第六章、蒸发设备课件.pptVIP

第六章、蒸发设备 第一节、概述 一、蒸发设备的组成 锅炉中吸收火焰和烟气热量使水转化为饱和蒸汽的受热面，称为蒸发受热面。 自然循环锅炉的蒸发设备包括：汽包、下降管、水冷壁、联箱及连接管道。 汽包、下降管、上升管、联箱和连接管道组成的闭合蒸发设备，称为水循环回路。 流动的推动力是下降管与上升管之间的汽水密度差产生的，故称为自然循环。 为了维持蒸发受热面的工质良好的换热，受热管中应该有足够大的流量。 在亚临界压力时，由于压力升高使汽水密度差减小，，需要用辅助循环泵来推动工质的流动。 主要依靠循环泵的压头进行循环的锅炉，称为多次强制循环锅炉。 在水冷壁上升管入口处加装节流圈的多次强制循环锅炉，又称为控制循环锅炉。 二、下降管和联箱 下降管的作用是把汽包的水连续不断的送往下联箱供给水冷壁，以维持正常的水循环。 小直径分散下降管和大直径集中下降管。 三、循环泵 高温高压循环泵，密封性能是关键问题。 第二节、汽包 一、汽包的结构： 圆筒形容器焊接而成，封头留有椭圆形人孔。汽包开有很多管孔，分别连接给水管、下降管、汽水混合物引入管、蒸汽引出管，以及排污管、给水再循环管、加药管和事故放水管等。 汽包为吊箍悬吊在炉顶大梁上，以保证自由膨胀。汽包横置于炉顶外部，不受火焰和烟气加热。 汽包的尺寸和材料与锅炉容量、参数及内部装置的型式等因素有关。为了限制汽包壁厚，一方面高压以上锅炉的汽包内径一般不超过1600㎜～1800㎜，相应壁厚80 ～150㎜； 另一方面材料采用低合金钢，如15MnMoNi、18MnMoVNb、BHW35等。 另外，汽包内部采用合理的结构布置，可减少锅炉启停和变工况运行时产生的热应力。 汽包封头 汽包检修孔门 汽包内部 亚临界自然循环锅炉汽包内部一般不设蒸汽清洗装置，汽包体积小，汽包可设置夹层，以减小热应力。 二、汽包的作用： 1、加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽和分界点； 2、装有汽水分离装置和排污装置，改善蒸汽品质； 3、具有蓄热能力和水位平衡能力，缓和汽压变动速度，有利于运行调节； 4、汽包装设压力表、水位表、 安全阀连续排污管、给水再循环管、事故紧急放水门等附属设备，控制汽包压力，监视水位，保证安全运行。 三、汽包的安全运行 工作压力大、机械应力大，温度不均匀。设置安全阀。保证内外壁温差合适。 汽包壁温差： 内外壁温差导致产生应力，启动时更明显； 附加应力：σ=αEΔt 采取措施： （1）进水水温应小于90℃，温升速度不超过1.5～2℃/min； （2）汽包采用夹套结构 （3）启停初期，适当的进水、放水，保证受热均匀； 四、水位： 通常在中心线以下5cm； 双色水位计；电接点水位计。 主控制台汽包水位、温度监视 第三节、水冷壁的作用和结构 水冷壁布置在炉膛四周,紧贴炉墙,接受炉内火焰和高温烟气的辐射热。两面分别吸收高温烟气的辐射热形成两面曝光水冷壁。 一、水冷壁的作用： （1）接受炉膛内高温辐射传热，将水逐渐蒸发为汽水混合物； （2）传热量与火焰热力学温度四次方成正比，吸收辐射热可以节省金属，使造价降低。 （3）敷设水冷壁吸收大量辐射热，使烟温降低，避免结渣。 （4）敷设水冷壁后，炉内壁温度降低，简化炉墙结构，厚度减小，重量减轻。 二、水冷壁结构 1、光管式水冷壁 现代大型锅炉的光管水冷壁的结构有如下两个特点： （1）水冷壁管紧密排列，其s/d=1～1.1之间。 （2）广泛采用敷管式炉墙，这时水冷壁一半埋入炉墙中，即e/d=0。 2、销钉式式水冷壁 光管水冷壁焊接圆柱形长度20～25㎜、直径6～12㎜的销钉，并在有销钉的水冷壁上敷设一层铬矿砂耐火材料，形成卫燃带。 3、膜管式水冷壁 鳍片管两种，焊接鳍片管和轧制鳍片管 国产超高压锅炉采用φ60×6.5㎜轧制鳍片管焊接而成，国产亚临界压力自然循环锅炉采用φ63.5×7.5㎜焊接鳍片管模式水冷壁。 水冷壁结构动画 鳍片管焊接 水冷壁 安装中的水冷壁 （1）膜式水冷壁主要优点 A、良好的气密性，适用于正压和负压锅炉，对于负压锅炉可以减少漏风，降低排烟热损失； B、墙壁保护好，墙体轻，缩短启停时间； C、辐射受热面积增加，鳍片代替管材，节约钢材； D、可成片预制，减少安装工作量； E、能够承受较大侧向力，增加墙壁刚性和抗爆炸能力； F、提高紧固件寿命； （2）膜式水冷壁的缺点 A、制造、检修工作量大且工艺要求高； B、运行过程中要求相邻管间温差小； C、设计膜式水冷壁时必须有足够的膨胀延伸自由，还应保持人孔、检查孔、观火孔等处的密封性； D、由于炉墙外无护板和框架梁，刚性差，为防止产生过大的变形或损坏，需布置围绕炉膛周界的刚性梁。 三、刚性梁 1、刚性梁的作用 沿炉膛高度2.5～3m炉膛受到侧向推力，刚性梁用来加固水冷壁和炉墙； 2、刚性梁的结构 围绕在水冷壁四周的多层腰带，