第6章锅炉受热面及工作特点=锅炉原理 =华中科技大学

1、1 第六章第六章 锅炉受热面及工作特点锅炉受热面及工作特点 锅炉蒸发受热面及系统锅炉蒸发受热面及系统 水冷壁结构水冷壁结构 锅炉水循环系统锅炉水循环系统 直流锅炉水冷壁直流锅炉水冷壁 n 过热器与再热器过热器与再热器 过热器与再热器的结构形式过热器与再热器的结构形式 蒸汽温度调节蒸汽温度调节 热偏差热偏差 亚临界锅炉蒸汽系统典型布置亚临界锅炉蒸汽系统典型布置 n 尾部受热面尾部受热面 省煤器及布置省煤器及布置 空气预热器的类型空气预热器的类型 2 水冷壁的结构水冷壁的结构 水冷壁水冷壁分分光管壁、膜式壁光管壁、膜式壁两种两种 膜式壁炉膛气密性好膜式壁炉膛气密性好, ,可减少漏风可减少漏风, ,

2、 降低热损失降低热损失, ,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；可防止管壁超温。耗量；炉墙重量轻，便于采用悬吊结构；可防止管壁超温。 3 水冷壁的结构水冷壁的结构 内螺纹管水冷壁内螺纹管水冷壁 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，确沸腾产生，避免管壁超温。用于炉内

3、高热负荷区域的膜式水冷壁，确 保水冷壁安全可靠。保水冷壁安全可靠。 4 自然循环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边高，燃烧器区均，水冷壁中间部位较两边高，燃烧器区 域附近热负荷最大，炉膛四角和下部受热域附近热负荷最大，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故障。为提高水循环可靠性将水冷壁设计将水冷壁设计 成若干个独立的循环回路成若干个独立的循环回路 SG1025/18.1 SG1025/18.1锅炉水冷壁根据炉膛水平锅炉水

4、冷壁根据炉膛水平 截面热负荷分布曲线共分为截面热负荷分布曲线共分为3232个循环回路。个循环回路。 前、后、两侧各前、后、两侧各6 6个回路，四个炉角各个回路，四个炉角各2 2个个 回路回路 5 自然循环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，后水冷壁上部常作成一个折焰角，同时拉出同时拉出 部分管束作为部分管束作为后墙悬吊管，后墙悬吊管，折焰角以一定的角折焰角以一定的角 度向后上方延伸形成水平烟道，然后垂直向上度向后上方延伸形成水平烟道，然后垂直向上 形成形成排管排管与上集箱连接，可增加水平烟道长度，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

5、，增长烟气改善炉膛出口烟气的空气动力特性，增长烟气 流程，强化烟气的混合流程，强化烟气的混合 水冷壁通过上集箱固定在炉顶支架上，下部水冷壁通过上集箱固定在炉顶支架上，下部 则悬挂着下集箱，则悬挂着下集箱，可自由膨胀可自由膨胀 燃烧器区域布置燃烧器区域布置卫燃带卫燃带，以提高炉膛温度，以提高炉膛温度 在四面墙的高热负荷区域在四面墙的高热负荷区域采用了内螺纹管，采用了内螺纹管， 以保证水冷壁工作的安全性以保证水冷壁工作的安全性 6 自然循环锅炉水循环系统自然循环锅炉水循环系统 来自省煤器的来自省煤器的给水给水经经汽包汽包分别进入分别进入4 4个个 大直径集中大直径集中下降管下降管，其下端分别接一个

6、，其下端分别接一个分分 配器配器，并通过，并通过9696根根供水管供水管与与3232个个下集箱下集箱相相 连。然后经连。然后经3232组组648648根根膜式水冷壁、折焰角、膜式水冷壁、折焰角、 后墙水冷壁悬吊管、水平烟道底部、后墙后墙水冷壁悬吊管、水平烟道底部、后墙 排管排管向上流动，水被逐渐加热形成向上流动，水被逐渐加热形成汽水混汽水混 合物合物，通过，通过2626个个上集箱上集箱106106根根导汽管导汽管被引入被引入 汽包，进行汽水分离汽包，进行汽水分离 饱和蒸汽饱和蒸汽由由1818根连接管引入顶棚过热器根连接管引入顶棚过热器 进口集箱；进口集箱； 饱和水饱和水留在汽包下部，连同不断送

