锅炉原理第十二章蒸汽净化

:陈琪1锅炉原理主讲教师小测验1、简述燃煤电站锅炉机组构成及工作原理。2、分析降低发电厂供电煤耗和提高环保效果的技术措施。3、试着从锅炉的角度分析，提高火电厂热经济性的途径有哪些？（提高题）4、分析某台设计煤种为烟煤的锅炉改烧贫煤后可能发生的故障。5、分析影响排烟温度的升高的因素及对锅炉效率的影响。6、分析固体不完全燃烧损失升高的影响因素及对锅炉效率的影响。2第十二章锅炉水动力特性与传热?锅炉水动力学基础?汽水混合物的流型与传热?自然循环锅炉的水循环?自然循环的基本概念?自然循环故障及其可靠性校验?强制流动锅炉?强制循环锅炉?直流锅炉?复合循环锅炉34第一节锅炉水动力学基础两相流体的流动结构汽水混合物在垂直管中作上升运动汽、液两相数量，即质量含汽率x不断变化；汽、液两相间存在相对运动；产生汽泡趋中效应?泡状结构当汽水混合物中含汽率x较小时，蒸汽呈细小的汽泡，主要在管子中心部分向上运动?弹状结构含汽率x增大，汽泡开始合并成弹状大汽泡，形成阻力较小的汽弹5两相流体的流动结构?柱状(环状）结构含汽率x继续增大，弹状汽泡汇合成汽柱并沿着管子中心流动，而水则成环状沿着管壁流动，形成汽柱状或称水膜环状流动结构?雾状结构当含汽率x再增大时，管壁上水膜变薄，汽流将水膜撕破成小水滴分布于蒸汽流中被带走，汽与水形成雾状混合物，称为雾状或液雾结构6两相流体的流动结构汽水混合物在水平管中流动在浮力作用下，形成管子上部蒸汽偏多的不对称流动结构。随着流速减小，流动结构的不对称性增加。当流速小到一定程度时，形成分层流动。管子上部与蒸汽接触，管壁温度升高，可能过热损坏；在汽水分层的交界面处，由于汽水波动，可能产生疲劳损坏汽水混合物流速愈小,含汽率愈大,管子的倾角?愈小，汽水分层愈易发生。对自然循环锅炉，管子倾角应大于30?，以防止发生分层流动7水冷壁管内传热水冷壁管内饱和沸腾可分为核态沸腾和沸腾传热恶化两种工况核态沸腾汽泡强烈扰动，传热性能良好，管内壁温度接近于水的饱和温度，得到良好的冷却沸腾传热恶化?第一类传热恶化（膜态沸腾）热负荷很高，管内壁汽化核心急剧增加，形成连续的汽膜，对流放热系数α2急剧下降，管壁得不到液体冷却超温破坏。特性参数为临界热负荷，对应的x为临界含汽率?第二类传热恶化（蒸干）热负荷比前者低、但含汽率很高时（出现液雾状），汽流将水膜撕破或因蒸发使水膜部分或全部消失，管壁直接与蒸汽接触而得不到液体的足够冷却，对流放热系数α2急剧下降，金属壁温tb急剧增加造成管子过热而烧坏，特性参数是工质的界限含汽率89第二节自然循环锅炉及其水循环自然循环的基本概念自然循环的工作原理下降管中水与上升管中汽水混合物间的重位压头差h??'??h?g使水在回路中产生环形流动，又称为水循环简单循环回路压差平衡式(取向下为正)H?xjg??pxj??Hi?ig??ps?式中H、Hi―下降管的高度（即循环回路的高度）及上升管各区段的高度，m；?xj,?i―下降管中工质及上升管各区段工质的平均密度，kg/m3；?Pxj、?Ps―下降管及上升管流动阻力损失，Pa1011自然循环特性循环倍率K循环回路中水流量G与回路中产生的蒸汽量D之比，即1kg水全部变成蒸汽需在回路中循环多少次G1K???（8?39）Dx思考:循环倍率K过大或过小会造成什么样的安全隐患?