火力发电厂热力系统毕业论文 以借助于蜗壳或导向叶片来造成。旋流燃烧器的喷口都是圆形的，中间的内圈喷口是一次风，一次风外圈是二次风，二个喷口同一轴心，每边墙上可以布置多排的独立燃烧器。 3.旋流燃烧器旋转射流有如下特点：
旋转射流既有轴向速度，也有较大的切向速度，从旋流燃烧器出来的气流既有旋转的 趋势，又有从切向飞出的趋势。因此，旋流燃烧器气流的初期扰动非常强烈。但由于射流 不断卷吸周围气体，而且不断扩展，其切向速度的旋转半径也不断增大，切向速度衰减的 很快，因而旋转射流的着火是从内外边界开始的。旋转射流的扩展角较大。扩展角越大的 则回流区越大，射流出口段湍动度大，早期混合强烈。另一方面，强烈的湍动会使得射流 衰减加快，射流刚性下降，后期混合减弱，射流也较短。 4.直流燃烧器：
直流燃烧器的出口气流是不旋转的直流射流组。通常直流燃烧器布置在炉膛四角，燃 烧器出口的射流，其几何轴线同切于炉膛中心的假想图，行成四角布置切园燃烧方式，因 此造成气流在炉膛内的强烈的螺旋上升运动。它在炉膛内燃烧器区域行成一个一定的旋转 大火球，各个角上燃烧器喷出的煤粉气流，一进入炉膛就受到高温旋转火球的点燃，之后 迅速着火。因此着火条件很好，煤种的适应范围较广，几乎可以成功地燃用各种固体燃料 炉内气流的强烈旋转上升，可使煤粉气流的后期扰动混合仍十分强烈，煤粉的燃尽条件好。 5.直流燃烧器四角切圆燃烧特点：
（1）四角射流着火后相交，相互点燃，使煤粉着火稳定，是煤粉着火稳定性较好的炉型。 （2）由于四股射流在炉膛内相交后强烈旋转，湍流的热量、质量和动量交换十分强烈，故能加速着火后燃料的燃尽程度。
（3）四角切圆射流有强烈的湍流扩散和良好的炉内空气动力结构，炉膛充满系数较好，炉内热负荷均匀。
（4）切圆燃烧时每角均由多个一、二次风喷嘴所组成。负荷变化时调节灵活，对煤种适应性强，控制和调节手段也较多。
（5）炉膛结构简单，便于大容量锅炉的布置。
（6）便于实现分段送风，组织分段燃烧，从而抑制氮氧化物的排放等。但是，四周布置的直流燃烧器喷口出来的气流并不能保持沿喷口几何轴线方向前进，而会出现一定程度的偏斜，使气流偏向炉膛一侧。偏斜严重时，会使燃烧器射流贴附或冲击炉墙。这是造成炉膛水冷壁结渣，则直接影响锅炉运行的安全性和经济性。在切圆燃烧炉膛中，由于燃烧器的一次风煤粉气流动量比二次风小，其刚性较差。因此，一次风射流的偏斜也最厉害。水冷壁结渣往往是由于一次风煤粉气流贴壁冲墙造成的。所以从水冷壁结渣方面看，应尽量减小一次风煤粉气流的偏斜。 6.直流燃烧器的配风方式有： （1）均等配风方式； （2）分级配风方式
1.7.5 旋流射流与直流射流在流动特性上的主要差别：
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旋转射流不但有轴向、径向速度，而且有切向速度，其变化情况的特点是产生了回流区；旋流射流切向速度衰减很快，轴向速度衰减慢，但比直流快的多，因此在同样的初始动量下，旋转射流射程短；旋转射流的扩展角比直流大，旋转强度加大，扩展角随之加大。
1.7.6 点火装置：
1.锅炉点火装置主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流。此外，当锅炉低负荷 或燃用劣质煤时，可以用点火装置来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。现在，较大容量 的锅炉中都实现了自动化，不仅锅炉启动时能自动点火，而且，当锅炉运行发生燃烧不 稳定而熄火时，也能自动投入点火装置，进行复燃。
2.常用的点火方式有采用过渡燃料的点火装置和带煤粉预热室的点火装置两种。 3.锅炉常用的点火器有：电火花点火，电弧点火和高能点火三种。
1.7.7 空气预热器：
