第九章 省煤器及给水系统

1、第九章 省煤器及给水系统,第一节 省煤器的作用及类型 一、省煤器的作用 省煤器布置在锅炉尾部竖井中烟气温度相对较低的区段，它在锅炉中的主要作用如下： (1)省煤器吸收尾部竖井中烟气的热量，降低锅炉的排烟温度，提高了锅炉热效率，节省燃料。,(2)由于给水在进入水冷壁之前，首先在省煤器中被加热，减少了水在水冷壁中预热所需热量，也就是说，减少了热水段长度。相当于用管径小、管壁薄、传热温差大、价格较低的省煤器受热面，代替部分造价较高的水冷壁受热面，可节省初投资。 (3)省煤器的采用，提高了进入汽包的水温，减少了汽包壁与给水之间的温度差，从而使汽包热应力降低，提高了机组的安全性。 由于上述原因，省煤器已

2、成为现代锅炉中必不可少的重要设备。,二、省煤器的类型和结构 2、分类 1)按工质出口状态分： 沸腾式，t出口水= ts 为汽水混合物,并有部分水 汽化的省煤器。但汽化水量20%给水量 用于中压以下锅炉。 中低压力下，水转化成蒸汽所需要的加热水的热量小，而水的汽化潜热大，所以将一部分蒸发任务从水冷壁转移到省煤器。这样既可以防止因炉膛温度过低，引起燃烧不稳定、炉膛出口烟温过低，造成过（再）热器受热面金属用量增加；还可以充分发挥省煤器作用 参数特点:沸腾率一般为10%-15%，最多不超过20%,（2）非沸腾式省煤器：出口水温低于对应压力下的饱和温度的省煤器。（一般低于30左右） 适用：超高压及以上的

3、高参数大容量锅炉。 随着压力升高，水转化成蒸汽所需要的加热水的热量大，而水的汽化潜热小，所以将加热水的任务由省煤器转移到水冷壁。 保持省煤器出口水有一定的欠焓，可使水从下联箱进入水冷壁时不出现汽化，可保持供水的均匀性，防止出现水循环不良现象。还可以防止炉膛温度和炉膛出口温度过高而引起受热面结渣因此，现代大容量高参数锅炉中均采用非沸腾式省煤器。,2）按材料分： 铸铁式：耐磨损、耐腐蚀、但强度只用 于低压的非沸腾省煤器 钢管式：可用于任何P和容量的 锅炉，置于 同形状的烟道中 缺点：易受氧腐蚀，给水必须除氧 优点：体积，重量，布置自由，价格低廉,1、结构：钢管省煤器由一系列平行的蛇形无缝钢管和进、

4、出口联箱管组成， d外=25-51mm，常用42-51mm管子 材料一般为20G碳钢。蛇形钢管水平放置，以便在停炉后放尽存水，减少停炉期间的腐蚀。,2、布置： 、常为错列结构紧凑,加强传热并减少积灰， 省煤器管子横向节距Sl的大小，受到受热面堵灰和管子支吊条件的限制，并影响烟气和工质的流动速度，一般取S1(23)d。 近年来，为了便于吹灰、也常采用顺列布量。 为了减少占用空间，使结构紧凑，一般总是力求减小管间距离。而管子的弯曲半径越小，管外侧管壁就越薄，强度则降低。 即省煤器管子的纵向节距管子弯曲半径限制S2(152)d。,、为便于检修，省煤器管组有一定限制， 省煤器管组的高度一般不应超过15

5、m。当省煤器受热面较多、沿烟气流程的高度过大时，可将其分成几个管组，管组间留有高度不小于600一800mm的空间，以便进行检修和清除受热面上的积灰。 a)管子排列紧密时（s2/d1.5）管组高1.0m b) 管子排列稀疏时管组高1.5m c)省煤器分组时管组间留出高度600-800mm的空间 d)省煤器与空预器间的高度800mm便于检修,三、省煤器的支吊和布置方式 省煤器的支吊可分为两种方式，即支承方式和悬吊方式。 A、支承结构： 省煤器蛇形管通过固定支架支承在支持梁上支持梁再支承在锅炉钢架上支持梁布置在 烟道内为防其变形和烧坏支持梁内部是空 心中间通冷空气冷却外部包绝热保温材料,图9.1 钢