循环倍率K衡量锅炉水循环可靠性的指标之一K过大（x过小)，可能出现循环停滞等水循环故障；K过小（x过大），将失去自补偿能力，造成管壁超温12界限循环倍率Kjx对应自然循环失去自补偿能力（最高循环流速）时的循环倍率思考:锅炉的循环倍率是应该大于还是小于界限循环倍率?13界限循环倍率和推荐循环倍率锅炉压力(Mpa)锅炉蒸发量(t/h)界限循环倍率Kjx推荐循环倍率3.92～5.8835～2401015～2510.2～11.76160～42057～1513.73～15.69400～67034～816.67～18.63≥800>2.54～614自然循环故障及安全性检查问题一：传热恶化自然循环锅炉蒸发受热面金属安全工作的条件是保证管子内壁有连续水膜覆盖自然循环锅炉在超高压以上，尤其在亚临界压力以上，因含汽率较高，（锅炉容量增大，炉膛周界相对减小，水冷壁根数减少而长度增加），循环倍率较低，可能出现第二类传热恶化，必须采取相应措施.自然循环锅炉在压力低于11MPa或受热管局部热负荷低于400kw／m2时一般不会出现传热恶化。问题二：循环停滞、自由水面和倒流现象并联的上升管组在共同的压差∑Δps下运行。当管组中各管受热不均匀时，受热弱的管中含汽率少，运动压头小，循环流速降低，可能发生循环异常上升管引入汽包水空间当受热弱的管中水流量等于蒸发量，即G=D时，将出现循环停滞现象循环停滞自由水面上升管引入汽包水空间当管组压差Δp小于受热弱管子液柱重H?sg时，受热管中的水就自上往下流，称为倒流16循环停滞、自由水面和倒流危害循环停滞汽泡通过基本静止的水面上浮，管子弯头处蒸汽积累，出现自由水面时，水面以上管壁与蒸汽接触，均使冷却能力下降，管子易超温爆管；自由水面上下波动，还会引起疲劳破坏倒流当水的倒流速度与汽泡上浮速度相等，即汽泡处于上、下波动状态而形成蒸汽塞时，会把管子烧坏17问题三：下降管带汽与汽化下降管带汽或汽化，会使管中工质密度减小，运动压头下降，影响回路水循环?汽包中的水进入下降管时，因流阻和加速产生压降使进口处发生自汽化?下降管进口截面上部形成涡漩漏斗状，蒸汽被吸入下降管中?汽包水容积内所含蒸汽被带入下降管中?下降管受热产生蒸汽18提高自然循环安全性措施减小并联管子吸热不均保持炉内温度场均匀?设计时将整面水冷壁划分为若干个独立的循环回路；采用四角布置燃烧器；将炉膛四角上1～2根管子取消或将炉膛设计成八角形?运行中避免火焰偏斜；防止水冷壁管积灰和结渣；限制最小负荷，避免因部分燃烧器停用造成更大的吸热不均?沿高度方向采用多个小功率燃烧器；减小炉内热偏差，避免局部热负荷过高19提高自然循环安全性措施水冷壁管采用适当的管径,减少管子的长度和弯头等,降低汽水导管和下降管中的流动阻力，提高循环流速和循环倍率较小的管径可以节省金属耗量；但从水循环安全,方面考虑，应维持足够大的循环流速W和不太高的含汽率X，故大容量锅炉不应采用过小的管径20提高自然循环安全性措施避免下降管带汽或自汽化?防止下降管进口自汽化2??hg??1????w2xjj?2?(8?57)h?1.5wxj2g?(8?58)式中h—为下降管进口以上到正常水位的高度；wxj、?i—分别下降管中的水速和进口阻力系数下降管进口之上应保证一定的水柱高度，且水速不能过大?防止下降管带汽对高压以上锅炉，在下降管入口处加装栅格板；采用大直径集中下降管时，应在入口处加装十字板或栅格板21提高自然循环安全性措施使流体在管内产生旋转流动或破坏汽膜边界层，避免传热恶化?采用内螺纹管在管子内壁上开出单头或多头螺旋形槽道，当工质在内螺纹管内流动时，发生强烈扰动，将水压向壁面并迫使汽泡脱离壁面被水带走，破坏汽膜层的形成，使管内壁温度降低?加装扰流子扰流子是塞在管中的螺旋状金属薄片。