常见的种类主要有管式和回转式空气预热器两种形式。随着锅炉容量的不断增大，体积庞大的管式空气预热器使尾部受热面的布置越来越困难。受热面易发生低温腐蚀和堵灰，即采用小直径，小管距的结构，也只能解决一定程度，因此大容量机组普遍采用了回转式空气预热器。回转式空气预热器可分为两种，目前国产300MW机组的锅炉大多采用受热面旋转的回转式空气预热器，对于冷一次风的燃煤锅炉通常采用三分仓式空气预热器。
1.7.8 送引风机
在锅炉的辅助设备中，风机担负着连续输送气体的任务，风机的安全运行将直接影响到锅炉的安全、可靠、经济运行，因此风机是锅炉的主要辅机。按其工作原理可分为离心式和轴流式风机。一次风机和送风机都是轴流式风机，主要是提供大量的空气。引风机为离心式风机，可以产生一定的负压将烟气排入大气。
1.7.9 常见的问题
1.旋流燃烧器哪些部位容易损坏
旋流燃烧器是在高温及具有磨损的煤粉气流高速流过的条件下工作，以下部位易发生损坏：
（1）二次风喷口烧坏； （2）一次风喷口烧坏；
（3）一次风蜗壳或一次风风管磨损穿孔；
设计者： 18 火力发电厂热力系统毕业论文 （4）二次风入口挡板热变形。
2.风机的主要故障喘振现象及其解决的措施
喘振是流体机械及管道中介质的周期性引入排出产生的机械振动并伴随强烈的噪音。防止和消除喘振的措施
（1）在风机选型及管路设计时应尽量使工作点避开不稳定区。
（2）设计管路时应避免容积过大的管段，避免促成喘振的客观条件。
（3）采用适当的调节方式，使风机稳定工作区扩大。例如动叶可调和静叶调节轴流风机。
1.8 汽水系统说明
1.8.1 系统概述
它的主要任务是吸收燃料燃烧放出的热量，通过与相关受热面的热交换，安全可靠和高效的传递给受热面内的工质使水加热、蒸发气化和过热并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。它由省煤器，汽包，下降管，
下联箱，水冷壁，过热器，再热器等汽水管道组成。
1.8.2 省煤器
它的任务是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。作用有：○1节省燃料○2改善汽包的工作条件○3降低锅炉造价。 1.省煤器的种类：
（1）按材料可分为铸铁省煤器和钢管省煤器。目前，大中型容量锅炉广泛采用钢管式省煤器，其优点是强度高，能承受冲击，工作可靠；同时传热性能好，重量轻，体积小，价格低廉。缺点是耐腐蚀性较差。
（2）按出口水温可分为沸腾式和非沸腾式省煤器。高压以上的锅炉的省煤器一般采用非沸腾式。
2.省煤器的启动保护
一般的保护方法是在省煤器进口与汽包下部之间装有不受热的再循环管，利用再循环管与省煤器中工质的密度差，使省煤器中得水不断循环流动，管壁也因而不断得到冷却而不被烧坏。
1.8.3 汽包：其作用有（1）是加热，蒸发，过热三个过程的连接枢纽和大致分界点；（2）具有一定的蓄热能力，能较快适应外界负荷的变化 。（3）内部装 置可以提高蒸汽品质 。（4）外接附件保证锅炉工作安全。
设计者： 19 火力发电厂热力系统毕业论文 1.8.4 下降管：水冷壁的供水管，其作用是把汽包中的水引入下联箱进行汇集、混合、分配后再分配到各水冷壁管中，以维持正常循环。通常大型电厂锅炉的下降管在炉外集中布置。
1.8.5 联箱：是一根直径较粗的管子，其作用是把下降管与水冷壁连接在一起，以便起到汇集，混合，再分配工质的作用，联箱一般布置在炉外，不受热。
1.8.6 水冷壁：水冷壁是蒸发设备中唯一的受热面，它是由连续排列的管子组成的辐射传
热平面，紧贴炉墙形成锅炉周壁。 1.水冷壁的作用有：
（1）炉膛中的高温火焰对水冷壁进行辐射传热使水冷壁内的工质吸收热量由水逐步变成 汽水混合物，完成工质的蒸发过程。
（2）在炉膛内敷设一定面积的水冷壁，大量吸收了高温烟气的热量，可使炉墙附近和炉 膛出口处的烟温降低到灰的软化温度以下，防止炉墙和受热面结渣，提高锅炉运行的安全 和可靠性。