6、管式省煤器结构 1集箱2蛇形管 3空心支持梁4支架,B、悬吊结构： 省煤器联箱放置于烟道中，一般省煤器出口联箱引出管就是悬吊管同时也是再、过热器悬 吊管，使锅炉悬吊结构简化大大因蛇形管穿墙造成的漏风检修方便 大容量电站锅炉目前大多采用悬吊结构的省煤器，即把省煤器联箱放在烟道中，用以吊挂省煤器。一般省煤器出口联箱的引出管在烟道内纵向垂直布置，此引出管就是省煤器的悬吊管，用省煤器出口水来冷却，所以工作可靠。,在此，悬吊管上还可以吊挂低温过热器或再热器等其他受热面。也有些悬吊式省煤器是采用机械吊挂结构，吊挂在周围的包墙管上。悬吊式省煤器如图92所示。 省煤器均布置在对流烟道中，蛇形管水平布置，水流由

7、下而上流动，便于排除水中的气体，防止造成管内金属的局部氧腐蚀。因此，给水应经过除氧。烟气一般自上而下流动，这样既可加强自身吹灰作用，又可以保持烟气与水逆向流动增加传热温差提高传热效率。,、烟道中布置方向采用水流方向与锅炉前 墙垂直或平行两种方式 当烟道尺寸和管子节距一定时，蛇形管布置方式不同，则管子的数目和水的流通面积不同。因为锅炉尾部烟道的深度小于宽度， 纵向布置蛇形管垂直于前墙： 1）因尾部烟道宽深并联管子数w水 流动阻力相对较小易满足水速要求， 大型机组采用,2）尾部烟道深度支吊较简单，在两墙弯 头附近支吊已经足够 每排蛇形管均受飞灰磨损 从飞灰对管子的磨损方面来看。当烟气由水平烟道向下

8、转入尾部竖井时，烟气转变90。，如图93(a)所示，在离心力作用下、烟气中灰粒多集中于后包墙附近，结果使蛇形管均遭受较严重的飞灰磨损，这是垂直前墙布置方式的一大缺点。,横向布置蛇形管平行于前墙如图93(b)中 1）因尾部烟道宽深支吊困难 单面进水时管排少流速压降增大，这 是不利的一面。宜在中小容量采用 大机组采用双面进水 ，使并列管排数增加， 降低水速，使流动阻力降低。如图93中(c) 和N)所示，水速达要求值 2）仅靠烟道后墙几根蛇形管磨损剧烈损坏后只 要换几根蛇形管即可,4、水速： 省煤器蛇形管中水流速度的大小，对管子金属的温度工况和管内腐蚀有一定影响。当给水除氧不完全时，进入省煤器的水会

9、放出氧气。 w水不易排走气体氧气将附着于金属内壁 面上，造成局部的金属腐蚀。 沸腾式会造成汽水分层 w水流动阻力 运行实践表明，对水平管子，当水的流速大于0.5ms时，可以避免金属局部氧腐蚀。,沸腾式省煤器的后段，由于管内是汽水混合物，当水速较低时容易发生汽、水分层，即水在管子下部流动，而蒸汽在管子上部流动。与蒸汽接触的金属冷却数果较差管壁温度较高，并可能发生超温现象。在汽、水分界面附近的金属，则由于水面上下波动，温度时高时低，在水面附近产生交变的热应力容易引起金属的疲劳破坏，因而，蛇形管中水流速度应不低于lms。 省煤器进口水的质量流速为600-800kg/m2s 非沸腾式及沸腾式的非沸腾部