7、入汽留在汽包下部，连同不断送入汽 包的给水一起进入下降管包的给水一起进入下降管 7 强制循环锅炉水循环系统强制循环锅炉水循环系统 4 4根根大直径集中下降管大直径集中下降管从从汽包汽包底部引出并与底部引出并与 汇集联箱汇集联箱连接，连接， 3 3台台循环泵循环泵（一台备用）通过吸（一台备用）通过吸 入短管与汇集联箱相连，每台循环泵通过入短管与汇集联箱相连，每台循环泵通过2 2根根出出 水管水管与与环形下水包环形下水包（由前、后、左右四侧水包组（由前、后、左右四侧水包组 成）的成）的前下水包前下水包连接。连接。 经由经由890890根根水冷壁管水冷壁管、5 5 个个上集箱上集箱和和4848根根导

8、汽管，导汽管，回到回到汽包汽包。 循环泵台数与下降管根数不等，下降管中的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的入口流量，有利于提高循环泵运行的可靠性 l-l-汽包；汽包；2-2-下降管；下降管；3-3-汇合联箱；汇合联箱；4-4-管环泵；管环泵；5-5-循循 环泵出口阀；环泵出口阀；6-6-循环泵出口管；循环泵出口管；7-7-环形联箱（下水环形联箱（下水 包）；包）；11-11-后墙延伸水冷壁；后墙延伸水冷壁；12-12-水冷壁出口联箱；水冷壁出口联箱； 13-13

9、-汽水引出管；汽水引出管；14-14-折焰角折焰角 8 直流锅炉水冷壁直流锅炉水冷壁形式主要有形式主要有螺旋管圈型螺旋管圈型和和垂直上升管屏型垂直上升管屏型 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 螺旋管圈型水冷壁螺旋管圈型水冷壁 由若干根水冷壁组成管带，沿炉膛四面倾斜上升，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 全相同全相同 螺旋管圈型水冷壁的特点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

10、减轻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；支吊困难大锅炉宽管带，各管间热偏差较大；支吊困难 适用于超临界和亚临界压力，燃料适应性广适用于超临界和亚临界压力，燃料适应性广 9 UPUP型垂直上升管屏水冷壁型垂直上升管屏水冷壁 UP UP型垂直上升管屏型垂直上升管屏包括一次上升和上升包括一次上升和上升- -上升上升 一次上升型（一次上升型（a a） 给水一次流经全部四面墙水冷壁管屏，给水

11、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，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，金属耗量大炉负荷适应性较差，金属耗量大 上升上升- -上升型（上升型（b b） 炉膛下部高热负荷区域布置两个串炉膛下部高热负荷区域布置两个串 联回路，

12、用于提高管内工质质量流速以避免流动异常和传联回路，用于提高管内工质质量流速以避免流动异常和传 热恶化热恶化 （a a）（）（b b） 10 FWFW型垂直上升管屏水冷壁型垂直上升管屏水冷壁 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 管屏管屏 FWFW型垂直上升管屏型垂直上升管屏为多次垂直上升管屏为多次垂直上升管屏 多次垂直上升管屏的特点多次垂直上升管屏的特点 既可保证高热负荷区有较高的

13、质量流速，达到充分冷却的目的；又可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；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。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应尽量减少管屏串联的次数 11 在炉膛折焰角以上采在炉膛折焰角以上采 用垂直上升管屏，以便用垂直上升管屏，以便 采用全悬吊结构；炉膛采用全悬吊结构

14、；炉膛 上部热负荷较低，两相上部热负荷较低，两相 邻垂直管屏外侧管子的邻垂直管屏外侧管子的 管壁温差较小，不至于管壁温差较小，不至于 造成膜式水冷壁损坏造成膜式水冷壁损坏 在炉膛高热负荷区采在炉膛高热负荷区采 用螺旋管圈型水冷壁，用螺旋管圈型水冷壁， 以减小炉内热偏差以减小炉内热偏差 直流锅炉水冷壁布置直流锅炉水冷壁布置 12 对流式过热器和再热器对流式过热器和再热器 由蛇形管及进出口联箱组成由蛇形管及进出口联箱组成, ,可分为可分为立式、卧式布置；顺流、逆流和立式、卧式布置；顺流、逆流和 混合流连接；顺列、错列排列混合流连接；顺列、错列排列 大容量锅炉对流受热面的主要特点大容量锅炉对流受热面

