锅炉原理-第五章锅炉受热面及工作特点
锅炉基础知识(大全)
第一章：锅炉的工作原理锅炉的用途及工作原理锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。
电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业, 以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。
)锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质( 中间载热体) 加热到一定参数的设备。
应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,也称为蒸汽发生器; 应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉, 称为热水锅炉；而应用于加热有机热载体的锅炉称为有机热载体锅炉。
从能源利用的角度看,锅炉是一种能源转换设备。
在锅炉中,一次能源( 燃料) 的化学贮藏能通过燃烧过程转化为燃烧产物( 烟气和灰渣) 所载有的热能,然后又通过传热过程将热量传递给中间载热体( 例如水和蒸汽), 依靠它将热量输送到用热设备中去。
这种传输热量的中间载热体属于二次能源,因为它的用途就是向用能设备提供能量。
当中间载热体用于在热机中进行热一功转换时, 就叫做“工质“。
如果中间载热体只是向热设备传输、提供热量以进行热利用,则通常被称为“热媒“。
锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等四类。
前两类又称为固定式锅炉,因为是安装在固定基础上而不可移动的。
后两类则称为移动式锅炉。
本书介绍的是固定式工业锅炉。
在锅炉中进行着三个主要过程:1) 燃料在炉内燃烧,其化学贮藏能以热能的形式释放出来,使火焰和燃烧产物( 烟气和灰渣) 具有高温。
2) 高温火焰和烟气通过“受热面“向工质( 热媒) 传递热量。
3) 工质(热媒) 被加热,其温度升高或者汽化为饱和蒸汽,或再进一步被加热成为过热蒸汽。
以上三个过程是互相关联并且同时进行的,实现着能量的转换和传递。
伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流动和变化:(1) 工质,例如给水( 或回水〉进入锅炉,最后以蒸汽( 或热水) 的形式供出。
(2) 燃料,例如煤进入炉内燃烧,其可燃部分燃烧后连同原含水分转化为烟气,其原含灰分则残存为灰渣。
循环流化床锅炉原理-第五章-传热
Deg
Tc1 =1+F L
L和Deg为稀相区的高度和截面直径
c=1.1 ，F=1.4，L/Deg>50时c1 =1
3.辐射换热系数计算公式
1 h rad＝ －1 (Ta－Tb ) eb ＋ew－1－ 1
第一节 密相区传热
循环流化床下部密相区与受热面间的传热机理 影响传热的各种因素
循环流化床下部 密相区与受热面 间的传热机理
(一)三个控制传热过程的因素
h=hgc +hpc +hrad
1．气体对流传热系数 2．辐射传热系数
hgc
hrad
3
. 颗粒对流传热系数 hpc
循环流化床下部 密相区与受热面 间的传热机理
循环流化床锅炉-传热
传热系统
密相区传热
稀相区传热 传热机理模型 传质
传热系数的准确性，对于循环流化床锅炉的设计、制造和运 行可靠性、安全性均起着举足轻重的作用。在锅炉设计中， 传热系数决定着受热面的布置、数量及结构，如果传热系数 选取不当，就难以达到稳定燃烧和最佳经济效益，甚至出现 受热面损坏的现象。与传统流化床一样，在循环流化床中存 在各种不同的传热过程： 1)颗粒与气流之间的传热(床内颗粒与床内气流)； 2)颗粒与颗粒之间的传热； 3)整个气固多相流与受热表面(包括壁面与悬吊在床内的 表面)之间的传热， 4)气固多相流与入床气流之间的传热。
s 为颗粒的导热率；dp为颗粒平均直 区颗粒密度； p和 g 径；cp和cg分别为颗粒和气体的定压比热容； 分别为颗粒和气体的密度；ut为截面平均流化速度； g0 为稀相区和密相区交界处的气体换热公式。
余热锅炉系统工作原理及技术特点讲解
余热锅炉系统工作原理及技术特点中国锅炉网资讯栏目/news/5/§1概论一、简述在燃气轮机内做功后排出的燃气，仍具有比较高的温度，一般在540℃左右，利用这部分气体的热能，可以提高整个装置的热效率。
通常是利用此热量加热水，使水变成蒸汽。
蒸汽可以用来推动蒸汽轮机一发电机，也可用于生产过程的加热或供生活取暖用。
对于稠油的油田可以用蒸汽直接注入油井中，以提高采油量。
根据不同的蒸汽用途，要求有相应的蒸汽压力和蒸汽温度，也就需要不同参数的产汽设备。
利用燃气轮机排气的热量来产汽的设备，称为“热回收蒸汽发生器”，表明回收了排气的热量，用英文字母HRSG来表示。
我国习惯上称为“余热锅炉，本文也采用“余热锅炉”的名称，并把燃气轮机的排气简称为“烟气”。
“余热锅炉”通常是没有燃烧器的，如果需要高压高温的蒸汽，可以在“余热锅炉”内装一个附加燃烧器。
通过燃料的燃烧使整个烟气温度升高，能够产生高参数的蒸汽。
例如某余热锅炉不装燃烧器时，入口烟气温度为500℃，装设附加燃烧器后，可使入口烟气温度达到756℃。
蒸汽的压力可以从4MPa升到10MPa，蒸汽的温度可以从450℃升到510℃，蒸汽可以供高温高压汽轮机用，从而增加了电功率输出。
目前我国油田进口的余热锅炉的蒸汽参数有：4MPa配450℃及1.4MPa配195℃（饱和蒸汽）。
前者供给中压汽轮机来发电，后者可以供生产或供生活取暖用。
注：关于多种余热锅炉，余热锅炉利用燃气轮机排气的方式，补燃问题。
二、余热锅炉的组成（一）蒸汽的生产过程图19－1是一台余热锅炉的结构示意图，从图中可以看出产汽的过程。
图19－1强制循环余热锅炉（注意蒸发器为顺流布置，即管束流向自下而上，以免上下弯头处积汽。
）从燃气轮机出口的烟气，经烟道到余热锅炉入口，烟气自下而上流动，流经过热器、两组蒸发器和省煤器，最后排入烟囱。
排烟温度约为150－180℃，烟气温度从540℃降到排烟温度，所放出的热量用来使水变成蒸汽。
循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点【最新版】
循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点一、循环流化床燃煤锅炉炉内工作原理循环流化床燃煤锅炉基于循环流态化的原理组织煤的燃烧过程，以携带燃料的大量高温固体颗粒物料的循环燃烧为主要特征。
固体颗粒充满整个炉膛，处于悬浮并强烈掺混的燃烧方式。