10、分w水0.3m/s 沸腾式的沸腾部分应w水1m/s 省煤器中水阻力高压和超高压炉5% P汽包 中压8% P汽包,W烟传热 积灰 故W烟一般在7-13m/s的范围内选取 灰多、灰磨损性强取低值 W烟时： 磨损 1）省煤器可采用大管径、大节距、顺列布 置蛇形管束 2）运行中保证良好的吹灰、堵塞漏风、高质 量运行和维护,第二节 省煤器的磨损,一、飞灰磨损的机理 磨损：当携带大量固态飞灰的烟气以一定速度流过受热面时灰粒撞击受热面在冲击力的作用下会削去管壁微小金属屑，从而逐渐使受热面管壁变薄，这就是飞灰对受热面的磨损。 对省煤器面言、其进口烟温一般已降到450左右，灰粒已较硬，使省煤器钢管更容易受到磨损

11、损坏，是造成省煤器爆管的主要原因之一。,冲击分： 垂直冲击冲击角为900时称垂直冲击此时引 起的磨损叫冲击磨损图8-15 斜向冲击冲击角900时称斜向冲击 可分解为法向方向（垂直方向） 切向方向 法向方向引起冲击磨损 切向方向引起摩擦磨损当灰粒斜向冲击受热 面时管子表面即受冲击磨损又受摩擦磨损， 且以摩擦磨损为主,1、垂直方向撞击，可使管壁表面产生微小的塑性变形或显微裂纹，称为撞击磨损。 2、切向撞击则引起颗粒对管壁表面产生微小的切削作用，造成摩擦磨损。 大量灰粒长期反复撞击，产生上述两类磨损的综合结果，使得冲击角度在30。一50。范围内的金属管壁磨损最为严重。为便于判断管壁的磨损程度，常用管

12、壁最大磨损厚度来表示磨损量，而管壁最大磨损厚度Emax(mm)可由下列经验公式估算,磨损部位：试验表明： 1）当烟气横向冲刷错列布置的受热面管时磨损情况见图8-16（a）磨损磨损发生在管子迎风面两侧300-500范围内 2）烟气在管内纵向流动时磨损只在距管口约（1-3）d 的一段管子内磨损较严重 见图8-16（b）因烟气进管口后先收缩再扩张在气流扩散时灰粒由于离心力作用从气流中分离出来并撞击管壁 的缘故,Yan,二、影响磨损的主要因索 1烟气的流动速度 1、飞灰速度 磨损灰粒动能动能wy2 冲击次数次数wy故管子金属磨损 wy3 在实际运行中由于灰粒与烟气之间有较大的滑移速度，又难以求得灰粒的

13、实际冲击速度，在实践中，常用烟气流动速度代替灰粒冲击速度。显然，烟气流动速度越高，磨损越重。,2灰粒的特性 灰粒的形状对磨损程度有较大的影响，有锐利棱角的灰粒比呈圆形的灰粒磨损较为严重。而灰粒的直径越大，磨损也越重。飞灰的浓度增加、单位时间内灰粒撞击管壁的频率增加，磨损加重。当灰粒中SiO2含量增加时，磨损也加重。 3管束排列方式与冲刷方式 烟气横向冲刷管束时错列管束的磨损顺列 A、对于错列布置的管束，第二排的磨损量比第一排的要大两倍左右。这是因为第二排的每根管子正对第一排管的两管之间，烟气进入管束后，流通截面变小，而烟气流速加大，使磨损加重。以后备排的磨损量也均大于第一排，但小于第二排。因经

14、二、三排管子后动能被消耗因而磨损又,B、对于顺列布置的管束， 第一排磨损较为严重，而后面各排受第一排遮挡磨损相对较轻。顺列管束第五排后磨损因灰粒有加速过程到第五排达到全速 灰粒对管壁圆周各处冲击磨损是不同的， C、对于顺列或错列布置的第一排管，最大磨损位置在迎风面两侧圆心角45。一60。之间。 D、对错列布置的第二排管，最大磨损位置在30。一45 。之间。如图95所示。 当气流纵向冲刷管束时，磨损情况则较轻。,4气流运动方向 当烟气流自上而下流动时，灰粒在重力作用下，其速度可能大于烟气速度了冲击磨损的程度。磨损，而当烟气自下而上流动时，在重力作用下，灰粒速度降低磨损将会减轻。 5管壁材料和壁温

