辐射式过热器
(2015-01-20 22:09:41)
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辐射式过热器墙式过热器顶棚过热器包覆过热器前屏过热器 |
分类: 燃料燃烧 |
辐射式过热器是指布置在炉膛中直接吸收炉膛辐射热的过热器。辐射式过热器有多种布置方式,若辐射式过热器设置在炉膛内壁上,称为墙式过热器,结构与水冷壁相似;若辐射式过热器布置在炉顶,称为顶棚过热器;若设置在尾部竖井的内壁上,则称为包覆过热器;若辐射式过热器悬挂在炉膛上部,称为前屏过热器。
高参数大容量锅炉中,过热吸热占很大比例,蒸发吸热的比例减小,从布置足够的炉膛受热面来冷却烟气及从减小过热器金属耗量来看,布置辐射式过热器具有一定的好处,同时由于辐射式过热器与对流式过热器具有相反的温度特性,可达到改善锅炉汽温调节特性的目的。
由于炉内热负荷很高,辐射式过热器的工作条件恶劣,运行经验表明,管壁与管内工质的温差可达100~120℃。为了改善工作条件,通常在辐射式受热面的设计、布置及运行时采用下列措施:
①使辐射式受热面远离热负荷最高的火焰中心,辐射式过热器只布置在远离火焰中心的炉膛上部;墙式受热面会使水冷壁高度减少,对水循环的安全性不利,设计时特别注意水循环计算;
②将辐射式过热器作为低温级受热面,以较低温度的蒸汽流过这些受热面,来达到冷却金属目的;③辐射式过热器内采用较高的蒸汽质量流速,以提高管内工质的放热系数。一般ρw=1000~1500kg/(㎡·s),为此,需尽量减少受热面并列管子的数目,将受热面分组布置,增加工质的流动速度。
在大型锅炉中,为了采用悬吊结构和敷管式炉墙,在水平烟道或尾部烟道内壁布置了过热器管,此种过热器称为包覆过热器。
包覆过热器作为炉壁,主要用于悬吊炉墙。由于包覆过热器仅受烟气的单面冲刷,贴壁处烟气流速又低,对流传热效果差;又由于包覆过热器较紧密地布置在烟温较低的尾部烟道内,辐射吸热量很小,因此包覆过热器不能作为主受热面。
炉墙敷设在管子上,可以减轻炉墙重量,简化炉墙结构。由于包覆过热器内蒸汽来自焓增很小的炉顶过热器或直接来自汽包,蒸汽温度较低,因此包覆过热器具有较低的管壁温度,有利于减少锅炉的散热损失。此外,包覆过热器还具有将蒸汽输送入布置在尾部烟道的低温过热器进口的作用。
包覆过热器的直径与对流过热器的直径相同。当包覆过热器采用光管结构时,管子间的相对节距s/d=1.1~1.2;当包覆过热器采用膜式结构时,管子间的相对节距s/d=2~3。为了保证锅炉对流烟道的严密性,并且为了减少金属消耗量,一般在管间焊上扁钢或圆钢成为膜式结构。