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第六章蒸发设备

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化工原理第六章-.蒸发设备

化工原理第六章-.蒸发设备
7. 蒸发
6. 蒸发
1、本章学习的知识点 蒸发过程基本原理；溶液沸点升高与杜林规则；液 柱静压对溶液沸点的影响；温差损失；单效蒸发计算 （包括水分蒸发量、蒸汽消耗量、有效温度差及传热面 积）；多效蒸发操作流程及原理；多效蒸发优化设计概 念；蒸发器的生产能力、生产强度；强化蒸发过程及提 高加热蒸汽经济程度的措施；蒸发器的分类、结构、特 点及选用。 2、本章学习的重点 溶液沸点升高与杜林规则；单效蒸发原理及计算； 提高加蒸汽经济程度的措施；蒸发器的结构及选用。 3、本章学习的难 点 单效蒸发计算 。
7. 蒸发
6.1 概述
一、概念 蒸发——含有不挥发性溶 液在沸腾条件下受热，使部分 溶剂汽化为蒸汽的操作。 蒸发操作的基本概念： 加热蒸汽(生蒸汽) 二次蒸汽 单效蒸发 多效蒸发 常压蒸发 加压蒸发 减压蒸发
7. 蒸发
6.1 概述
二、蒸发操作的工程目的 1、 获得浓缩的溶液直接作为化工产品或半成品。
7. 蒸发
6.2.2 蒸发器的传热系数
Ri降低的措施 ①定期清理加热管 ②u管增大 ③加微量热阻垢剂 ④结晶物料，加少量晶种，使结晶尽可 能在溶液主体中析出
1
4、管内沸腾给热热阻 主要取决于沸腾液体的流动 i 情况。 结论：对于清洁的加热面(Ri很小)，K主要受 i 影响。 二、管内汽液两相流动形式 1、气泡流；2、塞状流；3、翻腾流； 4、环状流；5、雾流
有组织循环
7. 蒸发
6.2.1 蒸发器
2、外加热式 蒸发室 特点： (1)加热管长，给热系数增大 (2)循环管不再受热，密度差大 加热室 强化循环
7. 蒸发
6.2.1 蒸发器
3、强制循环蒸发器 蒸发室
加热室
7. 蒸发
6.2.1 蒸发器

第六章、蒸发设备

第六章、蒸发设备
热偏差较大，对热偏差敏感，需中间混合，同时在各联箱供水管 装节流阀或节流圈。
要求有足够的质量流速ρω ，宜在500～600MW机组以上采用。 2、上升—上升型水冷壁 能采用直径较大的水冷壁管，而又保证管内有足够的质量 流速，有利于水冷壁安全工作。
第六十九页，编辑于星期一：三点 四分。
第七十页，编辑于星期一：三点 四分。
第五节、蒸发受热面存在的问题及其 防止措施
一、固态排渣煤粉炉炉膛受热面结渣
1、受热面结渣的形成过程 燃料的灰分是由多种矿物性杂质化合而成，这些矿物杂在高 温火焰中可以熔化。当未凝固的熔融的灰渣接近受热面时，若 未被冷却凝固，并黏结在受热面外壁上，便积聚形成了硬结且
难于清除的灰渣层，这种现象称为“结渣”。 煤粉炉易于结渣的部分通常是燃烧器布置区域和炉膛出 口折焰角处，甚至还在屏式过热器及其后的对流管束入口 等处，有时在炉膛下部冷灰斗处。
（3）敷设水冷壁吸收大量辐射热，使烟温降低，避免结渣。
（4）敷设水冷壁后，炉内壁温度降低，简化炉墙结构，厚度 减小，重量减轻。
第二十五页，编辑于星期一：三点 四分。
二、水冷壁结构
1、光管式水冷壁 现代大型锅炉的光管水冷壁的结构有如下两个特点： （1）水冷壁管紧密排列，其s/d=1～1.1之间。 （2）广泛采用敷管式炉墙，这时水冷壁一半埋入炉墙中，即 e/d=0。
控制循环锅炉。
二、下降管和联箱
下降管的作用是把汽包的水连续不断的送往下联箱供给水冷壁， 以维持正常的水循环。
小直径分散下降管和大直径集中下降管。 三、循环泵
高温高压循环泵，密封性能是关键问题。
第六页，编辑于星期一：三点 四分。
第七页，编辑于星期一：三点 四分。
第二节、汽包
一、汽包的结构：

