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1、第三章 汽包锅炉的本体设备及系统第一节 给水系统及省煤器第二节蒸发系统第三节过热蒸汽系统和再热蒸汽系统第四节燃烧和燃烧设备第五节点火系统第六节空气预热器第七节锅炉的整体布置第三章 汽包锅炉的本体设备及系统汽包锅炉有自然循环汽包锅炉和控制循环汽包锅炉两种。图1.典型亚临界参数自然循环锅炉简图第一节 给水系统及省煤器一、给水系统二、给水系统分类三、省煤器一、给水系统给水系统的主要作用是把除氧水升压后,通过高压加热器加热后供给锅炉,提高循环热效率,同时提供高压旁路减温水、过热蒸汽减温水及再热蒸汽减温水。图2.火电厂典型给水系统二、给水系统分类给水管道输送
2、的工作介质流量大,压力高,对全厂的安全、经济运行影响很大。给水管道系统事故会使锅炉给水中断,造成降负荷运行或紧急停炉,甚至使锅炉发生严重事故。因此,要求给水管道系统在发电厂任何运行方式下,都能保证不间断地向锅炉供水。因给水泵前后的给水压力相差很大,对管道、阀门、附件的金属材料要求也不同,所以给水系统通常分为低压给水系统和高压给水系统。1.低压给水系统除氧器给水箱、下水管道及给水泵进口的管道、阀门和附件,承受的给水压力较低,称为低压给水系统。为减少流动阻力,防止给水泵蒸汽腐蚀,一般应采用管道短、管径大、阀门少、系统简单的管道系统。2.高压给水系统3.
3、单元制给水管道系统2.高压给水系统图3.高压给水管道的形式a)集中母管制 b)切换母管制 c)扩大单元制1—给水泵 2—高压加热器 3—锅炉 4—给水母管 5—给水再循环管3.单元制给水管道系统图4.300MW机组发电厂单元制给水管道系统三、省煤器省煤器是利用锅炉尾部烟道中烟气的热量来加热给水的一种热交换器,其在锅炉中的主要作用有以下几点:(1)节省燃料 在电厂锅炉尾部烟道装设省煤器来加热给水,可降低锅炉排烟温度,减少排烟热损失,提高锅炉效率。(2)对自然循环汽包锅炉,可改善汽包的工作条件 采用省煤器加热给水,可提高进入汽包的给水温度,减少给水与汽
4、包壁之间的温差,降低因温差而引起的热应力,改善汽包的工作条件,提高汽包工作的安全性,延长汽包的使用寿命。(3)降低锅炉造价 给水在进入蒸发受热面之前,先在省煤器内加热,减少了水在蒸发受热面内的吸热量。以管径较小、管壁较薄、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面,降低了锅炉造价。钢管式省煤器的结构省煤器按所用材料不同,又可分为铸铁式省煤器和钢管式省煤器两种图5.钢管式省煤器的结构1—进口联箱 2—出口联箱 3—蛇形管 S1—横向节距 S2—纵向节距图6.省煤器管子的型式和省煤器管子实物a)焊接鳍片管式b)轧制鳍片管式c)膜式 d)肋片式e)膜
5、式实物f)焊接鳍片管式实物g)肋片式实物h)刺钉式实物钢管省煤器的布置1.省煤器一般采用卧式布置在尾部垂直烟道中,烟气在管外自上而下横向冲刷管束,将热量传递给管壁;水在管内自下而上流动,吸收管壁放出的热量。2.省煤器按蛇形管在烟道中的布置方式有纵向布置和横向布置两种。图8.省煤器蛇形管在烟道中的布置方式a)纵向布置 b)横向布置双面进水 c)横向布置单面进水钢管省煤器的支吊省煤器的支吊方式有支承结构与悬吊结构,支承结构图9.安装中的省煤器管组图10.省煤器的支承结构简图1—联箱省煤器蛇形管 2—蛇形管3—空心支承梁 4—支架图10.省煤器的悬吊结构
6、简图1—出口联箱2—引出管3—上级省煤器4—蛇形管5—防磨罩6—下级省煤器7—支架图11.省煤器悬吊管与出口联箱省煤器引出管与汽包的连接图11.省煤器引出管与汽包的保护套管a)给水引入汽包水空间时的内部套管b)给水引入汽包汽空间时的外部套管用非沸腾式省煤器时,省煤器出口水温低于汽包中的饱和温度,若省煤器的出水管直接与汽包连接,给水与汽包金属的温差就会在连接处产生温差热应力,水温的波动使金属疲劳,长时间将导致汽包壁产生裂纹,危及汽包安全。为此在省煤器引出管与汽包连接处应加装保护套管省煤器设计中应考虑的问题1.省煤器管中水的流速省煤器蛇形管中的水流速度
7、不仅影响传热和给水泵的电耗,对管子金属的腐蚀也会有一定的影响。若水流速度过高,使流动阻力过大,给水在省煤器中的压降过大,给水泵的电耗增大,运行不经济。2.省煤器管外烟气的流速省煤器管外烟气的流速应综合考虑传热、管外磨损、烟气流动阻力和积灰等影响因素。较高的烟气流速可增强传热,减少受热面金属消耗,但管子的磨损也较严重,随着烟气流速的增大,通风阻力也相应增大,从而增加了引风机的电耗;反之,过低的烟气流速使传热较差,还会导致省煤器管子积灰严重,因此烟气流速一般为7~13m/s。第二节 蒸发系统自然循环锅炉蒸发设备主要由汽包、下降管、水冷壁、联箱及其连接管
8、道组成工作介质(水)在由这些蒸发设备组成的闭合回路中循环流动,叫做水循环。图12.自然水循环锅炉蒸发设备示意图1—汽包 2