15、的主要特点 连接管和蛇形管采用连接管和蛇形管采用60,6360,63等较大的管径，以增强管子刚性，降低等较大的管径，以增强管子刚性，降低 受热面阻力受热面阻力 蛇形管均采用不同管径、不同壁厚的异种钢焊接管，以适应不同热负荷蛇形管均采用不同管径、不同壁厚的异种钢焊接管，以适应不同热负荷 区域的需要区域的需要 蛇形管多采用顺列排列，管束的外表积灰很容易被吹灰器清除，可有效蛇形管多采用顺列排列，管束的外表积灰很容易被吹灰器清除，可有效 防止受热面污染防止受热面污染 管内工质应保持一定的质量流速，以保证金属管壁得到充分的冷却管内工质应保持一定的质量流速，以保证金属管壁得到充分的冷却 13 半辐射、辐射

16、式过、再热器半辐射、辐射式过、再热器 布置布置 半辐射式半辐射式 布置在炉膛出口烟窗处，称布置在炉膛出口烟窗处，称 为后屏为后屏 辐射式辐射式 布置在炉膛上部的前墙和两侧布置在炉膛上部的前墙和两侧 的前半部或布置在炉膛顶部或悬挂在炉膛的前半部或布置在炉膛顶部或悬挂在炉膛 上部靠近前墙处，分别称为墙式、顶棚式上部靠近前墙处，分别称为墙式、顶棚式 和前屏（分隔屏）和前屏（分隔屏） 做成挂屏形式，由做成挂屏形式，由U U型管及进出口联型管及进出口联 箱构成箱构成 1-1-前墙管；前墙管； 2 2、3-3-两侧墙管两侧墙管 4-4-上联箱工质引出管上联箱工质引出管 14 半辐射、辐射式过、再热器半辐射

17、、辐射式过、再热器 作用作用 改善工质汽温特性；改善工质汽温特性； 降低锅炉金属耗量；降低锅炉金属耗量； 降低炉膛出口烟温，降低炉膛出口烟温，防止排列密集的对流受热面结渣；防止排列密集的对流受热面结渣； 消除气流的残余扭转，减少沿烟道宽度的热偏差；消除气流的残余扭转，减少沿烟道宽度的热偏差； 大节距的前屏可对炉膛出口烟气起阻尼和分割导流作用大节距的前屏可对炉膛出口烟气起阻尼和分割导流作用 改善受热面工作条件的措施改善受热面工作条件的措施 布置在远离火焰中心的炉膛上部；布置在远离火焰中心的炉膛上部； 作为低温级受热面；作为低温级受热面； 采用较高的质量流速采用较高的质量流速 15 锅炉负荷锅炉负

18、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，汽温变化特性不同方式的过热器与再热器，汽温变化特性不同 运行中影响汽温的因素（一）运行中影响汽温的因素（一） 对流受热面对流受热面 锅炉负荷锅炉负荷D D增加，增加，流经流经 对流受热面烟速和烟温提高，工质焓增对流受热面烟速和烟温提高，工质焓增 升高，升高，出口蒸汽温度上升，出口蒸汽温度上升，图中曲线图中曲线2 2 辐射受热面辐射受热面 锅炉负荷锅炉负荷D D增加，工质流量和增加，工质流量和煤耗量煤耗量B B相应增加，炉内相应增加，炉内 辐射热辐射热 Q

19、Qf f 并不按比例增多， 并不按比例增多， Q Qf f /D /D 减少，辐射受热面中蒸汽的焓增减减少，辐射受热面中蒸汽的焓增减 少，少，出口蒸汽的温度下降，出口蒸汽的温度下降，图中曲线图中曲线1 1，炉膛出口烟温因此上升，炉膛出口烟温因此上升 采用辐射一对流式受热面，可获得较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，为平坦的汽温变化特性，减小汽温调节减小汽温调节 幅度，提高机组对负荷变化的适应性幅度，提高机组对负荷变化的适应性 16 运行中影响汽温的因素（二）运行中影响汽温的因素（二） 过量空气系数过量空气系数 增加，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

20、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，导致传热加强，导致出口过热汽温升高出口过热汽温升高, ,以后者为主以后者为主 给水温度给水温度t tgs gs t tgs gs降低， 降低，煤耗量煤耗量B B增加，炉内烟气量增加，出口烟温增加，对流受增加，炉内烟气量增加，出口烟温增加，对流受 热面出口热面出口蒸汽温度因此升高。蒸汽温度因此升高。辐射式受热面的出口汽温影响不大辐射式受热面的出口汽温影响不大 燃料性质燃料性质 燃煤中的燃煤中的M M和和A A增