在推迟传热恶化和降低壁温方面，扰流子可起到与内螺纹管类似的作用，在强化传热方面不及内螺纹管2223第三节强制流动锅炉及其水动力特性强制循环锅炉及特点压力提高，机组热经济性提高；但压力增至一定值，汽水密度差?'-?”下降，运动压头下降；汽水分离困难，必然取消汽包，强制流动锅炉是锅炉发展的必然结果。主要有直流锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉三种强制循环锅炉具有汽包，循环回路下降管系统增设循环泵，工质流动的动力为循环泵的压头和工质重位差?可采用小直径水冷壁，水冷壁可自由布置?采用体积较小的高效分离器，可减小汽包直径?工质质量流速较高，循环倍率较自然循环小，一般为3?5；循环稳定，不易出现循环异常，但可能出现流动不稳定、脉动等?工质强制流动，可使各承压部件均匀受热或冷却，缩短锅炉启、仃时间.24强制循环锅炉水循环系统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25直流锅炉工作原理直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压头的作用下，顺序流过热水段、蒸发段和过热段受热面一次将给水全部变成过热蒸汽，蒸发区循环倍率K=1沿管子长度方向工质参数变化情况?热水段:水的焓和温度逐渐增高，比容略有加大，压力则由于流动阻力而有所降低?蒸发段:汽水混合物的焓继续提高，比容急剧增加，压力降低较快，相应的饱和温度随着压力的降低亦降低一些?过热段:蒸汽焓、温度和比容均增大，压力则由于流动阻力较大而下降更快261/4螺旋管圈型水冷壁直流锅炉水冷壁形式主要有螺旋管圈型和垂直上升管屏型螺旋管圈型水冷壁由若干根水冷壁组成管带，沿炉膛四面倾斜上升，无水平段，各管带均匀地分布在炉膛四壁，任一高度上管带的受热几乎完全相同适用于超临界和亚临界压力，燃料适应性广27螺旋管圈型水冷壁的特点?沿炉膛四周热负荷不均匀影响小?管圈内工质可保证足够高的质量流速，以减轻传热恶化的影响?工质焓值较高的管带后段，可以布置在炉内热负荷较低区域，对防止管壁超温有利?大锅炉宽管带，各管间热偏差较大；支吊困难28FW型垂直上升管屏水冷壁FW型垂直上升管屏为多次垂直上升管屏多次垂直上升管屏炉膛下部高热负荷区域减小管屏的宽度，炉外加设下降管，形成多次垂直上升；在上部较低热负荷区，仍采用一次垂直上升管屏多次垂直上升管屏的特点?既可保证高热负荷区有较高的质量流速，达到充分冷却的目的；又可减少高负荷下水冷壁的流动阻力；同时可避免采用刚度差的小直径管?有不受热的下降管，工质流程长，系统阻力较大；?相邻两屏内工质的含汽率不同，管间壁温差大，使各屏热膨胀不同。应尽量减少管屏串联的次数29UP型垂直上升管屏水冷壁UP型垂直上升管屏包括一次上升和上升-上升一次上升型（a）给水一次流经全部四面墙水冷壁管屏，没有下降管，管屏沿高度分为上、中和下部三个辐射区，各区段之间设有混合器，用以消除平行管子间的热偏差特点：系统简单，流动阻力小；相邻管屏外侧管间壁温差较小；可采用全悬吊结构；水力特性较为稳定；但对锅炉负荷适应性较差，金属耗量大上升-上升型（b）炉膛下部高热负荷区域布置两个串联回路，用于提高管内工质质量流速以避免流动异常和传热恶化（a）（b）30直流锅炉水冷壁布置在炉膛折焰角以上采用垂直上升管屏，以便采用全悬吊结构；炉膛上部热负荷较低，两相邻垂直管屏外侧管子的管壁温差较小，不至于造成膜式水冷壁损坏在炉膛高热负荷区采用螺旋管圈型水冷