04.2013版动力专业案例考试培训音频第二章、锅炉原理

1、第二章 锅炉原理 第一节 概 述 一、锅炉的类型和分类(一)锅炉的类型按锅炉的用途分类 固定式锅炉按其用途可分为: (1)电站锅炉 产生的蒸汽主要用于发电的锅炉。 (2)工业锅炉 蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉。 (3)热水锅炉 用以产生热水供采暖,制冷和生活用的锅炉。按锅炉容量分类 按锅炉容量的大小,锅炉有大、中、小型之分,但它们之间没有固定,明确的分界。按锅炉的蒸汽压力分类 按照锅炉出口蒸汽压力,可将锅炉分为低压锅炉,中压锅炉,高压锅炉,超高压锅炉,亚临界锅炉,超临界压力锅炉。按锅炉的燃烧方式分类1. 火床燃烧方式和火床炉 固体燃料以一定的厚度分布在炉排上进行燃烧的

2、方式称为火床燃烧方式。用火床燃烧方式来组织燃烧的锅炉称为火床炉。2. 火室燃烧方式和室燃炉 燃料以粉状,雾状或气态随同空气喷入炉膛中进行燃烧的方式称为火室燃烧方式,用这个方式来组织燃烧的锅炉称为室燃炉。3. 旋风燃烧方式和旋风炉 燃料和空气在高温的旋风筒内高速旋转,细小的燃料颗粒在旋风筒内悬浮燃烧,而较大的燃烧颗粒被甩在筒壁液态渣膜上进行燃烧的方式称为旋风燃烧方式.用旋风燃烧方式来组织燃烧的锅炉称为旋风炉。4. 流化床燃烧方式和流化床锅炉 流化床燃烧方式的气体动力学基础是固体燃料的流态化.所谓固体燃料的流态化,是指在固体颗粒在与流动着的流体混合后,能像流体那样自由流动的现象.流化床燃烧方式就是

3、燃料颗粒在大于临界风速的空气流速作用下,在流化床上呈流化状态的燃烧方式,采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类自然循环锅炉: 蒸发受热面内的工质,依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。强制循环锅炉: 蒸发受热面内的工质除了依靠水与汽水混合物的密度差之外,主要依靠锅水循环泵的压头进行循环的锅炉。直流锅炉: 只依靠给水泵的压头,一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉,称为直流锅炉。复合循环锅炉: 由直流锅炉和强制循环锅炉综合发展来的,也可以说是对直流锅炉的一种改进。自然循环锅炉强制循环锅炉控制循环锅炉直流锅炉(二)锅炉的参

4、数系列和技术经济指标1锅炉的参数系列 锅炉容量即锅炉的蒸发量,是指锅炉每小时所产生的蒸汽量,单位是t/h(或kg/s) 锅炉的额定蒸发量是指在额定参数,额定给水温度和使用设计燃料,并保证热效率时所规定的蒸发量. 锅炉最大连续蒸发量是指在额定参数,额定给水温度和使用设计燃料,长期连续运行时所能达到的最大蒸发量.蒸汽锅炉的额定蒸汽参数是指额定蒸汽压力和额定蒸汽温度.额定蒸汽压力是指蒸汽锅炉在规定的给水压力和规定的负荷范围内,长期连续运行时应予保证的出口蒸汽压力,单位是MPa.额定蒸汽温度是指蒸汽锅炉在规定的负荷范围,额定蒸汽压力和额定的给水温度 长期连续运行所必须保证的出口蒸汽温度,单位是oC给水

5、温度是指进入省煤器的水温，对无省煤器的锅炉则指进入锅筒的水温。2工业锅炉的型号表示 由三部分代码表示。 第一部分中，锅炉总体形式代号用两个汉语拼音字母表示含义，额定蒸发量或额定热功率用阿拉伯数字代表th或MW。 第二部分表示锅炉出口蒸汽(或热水)的参数，共分两段中间用斜线相连。第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许的工作压力(MPa)；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水和进水温度()。 第三部分表示燃料种类，汉语拼音字母代表燃料类别，附以罗马数字代表燃料品种分类。 电站锅炉型号HG 2008 / 18.2 - HM3制造厂 蒸发量t/h 额定压力MPa 煤种 SG 220 50MW 高

