超临界机组受热面布置

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1、四、超临界机组受热面布置影响锅炉机组受热面布置的主要因素炉膛结构对锅炉性能的影响汽温调节方式与受热面传热特性锅炉型号：DG1900/25.4-Ⅱ1锅炉为超临界参数变压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。中速磨直吹式制粉系统，配6台磨(1台备用)，装设旋流式HT-NR3型燃烧器，前后墙布置，对冲燃烧。机组配置2×50％B-MCR汽动调速给水泵和1台30％B-MCR电动调速给水泵。采用35％B-MCR容量高、低压串联汽机旁路。锅炉主要界限尺寸锅炉深度mm44500锅炉宽度(外侧柱)mm44000锅炉宽度(内侧柱)mm25

2、000大板梁标高mm85900炉膛宽度mm19419.2炉膛深度mm15456.8顶棚拐点标高mm72800水平烟道深mm5486.4后竖井低温再热器烟道深度mm6604后竖井低温过热器烟道深度mm8331.2水冷壁下集箱标高mm5800影响锅炉机组受热面布置的主要因素1锅炉参数对受热面布置的影响亚临界参数机组工作压力可达19.6MPa，接近于临界参数，因而所需要的蒸发热量大幅度减小，而过热热，再热热和预热热大幅度增加。但是水冷壁受热面设计时主要考虑燃烧稳定，提高燃尽率，防止结渣，控制炉膛出口烟气温度和壁面膜态沸腾，炉膛内需要布置数量足够的辐射受热面。在额定负荷时，

3、要求既能满足蒸发吸热的需要，又能控制炉膛出口烟气温度。因此一方面将部分给水预热的过程转移到水冷壁来完成，另一方面由于所需的过热器和再热器受热面增加，为了提高传热效果并解决炉内辐射受热面不足的矛盾，将部分过热器和再热器向炉膛上部或靠近炉膛的位置移动。形成了辐射加对流的过热器或再热器系统。超超临界机组蒸汽参数提高对锅炉寿命和运行可靠性影响很大蒸汽温度不会对机组的国产化比例产生很大的影响，但是对锅炉制造成本却有影响，特别是蒸汽初温提高后，除要求管材具有高热强度以外，必须考虑由此引起的高温腐蚀和管子内壁的蒸汽氧化问题。当蒸汽温度达到600℃，末级过热器和再热器最高壁温可达到

4、650℃以上，此时管子烟气侧的高温腐蚀和汽侧的蒸汽氧化问题将更加突出。因此希望将高温受热面尽量布置在烟气温度比较低的区域，屏式过热器也尽量处在较低的温度区域。2汽温调节方式对受热面布置的影响汽温调节方式是对受热面布置起决定作用的另一个重要因素。目前采用较多的方法是摆动式燃烧器和烟气挡板，主要用于调节再热汽温。过热汽温的调节以喷水减温为主。1）摆动式燃烧器调温对受热面的影响采用摆动式燃烧器时，过热器受热面不仅会向炉内高温区域扩散，而且还会向尾部对流烟道扩展，形成辐射加对流的过热器系统，这种布置方式可以获得平缓的汽温变化特性，使汽温随负荷变化的幅度减小，有利于降低汽温调

5、节幅度，减少减温水量，控制过热汽温的波动幅度。同时为了提高再热汽温的调节能力，再热器也向炉膛内移动或靠近，以增强辐射传热。实例：当炉内布置壁式再热器时，采用摆动式调温与采用烟气挡板调温方式相比较，再热器的受热面大幅度减少，减少约65％，能使再热蒸汽的流动阻力控制在0.2MPa以下。因此再热汽温的调节响应特性比较灵敏。一般从燃烧器开始摆动，一分钟内再热汽温开始变化，大约15－20分钟后汽温趋于稳定，汽温达到稳定的时间首先与燃烧器的摆动角度范围有关，摆动角度范围比较大时，汽温达到相对稳定的时间相对比较长。一般摆动10度时汽温稳定时间大约为9－10分钟。汽温达到稳定的时间

6、比较长并不是完全由摆动式燃烧器造成的，主要是由于蒸汽流程比较长，对传热扰动的动态响应比较慢，汽温响应的滞后造成的。2）烟气挡板调温对受热面布置的影响采用烟气挡板调温时候，再热器受热面布置在对流传热较强的尾部烟道内，而且必须布置数量较多的低温对流受热面以保证汽温调节效果。与摆动式燃烧器调温方式相比较，采用烟气挡板调温的锅炉过热器受热面减少约25％。由于再热器受热面数量较多并且处于低温烟道调节再热汽温，因此汽温调节反应的灵敏性较差。试验表明，从挡板开始动作，大约经过1.2分钟汽温开始变化，一般情况下，汽温达到稳定的时间比摆动式燃烧器调温的时间略长一些。3燃烧方式对受热面

7、布置的影响燃烧方式首先影响到炉膛结构，而炉膛受热面既是决定锅炉性能的最重要的受热面，也会影响其它受热面的布置。采用旋流燃烧器的对冲方式，由于旋转气流的衰减速度比较快，并且单个燃烧器的旋转射流强度比较小，因此火焰对冲向上折转的过程中，气流的旋转动量矩基本消失。火焰到达炉膛出口处，自然不存在残余旋转。所以当选择的炉膛容积热强度一定时，可以适当降低炉膛高度，同时采用扁矩型的炉膛结构，可以增大旋流式燃烧器中心线间的距离，以减轻结渣，降低NOx的生成量，减小热偏差，避免水冷壁高温腐蚀和传热恶化等。同时，烟道宽度较大，其它受热面布置比较灵活。采用直流燃烧器四角切圆燃烧方式，