壁，以减小炉内热偏差31直流锅炉工作特点加热、蒸发和过热受热面没有固定的界限，汽温变化大如减小给水量，开始沸腾点前移，加热水段长度L1缩小，蒸发段长度L2也缩小，锅炉受热管总长度不变，故过热段长度L3相对增大，过热汽温上升无汽包，无下降管，水冷壁可采用小管径，耗钢少；但电耗相对较大；水冷壁可自由布置，适用于任何压力322/4直流锅炉工作特点起动和停炉速度比较快直流锅炉没有厚壁的汽包，起动和停炉过程中锅炉各部分加热和冷却均匀设有专门的启动系统保护管壁不致被烧坏以便在启动时有足够的水量通过蒸发受热面，对燃料、给水和空气的自动控制及调节要求较高直流锅炉的水容积及相应蓄热能力小，对负荷变动较敏感；工质预热、蒸发和过热段间无固定界限，若燃料、给水比例失调，不能保证供给合格蒸汽3/433直流锅炉工作特点无自补偿能力蒸发受热面可能出现流动不稳定、脉动、热偏差，危及锅炉安全运行，可采用在蒸发管进口加装节流圈等措施管内换热处于膜态沸腾状态下，管壁可能超温破坏直流锅炉蒸发受热面中，水要从开始沸腾一直到完全蒸发汽包锅炉中由于循环倍率高，蒸发受热面出口的蒸汽含量X较低，管内换热属于泡状沸腾，壁温可得到充分冷却对给水品质的要求很高无汽包，不能进行连续排污4/434复合循环工作原理复合循环与强制循环的区别没有汽包，代之以简单的汽水分离器复合循环与直流锅炉的区别在省煤器和水冷壁之间装设循环泵、混合器和分配器等，依靠锅水循环泵压头将蒸发受热面出口的部分或全部工质进行再循环，蒸发系统中除直流流量外，还有循环泵提供的循环流量复合循环包括低循环倍率复合循环和部分负荷复合循环两种351/3低倍率复合循环锅炉低倍率复合循环锅炉又称全负荷复合循环锅炉控制阀只起节流作用，在整个负荷范围内，投入循环泵运行，实现再循环。水冷壁工质出口平均干度小于1，循环倍率约为1.2?1.41-省煤器；2-混合器；3-循环泵；4-控制阀；5-节流圈；6-水冷壁；7-汽水分离器低倍率复合循环锅炉多用于亚临界参数362/3部分负荷复合循环锅炉部分负荷复合循环锅炉用控制阀进行循环方式的切换?在一定负范围内开启控制阀，按再循环方式运行?当锅炉负荷达一定值（30?70%额定负荷）后，关闭控制阀，循环泵作为给水泵起增压作用，按直流锅炉方式运行?即保证了低负荷下必须的工质质量流速；又降低了高负荷下的流动阻力部分负荷复合循环锅炉适用于亚临界及超临界参数1-省煤器；2-混合器；3-循环泵；4-控制阀；5-节流圈；6-水冷壁；7-汽水分离器373/3第七章汽包及蒸汽净化?蒸汽的品质与污染?蒸汽的净化?亚临界参数锅炉汽包与内部装置38蒸汽品质及对锅炉、汽轮机工作的影响蒸汽的品质是指蒸汽中钠盐、硅酸、CO2、和NH3等杂质含量的多少过热器杂质沉积在管子内壁形成盐垢，使蒸汽流通截面变小，流阻增加；传热减弱,管壁温度升高蒸汽管道阀门可能引起阀门动作失灵、漏汽汽轮机通流部分改变叶片型线，减少蒸汽流通面积，增加阻力，出力及效率降低；严重时，可造成调速机构卡涩、轴向力增大，破坏转子止推轴承；叶片结盐垢严重，还可能影响转子的平衡而造成重大事故1/539蒸汽质量监督标准电站锅炉蒸汽品质按水利电力部颁发的《火力发电厂水汽化学监督导则》中规定的蒸汽质量标准执行 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 9-1电站锅炉饱和蒸汽和过热蒸汽质量监督标准蒸汽压力含盐量（以含钠量表示Na+）二氧化硅（MPa）（μg/kg）SiO2(μg/kg)凝汽式电厂热电厂<6≯15≯20≯25>6≯10≯20402/5饱和蒸汽的机械携带机械携带饱和蒸汽携带含盐浓度较大的锅水水滴机械携带量的多少取决于蒸汽的带水量及锅水含盐浓度。