6、压 褐煤DG 410 100MW 高压 烟煤WG 670 200MW 超高压 无烟煤国外 1000 300MW 亚临界 3锅炉的技术经济指标 (1)热效率 送入锅炉的热量(燃料的热值)中被有效利用的百分数；如果将锅炉的辅助设备如风机、水泵、吹灰器等的消耗功率及蒸汽列入，则称净效率。 (2)锅炉成本。锅炉制造成本由材料价格、劳动生产率、工资和技术开发成本等构成。由于钢材是整台锅炉的主要成本，所以从设计制造角度以锅炉每生产1t蒸汽所需要的金属材料重量作指标，称钢材消耗量(t钢t汽)。二、锅炉的工作原理（一）、锅炉的基本构造 锅炉设备的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并以此热能加热水，使其成

7、为一定数量和质量的高温热水或者水蒸汽。锅炉的组成(炉内、锅内)锅炉虽是一个整体，但从功能上可分成“炉侧”、“锅侧”炉锅煤、空气、烟水、汽制粉系统燃烧系统风烟系统汽水系统本体与辅机本体：炉膛、烟道、汽水系统（包括受热面、汽包、联箱和连接管道）、炉墙和构架等；辅助设备：送风机、引风机、制粉系统、给水设备和除灰除尘设备。(二)锅炉的工作原理1燃烧过程 燃料在锅炉炉膛内燃烧。2传热过程 锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面。3水的受热和汽化过程 该过程是饱和蒸汽的生产过程。 锅炉炉膛（炉膛）锅炉的工作过程制粉系统燃料输送碎煤机除铁器磨煤机由一次风送入炉内风烟系统送风机 引风机 一、二次风汽水系

8、统省煤器汽包水冷壁过热器 (三)锅炉的燃烧分类 固体、液体和气体燃料的燃烧特性相差很大，同时，锅炉的容量、参数各异，所以，为适应和满足各种锅炉的需要，燃烧设备有多种形式。 (四)层燃锅炉1煤的燃烧过程 煤的燃烧过程按习惯分为三个阶段：热力准备阶段、挥发分和焦炭的燃烧阶段及燃尽阶段。2链条炉 链条炉的加煤是从炉前由煤斗靠煤的自重下落于链条炉排上，炉排缓缓自前向后移动。 3抛煤机链条炉 抛煤机按撒播煤的方式有三种：风力抛煤机、机械抛煤机和机械风力抛煤机。 4往复推动炉排炉 锅炉炉排在炉膛内作往复运动。 (五)室燃炉1燃料的燃烧 燃料处于悬浮状态下燃烧。(1)煤粉的燃烧。煤粉的燃烧条件是很好的，机械

9、不完全燃烧损火远小于层燃炉。(2)燃油的燃烧。燃油先通过雾化器雾化成细滴后再燃烧，油滴在炉膛内处于悬浮状态下快速蒸发成气体并以气体的形式燃烧直至油滴完全被蒸发。气相反应速度很快，所以油的燃尽条件比较优越。但相对于燃烧反应速度，油滴的蒸发速度或气体的扩散速度限制了它的燃烧速度。 (3)气体的燃烧。气体燃烧按照燃气和空气的顶混情况分为三种，即有焰(扩散)燃烧、无焰(动力)燃烧和半无焰燃烧。 2燃烧器分类 燃用煤粉、油、气多种燃料的燃烧器，按出口射流的流动方式分为直流式和旋流式两大类。其中油、气燃烧器为适应低氧燃烧，近期在直流式中发展了一种平流式燃烧器。 3燃烧器在炉膛内的布置 旋流式燃烧器通常布置

