第六讲 锅炉汽水系统
自然循环锅炉系统流程
汽包
过热器
省煤器
水冷壁
省煤器作用
利用尾部烟气热量预热给水 降低烟气温度
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）
减少给水与汽包壁的温差，降低热应力
省煤器结构
蛇形管 光管式、鳍片式、膜式、肋片式
省煤器布置方式
蛇形管水平布置利于疏水
控制循环汽包锅炉的主要技术特点是低压 头循环泵+内螺纹管水冷壁。
1.结构特点 采用小管径，降代金属耗量。 分离元件可以缩小，使得汽包直径缩小。
2.运行特点 利于锅炉启动、停用及变负荷过程中的热应力，可以大 大提高启动和升负荷的速度。 出现故障可能性加大，运行费用增加。
控制循环汽包锅炉的应用
适用范围：在16-19MPa的压力范围内，尤 其对大容量锅炉，采用控制循环更为有利。 当锅炉容量超过500MW时，则应在更低的压 力范围内就考虑采用控制循环方式。
火焰中心位置对汽温的影响
火焰中心偏上：
炉膛出口烟气温度上升，再热汽温升高
火焰中心下降：
炉膛出口烟气温度下降，再热汽温降低
使用摆动式燃烧器的要求
摆角： 20～30°
炉膛出口烟温变化约110～140℃，调温幅度可达 40～60℃。 燃烧器上倾角过大会增加燃料的未完全燃烧损失； 下倾角过大又会造成冷灰斗的结渣
直流锅炉
直流锅炉工作原理
直流锅炉没有汽包，给水在给水泵压 头的作用下，顺序流过热水段、蒸发 段和过热段受热面一次将给水全部变 成过热蒸汽，蒸发区循环倍率K=1
直流锅炉的优缺点
优点：
1. 适用于任何压力的锅炉。 2. 金属耗量少。 3. 制造、安装及动输方便。 4. 受热面可自由布置。 5. 启停速度快。
汽温பைடு நூலகம்节装置
蒸汽侧调节： 利用其它介质直接改变蒸汽的温度。
烟气侧调节： 改变烟气对蒸汽的传热量，间接使蒸汽
的温度发生变化。
蒸汽侧调节
表面式减温器 喷水减温器（过热器主要调温方式） 汽－汽交换器（再热器调温方式）
用辐射式过热器流出的过热蒸汽调节对流再热器 的蒸汽温度。结构复杂，钢耗大，运行不稳。
烟气侧调节
烟气挡板 摆动式燃烧器 烟气再循环
烟气挡板
通过挡板改变再 热器烟气流量， 进而改变起换热 量，最终达到改 变再热器出口汽 温的目的
摆动式燃烧器
本质：
改变火焰中心位置，进而改变烟气温度， 从而达到调节再热器温的目的
形式：
四角布置的直流燃烧器采用摆动燃烧器 旋流燃烧器采用分层布置，分层燃烧方式
水冷壁的结构
2006.5.8
沈阳工程学院
2006.5.8
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过热器和再热器的作用
过热器： 将饱和蒸汽加热成具有一定温
度的过热蒸汽。 再热器：
将汽轮机高压缸排汽加热成具有 一定温度的再热蒸汽。
结构型式
根据传热方式分： 对流 辐射 半辐射式
附加受热面： 顶棚管、包覆管 壁式再热器
对流过热器
位置：竖井烟道中 蒸汽质量流速的选取：
考虑蒸汽对管壁的冷却能力和蒸汽在管 内流动引起的压力降损失两个因素。 烟气流速的选取：
考虑积灰、磨损、传热效果、烟气流动 阻力等因素
辐射式和半辐射式
位置：布置在炉膛上前部直接吸收炉膛高温烟 气的辐射传热，也称屏过
分类：大屏、前屏及后屏 大屏或前屏布置在炉膛上前部，屏间距离较
汽包的作用
连接受热面管子与管道 增加锅炉蓄热量;适应负荷变化、稳定气压 汽水分离，改善蒸汽品质 装有安全附件，保证锅炉安全
蒸汽携带盐分的原因
机械携带 饱和蒸汽从汽包中出来，直接携带有炉水水滴 选择性携带 蒸汽直接溶解盐份
旋风分离器
水冷壁的作用
工质在其中吸热、汽化 保护炉墙
逆流布置，增大传热温差
水：由下而上，便于排气，避免腐蚀 烟气：自上而下，吹灰作用
垂直于前墙 或 平行于前墙
省煤器参数
非沸腾式/沸腾式
随着机组容量 ，参数，蒸
发吸热量比例 ，采用非沸腾式， 出口工质低于饱和温度20～ 25℃
省煤器存在的问题
积灰 磨损
积灰
影响： 传热 ，排烟热损失 堵塞烟道，阻力 ，风机电耗
大，屏数较少，吸收炉膛内高温烟气的辐射传热， 为辐射式过热器。
后屏布置在炉膛出口处，屏数相对较多，屏 间距相对较小，它既吸收炉膛内的辐射传热，又 吸收烟气冲刷受热面时的对流传热，故又称半辐 射过热器。
汽温特性
汽温调节要求
维持稳定的过热蒸汽与再热蒸汽的温度 汽温允许波动范围+5～－10℃。
再热器位置：
要求尽量靠近炉膛出口布置
再热器其它调温方式
微量喷水减温器
精确调节再热器温 位置：再热器出口。
事故喷水减温器
位置：低温再热器入口处
过热器存在的问题
积灰 高温腐蚀 高温破坏
其他型式汽水系统
控制循环锅炉 直流锅炉 复合循环锅炉
控制循环锅炉
控制循环汽包锅炉技术特点
位于炉外，不受热 小直径/大直径
2006.5.8
沈阳工程学院
2006.5.8
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联箱
将工质汇集/将工质重新分配到其他管道 不受热 圆形/方形 水冷壁下联箱有定期排污装置和膨胀指示器
汽包的结构
圆形筒身、两端封头 长度10～26 米 内径1600～1800毫米 壁厚80～100毫米÷ 外部接有众多管道 内部装炉水处理、汽水分离装置； 固定方式：支承、悬吊
缺点：
1. 对给水品质要求高。 2. 给水泵功率消耗大。 3. 对自动调节及控制系统要求高。
措施： 足够高的烟速 采用小管径和错列布置 合理吹灰 防止省煤器泄漏，形成黏结性灰
磨损
措施 设计时采用合理的流速 降低速度分布不均、飞灰浓度分布不均 磨损严重部位加装防磨装置 采用膜式、鳍片式省煤器：大节距
防磨措施
蒸发设备的构成
下降管 联箱 汽包 水冷壁 连接管道
下降管
将汽包中的水连续不断地送往下联箱供给 水冷壁，使水循环正常。