但与常规煤粉炉中发生的单纯悬浮燃烧过程相比，颞粒在循环流化床燃烧室内的浓度远大于煤粉炉，并且存在显著的揪粒成闭和床料的颗粒间混，颗粒与气体间的相对速度大，这一点显然与基于气力输送方式的煤粉悬浮燃烧过程完全不同。
循环流化床锅炉的燃烧与烟风流程示意见图6-1。
预热后的一次风(流化风)经风室由炉膛底部穿过布风板送入，使炉膛内的物料处于快速流化状态，燃料在充满整个炉膛的惰件床料中燃烧。
较细小的颗粒被气流夹带飞出炉膛，并由K灰分离装置分离收粜，通过分离器下的回料管与飞灰回送器(返料器)送W炉膛循坏燃烧;燃料在燃烧系统内完成燃烧和卨温烟气向X质的部分热M 传递过程。
烟气和未被分离器捕集的细颗粒排入图s-i拥环流化床锅炉炉内燃烧与烟风系统尾部烟逬，继续受热曲•进行对流换热，最后排出锅炉。
在这种燃烧方式下，燃烧室密相区的湿度水T受到燃煤过秆中的高温结液、低温结焦和最佳脱硫温度的限制，一般维持在850℃左右，这一温度范围也恰与垃圾脱硫温度吻合。
由于循环流化床锅炉较煤粉炉炉膛的温度水平低的特点，带来低污染物排放和避免燃煤过程中结渣等问题的优越性。
二、循环流化床锅炉的工作过程图6-2为典型电站用循环流化床锅炉的工作系统，其基本工作过程如下:煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。
与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。
此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。
分离出来的颗粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。
由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。
第五章 超临界锅炉工作原理及基本型式
第五章超临界锅炉工作原理及基本型式超临界锅炉的工作原理根据锅炉蒸发系统中汽水混合物流动工作原理进行分类，锅炉可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉三种。
若蒸发受热面内工质的流动是依靠下降管中水与上升管中汽水混合物之间的密度差所形成的压力差来推动，此种锅炉为自然循环锅炉；若蒸发受热面内工质的流动是依靠锅水循环泵压头和汽水密度差来推动，此种锅炉为强制循环锅炉；若工质一次性通过各受热面，此种锅炉为直流锅炉。
直流锅炉是由许多管子并联，然后再用联箱连接串联而成。
它可以适用于任何压力，通常用在工质压力≥16MPa的情况，且是超临界参数锅炉唯一可采用的炉型。
1.直流锅炉的工作原理直流锅炉依靠给水泵的压头将锅炉给水—次通过预热、蒸发、过热各受热面而变成过热蒸汽。
直流锅炉的工作原理如图5-1所示。
图5-1直流锅炉的工作原理示意图在直流锅炉蒸发受热面中，由于工质的流动不是依靠汽水密度差来推动，而是通过给水泵压头来实现，工质一次通过各受热面，蒸发量D等于给水量G，故可认为直流锅炉的循环倍率K＝G/D＝1。
直流锅炉没有汽包，在水的加热受热面和蒸发受热面间，及蒸发受热面和过热受热面间无固定的分界点，在工况变化时，各受热面长度会发生变化。
沿直流锅炉管子工质的状态和参数的变化情况示于图5-2：图5-2 直流锅炉管子工质的状态和参数的变化情况图5-2直流锅炉管子工质的状态和参数的变化阻力，工质的压力沿受热面长度不断降低；工质的焓值沿受热面长度不断增加；工质温度在预热段不断上升，而在蒸发段由于压力不断下降，工质温度不断降低，在过热段工质温度不断上升。
2.直流锅炉的特点2.1直流锅炉的结构特点直流锅炉无汽包，工质一次通过各受热面，且各受热面之间无固定界限。
直流锅炉的结构特点主要表现在蒸发受热面和汽水系统上。
直流锅炉的省煤器、过热器、再热器、空气预热器及燃烧器等与自然循环锅炉相似。
2.2直流锅炉适用于压力等级较高的锅炉根据直流锅炉的工作原理，任何压力的锅炉在理论上都可采用直流锅炉。
循环流化床锅炉简介、工作原理及特点
鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型叫循环流化床锅炉，它与鼓泡床锅炉的较大的区别就在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），且在炉膛出口加装了气固物料分离器。
那么该设备是如何工作的，又有什么特点呢?下边我们一起来了解一下吧。
一、工作原理煤由煤场经抓斗和运煤皮带等传输设备被送入煤仓，然后由煤仓进入破碎机被破碎成粒径小于10mm 的煤粒后送入炉膛。
与此同时，用于燃烧脱硫的脱硫剂石灰石也由石灰石仓送入炉膛，参与煤粒燃烧反应。
此后，随烟气流出炉膛的大量颗粒在旋风分离器中与烟气分离。
分离出来的顆粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进入炉膛参与燃烧过程。
由旋风分离器分离出来的烟气则被引入锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空气预热器中的工质进行加热，从空气预热器出口流出的烟气经布袋除尘器除尘后，由引风机排入烟囱，排向大气。
二、优点1、燃料适应性广在循环流化床锅炉中按重量计，燃料仅占床料的1～3%，其余是不可燃的固体颗粒，如脱硫剂、灰渣等。
因此，加到床中的新鲜煤颗粒相当于被一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。
2、燃烧效率高循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高，通常在95～99%范围内，可与煤粉锅炉相媲美。
循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点：气固混合良好；燃烧速率高，其次是飞灰的再循环燃烧。
3、氮氧化物(NOX)排放低氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。
运行经验表明，循环流化床锅炉的NOX排放范围为50～150ppm或40～120mg/MJ。
循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因：一是低温燃烧，此时空气中的氮一般不会生成NOX ；二是分段燃烧，抑制燃料中的氮转化为NOX ，并使部分已生成的NOX得到还原。
4、高效脱硫由于飞灰的循环燃烧过程，床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用；另外，已发生脱硫反应部分，生成了硫酸钙的大粒子，在循环燃烧过程中发生碰撞破裂，使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。
循环流化床锅炉的工作原理及特点
