h锅炉部分对流受热面设计开题报告

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1、毕业设计(论文)开题报告题目：220t/h锅炉部分对流受热面设计学生姓名：高杨学号：110504105专业：热能与动力工程指导教师：郭丽霞年月日１文献综述文献综述摘要：随着现代大型电站锅炉的容量和参数不断提高，作为锅炉重要换热部件的对流受热面的运行工况尤为被重视，而对流换热系数是反映受热面换热情况的重要参数，而清洁因子综合了工质侧和烟气侧的影响因素实时反映受热面污染情况，因此，对流受热面传热系数计算以及清洁因子的计算对于锅炉优化吹灰周期及运行工况程序的开发以及预测受热面积灰结渣故障具有一定的指导意义。关键字

2、：过热器改造设计1引言电厂是利用锅炉产生的过热蒸汽冲击汽轮机运转来发电的，过热蒸汽的产生过程是这样的：煤粉混合着空气进入锅炉燃烧，与锅炉中的管束进行换热，管束中的经过省煤器预热的水被加热后产生饱和蒸汽上升到汽包。在汽包中，冷凝的水重新随管束进入炉膛进行换热，饱和蒸汽则进入过热器中，在锅炉顶部与烟气进行换热，加热成过热蒸汽进入汽轮机做功。过热器的作用就是将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，是电厂锅炉运行的重要环节。对电厂运行的效率和经济性等有重要的作用。2锅炉过热器系统汽轮发电机组的发电介质要求是过热蒸汽，过热蒸汽简单

3、地说就是在饱和蒸汽的基础上再加热形成的高品质干热蒸汽。锅炉过热蒸汽的产生主要是通过过热器等装置实现的。过热器是锅炉中将一定压力下的饱和水蒸汽加热成相应压力下的过热水蒸汽的受热面。过热器的作用就是将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，降低排烟损失，提高锅炉热效率。过热器按传热方式一般可分为对流式、辐射式和半辐射式。按结构特点可分为蛇形管式、屏式、墙式和包墙式。它们都由若干根并联管子和进出口集箱组成。管子的外径一般为30～60mm[12]。对流式过热器最为常用，并采用蛇形管式。它具有比较密集的管组，布置在450～1000℃

4、烟气温度的烟道中，受烟气的横向和纵向冲刷[12]。烟气主要以对流的方式将热量传递给管子，也有一部分辐射吸热量。屏式过热器由多片管屏组成，布置在炉膛内上部或出口处，属于辐射或半辐射式过热器。前者吸收炉膛火焰的辐射热，后者还吸收一部分对流热量。在10MPa以上的电站锅炉中[9]，一般都兼用屏式和蛇形管式两种过热器，以增加吸热量。敷在炉膛内壁上的墙式过热器为辐射式过热器，较少采用。包墙式过热器用在大容量的电站锅炉中构成炉顶和对流烟道的壁面，外面敷以绝热材料组成轻型炉墙。也有按温度分类为高低温过热器，它们的最大区别

5、就是位置不同：高温过热器位于炉膛出口处，低温过热器位于水平烟道。3过热器布置结构3.1220t/h级别常规过热器布置结构流程：锅筒→包墙过热器→下部对流过热器→一级喷水减温器→屏式过热器(作为中温过热器)→二级喷水减温器→上部对流过热器。材质应用：一般低过出口温度设计在400-420℃[5]，经一级减温后进入屏过，屏过出口温度设计在≤480℃[5]。所以根据材质的壁温使用范围，以低过最上级管排为分界，低过上级管排以后（包括低过上级管排）采用12Cr1MoVG/GB5310的材质，低过上级管排以前采用20G/

6、GB5310的材质。末级过热器最后一段采用T91材质[5]。这种经典布置结构已为人们所认可，并在绝大部分高温高压锅炉产品上得到了应用，是目前高温高压产品应用最为广泛的布置结构。3.2关于布置方式的探讨理论上，采用全逆流的方式可以获得最高的温压，即将介质温度越高的受热面放置在烟气温度最高炉膛内可以获得最高温压，以节省受热面。这样将末级过热器放置在炉膛内是最好的方式，但对材质及制造工艺也非常苛刻的要求，材质须采用T91，整体制造与焊接的工艺复杂，使材料与制造成本均远高于普遍应用的12Cr1MoVG材质。借鉴超高

7、压再热产品过热器布置方式，在220t/h级别高温高压产品上将低温过热器以屏式过热器的方式布置在炉膛内，材质采用12Cr1MoVG/GB5310，则有成熟的运行经验，实践证明是很安全的。一般220t/h级别炉膛内布置中温屏及水冷屏，低温过热器以一级屏的方式布置在炉膛内后，将代替水冷屏的位置。根据吸热比例分析，必然导致尾部省煤器受热面增加[5]。4锅炉对流受热面优化设计锅炉属于结构复杂的大型热工机械系统。对流受热面是锅炉中实现热量传递的主要部分，其钢耗量约占锅炉总钢耗量的40%[11]，在锅炉产品设计过程中，在

8、保证传热性能的前提下进行对流受热面的优化设计，对于降低制造成本具有重要意义。锅炉对流受热面优化设计是一个复杂、多目标、多约束的非线性问题。该问题可分为2个层次：1）部件级优化，即在部件设计要求已确定的前提下，对受热面的结构参数进行优化。2）子系统级优化，关注多个受热面部件间的功能配合。锅炉对流受热面优化设计模型锅炉对流受热面主要采用布置在烟道中的蛇形光滑管束，典型结构形图1锅炉对流受热面的典型结构式如图１所示．对