15、 管壁材料的硬度Hb和灰粒硬度Hh的比值与管壁的磨损量有关。当Hb Hh(0508)时，称为硬磨料磨损，管壁容易被磨损：当HbHh(0508)时称为软磨料磨损，采用硬度较高管材可减小磨损。,6、运行中，管壁温度的高低也会影响磨损程度。因为管壁表面存在着一层氧化膜，其硬度超过管壁金属，当管壁温度升高时，氧化膜硬度增大，使磨损减轻。 7烟气成分 A、在烟气温度低于250时，烟气中的腐蚀性气体SO2、O2、H20、H2S等将对管壁产生腐蚀作用。 B、当金属温度在300以上时，烟气中的O2、SO2 与壁面的氧化铁作用生成SO3，产生硫酸盐型腐蚀。当腐蚀层被灰粒冲掉时，暴露的金属再次发生腐蚀，形成腐蚀与

16、磨损交替循环，使总磨损速度加快几倍。,8烟气走廊 在布置对流受热面时，考虑到管束受热膨胀等问题，省煤器蛇形管弯头与炉墙之间留有几十毫米的间隙，如图96所示。 烟气走廊：此间隙处流动阻力小，烟气流速大于 此烟道断而上平均烟气流速，称此间隙为烟气走廊。 运行实践表明，不仅在烟气走廊进口处烟气流速大于烟道截面上的平均烟速，在烟气走廊内，烟气流速也在不断增加。这是因为烟气走廊内气流量不断增加的结果。,烟气流量的增加，一部分来自走廊进口处烟气的横向流动，另一部分来自管束间烟气的横向流动。烟气的横向流动，均因为有管束截面上阻力系数大于走廊处的阻力系数使烟气向阻力小的走廊处流动，使烟气走廊内烟气流量和流速不

17、断增加，使管束弯头处磨损加剧。 9运行中的因素 A、 当锅炉负荷增加，燃料消耗量和供应的空气量增加、烟气量和烟气流速增加，飞灰浓度增加也会引起磨损加剧。,b、当采用烟气再循环调节气温时，烟气量和飞灰浓度增加，也会引起磨损加重。 C、当烟道漏风量增加时也会使烟气量和烟气流速增加，造成磨损加重。 运行实践表明，当省煤器处漏风系数增加01，则会使金属磨损量约增加25 D、当运行过程中改用含灰量较多的煤种时浓度增加，也会引起磨损加剧。,三、减轻和防止磨损的措施 1选择合理的烟气流速 由前面的分析可知，烟气流速是造成省煤器磨损的重要因素。大量的试验研究表明，磨损量与烟气流速的3次方成正比，烟速增加1倍，

18、磨损且将增加约10倍。 因此，在锅炉设计时、应选择合理的烟气流速，使之即可以减轻磨损，又可以防止积灰的 一般应控制尾部受热面中烟气流速在69m 范围内。,在锅炉设计中： A、对烟气横向冲刷的管束，额定负荷时的 烟气流速应不低于6ms。如此，在锅炉低负荷时，烟气流速才不会低于3m/s。 B、当烟气纵向冲刷管束时，应使烟气流速不低于8m/s，以保持较高的传热特性防止发生严重的积灰。,2采用防磨装置 在尾部烟道中受热面磨损较严重部位加装防磨装置，是重要的防磨措施之一。 a、如在第排和第二排管的迎风面装设防磨护瓦，如图97所示。 b、在烟气走廊处受热面加装防磨护帘，如图9-8所示。 C、烟气走廊进口处