循环流化床锅炉的工作原理及其特点一、工作原理1液态化过程流态化是固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的一种状态固体颗粒、流体以及完成化介质为气体，固体颗粒以及煤燃烧后的灰渣（床料）被流化，称为气固流态化。
流化床锅炉与其他类型燃烧锅炉的根本区别在于燃料处于流态化运动状态，并在流态化过程中进行燃烧。
当气体通过颗粒床层时，该床层随着气流速度的变化会呈现不同的流动状态。
随着气体流速的增加，固体颗粒呈现出固定床、起始流化态、鼓泡流化态、节涌、湍流流化态及气力输送等状态。
2宽筛分颗粒流态化时的流体动力特性（1）在任意高度的静压近似于在此高度以上单位床截面内固体颗粒的重量。
（2）无论床层如何倾斜，床表面总是保持水平，床层的形状也保持容器的形状。
（3）床内固体颗粒可以向流体一样从底部或者侧面的孔口中排出。
（4）密度高于床层表观密度（如果把颗粒间的空间体积也看做颗粒体积的一部分，这时单位体积的燃料质量就称为表观密度）的物体在床内会下沉，密度小的物体会浮在床面上。
（5）床内颗粒混合良好，因此当加热床层时，整个床层的温度基本均匀。
3循环流化床锅炉的工作过程在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中，燃料煤首先被加工成一定粒度范围内的宽筛分煤，然后由给料机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中许多细颗粒物料将将进入稀相区继续燃烧，并有部分随烟气飞出炉膛。
飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经过返料器送回炉膛，在参与燃烧。
燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。
循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，而且炉膛内具有更高的颗粒浓度，高浓度的颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，进行多次循环颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。
锅炉给水首先进入省煤器，然后进入汽包，后经过下降管进入水冷壁。
燃料燃烧所产生的热量在炉膛内通过辐射和对流等换热形式由水冷壁吸收，用以加热给水生成汽水混合物。
锅炉受热面概述
锅炉整体布置图
末级过热器 屏式过热器
燃烧器过热器 省煤器 空预器
锅炉受热面基础知识
1.锅炉受热面的作用 2.锅炉受热面的布置 3.锅炉受热面基本工作原理 4.锅炉受热面一般工作特点 5.锅炉受热面的基本结构
1.锅炉受热面的作用
加热工质和介质 主要包括:省煤器、水冷壁、过热器（再
热器）、空气预热器 各个受热面的作用和功能是什么？ 通过图形建立感性认识。
4.锅炉受热面一般工作特点
省煤器：工质温度低，壁温较低，可采用一般 材料，主要失效原因由磨损造成；
水冷壁（蒸发受热面） ：工质温度不变，正
常工作状况下壁温稳定且较低，可采用一般材 料 过热器（再热器）：工质温度高，壁温最高， 主要失效原因均与超温具有直接或者间接的关 系 空气预热器：漏风及腐蚀
600MW超临界锅炉
二、螺旋管圈水冷壁的特点
➢ 在—定的炉膛周界情况下，如采用垂直布置的水冷壁 管，其管子根数基本固定，管子直径不能过细，为了 保证水冷壁管子的安全，必须保证一定的工质流量， 所以垂直管圈的质量流速大小是受到严格限制的。
➢ 容量较小的直流锅炉水冷壁往往存在着单位容量炉膛 周界尺寸过大，水冷壁管子内难以保证足够的质量流 速
螺旋管圈型水冷壁关键参数： ➢ 上升角度 ➢盘旋圈数 1.5~2.5圈
§2 过热器及再热器
一、系统及总体特点 过热器系统
去中压缸 去高压缸
⑾
⑩
⑨
②
①
⑤⑥
⑧
③
④
来自高压加热器
⑦
来自高压缸
①汽水分离器 ②顶棚过热器 ③包墙过热器 ④低温过热器 ⑤屏式过热器 ⑥末级过热器 ⑦低温再热器 ⑧高温再热器 ⑨过热器一级减温器 ⑩过热器二级减温器 ⑾再热器减温器
19.471°，管子节距50.8 mm。 • 螺旋水冷壁管屏膜式采用双面坡口扁钢，厚度δ6.4，材 料
15CrMo。
冷灰斗结构
过渡段水冷壁管屏
从倾斜布置的水冷壁转换到垂直上升的水冷壁就需要过渡 结构，即过渡段水冷壁。
螺旋水冷壁出口管几乎每间隔1根管子直接上升成为垂 直水冷壁，另1根抽出到炉外，进入螺旋水冷壁出口集 箱，再由连接管从螺旋水冷壁出口集箱引入到垂直水冷 壁进口集箱，由垂直水冷壁进口集箱拉出两倍引入螺旋 管数量的管子进入垂直水冷壁，螺旋管与垂直管的管数 比为3：1。这种结构的过渡段水冷壁可以把螺旋水冷壁 的荷载平稳地传递到上部水冷壁。
空气预热 器分解图
空气预热器
第六章 超临界锅炉的水动力特性
压力到超临界压力以上时，工质特性发生较大的变化；汽 水密度差趋于0 滑压运行时，压力为亚临界压力及以下
锅炉主要受热面
对于中压锅炉，也采用纯对流过热器，布置在炉膛出口 的水平烟道中。过热器分成两级，蒸汽的低温级布置在低 温部分，采用碳钢作为材料，常用逆流布置；蒸汽的高温 级布置在烟气的高温部分，部分或全部应用低合金钢作为 材料，常用顺流或混流布置，使蒸汽的最高温度处布置在 烟温比较适中的地方。在两级过热器之间用中间集箱连接， 使蒸汽混合，并作左右交叉。 在高压和超高压以上的锅炉中，广泛采用屏式过热器， 也有用辐射过热器，组成辐射—对流过热器系统。为减轻 热偏差的影响，常需把过热器分成更多的级数。 在大型锅炉中，一般均采用一次再热的系统，再热器的 布置与采用的保护方式有关。如果不设旁路保护，再热器 一般布置在过热器之后其烟温应低于850℃，在启动及汽轮 机甩负荷时，允许再热器短时间干烧。如设旁路时，再热 器一般与过热器交叉布置。
因此在炉膛出口还需要布置这样的对流受热面。通常在管束中 用耐火砖把烟道隔成几个流程，同时各流程的烟气流通截面随 烟气温度降低而逐渐缩小，以保持足够高的烟气流速。一般采 用Φ51*3的管子作锅炉管束，节距S1=100mm，S2=95mm，弯 管半径R=160mm。
凝渣管是布置在炉膛出口的对流管束。这个管束在结构上 横向和纵向节距都设计得很大，因此它本身不容易结渣，即使 在锅炉燃烧不正常时在凝渣管上结了一些渣也不容易把烟气通 道堵塞。同时烟气流过这个管束时，它的温度会降低几十度， 烟气中携带的飞灰就会因此而凝固，不致粘接在受热面上。凝 渣管可以保护后面密集的过热受热面不结渣堵塞，因此有时它 也称为防渣管束。一般锅炉中的凝渣管常由后墙水冷壁上部拉 稀组成。一般采用Φ60*3.5和Φ60*5的管子，节距S1/d=3-5， S2/d=3-5。现代高压锅炉及超高压锅炉一般不采用凝渣管的结 构，而以在炉膛出口的屏式过热器来代替，同时炉顶也布置顶 棚过热器。