10、有前墙、前后墙或两侧墙方式，可以适用煤、油或气体燃料；直流式燃烧器常布置于四角或各墙，同样可以用三种燃料；平流式燃烧器除前墙、前后墙及四角布置外，还可以布置于炉底，但只燃用油和气体燃料。旋流燃烧器布置1、前墙布置：用于小容量锅炉 最大缺点：主气流上下均有停滞旋涡区。2、前后墙对冲 (或侧墙) 仅在冷灰斗附近形成小停滞区，一般多层布置。3、两面墙交错布置：充满度更好直流燃烧器的布置方式四角布置的优点是气流扰动强，后期混合好，各个火焰点能够相互点火，燃烧稳定而且完全，整个炉膛犹如一个大燃烧器，火焰充满度较好，炉膛内热负荷均匀。 4燃烧器结构(1)煤粉燃烧器。单蜗壳 扩锥型(1)二次风 蜗壳，一次风

11、不旋转；(2)扩锥作用： 使一次风扩散，促进回流区产生(3)可调节扩流锥的位置(前后移动)，改变气流的扩散角 回流区的大小；(4)二次风动量大，带动一次风一起旋转；(5)与双蜗壳相比：一次风阻力小； 混合相对较晚适合燃用较差的煤。双蜗壳式一、二次风转向相同 混合早且强烈适于烟煤、褐煤。轴向叶片式(1)叶片垂直于柱面，与轴成一定角度(参见展开图)； 风从轴向流入。叶片展开图(2)叶片可固定，或可调；(3)通过叶轮的前后移动可调节旋转强度 n ；(4)回流区较小，适于高挥发分煤。切向叶片式(1)叶片切于柱面，平行于轴；风从切向流入。(2)叶片可动 改变角度 旋转强度；(3) 适用于烟煤。(2)油燃

12、烧器 油燃烧器由调风器和喷油嘴组成，调风器是将助燃空气很好地与良好雾化的油相混合的装置；油喷嘴的作用是将燃油雾化成微滴，以增大油滴和空气的接触面积并使油雾保持较佳雾化角和流量密度分布，促进油雾和空气混合，强化燃烧，提高燃烧效率。油喷嘴按雾化方式分为压力雾化式油喷嘴、旋转式油喷嘴和双流体油喷嘴。 (六)循环流化床炉 沸腾炉的主要优点为： (1)可以燃用低热值、低挥发分、高灰分的劣质燃料。 (2)燃烧热负荷与埋管的传热系数都非常高，所以炉膛尺寸为同容量其他形锅炉的一半左右。 (3)低温燃烧可以燃用灰熔点低的燃料，燃烧后烟气中的NOx等污染物含量较少，可以在燃料中加入添加剂(如石灰石、白云石等)，使

13、燃料脱硫，减少大气污染、受热面的低温腐蚀和高温腐蚀。 (4)灰渣在低温下烧透，便于综合利用。 (5)负荷凋节性好，在25110负荷范围内能正常工作。 沸腾炉的主要缺点： (1)锅炉热效率低，通常在5468之间，主要原因是飞灰量大并且其中的炭因处于低温燃烧，反应受到限制而难于燃尽。 (2)埋管磨损快。 (3)电耗量大，主要用于送风、碎煤等，大约是一般煤粉炉耗电量的2倍左右。 循环流化床锅炉与鼓泡床锅炉的不同点在于炉内气流速度较高(37ms)，燃料颗粒尺寸较细(最大粒径约5mm)，一次风从布风板下送入，约占总风量的4070，二次风在炉膛给煤口高度附近从几个二次风口送人，炉膛上部烟气小口直接与气固分

14、离器相接，被带出炉膛的灰、燃料和脱硫剂颗粒经此分离器分离下来后，通过返料装置循环返回燃烧室，其中未燃尽的燃料和脱硫剂被重复利用。从分离器排出的烟气通过对流受热面、除尘装置、引风机，由烟囱排入大气。 循环流化床锅炉的优点： (1)燃烧效率高。循环流化床炉内因气流速度较高，未燃尽的焦炭经分离器从烟气中分离出后进行多次循环燃烧，燃烧效率可达99以上，锅炉热效率与煤粉炉接近。 (2)脱硫剂的利用率高。由于脱硫剂的循环利用，与烟气接触时间长，脱硫效果显著；低温燃烧，可以有效降低氮氧化物的生成浓度，烟气排放一般可以满足环保要求。 (3)无埋管快速磨损问题，通常循环流化床锅炉的密相区内不布置埋管受热面。 (