19、加装梳形管和护瓦来减轻磨损，如图99所示。 d、对磨损较严重的部位在设计制造时也可以采用厚壁管、延长被磨损时间，使受热面使用寿命增加。,3设计和运行中的措施 在型布置的锅炉中，由于烟气在转向室中转弯，造成靠后墙侧烟气流速大，飞灰浓度大，局部磨损严重。 a、在转弯处加装导向板装置，可使姻气流速和飞灰浓度均匀；减轻局部磨损。 b、在烟气走廊进口加装梳形管和护瓦，可使进口烟气阻力均衡，护瓦则可防止管束间烟气横向流动。两者组合、可更好地降低烟气走廊中的烟气流速和磨损。,c、在锅炉中加装沉降式灰斗除尘器、冲击式粉尘除尘器、百叶窃式除尘器，在烟气进入尾部烟道前，除去部分飞灰或大颗粒飞灰，也可以减轻受热面磨

20、损。 d、锅炉采用塔式和半塔式布置，使烟气自下而上流动，减少灰粒对受热面管壁的冲击速可使磨损减轻。 e、在运行中，锅炉采用较低的过量空气系数，尽量减少各受热面的漏风量，使烟气流速降 低，可以减轻磨损。同时，严格控制煤粉细度，减小灰粒直径，可降低灰粒冲击磨损力。,4采用新型受热面 采用膜式省煤器、鳍片式省煤器和螺旋肋片式省煤器，可以减轻磨损。如图9l0中(a)、(b)、(c)和图911所示。 光管式省煤器管内外侧的换热面积接近，而烟气对管外壁的放热系数1远小于管内壁对水的放热系数2，故水侧热阻R212H2 常忽略不计。 省煤器传热的主要矛盾是降低烟气侧热阻Rl I1Hl。,要使R1降低，一方而是

21、提高I或是增大换热面积Hl，而提高l将受到烟气流速不能过高的限制，故一般采用扩展表面受热面H1，。因此，采用前述的三种扩展表面省煤器，可强化烟气侧传热，使省煤器结构更加紧凑。 在金属消耗量和通风电耗相同条件厂可使省煤器占有空间大大下降。在烟道截面不变的条件下，扩展表面，省煤器占有空间小，可采用较大的横向节距，使烟气流通截面增大、烟气流速下降，从而较大程度地减轻磨损。,第三节 省煤器的积灰,一、积灰形成原因 在锅炉的运行中，当含灰烟气在流经受热面时，部分灰粒沉积在受热面上的现象称为积灰。 出于烟气进入尾部烟道时，烟气温度已低于700以下，烟气中已无熔化的灰粒，碱金属氧化物蒸汽已凝结完毕，省煤器上

22、的积灰大多为疏松的积灰，启动吹灰器可以较容易地将其清除。,危害： 1）灰积灰热阻传热排q2 锅 2）如果通道截面积灰会堵塞烟气通道甚 至停炉检修 3）积灰烟影响后面受热面运行安全 分类： 松散积灰是烟气携带灰粒沉积在受热面上形成的 低温粘结积灰成硬块状，难清除，且与低温腐蚀相互促进 因堵灰使传热t壁 积灰能吸附SO3腐蚀腐蚀使堵灰 尤 其是空预器腐蚀泄漏后更严重,烟气小灰粒的直径大多在10一30m的范围内。只有少量小灰粒和较大的灰粒。在运行中，沉积在受热面上的大多数为10 m以下的细小灰粒。 当含灰气流横向流过管子时，背风面上产生旋涡，较大直径的灰粒在惯性作用下，不会被卷吸到管子背风面上；而细