第五章-1 锅炉受热面的作用及结构解析
第三节 省煤器及空气预热器
省煤器和空气预热器在尾部烟道的布置 管式空气预热器
省煤器和空气预热器在尾部烟道的布置 回转式空气预热器
一、 省煤器
省煤器的作用：
1、降低排烟温度，减少排烟热损失，节约燃料； 2、减少蒸发受热面，降低锅炉造价：
以管径小、管壁薄、价格较低的省煤器代替管径大、 管壁厚、价格较高的水冷壁 换热好(低温、强制流动、逆流布置)
下降管
作用：把汽包内的水连续不断地通过下联 箱供给水冷壁，以维持正常的循环。
布置在炉外不受热 有小直径分散型和大直径集中型两种
联箱
作用：汇集、混合、分配工质。 布置在炉外不受热 由无缝钢管两头焊接平封头构成。
汽包
汽包的作用
是加热、蒸发、过热三个过程 的连接枢纽和大致分界点；
具有一定的蓄热能力，能较快 适应外界负荷变化；
过热器及再热器的形式
根据布置位置与传热方式，分为对 流式、半辐射式、辐射式三种。 供热锅炉采用的都为对流式过热器， 由蛇形管构成。
根据放置形式分为立式、卧式。对 流式过热器目前多为立式，支吊简 单可靠，不易积灰，但疏水排气性 差。
根据蒸汽和烟气的流向，分顺流、 逆流、混流，多采用混流。
过热器中流动的工质温度最高，放 热系数小，工作条件最差；为了避 免使用贵重金属并保证传热温差， 供热锅炉的过热器一般布置在烟温 900℃左右的烟道中。
3、提高了给水温度，减少给水与汽包壁的温差，降低热 应力，延长使用寿命。
省煤器分类及布置特点
1、按制造材料：钢管式、铸铁式(压力 < 4 MPa) 2、按水的预热程度：非沸腾式、沸腾式(中压)
沸腾式：其出口水温不仅可达到饱和温度，而且可使 部分水汽化，汽化水量一般约占给水量的10％～15％， 最多不超过20％，以免省煤器中介质的流动阻力过大。 非沸腾式：其出口水温比相应压力下的饱和温度低。 3、错列减少积灰、换热强、磨损大 顺列利于吹灰、换热弱、磨损小
第五章过热器和再热器
3． 中间点温度偏差大
当中间点的温度保持超出对应负荷 下预定值较多时，有可能是给水量信号 或磨煤机煤量信号故障导致自控系统误 调节而使煤水比严重失调，此时应全面 检查、判断给煤量、给水量的其他相关 参数信号，并及时切换至手动。因此， 即使采用了协调控制，也不能取代对中 间点温度和煤水比进行的必要监视。
前者称为以水为主的调节方法；后 者称为以燃料为主的调节方法。一般燃 煤的直流锅炉，由于煤量不易准确控制， 常采用以水为主的调节方法。
细调:在直流锅炉的汽水通道上布置几处 调节灵敏的喷水减温器，作为调节手段。 一般在直流锅炉过热器的级与级之间设 有2～3级喷水减温器，其作用除了调节 过热汽温以外，还保证过热器金属的安 全。
对流式过热器和再热器的积灰使传热量减小，使 过热汽温和再热汽温降低。
在调节煤水比时，若为炉膛结焦，可直接增大煤 水比；但过热器结焦，则增大煤水比时应注意监视水 冷壁出口温度，在其不超温的前提下来调整煤水比。
4． 过量空气系数
当增大过量空气系数时，炉膛出口烟温基本 不变。但炉内平均温度下降，炉膛水冷壁的吸热 量减少，致使过热器进口蒸汽温度降低，虽然对 流式过热器的吸热量有一定的增加，但前者的影 响更强些。在煤水比不变的情况下，过热器出口 温度将降低。若要保持过热汽温不变，也需要重 新调整煤水比。
汽温信号
燃料和给水流量发生扰动，主蒸汽温度的响应滞止 时间与飞升时间应较快和 便于检测等条件，通常在过热区的开始部分选 取的一个合适的地点，根据该点工质温度来控 制“煤水比”。
第五章锅炉蒸汽温度控制系统
W(s)
K (1 Ts)4
17
第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
§5-2 蒸汽温度控制
策略
18
第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
一、过热蒸汽温度串级控制
在大型锅炉中，过热 器管道较长，结构亦复杂， 为了改善控制品质，一般 采用分段控制，即将整个 过热器分成若干段，每段 设置一个减温器，分别控 制各段的汽温，以维持主 汽温为给定值。
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第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
3. 串级控制系统主副回路和主副调节器选择
(1) 主副回路的选择原则 1) 副回路应该把生产过程的主要干扰包括在内，力 求把变化幅度最大、最剧烈和最频繁的干扰包括在副回 路内，充分发挥副回路改善系统动态特性的作用，保证 主参数的稳定; 2) 选择副回路时，应力求把尽量多的干扰包括进去， 以尽量减少它们对主参数的影响，提高系统抗干扰能力; 3) 主副对象的时间常数应适当匹配，串级控制系统 与单回路控制系统相比，其工作频率提高了，但这与主 副对象的时间常数选择是有关的。原则是两者相差大一 些，效果好一些。
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第五章 锅炉蒸汽温度控制系统
有延迟，有惯性， 有自平衡能力。
图5-1 蒸汽量变化与对流过热器及辐射过热 器出口汽温变化的静态特性
图5-2 蒸汽量变化对过热器汽 温的影响
实际生产中，通常把两种过热器结合使用，还增 设屏式过热器，且对流方式下吸收的热量比辐射方式 下吸收的热量要多，因此综合而言，过热器出口汽温 是随流量D的增加而升高的。动态特性如图5-2所示。
15~25。
过热汽温的影响
由于烟气扰动时，过热汽温的动态特性较好，因此可利
用烟气侧的扰动作为控制汽温的手段，例如采用烟气再
循环和改变燃烧器摆角等，但这些控制方法需要锅炉具
§4-5 锅炉受热面
上升管 起沸点A
下集箱
一、水冷壁和水循环
水循环
水冷壁
自然循环原理与基本概念
一 自然循环原理
定义：在一个闭合的回路中，由于工质自身的密度差造成的重位 压差，推动工质流动的现象。
自然循环锅炉的循环回路是由锅筒、下降管、分配水管、水
冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽 水分离器组成的，如图所示； 重位压差是由下降管和上升管(水冷壁管)内工质密度不同造 成的；而密度差是由下降管引入水冷壁的水吸收炉膛内火焰的辐 射热量后，进行蒸发，形成汽水混合物，使工质密度降低形成的。
下降管侧 Yxj p2 p1 H xj g pxj 上升管侧 Yss p2 p1 H hu g pss
水在回路中循环流动时，下降管侧压差Yxj等于上升管侧压差Yss
H xj g H hu g pxj pss
Syd h xjg h i i g
3.