15、4)有很好的负荷调节性能。只要简单地调节给煤量、空气量及进入外置式沸腾床换热器的飞灰量，即可达到灵活调节负荷的目的，负荷调节比可以达到1：4。 (5)向炉内进料方便、简单。燃料和脱硫剂(石灰石)可采用气力输送或机械方式分别加入炉内。第二节 锅炉的热平衡 一、锅炉的热平衡组成及热效率 锅炉的热平衡是指：锅炉工作中所有热量的收入项和支出项之间的平衡。通常可简单地认为锅炉热量的收入项即为燃料的低位发热量，其支出项包括产生蒸汽所利用了的热量和未加利用而损失掉的热量。其中：Q1：锅炉所有效利用了的热量； Q2、 Q3、 Q4、 Q5和 Q6 分别表示排烟损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、

16、散热损失以及灰渣物理热损失。(一)热平衡方程 (二)锅炉的热效率 锅炉热效率可以从两个角度考察：若以锅炉的有效利用热Q1为基准，则称为正平衡效率，定义为 若以各项热损失为基准，则称反平衡效率 100(q2十q3十q4十q5十q6)二、带入锅炉的热量Qr 带入锅炉的热量指每kg燃料带入锅炉的热量Qr，包含燃料拥有的化学热和物理热，燃烧所需空气拥有的热量以及锅炉外部热源加热空气带入炉内的热量和雾化燃油的蒸汽带入炉内的热量等。计算锅炉热平衡时从空气预热器中接受的热量不计算在内。 Qr =Qar,net,p+Qrx+Qwl+Qwh三、锅炉的有效利用热Q1 Q1指与每kg(或标准状态1m3)燃料对应的锅

17、炉工质所吸收的热量(kJkg)。电站锅炉的有效利用热量生产饱和蒸汽的工业锅炉的有效利用热量热水锅炉的有效利用热量 四、锅炉的热损失（一）机械不完全燃烧热损失q4q4是由于固体可燃物在炉内燃烧不彻底或根本未曾燃烧所造成的。通常由三部分组成：炉渣损失(炉渣中未燃尽的碳粒)、漏煤损失(层燃炉中部分燃料经由炉排落入灰坑，室燃炉无此项)及飞灰损失(未燃尽的碳粒随烟气排出炉膛) 影响q4的主要因素有：燃料品质、煤粉细度、炉内燃烧条件、喷燃器的工作性能以及运行情况等。 （二）、化学不完全燃烧热损失q3是由于烟气中所含的CO （有时也含少量的氢和甲烷等可燃气体）最终未能发生燃烧而造成的。q3主要取决于炉膛内的

18、过量空气量煤粉炉的q3一般不超过0.5(三)、排烟损失q2排烟热损失是现代电厂锅炉热损失中最大的一项热损失，煤粉炉的排烟热损失通常可达58主要影响因素是排烟温度的高低和过剩空气量的多寡。一般排烟温度每增高1215，q2约增大1。降低排烟温度，但会减小尾部烟道传热平均温压，因而不得不大大增加尾部受热面面积，因而相应增加锅炉的金属消耗量。况且，低温受热面的壁面可能达到露点温度，导致低温腐蚀。（四）过量空气系数与漏风系数在计算排烟热损失Q2时，排烟过量空气系数a是指烟气离开锅炉本体处，即最下级空气预热器烟气出口处的过量空气系数。炉膛出口过量空气系数不仅与鼓风机送入炉膛的风量有关，还与炉膛的漏风系数及

