[發(fā)明專利]適用于煙氣溫度偏差固定的電站鍋爐受熱面設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310106419.0
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103244942A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚丹花
• 申請（專利權(quán)）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F22B37/10
• 分類號: F22B37/10;F23M5/08
• 代理公司: 上海大邦律師事務(wù)所 31252
• 代理人: 陳宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種優(yōu)化的適用于煙氣偏差固定的受熱面設(shè)計方法。?

背景技術(shù)

在電站鍋爐受熱面中存在熱偏差。熱偏差是指并列管組中每根管的工質(zhì)焓增不同的現(xiàn)象。熱偏差的程度可用熱偏差系數(shù)來表示，受熱面并聯(lián)管中個別管子工質(zhì)焓增與并聯(lián)管子的平均焓增的比值。比值為1表示沒有偏差；比值大于1表示正偏差，即焓增過大；比值小于1，表示焓增過小。受熱面的熱偏差產(chǎn)生的原因是工質(zhì)側(cè)的流向不均和煙氣側(cè)的熱力不均。造成受熱面熱偏差的原因是吸熱不均、結(jié)構(gòu)不均、流量不均。受熱面結(jié)構(gòu)不一致，對吸熱量、流量均有影響，所以，通常把產(chǎn)生熱偏差的主要原因歸結(jié)為吸熱不均和流量不均兩個方面。?

（1）吸熱不均方面。?

1）沿爐寬方向煙氣溫度、煙氣流速不一致，導(dǎo)致不同位置的管子吸熱情況不一樣。?

2）火焰在爐內(nèi)充滿程度差，或火焰中心偏斜。?

3）受熱面局部結(jié)渣或積灰，會使管子之間的吸熱嚴重不均。?

4）對流過熱器或再熱器，由于管子節(jié)距差別過大或檢修時割掉個別管子而未修復(fù)，形成煙氣“走廊”，使其鄰近管子吸熱量增多。?

5）屏式過熱器或再熱器的外圈管，吸熱量較其它管子的吸熱量大。?

（2）流量不均方面:?

1）并列的管子，由于管子的實際內(nèi)徑不一致（管子壓扁、焊縫處突出的焊瘤、雜物堵塞等）造成并列各管的流動阻力大小不一樣，使流量不均。?

2）集箱與引進引出管的連接方式不同，引起并列管子兩端壓差不一樣，造成流量不均?，F(xiàn)代鍋爐多采用多管引進引出聯(lián)箱，以求并列管流量基本一致。?

因此在鍋爐設(shè)計中，煙氣的流動帶來的煙氣偏差，使鍋爐受熱面的設(shè)計非常困難，有效控制偏差是確保鍋爐安全運行的行之有效的方法之一，我們也可以通過優(yōu)化受熱面的設(shè)計確保鍋爐在受熱面具有較大的安全性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種優(yōu)化的受熱面設(shè)計方法，該設(shè)計方法基于對煙氣偏差的了解，適用于煙氣側(cè)溫度偏差曲線較為固定的情況。譬如說切向燃燒的鍋爐，無論鍋爐容量大小，其通過受熱面的煙氣側(cè)溫度偏差曲線基本固定。?

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：?

適用于煙氣溫度偏差固定的電站鍋爐受熱面設(shè)計方法,所述設(shè)計方法的步驟為：?

第一步，根據(jù)同一斷面上的煙氣側(cè)溫度偏差曲線確定每一屏的煙氣溫度偏差系數(shù)；?

第二步，根據(jù)給定的集箱尺寸和受熱面管子從集箱上的引入引出方式，確定蒸汽偏差曲線，獲得每一屏的蒸汽偏差系數(shù)；?

第三步，將煙氣溫度偏差系數(shù)和蒸汽偏差系數(shù)進行疊加，獲得每一屏的綜合偏差系數(shù)；?

第四步，根據(jù)每一屏的綜合偏差系數(shù)，在各個受熱面吸熱總量不變的情況下，通過調(diào)整集箱上開孔的大小，調(diào)節(jié)每片屏的設(shè)計阻力，從而調(diào)節(jié)每片屏的工質(zhì)流量，來抵消由于煙氣溫度偏差和蒸汽偏差所形成的屏間綜合偏差，使得各屏的蒸汽出口溫度均勻。?

使用該設(shè)計方法，能夠有效的控制偏差，確保鍋爐安全運行的同時，使得鍋爐設(shè)計更為經(jīng)濟。?

附圖說明

圖1為常規(guī)的受熱面示意圖；?

圖2為本發(fā)明的受熱面示意圖；?

圖3為煙氣側(cè)溫度偏差曲線示意圖；?

圖4為集箱與受熱面工作示意圖。?

附圖標記說明：進口集箱1、出口集箱2、集箱上的管接頭3、屏上的管子4。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明，但本發(fā)明不局限于以下的實施例。?

如圖1為常規(guī)的受熱面示意圖，按照常規(guī)方法設(shè)計，屏1至屏8所有的屏都是相同的設(shè)計，寬度相同，高度相同，材料相同。?

在同一斷面上，煙氣溫度并不相同，存在煙氣溫度的波峰和煙氣溫度的波谷，該類煙氣溫度的偏差曲線可以通過數(shù)值模擬獲得或?qū)嶋H經(jīng)驗獲得。如圖3所示。?

受熱面屏間的偏差是由于煙氣偏差和不同屏管子在集箱上的引出位置的不同引起的。當集箱的口徑確定，引入引出方式確定后其屏間蒸汽偏差曲線也基本確定。?

受熱面同屏的偏差是由于同屏的不同管之間內(nèi)外圈管的吸熱和流通面積、管子長度的不同引起的。?

在進行受熱面設(shè)計時必須同時考慮屏間的偏差和同屏的偏差，才能真正確保受熱面的安全性。?