多次上升 式
三种炉型水冷壁的特点
自然循环锅炉：60mm的管子 控制循环锅炉：51mm 直流锅炉：22mm（为了保证有足够大工 质流速）
过热器和再热器
概述 过热器和再热器的结构型式 过热器与再热器的热偏差
为何采用过热器和再热器
1．提高机组循环效率
提高蒸汽压力、温度。 提高温度很难，提高压力受到限制，否则排汽 湿度过高，因此采用再热器，同时提高循环 效率。
3．锅炉参数提高，容量增大，锅炉各受热面数量和 位置发生变化，过热受热面向炉膛移动（辐射式过 热器），工作条件更差； 4．设计或运行不当，很容易引起受热面金属超温， 长期超温会造成爆管，工质泄露，停机，是锅炉故 障最多的部件之一。
第五章 供热锅炉解读
二、双锅筒纵置式锅炉
D型锅炉
锅炉的上、下两锅筒可置于炉膛一侧或置于 炉膛中间。
上、下锅筒之间由许多成排且两端胀接于锅 筒的弯水管连接。
正面看，炉膛与锅筒管束各居一侧，在炉膛 内壁各面均布有水冷壁，其中一侧水冷壁直 接接入上锅筒，覆盖炉顶，如字母 D 形。因 此，又称之为D型锅炉。
卧式水火管锅炉是水管与火管组合在一 起的卧式外燃锅炉。
这种锅炉是20世纪60年代在卧式外燃回 水管锅炉基础上发展起来的一种整装锅 炉。目前在小型燃煤锅炉使用中占有较 大比例。
锅炉的燃烧室在锅筒外侧，锅筒内部布置有 两束烟管。锅筒两侧设有光管水冷壁，上下 分别接于锅筒和集箱，组成锅炉的辐射受热 面。并且在锅筒的前后各有一根绝热的大口 径管（一般为φ 133×6mm）接到左右集箱 作为锅炉下降管。在锅筒的后管板上引出一 排上端用大圆弧弯成直角的无缝钢管（后棚 管），下端与横集箱相接，该集箱再通过大 口径无缝钢管分别与水冷壁两侧集箱连接。 如此后棚管及锅筒内的火管组成锅炉的对流 受热面。
该锅炉结构紧凑、外形尺寸小，高度较低， 烟气横向冲刷，传热效果较好，但对水质要 求较高。
双锅筒横置式水管锅炉 （O型锅炉）
图 SHL型锅炉 14－炉壁 15－前墙水冷壁 16－二次风管 17－侧墙水冷壁 18－蒸汽过热器 19－烟囱及防渣管 20－侧水冷壁上集箱
1－上锅筒 2－省煤器 3－对流管束 4－下锅筒 5－空气预热器 6－下降管 7－后水冷壁下 集箱
水管锅炉方向：
随着工业生产的发展，工业用汽的参数、容量增大， 火管锅炉已不能满足生产发展的需要。于是锅炉开 始向着增加锅筒外部受热面的方向发展，即水管锅 炉的方向发展。
锅炉各部件的工作原理
锅炉各部件的工作原理•锅炉及锅炉设备的任务电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。
它的作用是将燃料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的水使之成为具有足够数量和一定质量（汽温、汽压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。
现在火力发电厂的锅炉容量大、参数高、技术复杂、机械化和自动化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃烧之前先制成煤粉，然后送入锅炉在炉膛中燃烧放热。
概括地说，锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。
纯低温余热锅炉分为窑头（AQC）和窑尾(SP)两台炉，其不同之处在与：AQC余热锅炉：利用篦式冷却机中部抽取的废气作为热源。
SP余热锅炉：利用预热器一级筒出口废气作为热源。
双压系统的窑尾锅炉排气需要提供给水泥生产系统作为烘干用热源，因此排气温度不能太低，故窑尾锅炉只设蒸发器和过热器，蒸发器给水由窑头锅炉的高压省煤器加热后供给。
窑头锅炉排气温度要保证在系统中不结露和节点温差合理的前提下尽可能低。
为了加大热利用率，窑头锅炉分为两段，分别由高压省煤器、蒸发器、过热器和低压省煤器、蒸发器、过热器组成，高压省煤器加热后的热水同时作为窑尾蒸发器和窑头高压蒸发器的给水。
窑头低压省煤器加热后的热水供窑头低压蒸发器使用，窑尾锅炉及窑头锅炉高压过热器同时生产一种压力的过热蒸汽，混合后进入汽轮机入口段。
窑头低压过热器生产压力较低的过热蒸汽，并单独进入汽轮机的中段。
汽轮机的排气经凝汽器凝结成水由凝结水泵输送到除氧器，除氧后一部分水由高压给水泵加压送回窑头锅炉的高压省煤器重新循环，另一部分水由低压给水泵加压送回窑头锅炉的低压省煤器重新循环。
一：锅炉设备的组成①锅炉本体：“锅”、“炉”•“锅”－吸热容纳水和蒸汽的受压部件，包括锅筒（汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省煤器和管道组成的一个封闭的汽水系统。
•“炉”－放热锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是由煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。
锅炉原理-第五章锅炉受热面及工作特点
过热器与再热器的结构形式
过热器和再热器的作用与特点
工作特点 外部烟温高：大约在600～1400℃。 内部汽温高：一般在320 ～ 540℃，近年出口汽温 可达560 ～ 620℃。 冷却条件差：亚临界压力下的蒸汽密度比水小，蒸 汽与管壁间的对流放热系数小，冷却能力差；提高蒸 汽流速，可使蒸汽冷却能力增强，但会增大压降，降 低蒸汽的做功能力。 安全裕度小：壁温高，管子的工作温度接近允许使 用温度。
能有效防止炉壁结渣
悬吊敷管炉墙（炉墙全部重量靠水冷壁支承）
主蒸发受热面（直流锅炉除外）