19、制粉系统的漏风系数有关。对空气预热器而言，空气侧的压力比烟气侧的压力高，所以当空气流经空气预热器时，会有一部分空气漏入烟气侧 。（五）散热损失q5q5是由于锅炉本体外表面的温度高于环境温度，通过对流和辐射的方式向外散热而引起的。一般，容量越大的锅炉，相对于每千克燃料耗量来说，其表面积反而愈小。（六）灰渣带走的物理热损失q6此项热损失主要取决于炉子的排渣方式和煤中灰分的高低。多数固态排渣煤粉炉， q6大致为0.51；液态排渣炉的此项热损失自然要显著增大。（七） 燃料消耗量：锅炉单位时间内耗用的燃料量 (kgs)。 五、锅炉热平衡测试 目的：测定锅炉的蒸发量、燃料消耗量、热效率以及各项热损失。同时

20、，也可测定蒸汽品质和有关的辅机参数及工作特性等，以此了解和掌握锅炉性能及运行工况，确定最佳运行工况，为新装锅炉的验收、改装锅炉的鉴定等提供必要的技术依据。(一)热平衡测试方法 锅炉热平衡试验有两种方法：正平衡和反平衡法。 正平衡方法直接测定锅炉的输入热量(燃料带人的热量)和输出热量(锅炉的有效利用热量和各项热损失)，从而确定锅炉热效率。反平衡测试需要测量锅炉的各项热损失Q2Q6，需要有燃料分析、烟气分析、飞灰和炉渣化验等数据。反平衡提供的数据不仅可以计算锅炉的热效率，而且对锅炉运行工况的改进以及制造、设计和研究等工作都有借鉴价值。(二)燃料与灰渣的分析 燃料分析项目有元素分析、工业分析和发热量

21、的测定。对于煤粉炉，还应测定煤粉细度及煤的灰熔点；对层燃炉，有必要时测定燃料的粒度；对液体燃料，应测定其密度、含水量、粘度、闪点与凝固点；对气体燃料，应测定其组成成分。 灰渣分析项日主要测定含碳量以及各部分炉渣和烟灰所占燃料总灰量的比例。 煤的粘结性分析，利用挥发分分析的残余焦炭鉴定 。煤的发热量用氧弹测热计测定。 (三)燃料燃烧产物的分析 燃烧产物即烟气，需要测定烟气中各种成分的含量。烟气中的三原子气体、氧气和一氧化碳，通过奥氏气体分析仪测定，也可用气相色谱仪、比色检测仪和比长检测管等测定。 (四)锅炉的烟尘排放浓度测定 锅炉烟尘排放有两方面的限定，烟尘浓度和烟气浓度。 烟尘排放浓度采用烟尘

22、浓度测定仪测定，用等速取样法在排放的烟气中取样，分析其中的含尘量。 烟气排放浓度是根据烟尘的颜色确定，利用光线的透过率测定，常用标准林格曼烟气浓度表为基准作对比的方法确定，称林格曼黑度。 第三节 锅炉受热面的结构布置水必须经过预热、蒸发和过热等过程。预热受热面：省煤器蒸发受热面：水冷壁过热受热面：过热器省煤器、水冷壁、过热器以及空气预热器构成锅炉的主要受热面。水冷壁一般布置在炉膛四周的炉墙上，过热器大都布置在水平烟道内，省煤器和空气预热器则依次设在尾部烟道内。蒸汽参数升高后，锅炉各部分受热面的大小、占总受热面的比例及其布置情况会随之发生变化。一、辐射受热面的结构及布置 由于水冷壁的辐射换热强度

23、比对流受热面的对流换热强度大得多，所以它对降低锅炉的金属消耗量是有重要意义的。 (一)水冷壁的结构及布置 水冷壁由水循环回路的上升管组成。大、中型锅炉，水冷壁是其主要辐射受热面；小型锅炉，同样也布置一定的水冷壁受热面。水冷壁同时也具有保护和减轻炉墙的功能。 光管水冷壁 膜式水冷壁。(二)炉膛形状与尺寸的确定 炉膛设计时需要考虑的因素有：燃料的燃烧完全、炉墙和受热面的结渣、水循环的安全可靠、受热面的布置合理、炉体容积紧凑以及制造与检修等。 炉膛尺寸和容积大小由炉膛容积热负荷与炉膛断面热负荷确定。炉膛容积热负荷 qv单位容积的热功率 qv 与着火、结渣的关系qv大，Vl小，炉内温度水平高易着火，但