第六章 蒸发

第六章 蒸发

第六章蒸发1. 下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的经济程度？A：采用多效蒸发流程B：引出额外蒸汽C：使用热泵蒸发器D：双效三体并流加料流程2. 蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为_______。

A：生蒸汽B：二次蒸汽C：额外蒸汽D：加热蒸汽3. 在蒸发操作中，若使溶液在_______下沸腾蒸发，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。

A：减压B：常压C：加压D：与压力无关4. 蒸发器的有效温度差是指_______。

A：加热蒸汽温度与溶液的沸点之差B：加热蒸汽与二次蒸汽温度之差C：温度差损失D：加热蒸汽温度与冷却器内冷却水温度之差5. 真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于_______。

A：冷凝水的温度B：真空泵的能力C：当地大气压力D：蒸发器的蒸发水量6. 控制蒸发操作的总传热系数Ko的主要因素是_______。

A：冷凝传热系数B：沸腾传热系数C：溶液沸腾侧污垢热阻和冷凝传热系数D：溶液沸腾侧污垢热阻和沸腾传热系数7. 蒸发室内溶液的沸点_______二次蒸汽的温度。

A：等于B：高于C：低于D：不相关8. 中央循环管式蒸发器属于_______蒸发器。

A：自然循环B：强制循环C：膜式D：单程式蒸发器9. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时，宜采用_______蒸发器。

A：列文式B：膜式C：外加热式D：标准式10. 对热敏性及易生泡沫的稀溶液的蒸发，宜采用_______蒸发器。

A：中央循环管式B：列文式C：升膜式D：刮片式11. 在单效蒸发中，从溶液中蒸发1kg水，通常都需要_______1kg的加热蒸汽。

A：等于B：小于C：不少于D：无法确定12. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大_______。

A：传热温度差B：加热蒸汽压力C：传热系数D：传热面积13. 在单效蒸发器中，将某水溶液从14%连续浓缩至30%，原料液沸点进料，加热蒸汽的温度为96.2℃，有效传热温差为11.2℃，二次蒸气的温度为75.4℃，则溶液的沸点升高为_______℃。

化工原理 第六章 蒸发

化工原理 第六章 蒸发

件
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主题
西
安 1、溶液沸点升高――杜林规则
交 大
’：与溶液的种类、浓度、蒸汽压
化
力有关
工 (1)手册上可以查到常压下的溶液沸点
原 (2)杜林规则：（压强影响）
理
电 子 课
tA tw

t
0 A
tw0

K
件
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主题
西
安 两种不同压力下溶液的沸点差与另 交 一种标准液体在相应压力下的沸点差的 大 比值为常数。
西
安
交
大 化
化工原理 第六章 蒸发
工
原
理
电
子
课
件
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主题
西
第一节 概 述
安
交 一、蒸发的概念：
大 化 工
挥发性溶剂，不挥发溶质――加热、沸腾 －→ 溶剂部分汽化；溶液浓缩
原
热量供给→汽化→热量衡算 传热
理特
速率
电 子
点 蒸汽移出→浓缩→物料衡算
方程
课
沸腾现象 溶液→沸点升高
件
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任务：(1)计算水分蒸发量（二次蒸汽量）
W kg/h
子
(2) 加热蒸汽消耗量D kg/h
课
(3)蒸发器传热面积S
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主题
西
安
交
一、单效蒸发器的计算
大
化
物料衡算
工
热量衡算
原
理
传热速率方程
电
沸点升高关系式
子
课
件