21、加增加，烟气容积增大，烟速提高；而炉内温度水平降，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，低，出口烟温升高，过热器出口汽温升高。过热器出口汽温升高。煤粉变粗时，煤粉变粗时，煤粉在炉内燃煤粉在炉内燃 烬时间增长，火焰中心上移，烬时间增长，火焰中心上移，导致汽温升高导致汽温升高 17 受热面污染情况受热面污染情况 过热器之前的受热面发生积灰或结渣时，过热器之前的受热面发生积灰或结渣时，进入过热器进入过热器 区域的烟温增高，区域的烟温增高，过热汽温上升；过热汽温上升；过热器本身严重积灰、过热器本身严重积灰、 结渣或管内结垢时，导致汽温下降结渣或管内结垢时，导致汽温下降 运行中影响

22、汽温的因素（三）运行中影响汽温的因素（三） 燃烧器的运行方式燃烧器的运行方式 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 温则会升高温则会升高 18 汽温调节汽温调节 运行中规定汽温偏离额定值的波动不能超过一运行中规定汽温偏离额定值的波动不能超过一1010十十55 汽温过高，汽温过高，金属的许用应力下降，危及机组的安全运行；金属的许用应力下降，危及机组的安全运行； 汽温下降，汽温下降，循环热效率降低；再热汽温变化过于剧烈，还会引起汽机中压循环热

23、效率降低；再热汽温变化过于剧烈，还会引起汽机中压 缸的转子与汽缸之间的相对胀差变化，汽机振动增大缸的转子与汽缸之间的相对胀差变化，汽机振动增大 蒸汽侧调节蒸汽侧调节 通过改变蒸汽热焓调节汽温，主要有喷水减温器通过改变蒸汽热焓调节汽温，主要有喷水减温器 烟气侧调节烟气侧调节 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 气量的方法（如分隔烟气挡板）调节汽温气量的方法（如分隔烟气挡板）调节汽温 蒸汽调温的主要方式蒸汽调

24、温的主要方式 19 喷水减温器是将清洁度很喷水减温器是将清洁度很 高的水直接喷入过热蒸汽中以高的水直接喷入过热蒸汽中以 降低汽温降低汽温 喷水减温装置通常安装在喷水减温装置通常安装在 过热器连接管道或联箱中过热器连接管道或联箱中 主要有旋涡式、多孔喷管主要有旋涡式、多孔喷管 式两种式两种 结构简单、调节灵敏，易结构简单、调节灵敏，易 于自动化，可靠性高于自动化，可靠性高 喷水减温方法喷水减温方法 20 分隔道挡板分隔道挡板 用挡板将尾部烟道分隔成两用挡板将尾部烟道分隔成两 个并列烟道，其一布置再热器，个并列烟道，其一布置再热器， 另一侧布置过热器另一侧布置过热器 调节布置在受热面后的烟气挡调节

25、布置在受热面后的烟气挡 板开度，可改变流经两烟道的烟板开度，可改变流经两烟道的烟 气量达到调节再热汽温的目的气量达到调节再热汽温的目的 结构简单，操作方便但延迟较结构简单，操作方便但延迟较 大 ， 挡 板 宜 布 置 在 烟 温 低 于大 ， 挡 板 宜 布 置 在 烟 温 低 于 400 400 O OC C 的区域，以免烧坏的区域，以免烧坏 21 烟气再循环烟气再循环 采用再循环风机从锅炉尾部低采用再循环风机从锅炉尾部低 温烟道中温烟道中( (一般为省煤器后一般为省煤器后) )抽出抽出 一部分温度为一部分温度为250250350350O O C C的烟气， 的烟气， 从炉膛底部从炉膛底部(

26、 (如冷灰斗下部如冷灰斗下部) )送回送回 到炉膛，用以改变锅炉内辐射和到炉膛，用以改变锅炉内辐射和 对流受热面吸热量的比例，从而对流受热面吸热量的比例，从而 达到调节汽温的目的达到调节汽温的目的 耗电量增大，风机磨损大。耗电量增大，风机磨损大。 国内多用于燃油锅炉国内多用于燃油锅炉 22 改变火焰中心位置改变火焰中心位置 摆动式燃烧器摆动式燃烧器 燃烧器上下摆动土燃烧器上下摆动土202030300 0，炉膛，炉膛 出口烟温变化约出口烟温变化约110110140140，调温幅，调温幅 度可达度可达40406060。燃烧器上倾角过大燃烧器上倾角过大 会增加燃料的未完全燃烧损失；下倾会增加燃料的未

