电站锅炉第七章

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1、锅炉原理锅炉原理 课件课件第七章第七章 锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工作特点锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统尾部受热面尾部受热面过热器与再热器过热器与再热器汽水系统汽水系统8 8水冷壁；水冷壁；9 9屏式过热器；屏式过热器；1010高温过热器；高温过热器；1111低温过热器；低温过热器；1212省煤器；省煤器； 1717锅筒；锅筒；1818下降管；下降管；1919顶棚过热器；顶棚过热器；2121给水管道；给水管道；2222过热蒸汽出口过热蒸汽出口给水给水蒸汽蒸汽汽机主凝结水汽机主凝结水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 给水泵给水泵 省煤器省煤器 汽包汽包 汽水分离器汽水分离器

2、 化学补充水化学补充水 汽水混合物汽水混合物 下降管下降管 下联箱下联箱 水冷壁水冷壁 上联箱上联箱 导汽管导汽管 水水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽 过热蒸汽过热蒸汽 过热器过热器 汽轮机调节级汽轮机调节级第一节第一节 锅炉蒸发受热面及系锅炉蒸发受热面及系统统 水冷壁的结构水冷壁的结构水冷壁由水循环回路的上升管组成，是锅炉的主要辐射受热面。炉内燃料燃烧产生的热量加热水冷壁管内流动水而使其蒸发汽化 。按管屏分水冷壁有光管壁、膜式壁两种。膜式壁炉膛气密性好,可减少漏风,降低热损失,提高锅炉效率；有较大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；炉墙重量轻，便于

3、采用悬吊结构；可防止管壁超温。锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 内螺纹管水冷壁内螺纹管水冷壁 工质在管内流动时产生强烈的扰动。把液体压向壁面，强迫汽泡脱离管壁被水带走，破坏膜态汽层。可有效防止膜态沸腾产生，避免管壁超温。用于炉内高热负荷区域的膜式水冷壁，确保水冷壁安全可靠。 水冷壁在炉膛后墙出口处制作成先向内凸出而后向后延伸形状部分称为折焰角。 主要功能主要功能: :改善炉膛内的烟气流动状况，以避免涡流与死角，提高炉膛辐射受热面的利用程度。 折焰角的深度加大，可使靠近前墙的烟气轴向上升速度加大，从而改善水平烟道中烟温沿高度方向分布不均状况，使水平烟道上、下烟温差减小 增加折焰角水平连接

4、烟道长度，在不增加锅炉深度下可布置更多对流受热面； 折焰角与水平的夹角应不小于30。锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 折焰角的结构折焰角的结构 图a的结构适于高压及以下锅炉，因这种型式不仅需三叉管，且对水循环不利； 图b吊杆处务需敷设炉墙保温，尽可能减少温差； 图C国内部分600MW与300MW锅炉均用之。锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 大容量锅炉沿炉膛周界热负荷分布不均，水冷壁中间部位较两边高，燃烧器区域附近热负荷最大，炉膛四角和下部受热最弱，因此水冷壁吸热不均，造成水循环故障。为提高水循环可靠性将水冷壁设计成若干个独立的循环回路； SG1025/18.1-M319型锅炉水

5、冷壁根据炉膛水平截面热负荷分布曲线共分为32个循环回路。前、后、两侧各6个回路，四个炉角各2个回路；锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 后水冷壁上部常作成一个折焰角，同时拉出部分管束作为后墙悬吊管，折焰角以一定的角度向后上方延伸形成水平烟道，然后垂直向上形成排管与上集箱连接，可增加水平烟道长度，改善炉膛出口烟气的空气动力特性，增长烟气流程，强化烟气的混合； 水冷壁上部通过上集箱固定在支架上，下部则悬挂着下集箱，可自由膨胀； 燃烧器区域布置卫燃带，以提高炉膛温度； 在四面墙的高热负荷区域采用了内螺纹管，以保证水冷壁工作的安全性；锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 来自省煤器的给水经汽

6、包分别进入4个大直径集中下降管，其下端分别接一个分配器，并通过96根供水管与32个下集箱相连。然后经32组648根膜式水冷壁、折焰角、后墙水冷壁悬吊管、水平烟道底部、后墙排管向上流动，水被逐渐加热形成汽水混合物，通过26个上集箱106根导汽管被引入汽包，进行汽水分离； 饱和蒸汽由18根连接管引入顶棚过热器进口集箱； 饱和水留在汽包下部，连同不断送入汽包的给水一起进入下降管。锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 4根大直径集中下降管从汽包底部引出并与汇集联箱连接， 3台循环泵（一台备用）通过吸入短管与汇集联箱相连，每台循环泵通过2根出水管与环形下水包（由前、后、左右四侧水包组成）的前下水包连