前者以蒸汽湿度ω表示，即蒸汽含水量占湿蒸汽重量的百分比?由于机械携带，蒸汽的含盐量SsqSsq式中ω?Sgs，mg/kg?（9?1）100Sgs为锅水含盐量，mg／kg?影响蒸汽带水的主要因素为锅炉负荷、锅炉工作压力、汽包蒸汽空间高度、锅水含盐量及汽包内部装置等3/541蒸汽的选择性携带选择性携带饱和蒸汽具有直接溶解盐分的能力，即蒸汽溶盐，蒸汽对不同盐分的溶解能力不同，蒸汽的溶盐具有选择性?蒸汽对某种物质的溶解量用分配系数a来表示，分配系数a是指某物质溶解于蒸汽的量（mg／kg）与该物质溶解于锅水中的量（mg／kg）之比，即a?mSqSgs?100%?(9?4)Smqa?Sgs,mg/kg?(9?5)100?蒸汽的溶盐能力随压力升高而增大?蒸汽对不同盐类的溶解有选择性，硅酸（H2SiO3）分配系数最大；硅酸盐等分配系数最小4/542大容量锅炉蒸汽的污染对高压和超高压以上的锅炉，蒸汽污染是由蒸汽带水和溶盐两种原因引起的，即蒸汽既携带锅水又溶解盐类，此时，蒸汽中所含某物质的总量为Sq?Ssq?Sm???aq100Sgs,mg/kg?(9?6)S?Kq100Sgs,mg/kg?(9?7)式中K为蒸汽的携带系数，K=ω＋a，％。435/5蒸汽清洗蒸汽清洗使蒸汽通过洁净的清洗水（一般为给水），利用清洗水与锅水含盐浓度差来降低蒸汽溶解携带的盐分蒸汽清洗主要用于减少溶解性携带，也可减少蒸汽机械携带的盐分，因为经清洗的蒸汽带出的水为含盐浓度较低的清洁水，而不是锅水大机组汽包的相对长度减少，加装清洗装置有困难；由于蒸汽溶解硅酸的分配系数随之增大，清洗装置效率明显下降亚临界压力汽包炉，主要靠改善给水条件来保证蒸汽品质，可不采用蒸汽清洗装置4/544排连续排污污连续不断地从汽包中排出因水蒸发含盐量不断增大的部分锅水，代之以比较纯净的给水，以获得符合品质要求（含盐量和碱度保持在规定值内）的蒸汽连续排污应从锅水含盐量最大的部位（通常是汽包水容积靠近蒸发面处）引出定期排污用以排除水中的沉渣、铁锈，以防这些杂质在水冷壁管中结垢和堵塞定期排污应从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最多的地方（如水冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，间断进行5/545汽水分离装置汽水分离装置的主要工作原理是利用水和汽的密度差和离心力作用汽水分离装置包括挡板、孔板（有水下孔板和集汽孔板）、百叶窗分离器（波形板分离器）、旋风分离器百叶窗分离器由很多平行波纹板组成，可卧式或立式布置，蒸汽与水平行反向或互相垂直流动1/546柱形筒体旋风分离器柱形筒式旋风分离器汽水混合物以一定的速度沿切线方向进入筒体，产生旋转，水滴由于离力作用被抛向筒壁，并沿筒壁流下，蒸汽则由中心上升?溢流环装在圆筒顶部，以防贴筒水膜被上升汽流撕破重新使蒸汽带水?圆形底板位于筒底中心，底板周围的环形通道内装有倾斜导叶，使水稳定地流入汽包水容积中，以防止水向下排出时将蒸汽带出?波形板顶帽装在分离器的顶部，再次使汽水分离472/5涡轮式旋风分离器涡轮式分离器汽水混合物由分离器底部轴向进入，固定式导向叶片产生的离心力使工质产生强烈旋转而分离，水被抛到内筒壁向上运动，通过集汽短管与内筒之间的环形截面流入疏水夹层，然后折向下流，进入汽包水容积；蒸汽则由筒体的中心部分上升经波形板分离器进入汽包蒸汽空间.