23、小灰粒被旋涡卷吸到管子背风面上，并沉积在管壁上。所以，管子背风面最容易积灰，而正面很少积灰。 这是因为，迎风面受大灰粒的冲刷，只有烟气流速较低时，才会发生灰粒的沉积，管子两侧受飞灰的冲刷磨损、一般不会发生积灰。,灰粒在管壁上的沉积，在最初阶段是很快的，但达到动平衡状态后，基本不再变化。 这时，一方面细灰沉积。另一方面，烟气中大直径灰粒又将其剥离管壁，达到灰粒的沉积和被剥离处于动平衡状态。只有当烟气流动速度发生变化才会破坏这种动平衡，直到建立新的动平衡为止。大量的实验证明，积灰的程度与烟气流动速度有关。 1、当烟气流速较高时，背风面积灰逐渐减少，迎风面基本无积灰。烟气流速不同时，受热面上积灰的情

24、况如图912所示。 烟气流速越越易积灰,2、作用力：除烟气流速对积灰的影响外，灰粒在以下几个作用力的作用下，也会促进积灰的增加。 (1)分子间的吸引力。当灰粒宜径小于3m，灰粒在接近管壁时，灰粒与管壁之间的分子吸引力将比灰粒本身重力大，使细小灰粒被吸附在管壁上。 (2)重力沉降。当灰粒直径大于l一3m时，在管壁附近烟气流动产生的浮力小于重力时，在重力作用下，会使灰粒沉降在受热面上。,(3)机械网罗作用力。由于管壁表面部具有一定的粗糙度，特别是在生成铁锈后，往往以尖刺形式存在。对于小于35m的灰粒，这些灰粒将被尖刺网罗而沉积在管壁上。 (4)热泳作用力。烟气温度均高于管壁温度。灰粒在高温面受到的

25、热压力和速度较高的气体分子的碰撞比低温面来得多，使灰粒向管壁方向运动。这种在温度梯度的流场中，使颗粒由高温区向低温区运动的力称为热泳力。热泳力将使粒径小于055m的飞灰颗粒沉积在受热面上。,(5)静电吸引作用力。烟气中的飞灰颗粒在碰撞、摩擦作用下，往往会带上电荷。而带电荷的灰粒在碰到管壁上时，会因静电吸引力吸附在管壁上。细小灰粒由于其重力小于静电吸引力，所以更容易被吸附在管壁上，尤其是粒径小于10m的灰粒，被吸附得更多。 应指出的是，以上各作用力并不是孤立的，而是相互影响、共同作用于灰粒之上。当烟气中灰粒浓度增加时，对积灰厚度的影响较小、一般只会影响到开始阶段的沉积速度，使得达到动平衡的时间变

26、短。实践表明，灰粒的粒度分布对灰的沉积却有较大的影响。 当大灰粒多时，由于冲刷作用强而使积灰减轻；相反，大灰粒少时，反而使积灰加重。,3、 管子的排列方式和节距对积灰有较大的影响。因为排列方式和节距将会影响到烟气流动速度和冲刷方式。 A、当采用顺列布置的管束时，管子的背风面不易受到灰粒的冲刷，第二排管以后的管子迎风面也不易受到灰粒的冲刷，故积灰较为严重。 当管节距较小时，积灰有可能形成与相邻管之间的积灰搭桥、造成局部堵灰。 B、当采用错列布置的管束时由于管子的背凤面也受到气流和灰粒的冲刷作用，积灰相对较轻。当适当减小纵向节距时，背风面冲刷作用加强，积灰将进一步减轻。,（二）影响松散积灰的因素与

27、烟速、飞灰颗粒度、管束结 构有关 1、烟速：图8-14 w烟灰粒冲击作用积灰 2、飞灰颗粒度粗灰冲刷作用积灰 液态排渣炉因烟气中细灰故积灰比固态炉严重 3、管束结构特性： a)错列积灰因管束背风面都受冲刷 顺列管束背风面受冲刷从第二排起迎风面不受冲 刷故积灰 b)管纵向节距S2错列管束背风面冲刷更强烈积灰 顺列却因相邻管子积灰易搭积在一起 积灰 c)d飞灰冲击机会积灰,二、防止和减轻积灰的措施 目前，防止和减轻省煤器积灰的主要措施有如下几个方面。 (1)在设计时，选择合理的烟气流动速度，使积灰减轻。但是，烟气流速不能过高，否则会使受热面磨损加重。为防止锅炉在低负荷下运行时，会使烟气流动速度过低