水冷壁
水冷壁的结构
水冷壁分光管壁、膜式壁两种 膜式壁炉膛气密 性好,可减少漏风,降低热损失,提高锅炉效率；有较 大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；炉墙 重量轻，便于采用悬吊结构；锅炉蓄热能力减少， 有利负荷调节，锅炉启停快。
（a）（b）
直流锅炉水冷壁
UP型垂直上升管屏水冷壁
一次上升型（a）
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 荷区域布臵两个串联回路，用于提高管内 工质质量流速以避免流动异常和传热恶化
气量的方法（如分隔烟道挡板）调节汽温
蒸汽温度调节
喷水减温方法
喷水减温器是将清洁度
很高的水直接喷入过热蒸
汽中以降低汽温（大锅炉 直接由水泵出口取水） 喷水减温装臵通常安装 在过热器连接管道或联箱 中
蒸汽温度调节
喷水减温方法
主要有旋涡式、笛形管
（多孔喷管）式两种
结构简单，惯性小，调
节灵敏，易于自动化，可
锅炉的工作原理及工作特性
锅炉的工作原理及工作特性引言概述：锅炉是一种热能设备，用于将水加热为蒸汽或热水，以供暖、发电或其他工业用途。
锅炉的工作原理和工作特性对于其正常运行和高效工作至关重要。
一、工作原理1.1 燃烧过程：锅炉内的燃料在燃烧室中燃烧，产生高温的燃烧气体。
1.2 热交换过程：燃烧产生的热量通过锅炉壁传递给水，使水升温并转化为蒸汽或热水。
1.3 蒸汽产生：热水在锅炉内部被加热至一定温度和压力，转变成蒸汽，然后通过管道输送至需要的地方。
二、工作特性2.1 高效性：锅炉能够充分利用燃料的热量，将其转化为蒸汽或热水，提高能源利用效率。
2.2 稳定性：锅炉在设计和运行过程中能够保持稳定的工作状态，确保输出的蒸汽或热水质量稳定。
2.3 安全性：锅炉在运行过程中需要具备一系列安全保护装置，以确保操作人员和设备的安全。
三、工作原理影响因素3.1 燃料种类：不同种类的燃料在燃烧过程中释放的热量不同，影响锅炉的工作效率。
3.2 运行压力：锅炉的运行压力直接影响蒸汽的温度和压力，进而影响锅炉的工作效果。
3.3 运行温度：锅炉的运行温度也会影响蒸汽的温度和压力，需要根据实际需求进行调整。
四、工作特性调节方法4.1 燃烧控制：通过调节燃料的供给量和空气的混合比例，控制燃烧过程，提高锅炉的热效率。
4.2 温度控制：通过调节锅炉内部的水温和蒸汽温度，控制输出蒸汽或热水的温度，满足不同需求。
4.3 压力控制：通过调节锅炉的运行压力，控制蒸汽的压力，确保锅炉的安全运行。
五、工作原理的应用领域5.1 暖气供暖：锅炉可以将水加热为热水，通过管道输送至暖气片，为建筑物提供供暖。
5.2 发电生产：锅炉可以产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电，用于工业生产和民用电力供应。
5.3 工业生产：锅炉在化工、纺织、食品等行业中广泛应用，为生产过程提供热能支持。
结论：锅炉作为一种重要的热能设备，其工作原理和工作特性对于各种应用领域都具有重要意义。
了解锅炉的工作原理和特性，可以帮助我们更好地使用和维护锅炉，提高能源利用效率，确保生产和生活的正常运行。
锅炉的构造及工作原理
2.4.2链条炉的炉拱
链条炉的炉拱就是炉膛下部直接遮蔽炉排面的那部分顶面隔墙。在链 条炉中，炉拱包括前拱、中拱和后拱，中拱一般很少采用。前拱短而 陡，后拱长而平，如果前拱和后拱组配型式比较得当，炉拱就能发挥 作用。炉拱作用如下：
链条炉前拱（点火拱）主要将炉内火焰和高温烟气的辐射热聚集于炉 排前端的新煤区，加速新煤着火前的热力准备阶段及完成挥发份逸出 着火；并和后拱形成喉口，加速炉内高温烟气的扰动。
链条炉后拱主要利用炉膛负压，有效地将炉排后端上方空间的高温烟 气流和过量空气流导向燃烧中心，在喉口形成高速旋涡流，将烟气中 灼热的焦炭粒子抛撒到新煤层面上，形成“火雨”加速新煤的引燃； 同时，使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧 充分混合完全燃烧。
2.4.1链条炉排
2.4.1.1快装链条炉排位于炉膛下部，主要有煤斗、底座（含 调风装置）、前轴装置、炉排装置（含长销）、后轴装置、 看火门（拨火门）等。
双锅筒锅炉由于有汽鼓、水鼓之分，水循环大致如下：
（1）上锅筒
受热弱的对流管束
管束 上锅筒
下锅筒
受热强的对流
下降管
水冷壁
连通管
（2）下锅筒 右（左）前下集箱 右（左）前上集箱 上锅筒
下降管
水冷壁
连通管
（3）下锅筒 右（左）后下集箱 右（左）后上集箱 上锅筒
下降管
水冷壁
连通管
（4）下锅筒 前（后）下集箱 前（后）上集箱 上锅筒
9.水分
水分是燃料中的有害成分,它吸收燃料燃烧时放出 的热量而汽化,因而直接降低燃料放出的热量
二、锅炉的构造及工作原理
1.锅炉的构造
1.1什么是锅炉
定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备。 它是由本体、附件仪表及附属设备组成。本体 主要有“锅”和“炉”两部分。 在中、小型锅炉机械化燃烧设备中，链条炉排 炉是历史悠久、结构成熟、性能稳定的一种，
循环流化床锅炉的工作原理及锅炉特点收藏！
循环流化床锅炉的⼯作原理及锅炉特点收藏！⼀、循环流化床燃煤锅炉炉内⼯作原理循环流化床燃煤锅炉基于循环流态化的原理组织煤的燃烧过程，以携带燃料的⼤量⾼温固体颗粒物料的循环燃烧为主要特征。
固体颗粒充满整个炉膛，处于悬浮并强烈掺混的燃烧⽅式。