27、完全燃烧损失；下倾 角过大又会造成冷灰斗的结渣角过大又会造成冷灰斗的结渣 摆动式燃烧器调节再热汽温的同时，会影响到过热汽温摆动式燃烧器调节再热汽温的同时，会影响到过热汽温 锅炉在满负荷运行时，过热汽温和再热汽温均达到额定值，过热器减锅炉在满负荷运行时，过热汽温和再热汽温均达到额定值，过热器减 温水量理论上为零；锅炉负荷下降，再热汽温下降，燃烧器向上摆动，过温水量理论上为零；锅炉负荷下降，再热汽温下降，燃烧器向上摆动，过 热汽温随之上升，需要增加减温水量。负荷降到热汽温随之上升，需要增加减温水量。负荷降到50506060额定负荷时，额定负荷时， 过热器减温水量达到最大过热器减温水量达到最大 停用

28、各层燃烧器停用各层燃烧器 调温幅度较小，一般应与其它调温方式配合使用调温幅度较小，一般应与其它调温方式配合使用 23 热偏差的概念热偏差的概念 令令 q q = = ； F F = = ； G G = = 则有则有 式中：式中：q q 、 、F F 和 和G G 分别为吸热、结构和流量不均匀系数 分别为吸热、结构和流量不均匀系数 pjp qq pjP FF )46( GFq pjp GG 显然，显然， 越大，偏差管与管组工质平均温度偏差越大，偏差管易超温越大，偏差管与管组工质平均温度偏差越大，偏差管易超温 式中：式中： h hp p 为偏差管焓增， 为偏差管焓增， h hp p = q = q

29、p pF Fp p/G/Gp p； h h0 0 为管组平均焓增， 为管组平均焓增，h h0 0 = q = q0 0F F0 0/G/G0 0 q q、F F、G G 分别为管外壁热负荷、受热面积及工质流量分别为管外壁热负荷、受热面积及工质流量 热偏差是沿烟道宽度方向并列管子间因吸热不均和工质流量不均引起热偏差是沿烟道宽度方向并列管子间因吸热不均和工质流量不均引起 的现象，蒸汽焓增大于管组平均值的管子称偏差管，热偏差程度用热偏差的现象，蒸汽焓增大于管组平均值的管子称偏差管，热偏差程度用热偏差 系数系数表示表示 )36(hh pjp 24 沿烟道宽度方向烟气速度场和温度场不均匀沿烟道宽度方向烟

30、气速度场和温度场不均匀 炉膛四壁水冷壁的吸炉膛四壁水冷壁的吸 热与粗糙表面使炉壁附近烟气温度及流速远比火焰中心低，并延伸到热与粗糙表面使炉壁附近烟气温度及流速远比火焰中心低，并延伸到 对流烟道，是造成过热器并列管组热力不均的主要原因对流烟道，是造成过热器并列管组热力不均的主要原因 烟气侧热力不均（吸热不均）烟气侧热力不均（吸热不均） 烟气走廊烟气走廊 并列过热器管中个别管排间较大的节距形成。较大的烟并列过热器管中个别管排间较大的节距形成。较大的烟 气流通截面使流阻小，烟速大，对流传热强；且具有较大的辐射层厚度，气流通截面使流阻小，烟速大，对流传热强；且具有较大的辐射层厚度， 辐射吸热增加，造成

31、热力不均辐射吸热增加，造成热力不均 受热面不同程度的污染受热面不同程度的污染 燃烧器负荷不一致，燃烧器负荷不一致，火焰中心偏斜；炉膛上部或过热器局部地区发生火焰中心偏斜；炉膛上部或过热器局部地区发生 煤粉再燃烧煤粉再燃烧 炉膛出口烟气流的残余扭转炉膛出口烟气流的残余扭转 25 各并列管圈进、出口压降各并列管圈进、出口压降p p 取决于进、出口联箱中压力的变取决于进、出口联箱中压力的变 化，而后者又取决于受热面的连接方式，化，而后者又取决于受热面的连接方式， Z Z形连接方式各并列管圈的形连接方式各并列管圈的 p p 偏差最大，多管连接方式最小偏差最大，多管连接方式最小 p p大的管圈，蒸汽流量