涡轮式分离器分离高效高，体积小；但阻力较大，常用于强制循环锅炉1-梯形顶帽；2-百叶窗板；3-集汽短管；4-钩头；5-固定式导向叶片；6-芯子；7-外筒；8-内筒；9-疏水夹层；10-支撑螺栓483/5亚临界参数锅炉汽包与内部装置汽包采用上、下不等壁厚结构，汽包内壁设置弧形衬套5，由沿汽包长度延伸的挡板构成。汽水混合物由上部进入汽包，沿弧形衬套向下流动，均匀加热汽包壁，可减少汽包上下壁温差及相应的热应力下降管管座位于汽包底部，保证下降管入口上部有最大的水层高度，以防下降管进口处工质汽化；下降管入口处装有十字架8，以消除大直径下降管进口产生漏斗形水面，防止蒸汽进入下降管，保证锅炉水循环的安全。汽包筒体上部有饱和蒸汽引出管管座1，汽水混合物引入管管座2；汽包筒体下部有给水管管座，连续排污管管座12和给水调节器管座1/2亚临界参数锅炉汽包与内部装置?涡轮式旋风分离器6沿汽包长度方向分两排对称布置，对汽水混合物进行第一次粗分离?立式波形板（又称顶帽）布置在分离器的顶部，进行第二次分离?波形板干燥器3在汽包顶部沿长度方向分前后两组（每组两排，对称布置）呈鸟翼状倾斜的立式“V”形，进行第三次分离汽水混合物经三次分离，水经疏水管4引至汽包水容积，蒸汽通过顶部布置的多孔板进行均流，经饱和蒸汽引出管将蒸汽引至炉顶过热器50第八章电站锅炉本体的设计与布置锅炉本体的典型布置?Π型布置锅炉?塔型、半塔型布置锅炉锅炉主要设计参数的选择?炉膛热强度?炉膛出口烟气温度?排烟温度?热空气温度?工质与烟气速度51Π型布置锅炉Π型布置（a）应用范围最广。由垂直柱体炉膛、水平烟道和下行对流烟道组成Π型布置锅炉高度较低，安装方便；烟气在竖井中向下流动，受热面易于布置成逆流传热方式；燃料进给设备和排烟口都在锅炉底层，送风机、引风机、除尘器等笨重设备可布置在地面，减轻了厂房和锅炉构架的负载，可以采用简便的悬吊结构Π型布置锅炉占地较大；烟道转弯易引起飞灰对受热面的局部磨损52塔型、半塔型布置锅炉塔型布置锅炉（e）对流烟道布置在炉膛的上方，锅炉笔直向上发展，取消了不宜布置受热面的转弯室塔型布置锅炉占地面积小；对流烟道有自身通风作用，烟气阻力小；烟气在对流受热面中不改变流动方向，烟气中的飞灰不会因离心力而集中造成受热面的磨损，对于多灰燃料非常有利。适用于燃用烟煤以及正压燃烧的燃油、燃气锅炉。半塔型布置锅炉（f）空气预热器，送、引风机，除尘器等笨重设备布置在地面，以减轻锅炉构架和厂房的负载，避免汽、水管道过长53炉膛容积热强度qvqv表明在炉膛单位容积内每小时燃料燃烧所释放的热量BQar.netqv?,kw/m3?(12?9)V?式中v?—炉膛容积，m3qv的选取与锅炉容量、燃烧方式、燃料特性等有关qv过大?v?过小，Hf过小，锅炉达不到出力?py偏高，q2增大；?炉膛及炉膛出口烟气温度?a、???偏高，易结渣；??煤粉气流在炉膛停留的时间τ过小，（q3、q4）增大，均使?g?减小54炉膛容积热强度qvqv过小：v?过大，?a偏低，着火困难，燃烧不稳定；造价高炉膛容积热强度qv的大小应能保证燃料燃烧完全（燃料在炉膛内有足够的停留时间），并使烟气在炉膛内冷却到不使炉膛出口对流受热面结渣的程度（炉膛内布置足够的受热面）锅炉容量增大，炉膛壁面面积的增加落后于容量的增加。为保证锅炉安全运行，避免对流受热面结渣，应以烟气的冷却条件来选取qv，故大容量锅炉的qv要比中、小容量锅炉选得小一些qv推荐值见P24755炉膛截面热强度qaqa表示燃烧器区域炉膛单位截面上每小时燃料的释热强度BQar.netqa?,kw/m2?