但与常规煤粉炉中发⽣的单纯悬浮燃烧过程相⽐，颞粒在循环流化床燃烧室内的浓度远⼤于煤粉炉，并且存在显著的揪粒成闭和床料的颗粒间混，颗粒与⽓体间的相对速度⼤，这⼀点显然与基于⽓⼒输送⽅式的煤粉悬浮燃烧过程完全不同。
循环流化床锅炉的燃烧与烟风流程⽰意见图 6-1。
预热后的⼀次风(流化风)经风室由炉膛底部穿过布风板送⼊，使炉膛内的物料处于快速流化状态，燃料在充满整个炉膛的惰件床料中燃烧。
较细⼩的颗粒被⽓流夹带飞出炉膛，并由K灰分离装置分离收粜，通过分离器下的回料管与飞灰回送器(返料器)送W炉膛循坏燃烧;燃料在燃烧系统内完成燃烧和卨温烟⽓向X质的部分热M 传递过程。
烟⽓和未被分离器捕集的细颗粒排⼊图s-i拥环流化床锅炉炉内燃烧与烟风系统尾部烟逬，继续受热曲·进⾏对流换热，最后排出锅炉。
在这种燃烧⽅式下，燃烧室密相区的湿度⽔T受到燃煤过稈中的⾼温结液、低温结焦和最佳脱硫温度的限制，⼀般维持在850℃左右，这⼀温度范围也恰与垃圾脱硫温度吻合。
由于循环流化床锅炉较煤粉炉炉膛的温度⽔平低的特点，带来低污染物排放和避免燃煤过程中结渣等问题的优越性。
⼆、循环流化床锅炉的⼯作过程图6-2为典型电站⽤循环流化床锅炉的⼯作系统，其基本⼯作过程如下：煤由煤场经抓⽃和运煤⽪带等传输设备被送⼊煤仓，然后由煤仓进⼊破碎机被破碎成粒径⼩于10mm 的煤粒后送⼊炉膛。
与此同时，⽤于燃烧脱硫的脱硫剂⽯灰⽯也由⽯灰⽯仓送⼊炉膛，参与煤粒燃烧反应。
此后，随烟⽓流出炉膛的⼤量颗粒在旋风分离器中与烟⽓分离。
分离出来的顆粒可以直接回到炉膛，也可经外置式换热器办进⼊炉膛参与燃烧过程。
由旋风分离器分离出来的烟⽓则被引⼊锅炉尾部烟道，对布置在尾部烟道中的过热器、省煤器和空⽓预热器中的⼯质进⾏加热，从空⽓预热器出⼝流出的烟⽓经布袋除尘器除尘后，由引风机排⼊烟囱，排向⼤⽓。
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锅炉水循环系统
自然循环锅炉水循环系统
饱和蒸汽由18根连接管引 入顶棚过热器进口集箱；
饱和水留在汽包下部，连 同不断送入汽包的给水一起进 入下降管
锅炉水循环系统
控制循环锅炉水循环系统
4根大直径集中下降管从汽包底 部引出并与汇合联箱连接， 3台 循环泵（一台备用）通过吸入短 管与汇合联箱相连，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）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。
第五章
锅炉受热面及其工作特点
锅炉蒸发受热面及系统 水冷壁 锅炉水循环系统 直流锅炉水冷壁 过热器与再热器 过热器与再热器的结构形式 蒸汽温度调节 热偏差 受热面的壁温计算 尾部受热面 省煤器及其布臵 空气预热器的类型
水冷壁
水冷壁的工作特点和作用
水冷壁在锅炉初期主要是为了保护炉墙，后来 逐渐发展为锅炉的主要受热面之一。 强化传热，减少锅炉受热面面积，节省金属消耗量 降低高温对炉墙的破坏作用，保护炉墙，提高炉墙 机械强度
过热器与再热器的结构形式
过热器和再热器的作用与特点
工作特点 外部烟温高：大约在600～1400℃。 内部汽温高：一般在320 ～ 540℃，近年出口汽温 可达560 ～ 620℃。 冷却条件差：亚临界压力下的蒸汽密度比水小，蒸 汽与管壁间的对流放热系数小，冷却能力差；提高蒸 汽流速，可使蒸汽冷却能力增强，但会增大压降，降 低蒸汽的做功能力。 安全裕度小：壁温高，管子的工作温度接近允许使 用温度。
过于剧烈，还会引起汽机中压缸的转子与汽缸
之间的相对胀差变化，汽机振动增大
蒸汽温度调节
汽温调节
蒸汽调温的主要方式 蒸汽侧调节 通过改变蒸汽热焓调节汽温，主
要有喷水减温、汽-汽热交换。
烟气侧调节 通过改变锅炉内辐射受热面和对
流受热面的吸热量分配比例的方法（如烟气再循 环、摆动燃烧器）或改变流经过热器、再热器烟
蒸汽温度调节
运行中影响汽温的因素
过量空气系数α
α增加，炉膛温度水平降低，辐射传热减弱，辐 射受热面出口汽温降低；对流过热器则由于燃烧生 成的烟气量增多，烟气流速增大，对流传热加强， 导致出口过热汽温升高,以后者为主
给水温度tgs tgs 降低，煤耗量 B 增加，炉内烟气量增加，出口 烟温增加，对流受热面出口蒸汽温度因此升高。辐 射式受热面的出口汽温影响不大
蒸汽温度调节
运行中影响汽温的因素
燃料性质 燃煤中的M和A增加，烟气容积增大，烟速提高； 而炉内温度水平降低，出口烟温升高，过热器出口 汽温升高。煤粉变粗时，煤粉在炉内燃烬时间增长， 火焰中心上移，导致汽温升高 受热面污染情况 过热器之前的受热面发生积灰或结渣时，进入过 热器区域的烟温增高，过热汽温上升；过热器本身 严重积灰、结渣或管内结垢时，导致汽温下降
能有效防止炉壁结渣
悬吊敷管炉墙（炉墙全部重量靠水冷壁支承）
主蒸发受热面（直流锅炉除外）
水冷壁
水冷壁的结构
水冷壁分光管壁、膜式壁两种 膜式壁炉膛气密 性好,可减少漏风,降低热损失,提高锅炉效率；有较 大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；炉墙 重量轻，便于采用悬吊结构；锅炉蓄热能力减少， 有利负荷调节，锅炉启停快。
水冷壁上部通过上集箱固定在 支架上，下部则悬挂着下集箱，可 自由膨胀
燃烧器区域布臵卫燃带，以提高 炉膛温度 在四面墙的高热负荷区域采用 了内螺纹管，以保证水冷壁工作 的安全性
锅炉水循环系统
自然循环锅炉水循环系统
