锅炉受热面不同传热方式对比

火焰 烟气
辐射 对流辐射
受热面外壁 导热 受热面内壁 对流 介质（水和蒸汽）
给水进入锅炉后，在锅炉内垂直管道的受热方式与其分布位置有一定的关系。
按照换热规律，锅炉内垂直管道传热可分为六个区间。
区间 A 为单相液体强制对流换热区，此段为给水刚进锅炉的情景。此段区域液 E 区干涸点
体温度尚未达到饱和温度，管壁温度稍高饱和温度，但低于产生气泡所必须的过热
度。
垂
D 区双向强
直
区间 B 除了单相流体的强制对流外，还有通过沸腾换热（热量从壁面传给液体， 制对流换热
管
使液体沸腾汽化的对流传热过程。）将潜热转移到主流中。
内
强
区间 C 为饱和核态沸腾区，这里的热量传递主要是沸腾换热。换热强度取决于 C 区饱和沸
热负荷，而对流的影响基本为零。此时内壁面上的汽化核心数相当多，大量的气泡
强制对流换热和辐射换热 （高压缸）
对流传热 (中压缸)
对流换热 （低压缸）
过热器用来将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需的过热蒸汽温度。而再热器是将做过功的蒸汽返回到 锅炉进行加热。再热器实质上也是一种过热器。其中流动的水主要受到来自壁面的对流导热进行热传递。
蒸汽进入冷凝器，首先进行凝结传热，将热量传递给管子内壁，管子内壁在经过导热方式传递给管子 外壁，然后在经过对流传热及辐射传热将热量传递给室内环境。
工
A 区单相强
况
区间 E 为干涸区。
制对流
区间 F 为干涸后的换热区间，工质处于热力学不平衡状态，过程相当复杂。热
量可以由壁面传给蒸汽，使蒸汽过热后在传给液滴，从而使液滴蒸发。热量同样可
以从壁面直接传给能撞击到壁面的液滴而使其蒸发。
蒸汽进入汽轮机后，通过推动汽轮机叶片做功，带动发电机运转。蒸汽首先进入高压缸，这里是蒸汽
作业：结合《传热学》、《燃烧学》等课程，阐述电站煤粉锅炉内水自进入锅炉至 进入汽轮机在各部件的受热方式。
点清新 电站锅炉正常运行时，包括很多部件，其中受热面主要有：水冷壁，过热器及再热器，省煤器及空气 预热器，汽轮机等。 锅炉正常运转时，经过除杂处理的给水进入锅炉内进行吸热。煤粉被喷入炉膛进行燃烧，产生的火焰 与水冷壁通过辐射传热以及烟气的对流传热把热量传递给水冷壁的外壁面。经过这些过程后，水已经被加 热成饱和蒸汽，进入汽包，汽水分离后，蒸汽有锅筒上部的蒸汽管道流往过热器。在低温过热器、高温过 热器内饱和蒸汽继续吸热成为过热蒸汽，送往汽轮机组-发电机组。受热过程如下：
辐射传热及对流传热 （进入省煤器的蒸汽）
导热 （管子外壁到内壁）
对流传热 （水）
做功占比最大的区域，高达 85%以上。由于压降，蒸汽与叶片的传热方式为强制对流传热，热量传到叶片
上，同时蒸汽的内能也减少。蒸汽在这里温度和压强都很高，因此，还存在辐射换热。中压缸主要为为对
流传热，压力减少比较少。当蒸汽流入低压缸时，压力和温度已经比较低了。此时，存在低压缸的传热方
式有对流传热，这里已经有部分蒸汽直接与外界环境换热。
迫 对
腾换热
流
形成、长大和脱离，除了其本身携带走的潜热以外，还把近壁层的过热液体推向中
沸
心主流，而气泡脱离后的位置又由中心主流的较冷流体来补充，形成非常猛烈地微 B 区 单 相 以
腾 的
观对流。
及沸腾传热Baidu Nhomakorabea
换
区间 D 为双相强制对流换热区域。在该区域，液膜的导热传递到汽水分界面上，
热
在该界面的液体被不断蒸发，从而转化为表面蒸发。
凝结传热 （进入冷凝器的蒸汽）
导热 （管子内壁到外壁）
对流传热及辐射传热 （室内环境）
燃烧后的烟气经过过热器、省煤器、空气预热器后温度降至合适温度排出，这样可以节省燃料。其中 烟气与管子外壁通过辐射换热以及对流换热进行热交换，管子外壁与管子内壁进行导热换热，而管子内壁 与省煤器里面的水进行的对流换热。