32、大，大的管圈，蒸汽流量大， p p 的偏差造成各管流量的不均的偏差造成各管流量的不均 工质侧水力不均（流量不均）工质侧水力不均（流量不均） = = = = ）（76 K K pjpp ppjpj pj p G G G 26 工质比容工质比容 并列管受热不均时，受热强的管吸热量多、工质温度并列管受热不均时，受热强的管吸热量多、工质温度 高、比容高、比容增大，蒸汽流量减小增大，蒸汽流量减小 管圈的阻力特性管圈的阻力特性 K K 与管子的结构尺寸、粗糙度等有关，管圈的与管子的结构尺寸、粗糙度等有关，管圈的K K 值越大，即阻力越大，流量越小值越大，即阻力越大，流量越小 工质侧水力不均（流量不均）工质

33、侧水力不均（流量不均） 发生热偏差时，平列管子中吸热量大的管子，热负荷较高（热负发生热偏差时，平列管子中吸热量大的管子，热负荷较高（热负 荷不均匀系数荷不均匀系数q q11），工质流量又较小（），工质流量又较小（ 流量不均匀系数流量不均匀系数G G 1 1），）， 故工质焓增大，管子出口工质温度和管壁温度相应升高故工质焓增大，管子出口工质温度和管壁温度相应升高 即使各并列管圈即使各并列管圈p p、 K K相同，因受热不均，工质比容不同也将相同，因受热不均，工质比容不同也将 导致流量不均，使热偏差增大导致流量不均，使热偏差增大 )46( G Fq = = = = ）（76 K K pjpp pp

34、jpj pj p G G G 27 减少热偏差的措施减少热偏差的措施 运行中确保燃烧稳定；烟气均匀充满炉膛；适时投入吹灰器减运行中确保燃烧稳定；烟气均匀充满炉膛；适时投入吹灰器减 少积灰和结渣，沿炉膛宽度方向速度场和温度场尽量均匀少积灰和结渣，沿炉膛宽度方向速度场和温度场尽量均匀 受热面分级（段）受热面分级（段） - - （ -1-1） 在在 一定的情况下，一定的情况下， - - 与与 成正比，将受热面分成多级，成正比，将受热面分成多级， 每一级工质的平均焓增每一级工质的平均焓增 减小，减小， 偏差管出口汽温及管组平均汽温的偏差管出口汽温及管组平均汽温的 偏差就会减小偏差就会减小 )86(hp

35、 p h pj h p h pj h pj h pj h 28 减少热偏差的措施减少热偏差的措施 受热面各级之间通过中间联箱进行混合；联箱连接管左右交叉，受热面各级之间通过中间联箱进行混合；联箱连接管左右交叉，避避 免前一级的热偏差延续到下一级而造成各级受热面热偏差的迭加免前一级的热偏差延续到下一级而造成各级受热面热偏差的迭加 采用流量分配均匀的采用流量分配均匀的U U形或多管连接方式形或多管连接方式 采用各种定距装置，保证受热面节距，采用各种定距装置，保证受热面节距， 防止在运行中的摆动，有效地消除管、屏防止在运行中的摆动，有效地消除管、屏 间的间的“烟气走廊烟气走廊” 根据管圈所处的热负荷

36、根据管圈所处的热负荷采用不同的管径和采用不同的管径和 不同壁厚的蛇形管管圈，不同壁厚的蛇形管管圈，均匀各管流量均匀各管流量 29 为提高再热气温的能力，为提高再热气温的能力，再热器向炉膛内移动或靠近，增强辐射传热再热器向炉膛内移动或靠近，增强辐射传热 采用摆动燃烧器的蒸汽系统采用摆动燃烧器的蒸汽系统 提高再热汽温的调节能力，再热汽温的调节响应特性比较灵敏提高再热汽温的调节能力，再热汽温的调节响应特性比较灵敏 再热器高温布置，与采用烟气挡板调节方式相比，再热器的受热面再热器高温布置，与采用烟气挡板调节方式相比，再热器的受热面 积约减少积约减少 65 65 ；使再热蒸汽流动阻力控制在；使再热蒸汽流动阻力控制在0.2MPa0.2MPa以下以下 30 大部分过热器向炉膛内移动或靠近，再热器受热面布置在对流传热大部分过热器向炉膛内移动或靠近，再热器受热面布置