(12?10)或Aqacqa??（12?11）n式中A、n-燃烧器区域炉膛截面积及燃烧器层数?qa的选取与燃料性质、燃烧方式和排渣方式等有关，推荐范围见P248?锅炉设计时，可根据选用的qv、qa确定炉膛容积和截面积，并由此决定炉膛宽度、深度及高度?无烟煤qv值小，而qa值大，炉膛呈瘦高形，以保证煤粉气流及时着火，完全燃烧56燃烧器区域壁面热强度qrqr表示燃烧器区域单位炉壁面积上燃料每小时释放的热量qBQr?ar.netF,kw/m2?(12?12)rFr?2(a?b)(n?1)hj,m?(12?13)式中Fr—燃烧器区域的炉壁面积，m2a、b—炉膛宽度和深度，mn—燃烧器的层数hj—各层燃烧器的间距，mqr愈大，说明火焰愈集中，燃烧器区域的温度水平就愈高，对燃料的稳定着火有利，但易造成燃烧器区域的壁面结渣qr推荐值见P24857炉膛出口烟气温度????炉膛出口烟气温度????凝渣管或屏式过热器前的烟温?锅炉受热面的辐射和对流传热的最佳比值（辐射受热面和对流受热面的金属耗量及总成本最小）对应的????约为1250℃?为保证炉膛出口处对流受热不结渣，????不应超过灰分开始变形的温度DT。如灰分软化温度ST与变形温度DT之差小于100，则取????<(ST-100)℃?当炉膛出口处布置着屏式受热面时，炉膛出口烟温????一般取1100～1200℃对于易结渣的燃料，????应保持在1000～1050℃范围58排烟温度θpy排烟温度?py的温度燃料费用和尾部受热面金属费用总和最少时所对应?排烟温度?py低，排烟热损失小，锅炉热效率高，节约燃料；但由于尾部受热面传热温压降低，金属耗量增多?含硫量较高的燃料，排烟温度?py应取较高值，以避免低温腐蚀和堵灰对锅炉工作可靠性的影响大、中型锅炉排烟温度?py的推荐值见表12-359热空气温度trk?热空气温度trk的选取主要取决于燃料的性质着火性能好和水分低的燃料，采用较低的trk；着火性能差或水分较多的燃料，采用较高的trk?热空气温度trk值的选择还与制粉系统的干燥剂种类、锅炉的排渣方式等有关大、中型锅炉热空气温度trk的推荐值见表12-460工质质量流速ρω受热面中水和蒸汽的质量流速??对受热面运行的安全性和经济性有很大影响?质量流速??太低，工质的传热能力下降，受热面管壁温度升高，影响受热面的安全运行?质量流速??太高，工质的流动阻力大（一般过热器系统的总阻力应不大于过热器出口压力的10%；再热系统的总阻力应不大于再热蒸汽进口压力的10%；省煤器中水的阻力应不大于汽包压力的10%）?对于非沸腾式省煤器，质量流速??的下限应避免受热面内部的氧腐蚀；对于沸腾式省煤器，则应避免管内工质的汽水分层质量流速??的推荐值见表12-5中61烟气流速wy烟气流速Wy影响受热面运行的安全性和经济性??烟速Wy过低，受热面积灰加重，受热面面积增加或传热下降烟速Wy过高，飞灰磨损加重锅炉额定负荷下，考虑磨损后横向冲刷受热面的极限烟速对于一般的煤为9～10m/s；对于灰多和灰分磨蚀性较强的燃料为7～8m/s；对于灰少和磨蚀性较弱的煤为10～12m／s62思考与练习1、按照锅炉蒸发受热面工质流动方式，可以将锅炉分为哪些类型？请分别叙述其工作原理？2、自然循环锅炉存在的水循环问题及其解决措施如何？3、请分析直流锅炉的工作特点。4、请思考除了课堂上介绍的汽水分离装置外，有没有其它汽水分离方式？63谢谢！64