者在煙道的寬度方向上，兩側(cè)為逆流，中間為順流流）；或者在煙道的寬度方向上，兩側(cè)為逆