7、接。 经由890根水冷壁管、5个上集箱和48根导汽管，回到汽包。 循环泵台数与下降管根数不等，下降管中的水通过汇集联箱分配到各循环泵，可均衡循环泵的入口流量，有利于提高循环泵运行的可靠性。 l-汽包；2-下降管；3-汇合联箱；4-管环泵；5-循环泵出口阀；6-循环泵出口管；7-环形联箱（下水包）；11-后墙延伸水冷壁；12-水冷壁出口联箱；13-汽水引出管；14-折焰角锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 循环泵是随着发电机组容量的大幅度提高广泛应用于大容量控制循环锅炉机组中的重要设备。 循环泵优点：循环泵优点：能够保证蒸发受热面内水循环的安全可靠；缩短了机组的启动时间，减少了启动热损失；

8、提高了锅炉对低负荷工况的适应性，可满足调峰负荷时调节的需要；符合安全可靠和维修简便的需要。 循环泵结构特点循环泵结构特点 泵的叶轮和电动机转子装在同一主轴上，置于相互连通的密封压力壳体内，泵与电动机结合成一整体，没有普通电动机之间连接的那种联轴器结构，没有轴封，从根本上消除了泵泄漏的可能性； 锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 循环泵都是电动机轴端悬伸一只单级离心泵轮的主轴结构，电动机与泵体由主螺栓和法兰进行联接。整个泵体和电动机以及附属的阀门等配件完全由锅炉下降管的管道支吊，循环泵装置在锅炉热态时可以随下降管一起向下自由膨胀； 循环泵在安装或检修时，只要装拆泵壳同电动机的接口法兰，装拆

9、电线接头和冷却水管道，整个电动机连同泵的叶轮机就能从泵壳中卸出。 循环泵冷却水系统循环泵冷却水系统 功能：确保循环泵电机腔出口的冷却水温度不超过60，消除电机在运转时绕组的铜损和铁损发热、转动件的摩擦生热，以及从高温的泵壳侧传过来的热量而造成电机温升的安全影响；锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 系统构成：由高压管路及低压管路两部分组成。高压管路与电机相连接，其流通的水按其不同的工作阶段有不同的作用，分别称为充水、清洗水和高压冷却水。在低压管路中流通的则为低压冷却水； 电机温度监测：为避免循环泵过热，在电机腔出口装有温度计和热电偶以检测高压冷却水的温度；在泵壳体上装有热电偶，以测定泵壳与

10、锅水的温差，在循环泵启动时要确保泵壳与锅水的温差不得超过规定值；锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 冷却器的流量监测：在低压冷却水管路中，接有来自泵的冷却器的流量指示器，如流量规定值，则发出警报。 差压监测：每台循环泵有两台差压指示变送器控制箱，其仪表与自控系统协调，差压低于规定值便报警，甚至跳闸； 泵壳体与泵前汇集联箱温差监测：在热态启动循环泵时，泵壳体和泵前汇集联箱装有热电偶，以监测其温度差，最大允许温差为55.5，循环泵启动的前提是两点温差 55.5，则需对锅水循环泵暖泵，减少温差，减少泵壳的热应力。锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 循环倍率的选取应首先考虑使锅炉具有良好的

11、循环特性 ： 当锅炉负荷变动时，应始终保持较高的循环水量，使水冷壁得到充分地冷却； 当热负荷增加，各循环回路的循环水量也能随之增加，也就是自补偿能力要好，否则自然循环将失去自补偿能力，使水循环破坏。 循环倍率过低，则水冷壁管内蒸汽质量含汽率增加，在亚临界压力下，当热负荷高时，就有可能发生传热恶化。 控制适当的循环倍率，即可保证锅炉具有良好的循环特性，随热负荷的高低能自动调节循环水量，又可防止传热恶化。锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 直流锅炉水冷壁形式主要有螺旋管圈型螺旋管圈型和垂直上升管屏型垂直上升管屏型 。 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 由若干根水冷壁组成管带，沿炉膛四面倾斜上