锅炉受热面的的传热分析

锅炉受热面的传热分析热工基础电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库郑州电力高等专科学校受热面的组成及工作环境01受热面传热过程的特点02目

录Content各受热面传热过程0301电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库受热面的组成及工作环境锅炉受热面的传热分析1-水冷壁；2-前屏过热器；3-后屏过热器；4-高温过热器；5-低温过热器；6-高温再热器；7-低温再热器；8-省煤器；9-空气预热器锅炉受热面的传热分析在烟气侧，冷空气经空气预热器加热后送入炉膛，在炉膛内，燃料与热空气混合燃烧后生成高温烟气，经水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等设备依次放热冷却后排出炉外。在工质侧，给水经省煤器加热后送入汽包，由汽包经下降管到炉膛底部的下联箱，再经水冷壁加热生成饱和蒸汽重新进入汽包，汽包里的饱和蒸汽被依次引入屏式过热器、低温过热器和高温过热器后，送入汽轮机高压缸，高压缸的排汽又送入锅炉再热器加热，然后送入汽轮机中压缸。空气经空气预热器加热后，一部分送入制粉系统干燥并输送煤粉，另一部分送入锅炉炉膛助燃。02电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库各受热面传热过程的特点锅炉受热面的传热分析

(1)由于布置的位置不同，换热方式各不相同。水冷壁、屏式过热器主要以辐射换热为主，也称辐射式受热面；高、低温过热器、再热器，辐射和对流都有明显作用，也称半辐射式受热面；而省煤器和空气预热器，因烟气温度较低，流速较高，则以对流为主，也称对流受热面。(2)各换热器热负荷的数值相差较大，炉膛的热负荷最高，一般在104W/m2的数量级，空气预热器的最小，一般(1200~2300)W/m2。为了保证受热面的安全，布置在炉膛内的辐射式、半辐射式受热面，均采用较高的质量流速。锅炉受热面的传热分析(3)各换热器采用不同流动型式。空气预热器、省煤器为了提高冷空气、给水的温度，总流布置成逆流。低温过热器与再热器为了减少换热器体积，节省金属材料，也采用逆流布置。但超高压锅炉高温过热器采用的是低温段逆流、高温段顺流的综合布置，这主要是因为高温段布置在烟气温度较高的地方，从安全运行的角度出发，蒸汽出口处的管壁温度不能超出材料的承受能力，采用顺流，可避开冷热流体的最高温度集中在换热器的同一端。锅炉受热面的传热分析

(4)各换热器平均温差都较大。水冷壁内工质平均温度约343℃，火焰平均温度超过1200℃，温差较大，平均温差较小的省煤器也超过150℃。为了受热面安全，大型机组燃烧器附近的水冷壁常采用内螺纹管。(5)各换热器传热系数都不大。从表中可以看出，传热系数最低的是空气预热器，K值约20W/(m2·℃)，最高的是低温省煤器，K值不超过85W/(m2·℃)，其余受热面的传热系数介于这二者之间。03电/厂/热/能/动/力/装/置/专/业/教/学/资/源/库各受热面传热过程锅炉受热面的传热分析

1.水冷壁的传热过程水冷壁的基本作用为：吸收炉膛内火焰的热量，保护锅炉炉墙。锅炉受热面的传热分析

2.过热器的传热过程按照传热方式，过热器可分为辐射、半辐射及对流三种型式，过热器的蒸汽高温段采用对流式，低温及中温段采用辐射或半辐射。锅炉受热面的传热分析液态居中，因此当气体离液态区越远，分子间距越大分子间作用力越小，就可以看做理想气体。烟气侧的复合换热，对于辐射式过热器简化为辐射换热方式，对于对流式过热器简化为对流换热方式，对于半辐射式过热器则对流换热和辐射换热均要考虑。锅炉受热面的传热分析

3.再热器的传热过程再热器实际上就是一种中压过热器，其工作原理与过热器是相同的。与过热器相比，再热蒸汽压力低，蒸汽比容大，密度小，放热系数比过热蒸汽小得多。再热蒸汽对管壁的冷却能力差，管壁温度超过管中蒸汽温度的程度大于过热蒸汽。烟气侧的复合换热，对于辐射式再热器简化为辐射换热方式，对于对流式再热器简化为对流换热方式，对于半辐射式再热器则对流换热和辐射换热均要考虑。锅炉受热面的传热分析

4.省煤器的传热过程省煤器布置在锅炉尾部烟道，利用锅炉烟温较低的尾部烟气的热量加热锅炉给水。省煤器多卧式布置在尾部烟道中，利用水在蛇形管内自下而上流动，烟气在管外自上而下横向冲刷管壁，以实现烟气与给水之间的热量交换。锅炉受热面的传热分析