广东工业大学锅炉原理课件

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1、第五章锅炉本体的设计和布置§5-1锅炉本体布置§5-2主要设计参数的选择§5-3锅炉热力计算方法基本要求：1、掌握蒸汽参数和锅炉容量对锅炉本体布置的影响；2、掌握燃料特性对锅炉本体布置的影响（重点）；3、了解锅炉本体布置的典型结构的特点；4、掌握锅炉热力计算的方法（重点）。§5-1锅炉本体布置一、锅炉本体布置的典型结构锅炉本体布置采用的炉型，要根据燃料种类、燃烧方式、锅炉容量、循环方式和厂房布置条件来选择。1、П型布置：应用最广泛，各种容量和各种燃料均可采用。优点：高度较低，安装起吊方便；受热面易于布置成工质与烟气呈相互逆流；尾部烟道烟气向下流动，有利于吹灰；锅炉烟气出口在底层，送风机

2、、引风机、除尘器等均布置在地面。缺点：占地大；烟道转弯容易引起受热面局部磨损；锅炉转弯烟室部分难以利用，当燃用发热值低的劣质燃料时，尾部对流受热面可能布置不下。2、塔式布置其特点是烟气一直向上流动，炉膛可呈正方形，四周布置膜式水冷壁直至炉膛上部，适用于褐煤、多灰分劣质烟煤。优点：所有对流受热面均水平悬吊在炉膛上部，便于疏水；烟气流速高，锅炉体积小，占地少；烟气不改变方向，对受热面冲刷均匀，磨损减轻。缺点：锅炉很高，安装和检修困难；蒸汽管道长；将空气预热器和送、引风机放在顶部，加重锅炉负荷。为了克服上述缺点，将全塔型与П型结合，形成半塔型布置。将空气预热器、除尘器和送引风机放到地面。3、

3、箱型布置广泛用于中、大容量燃油、燃气锅炉。优点：布置紧凑，除空气预热器以外的各个受热面部件都布置在一个箱型炉体中，外形尺寸小，构架简单、占地面积小。缺点：锅炉较高，水平对流受热面支吊结构复杂；过热器辐射特性较差；安装检修不方便。二、蒸汽参数和锅炉容量对锅炉本体布置的影响见表13－1，随着参数提高，蒸发吸热的比例下降，过热吸热的比例则大幅增加，而加热水的比例增加不多。这些变化将直接影响到参与这三部分吸热的省煤器、蒸发受热面和过热器（再热器）在锅炉内的布置。对于低参数、小容量锅炉（工业锅炉）的受热面主要是蒸发受热面，除了炉膛水冷壁外，对流烟道中还要布置锅炉管束。中参数锅炉中加热和过热吸热量

4、增加，蒸发吸热量较少。仅布置在炉膛中的水冷壁就可满足蒸发吸热量的要求。通常为单锅筒П型布置，在对流水平烟道放置过热器，尾部竖井放置省煤器和空气预热器。对高参数锅炉，蒸发吸热比例更小，不足以完全吸收炉膛中燃料燃烧放出的辐射热；而过热吸热增加很多，有必要在炉膛内布置过热器，如顶棚过热器和屏式过热器。中、高参数的中小容量锅炉通常采用管式空气预热器，并放在尾部烟道最下方。当热空气温度低于300℃时，尾部受热面采用单级布置，超过300℃时应采用双级布置。这是因为烟气和空气的热容量不等，使空气预热器的进口和出口截面上的温压不等，预热空气的温度越高，进口截面的温压越小，如果仍然采用单级布置，则不会达

5、到预期的热风温度或者使传热面积大增。为了经济合理地利用受热面积，烟气进口截面上的传热温压不应低于25－30℃。采用双级布置就是要适当地分配各级省煤器和空气预热器的吸热量，使得在一定得设备补偿年限内使省煤器和空气预热器得总投资和运行费用之和最小。超高参数锅炉的蒸发吸热比例进一步大幅减少，相应的过热和再热的比例增加。这时就需要在炉膛中多放置一些过热受热面。除了顶棚过热器和后屏过热器外，还在炉膛上部放置了前屏过热器。再热器则放置在水平烟道后部和尾部烟道上部。(Pg35图2－17）随着锅炉容量的增加和空气预热温度的提高（350℃以上），单用管式空气预热器会因所需受热面积太大而布置不下，这时可联

6、合使用管式和回转式空气预热器。高温段用管式，低温段则用回转式。回转式空气预热器直径较大，要布置在尾部烟道的外面。对亚临界参数、带中间再热的锅炉，随着吸热比例增加，过热器和再热器受热面积进一步增加。在减少水冷壁蒸发受热面的同时，将再热器受热面也移进炉膛，设置墙式再热器。并在尾部烟道上部并列或分开布置再热器和过热器。超临界压力锅炉的工质是单相流体，只能采用直流锅炉，加热吸热量比例约占30％，其余为过热吸热量。类似于亚临界以下参数的蒸发区，是相变点附近的最大比热区，工质比容也有较大的变化，这部分管屏应布置热负荷较低的区域，以免发生传热恶化。综上所述，锅炉受热面的布置从总体热平衡的角度，是随锅

7、炉参数的变化而调整的，并从最佳传热考虑，将工质温度高的对流受热面放在高烟温处。且受热面的布置随参数的提高而趋于复杂，尤其是过热器和再热器系统，从单纯的对流过热器发展到有大屏、后屏、包覆管、高温过热器和低温过热器；增加了再热器，且从单纯的对流再热器到墙式再热器。三、燃料特性对锅炉本体布置的影响锅炉设计时必须给定设计燃料，因为同样容量、参数的锅炉，由于所用燃料不同，受热面的布置就要作相应的改变。1、燃油、燃气锅炉2、燃煤锅炉（1）挥发份（2）灰份（