24、，烟气流程短，出口烟温高对流受热面易结渣；相反， qv小，不易着火；容积过大造价高 qv 与完全燃烧的关系qv太大不易完全燃烧 (q4)qv太小温度水平低 (q3)炉膛截面热负荷 qF燃烧器区域截面的热功率目的：决定 宽度、深度 qa 与着火、结渣的关系qa大 瘦高形易着火，但燃烧器区域易结渣、膜态沸腾qa小 矮胖形不利着火，炉膛出口处易结渣 qa 与水动力的关系 防止膜态沸腾 与燃料的关系无烟煤 qa 要大 保证着火 瘦高形灰熔点高 qa 可大(ST1350，结渣可能性小) 对火床炉，单位炉排有效面积上燃料在单位时间内的放热量称炉排面热负荷。 火床炉中燃料基本上在炉排上燃烧，炉排面热负荷的大

25、小表示燃烧的强烈程度，该值必须保持有一个合理值，取值过大，炉排面积就太小，造成空气流经燃料层时流速过大，燃料的燃烧时间过短，这导致飞走的细小煤粒量增加，燃烧不安全。 (三)炉膛的有效辐射受热面角系数与炉壁面积的乘积称炉膛的有效辐射受热面。角系数代表火焰辐射到炉壁的热量中投射到水冷壁管上的份额。角系数的大小是由水冷壁管布置的疏密程度、离炉墙的距离确定的。紧密排列的光管水冷壁、膜式水冷壁的角系数为1;水冷壁管相对节距越大，水冷壁管就越稀疏，角系数越小。炉膛总的有效受热面积与炉墙总面积的比值称为水冷度，也即炉膛的平均角系数。二、对流受热面的结构及布置(一)锅炉管束的结构及布置凝渣管束是布置在炉膛出口

26、的对流管束，管束的横向和纵向节距比其他管束要大。所起的作用是让炉内烟气中的飞灰流过此处得以冷却凝固，以防粘结在对流受热面上。有时，它又称防渣管束。现代高压锅炉和超高压锅炉常在炉膛出口用屏式过热器代替凝渣管束，同时炉顶也布置过热受热面。锅炉管束是指小型锅炉中的对流蒸发受热面。 (二)过热器的结构及布置1过热器的作用2. 过热器的分类对流式辐射式半辐射式对流式过热器水平烟道：立式，支吊简单，不易积灰不利疏水尾部竖井：卧式，悬吊管，易积灰利于疏水低温过热器、高温过热器低温再热器、高温再热器 高温段：顺流或混合流；低温段：逆流布置方式辐射式过热器前墙、侧墙的上部：缩短或遮盖水冷壁顶棚；低温级受热面较高

27、的质量流速半辐射式过热器（屏式过热器.avi）前屏（分隔屏过热器） 后屏过热器后屏再热器1）吸收了相当部分的热量，降低了炉膛出口烟气温度，解决了大容量锅炉炉壁面积相对较小，布置辐射受热面太少的困难2）屏间节距大，较稀疏3）切割气流消旋(三)尾部受热面的结构及布置 尾部受热面有省煤器和空气预热器。1省煤器 1）、降低烟气温度 2）、减少蒸发受热面：以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁；换热好(低温、强制流动、逆流布置) 3）、减少给水与汽包壁的温差，降低热应力省煤器类型(省煤器.avi)1、钢管式、铸铁式(压力 120 2）、制粉系统干燥 3）、强化着火按传热的方式分为两类：间壁式空气预热器