28、，额定负荷时，应使烟气流动速度不低于56ms为好。 (2)正确设计和布置吹灰装置。 由于省煤器上的积灰多为松散积灰，使用吹灰器可以较为容易地将其清除。,但是，设计不正确的吹灰器和不当的吹灰间隔时间，将引起省煤器管束的磨损或吹灰不净的问题。运行中，应根据燃烧调整试验，找出合理的吹灰间隔时间和一次吹灰的持续时间。吹灰器的安装，应考虑炉膛和烟道受热膨胀量的大小，防止运行中吹灰器不能正常投入，使受热面不能正确地被吹灰。 (3)采用合理的结构和布置方式。省煤器采用错列布置，并适当减小纵向节距、可使积灰减少。 现代大型锅炉采用膜式省煤器和鳍片式省煤器，不仅加强了传热、减小了受热面的磨损，而且由于气流冲刷作

29、用，使积灰也有所减轻。,（三）减轻积灰方法 （1）控制烟速对燃固体燃料的锅炉，在额定负荷时，为积灰，wy6m/s，一般保持在8-10m/s ，过大使磨损 （2）采用小管径、错列布置 对省煤器采用25-42的管子，管束相对节距为S1/d=2.25，S2/d=1-1.5积灰可 （3）定期吹灰尾部受热面装吹灰装置定期吹 灰积灰 （4）防省煤器泄漏,第四节 省煤器的启动保护,在汽包锅炉启动期间，省煤器的进水是不连续的。当停止进水时，省煤器中的水是不流动的。此时，省煤器金属管壁由于不能得到正常冷却而可能发生超温，严重时，造成爆管。因此，在锅炉启动过程中，需要采取必要的措施，使省煤器在停止进水时，仍可保证

30、省煤器中的水产生流动，从而保证省煤器的安全。 目前采用的方法，是在省煤器进口与汽包下降管之间，装设再循环管。,1自然循环锅炉的省煤器再循环管 对自然循环锅炉，省煤器的再循环管如图9-13所示。即在锅炉下降管和省煤器进水管之间装设一个有再循环阀的再循环管，使汽包一下降管一再循环管一省煤器一汽包之间形成一个自然循环系统， 而再循环管本身是不受热的。当锅炉开始启动后，省煤器开始受热。如果继续向锅炉进时省煤器中的水在给水泵压头下流入汽包，此时，省煤器是安全的；,若停止向锅炉进水，则省煤器中的水也停止流动，省煤器处于不安全状态。 这时应在关闭锅炉进水阀门后，打开省煤器再循环阀门，使汽包再循环管一省煤器汽

31、包之间形成自然循环回路，在汽水密度不同条件下，形成自然循环，使省煤器内水流动，管子受到冷却而不会烧坏。 应注意的是，每当锅炉需要上水时，应先关闭再循环阀门，然后方可打开进水阀门向锅炉进水。否则，给水将由再循环管路进入下降管或汽包，破坏正常的水循环，造成水冷壁事故。同时，省煤器也可能由于失水得不到正常冷却而烧坏；上水完毕，应先关闭进水阀门后才能打开再循 环阀门。当锅炉进入连续进水后，再循环阀门关闭，再循环管工作结束。,2控制循环锅炉的省煤器再循环管 对于控制循环锅炉，省煤器再循环系统如图913所示。 在控制循环锅炉的下降管系统中均装有再循环水泵，水在此进一步升压后，进入水冷壁下水包(下联管)。控

