第五章 蒸发受热面

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1、第二篇锅炉受热面第五章蒸发受热面本章主要内容：1.不同压力下工质汽化过程？2.不同压力下锅炉蒸发受热面组成？3.锅炉蒸发受热面各个组成设备的作用、类型。4.直流锅炉水冷壁系统构成。10/19/20211SIE王树群动本091-2第五章蒸发受热面按照锅炉是否有汽包可将锅炉分为两类：汽包炉—自然循环锅炉、控制循环锅炉直流锅炉10/19/20212SIE王树群动本091-2§5.1锅炉汽水工质吸热量的分配问题1：送入锅炉汽水系统的工质是什么状态？送出锅炉汽水系统的工质是什么状态？10/19/20213SIE王树群动本09

2、1-2给水（低于临界压力时为未饱和水；超临界压力下为水）；过热蒸汽10/19/20214SIE王树群动本091-2水汽化过程10/19/20215SIE王树群动本091-2一、工质在锅炉内的三个加热过程1.水的加热—水的预热设备—省煤器2.水的汽化（水的蒸发）—水的蒸发（汽化）设备—蒸发设备汽包炉蒸发设备由汽包、下降管、水冷壁、联箱和连接管等组成；直流锅炉蒸发设备即水冷壁。3.蒸汽过热—蒸汽过热设备—过热器、再热器10/19/20216SIE王树群动本091-21025t/h亚临界参数锅炉布置图10/19/2021

3、7SIE王树群动本091-2高压锅炉受热面布置图10/19/20218SIE王树群动本091-2冷灰斗直流锅炉水冷壁结构10/19/20219SIE王树群动本091-2直流锅炉水冷壁过渡段螺旋水冷壁刚性梁垂直段水冷壁刚性梁10/19/202110SIE王树群动本091-2表5-1不同参数等级下工质吸热比例10/19/202111SIE王树群动本091-2问题2：亚临界参数锅炉炉膛内的屏式过热器为什么远多于高压锅炉？随着压力升高，过热吸热量比例增大，蒸发吸热量比例减少，过热器布置量增大，水冷壁吸热不能满足维持炉膛出口

4、烟温的要求，故需要在炉膛内增加屏式过热器补充吸热。10/19/202112SIE王树群动本091-2二、不同参数等级下工质吸热比例压力升高，蒸发吸热比例减少、水的加热吸热比例减少、过热吸热比例增加。不同参数下锅炉受热面布置变化大。10/19/202113SIE王树群动本091-2§5.2汽包锅炉蒸发受热面系统一、自然循环锅炉蒸发受热面系统10/19/202114SIE王树群动本091-21.系统组成：水冷壁（布置在炉膛四周，在每面炉墙上分为多个并联的回路，有联箱和受热面组成）下降管（大直径，底部设有分配器）供水管水

5、冷壁引出管（汽水混合物引出管）汽包。10/19/202115SIE王树群动本091-2问题3：工质离开水冷壁时为何种状态？汽水混合物。含汽率（干度）：汽水混合物中，蒸汽流量占总流量的比例，以X表示。循环倍率：水冷壁上升管入口水的流量与水冷壁上升管出口蒸汽流量的比值（含义可以理解为进入水冷壁的水经过多少次循环才能全部蒸发为蒸汽）。以K表示。K=1/X〃10/19/202116SIE王树群动本091-2问题4：自然循环锅炉中水冷壁内工质流动动力是什么？下降管内水和水冷壁内管内汽水混合物的密度差。10/19/202117

6、SIE王树群动本091-2以稳定的速度循环流动。10/19/202118SIE王树群动本091-22.水冷壁回路为减轻热偏差的影响，将每面墙水冷壁分为若干回路。图5-210/19/202119SIE王树群动本091-2二、控制循环锅炉蒸发受热面系统1.系统组成：汽包、下降管、循环泵、供水包（水冷壁环形下联箱）、水冷壁、汽水引出管。问题5：控制循环锅炉中水冷壁内工质流动动力是什么？循环泵提供的压头、系统中的汽水密度差。其中以循环泵提供的压头为主。10/19/202120SIE王树群动本091-22.控制循环锅炉蒸发受

7、热面系统与自然循环锅炉蒸发受热面系统区别。（1）控制循环设置有循环泵，提高了流动动力，提高了循环回路的可靠性。循环水泵电耗大，采用低循环倍率2-5，自然循环锅炉循环倍率4-10。（2）循环泵压头大，可简化循环系统，减少水冷壁回路数量，使用节流圈调节流量偏差。（3）循环泵可克服较大阻力，减小水冷壁管径，节省金属，汽包采用较小尺寸。10/19/202121SIE王树群动本091-2、图5-3图0-310/19/202122SIE王树群动本091-210/19/202123SIE王树群动本091-2三、水冷壁（一）作用：

8、吸收炉内辐射热量，将工质蒸发为汽水混合物；降低烟气温度，保证炉膛出口烟气温度在合适的范围。（二）布置方式：每面墙由多个水冷壁管屏并列构成，其中的每个管屏由进口联箱、受热面管组、出口联箱组成。（三）型式：1.光管：2.膜式：3.销钉式：在水冷壁管子表面焊销钉，固定并冷却卫燃带。4.内螺纹管：在水冷壁管内壁形成多道凹槽，可强化流体和壁面传热，降低管子壁温，推迟传