（3）敷设水冷壁后，炉墙的内壁温度可大大降低，保护了炉墙且炉墙的厚度可以减小重 量减轻，简化了炉墙结构，为采用轻型锅炉创造了条件。
（4）由于辐射传热量与火焰热力学温度的四次方成正比，而对流传热量只与温差的一次 方成正比。水冷壁是以辐射传热为主的蒸发受热面，且炉内火焰温度又很高，故采用水冷 壁用对流蒸发管束节省金属，从而使锅炉受热面的造价降低。 2.常见的水冷壁的类型：
（1）光管式水冷壁 （2）销钉式水冷壁 （3）膜式水冷壁
3.现代大中型锅炉普遍采用膜式水冷壁。其优点是：
（1）膜式水冷壁的炉膛具有良好的气密性，适用于正压或负压的锅炉，对于负压炉膛还能大大减小漏风，提高锅炉的效率； （2）对于炉墙具有良好的保护作用；
（3）在相同的炉墙面积下，膜式水冷壁的辐射传热面比一般光管水冷壁大，因而膜式水冷壁可节约管材；
（4）模式水冷壁可在现场成片的吊装，使安装工作量大大的减少，加快了锅炉的安转进度；
（5）膜式水冷壁能承受较大的侧向力，增加了抗炉膛的爆炸能力。 4.水冷壁的高温腐蚀问题：
高温腐蚀是高温受热面烟气侧在高温烟气环境下且管壁温度较高时发生的腐蚀，会使受热面变薄、强度降低、寿命缩短。影响水冷壁外部腐蚀的最主要因素是水冷壁附近的烟气成分和管壁温度。减轻水冷壁高温腐蚀的措施：○1改进燃烧，严格控制管壁温度，避免出现管壁局部温度过高，保持管壁附近为氧化性气氛，采用耐腐蚀材料。
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1.8.7 过热器：其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热成合格温度和压力的过热蒸 汽，并且提高汽轮机末级叶片蒸汽干度。
1.过热器按传热方式可分为：对流，辐射，半辐射三种形式。
2.按蒸汽和烟气的相对流动方向分为：顺流，逆流，双逆流及混合流四种方式。 3.按结构形式不同可分为：蛇形管式，屏式，包墙式，壁式四种。
4.实际生产中常见的过热器主要有顶棚过热器，低温过热器，前后屏过热器，包覆过热器。
1.8.8 再热器：主要作用是将气轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后送气 轮机中低压缸继续做功。
1.8.9 过热器和再热器运行中应注意的问题：
1.运行中应保持汽温稳定。汽温的波动不应超过+5~—10℃
2.过热器和再热器有可靠的调温手段，使运行工况在一定范围内变化能维持额定的汽温。 3.尽量减少并联管间的热偏差。
1.8.10 热偏差：管组中个别管子的焓增偏离平均焓增的现象，称为热偏差。 影响热偏差的因素主要有热负荷不均，结构不均，流量不均。 减小热偏差的措施：
1.将受热面分级，并进行级间混合
2.两级间进行左右交叉流动，以消除烟道两侧烟温偏差。但在再热器系统中一般不宜采用左右交叉，其目的为了减少系统的流动阻力，以提高再热蒸汽的做功能力。
3.蒸汽引入引出联箱时采用静压分布均匀连接，避免采用Z形连接，应采用U形连接或多管引入引出的连接方式以减少各管之间压差差异。
4.适当均衡并列各管的长度和吸热量，增大部分管段的管径，减少其阻力受热面可按受热条件，壁温工况采用材料，不同管径。
5.减少炉膛出口烟气残余旋转，以减少炉膛出口及水平烟道的左右烟温偏差。
6.对于屏式过热器，应减少屏前或管束前烟气空间尺寸，减少每片屏之间烟气空间差异。 同时对其外圈管采取措施以改善其受热条件，运行中常用的措施有： （1）投运前提前做好炉内空气动力场试验和燃烧调整试验； （2）正确进行燃烧调整，保证燃烧安全； （3）保持受热面清洁。及时吹灰、打渣；
1.8.11 汽水系统注意问题
（1）进入锅炉的给水必须预先处理，运行时也应监视给水和蒸汽的品质。 （2）选择适当的烟气流速并加装防磨装置，防止受热面的磨损。
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