32、制循环锅炉是在汽包一下降管一再循环泵一下水包一省煤器一汽包之间装设再循环阀门再循环管，使之形成再循环回路。,当锅炉停止进水时，待进水阀关闭后，才能打开再循环阀门，此时，下水包中的水在再循环泵的压头下进入省煤器并流入汽包。 这种再循环系统，水是在再循环水泵压头和省煤器与下降系统汽水密度不同产生的循环推动力两种作用下流动的，水流速比自然循环锅炉的再循环系统中的要高。因此，省煤器将更加安全。,应注意的是，当锅炉停止向锅炉进水时，一定要先关闭进水阀门，然后再打开再循环阀。否则，给水将进入下降管系统，破坏水冷壁正常的水循环。若给水进入再循环泵，将对水泵造成损坏，而且省煤器也可能失水而烧坏。 当锅炉进入连

33、续进水后，再循环阀关闭，再循环管工作结束。,3省煤器出口水温的选择 a、对中压以下的工业锅炉，由于水的汽化潜热较大，蒸发吸热量大，为不使炉膛出口烟温过低，常采用沸腾式省煤器，用于减少炉膛内吸热量。因此这种锅炉省煤器出口水温均为工作压力下的饱和温度，而且水中含有一定数量的水蒸汽。为防止省煤器中流动阻力过大和产生汽水分层，要求水中含汽量应低于20。,b、对高压以上锅炉，省煤器则均采用非沸腾式，并要求省煤器出口水温有一定的欠焓值，以保证水在进入下联箱和水冷壁管时不发生汽化，使水冷壁进水分配均匀，保证水循环安全。 c、 对控制循环锅炉，省煤器出口水温必须保持较大的欠焓。这样才能保证水进入循环水泵时不发

34、生汽化，防止汽蚀的发生。一般要求省煤器出口水温应有60的欠温，才能保证循环水泵的安全。,D、 对直流锅炉，省煤器出口水约需要380kj/kg的欠焓，才能保证给水进入水冷壁管子时流量分配较为均匀。而且，采用非沸腾式省煤器。由于管中工质温度较低，使管壁金属温度也较低，不会发生超温问题。同时，非沸腾式省煤器中工质为水，流动阻力也较小，对省煤器的安全运行是有利的。,为在启动过程中保证省煤器的安全， a、可以采用连续放水的方式，以维持省煤器中连续有水通过。当锅炉产汽量小于连续给水量时，要放掉部分炉水，以维持正常的汽包水位。 b、 当采用再循环管，但省煤器中水速过低时，也可以采用放水方法。这种方法工质和热

35、量损失均较大，是不经济的。 c、也可以用限制省煤器进口烟气温度的方法，保持省煤器在启动过程中的安全。,第五节 锅炉给水系统,现代大容量火力发电厂中，给水管道系统一般均采用单元制给水管道系统，如图915所示。 单元制系统中，给水从除氧器水箱被前置泵抽吸并升压后，送入主给水泵。对大容量电厂，给水泵出力较大，电耗也就相应较高。经过技术相经济论证，采用小汽轮机驱动汽动水泵更为有利。般在设计单元机组的系统时，采用一台按主机满负荷计算的汽动泵，再加一台电动水泵作为备用。 电动给水泵按主机出力的30一50设计，采用液力偶合器调整水泵转速。,般在机组启动初期采用电动给水泵，待机组升压至一定参数后，汽源有保证时，方投入汽动给水泵。当采用两台汽动给水泵时，每台出力可按5D额定负荷计算。汽动给水泵的汽源，可来自主汽轮机抽汽，或用厂用集汽箱中蒸汽，也可以用中间再热“冷”管的供汽管道。首台机组启动时，可用启动锅炉来的蒸汽。 水在给水泵中升压后，进入高压家热器，然后经过给水管道上的主闸阀，沿两条管道送入锅炉省煤器。一般，在给水泵后应装设逆止阀，并有减负荷阀与它连成体。,在给水泵启动时或低负荷运行时，减负荷阀开启，使部分给水又可回到除氧器储水箱中，形成再循环。这样，在启动初期锅炉进水量较少时，避免了给水泵因输水量较少而汽化，防止水泵发生汽蚀。 在给水系统高