来自省煤器的给水经汽包分别 进入4个大直径集中下降管，其下 端分别接一个分配器，并通过96 根供水管与32个下集箱相连。然 后经32组648根膜式水冷壁、折焰 角、后墙水冷壁悬吊管、水平烟 道底部、后墙排管向上流动，水 被逐渐加热形成汽水混合物，通 过26个上集箱106根导汽管被引入 汽包，进行汽水分离
气量的方法（如分隔烟道挡板）调节汽温
蒸汽温度调节
喷水减温方法
喷水减温器是将清洁度
很高的水直接喷入过热蒸
汽中以降低汽温（大锅炉 直接由水泵出口取水） 喷水减温装臵通常安装 在过热器连接管道或联箱 中
蒸汽温度调节
喷水减温方法
主要有旋涡式、笛形管
（多孔喷管）式两种
结构简单，惯性小，调
节灵敏，易于自动化，可
靠性高。但只能降温，不
能升温。电站锅炉普遍采
用
蒸汽温度调节
喷水减温方法
喷水减温方法：调节过热汽温。 再热器一般不采用此法，只作为 事故喷水减温装臵。
大型锅炉通常布臵两级喷水减 温器。一级在屏前，喷水量大些， 汽温粗调，并保护屏；二级在末 级过热器前，细调，控制过热器 出口汽温。
蒸汽温度调节
分隔烟道挡板
蒸汽温度调节
运行中影响汽温的因素
燃烧器的运行方式 摆动燃烧器喷嘴向下倾斜或多排燃烧器从上 排喷嘴切换至下排，由于火焰中心下移，会使 汽温下降。反之，汽温则会升高
蒸汽温度调节
汽温调节
运行中规定汽温偏离额定值的波动不能超过
-10℃～+5℃
汽温过高，金属的许用应力下降，危及机组 的安全运行； 汽温下降，循环热效率降低；再热汽温变化
过热器与再热器的结构型式
对流式过热器和再热器
由蛇形管及进出口联箱组成。
根据对流受热面的放臵方式分：立式、卧式。
根据烟气与管内蒸汽的相对流动方向分：逆流、 顺流和混合流。
过热器与再热器的结构型式
对流式过热器和再热器
由蛇形管及进出口联箱组成。
根据管子排列方式分：顺列、错列。
根据管圈数分：单管圈、双管圈、多管圈。
蒸汽温度调节
运行中影响汽温的因素
对流受热面 锅炉负荷 D 增加，流经对流受热面 烟速和烟温提高，工质焓增升高，出口蒸汽温度上 升，图中曲线2；对流受热面离炉膛出口越远，汽温 随锅炉负荷的升高而增加的趋势越明显，如曲线3 采用辐射一对流式受热面， 可获得较为平坦的汽温变化 特性，减小汽温调节幅度， 提高机组对负荷变化的适应 性
过热器与再热器的结构型式
半辐射、辐射式过、再热器
做成挂屏形式，由U型管及 进出口联箱构成 布臵 半辐射式 布臵在炉膛出口 烟窗处，称为后屏 辐射式 布臵在炉膛上部的 前墙和两侧的前半部或布臵在炉 膛顶部或悬挂在炉膛上部靠近前 墙处，分别称为墙式、顶棚式和 前屏（分隔屏）
1- 前墙管； 2 、 3- 两侧墙 管；4-上联箱工质引出管
水冷壁
水冷壁的结构
内螺纹管水冷壁 工质在管内流动时产生强烈的 扰动。把液体压向壁面，强迫汽泡脱离管壁被水带 走，破坏膜态汽层。可有效防止膜态沸腾产生，避 免管壁超温。用于炉内高热负荷区域的膜式水冷壁， 确保水冷壁安全可靠。
锅炉水循环系统
自然循环锅炉水循环系统
大容量锅炉沿炉膛周界热负荷
分布不均，水冷壁中间部位较两
过热器与再热器的结构型式
半辐射、辐射式过、再热器
改善受热面工作条件的措施
布臵在远离火焰中心的炉膛上部；
作为低温级受热面；
采用较高的质量流速
过热器与再热器的结构型式
包覆壁过热器
为了简化炉墙结构，采用悬吊结构的敷管炉墙， 在水平烟道和尾部竖井烟道内壁像布臵水冷壁那样 布臵过热器，称为包覆壁过热器。包覆壁过热器一 般采用膜式壁结构，相对节距s／d等于2—3，这样 可以保证锅炉烟道的气密性，并可减少金属消耗量。
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
过热器与再热器的结构形式
过热器和再热器的作用与特点
过热器和再热器的作用 过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热 蒸汽。 再热器：将汽轮机高压缸排汽加热成具有一定温 度的再热蒸汽。 都是提高蒸汽焓值，增强其做功能力，从而提高 电厂循环热效率。同时再热器可以降低汽轮机排汽 的湿度，提高末级叶片的安全性。
（a）（b）
直流锅炉水冷壁
FW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（ 2-3 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
直流锅炉水冷壁
FW型垂直上升管屏水冷壁
多次垂直上升管屏的特点
边高，燃烧器区域附近热负荷最
大，炉膛四角和下部受热最弱，
因此水冷壁吸热不均，造成水循 环故障。为提高水循环可靠性将 水冷壁设计成若干个独立的循环 回路
锅炉水循环系统
自然循环锅炉水循环系统
SG1025/18.1锅炉水冷壁根 据炉膛截面热负荷分布曲线共 分为32个循环回路。前、后、
两侧各6个回路，四个炉角各2
蒸汽温度调节
运行中影响汽温的因素
锅炉负荷 蒸汽温度与锅炉负荷之间的关系称之为汽温特性，采 用不同传热方式的过热器与再热器，汽温变化特性不同 辐射受热面 锅炉负荷 D 增 加，工质流量和煤耗量B相应增 加，炉内辐射热 Qf 并不按比 例增多， Qf /D 减少，辐射受 热面中蒸汽的焓增减少，出口 蒸汽的温度下降，图中曲线1， 炉膛出口烟温因此上升
个回路
锅炉水循环系统
自然循环锅炉水循环系统
后水冷壁上部常作成一个折 焰角，同时拉出部分管束作为 后墙悬吊管，折焰角以一定的 角度向后上方延伸形成水平烟 道，然后垂直向上形成排管与 上集箱连接，可增加水平烟道 长度，改善炉膛出口烟气的空 气动力特性，增长烟气流程， 强化烟气的混合
锅ห้องสมุดไป่ตู้水循环系统
自然循环锅炉水循环系统
（a）（b）
直流锅炉水冷壁
UP型垂直上升管屏水冷壁