28、再生式空气预热器。回转式空气预热器(空预器.avi)双流道风罩转动式空预器回转式空预器优缺点1)结构紧凑：传热面密度高，管式体积的1/10；2)重量轻，节省钢材：蓄热板 薄3)布置灵活4)不易低温腐蚀：传热元件 怱冷怱热5)受热面腐蚀时，不增加漏风量，更换方便6)漏风大：转动与静止部件之间7)结构复杂，运行维护工作多，检修较复杂(四)尾部受热面低温腐蚀的原因及防止方法低温腐蚀是指尾部低温受热面壁温低于烟气露点温度时，烟气中硫酸蒸汽冷凝，并在受热面上结露所引起的硫酸腐蚀。烟气露点是指燃料中的硫燃烧生成二氧化硫，其中一小部分继续氧化生成三氧化硫，烟气中的三氧化硫和水蒸气处于平衡状态时形成硫酸蒸汽，

29、在一定温度时冷凝，这个温度称为烟气露点，又称酸露点或简称露点。改善和防止低温腐蚀，经常采用的措施： (1)提高受热面的壁温，使之高于烟气的露点。如用热风再循环提高空气预热器进风温度，提高小型工业锅炉的给水温度。空气预热器或小型锅炉上的省煤器采用热管换热器也是一种可行的办法，可以提高与烟气相接触的金属壁面的温度。 (2)控制三氧化硫的生成率，如燃料燃烧前先脱硫，控制燃烧以及采用添加剂等。采用低过量空气燃烧，可以减少S03生成量。添加剂氧化镁、氧化钙、白云石等能够作为吸收剂，中和烟气中的S02，降低露点，并使积灰松软，便于清除。 (3)采用抗低温腐蚀的材料制造低温区的受热面。 (4)采用传热元件便

30、于拆装的设计结构。第四节 锅炉水动力学一、水动力学的基本概念 (一)锅炉的水动力系统和锅炉形式 锅炉的水动力系统是指水从进入锅炉到离开锅炉的流动系统。两种基本类型： 自然循环锅炉水冷壁中汽水混合物的流动靠汽、水密度不同而产生的压差来实现 强制流动锅炉水冷壁中汽水混合物的流动靠水泵所产生的推力来实现强制循环锅炉、控制循环锅炉直流锅炉(1)自然循环的蒸发系统由锅筒、下降管、下集箱、上升管、上集箱及汽水引出管构成。上升管就是炉膛内的水冷壁管，管内的水吸收炉膛内的辐射热量后，产生一部分蒸汽，形成汽水混合物。由于汽水混合物的密度小于下降管内水的密度，依靠这个密度差，使水沿着下降管向下流动，汽水混合物沿上

31、升管流入上集箱后进入锅筒。这样的系统就叫自然循环系统。由自然循环产生蒸汽的锅炉称自然循环锅炉。 汽包下降管上升管烟气下联箱自然循环工作原理示意图 (2)直流锅炉由并联管组(管屏)、混合器、分配器及水泵组成。并联管组(管屏)构成蒸发受热画，管子或管圈内的工质由水泵提供扬程，使之在蒸发受热面中一次通过产生蒸汽。因工质在锅炉内强制流动并不进行循环，进入的是水，出口全部为蒸汽，所以称直流锅炉。 (3)控制循环(或称辅助循环)系统的组成与自然循环基本相同，但在省煤器和水冷壁之间增加循环水和锅炉给水混合器与循环水泵，这是在自然循环基础上发展起来的多次强制循环。 (4)复合循环系统是直流锅炉和控制循环系统的组合。 (二)自然循环回路和水动力特性回路中，管内工质的质量流量称循环流量，循环流量与回路中各区段问的静压差的关系称水动力特性。 整个回路中工质的流动阻力是由密度差产生的运动压头所克服的。回路中的运动压头越大，所能克服的循环阻力越大，也就是循环水的流量越大。运动压头减去上升管阻力，用于克服下降管的阻力，称为有效压头（三）管内汽液两相流体的流动特性 管内汽液两相流体的流动