化工原理上册课件第六章-蒸发课件

化工原理上册课件第六章-蒸发课件
30
蒸发器的选型原则
①对物料的工艺特性有良好的适应性，如热敏 性、腐蚀性、结晶、结垢、黏性、发泡性等。 其中黏度在蒸发过程中的增加程度及结垢情况 应给予特别注意。 ②满足生产工艺对完成液质和量的要求。 ③结构简单，操作可靠，造价和操作费用低廉， 经济合理，维修方便。 常用蒸发器的主要性能和适用场合列于表6-3中
Dr W (H cW t1) Fc0 (t1 t0 ) QL
加热 蒸汽 供热
下使汽水化在成t1 二次蒸汽
将原料液 由至t沸0升点温t1
热损 失
42
二．热量衡算
近似取 H cW t1 r ' 水在t1℃的汽化热
则有
D Wr Fc0 (t1 t0 ) QL r
若原料液在沸点下加入蒸发器并忽略热损失，则
1．溶质存在引起的沸点升高Δ′
' tB T '
溶液的 沸点
与溶液压力 相等时水的
沸点
50
二．溶液沸点升高的计算
溶液沸点： 与操作压力、溶液种类及其组成有关。
获取
查手册——附录中 估算——杜林规则（Duhring’s rule）
51
二．溶液沸点升高的计算
杜林规则（Duhring’s rule）
二．热量衡算
加热蒸汽消耗量
D WH ' (F W )h1 Fh0 QL r
蒸发器的热负荷
加热蒸汽的 冷凝潜热
Q Dr WH ' (F W )h1 Fh0 QL
39
二．热量衡算
2. 可忽略溶液稀释热的情况 大多数溶液在溶质含量不太高时，其稀释热
不显著常可忽略。对于这类溶液，其焓值可由比 热容近似计算。以0℃的溶液为基准，则
34

水文学原理(第六章 蒸发与散发)

水文学原理(第六章 蒸发与散发)
7.45T
T --水面温度 。 水面温度
Doctrine of hydrology
es = 6.1×10
235+T
25
（三） 水面蒸发量的测定 1.器测法 1.器测法
E = KE 器
Doctrine of hydrology
26
20m2水面蒸发池
Doctrine of hydrology 27
关于蒸发器折算系数φ 关于蒸发器折算系数 由于蒸发器受体积和水面面积的影响， 由于蒸发器受体积和水面面积的影响，其受热条件与大面 积水面有显著差异。因此， 积水面有显著差异。因此，蒸发器所观测的数据不能直接 用作大水体的水面蒸发值。 用作大水体的水面蒸发值。 总体规律是：蒸发器面积（直径）越大， 总体规律是：蒸发器面积（直径）越大，所观测数据越接 近于天然大面积水体。据研究，当蒸发池的直径大于3.5m 近于天然大面积水体。据研究，当蒸发池的直径大于3.5m 时，其蒸发量与天然大水体接近。 其蒸发量与天然大水体接近。 可用20m2或100m2的蒸发池的蒸发量 池与蒸发器的蒸 的蒸发池的蒸发量E 可用 发量E 的比值φ作为折算系数 作为折算系数： 发量 器的比值 作为折算系数： φ = E池/ E器
Doctrine of hydrology
17
3.水深： 水深： 水深 浅水受当时气温影响显著，气温高， 浅水受当时气温影响显著，气温高， 蒸发量大，气温低则蒸发量小； 蒸发量大，气温低则蒸发量小； 深水由于上下水层的温度差异产生对 流，调节水温，与浅水相比，气温高时蒸 调节水温，与浅水相比， 发量相对较小，气温低时较大。 发量相对较小，气温低时较大。
Doctrine of hydrology
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4.水量平衡法

蒸发设备操作讲解

1. 除沫器 作用：将离开分离室的二次蒸 汽中的液沫进一步分离。 蒸汽中如果夹带着大量的液体， 不仅会造成物料损失，还有可 能腐蚀下一效加热室中的换热 管，二次蒸汽中的液沫要尽可 能地除去。
(a)～(d)安装在蒸发器的顶部 (e)～(g)安装在蒸发器的外部
二、蒸发设备
2. 冷凝器 作用：冷凝二次蒸汽。 冷凝器有间壁式冷凝器和直接 接触式冷凝器（混合式冷凝器） 两类。间壁式冷凝器可采用列 管式换热器。除了二次蒸气是 有价值的产品需要回收，或会 严重污染冷却水的情况采用间 壁式冷凝器外，大多采用气液 直接接触的混合式冷凝器来冷 凝二次蒸汽。
特点：溶液在蒸发器中循环流动，溶液在蒸发器内停留时间长，溶液 浓度接近于完成液浓度。
由于引起循环运动的原因不同，分为自然循环型和强制循环型两类。
自然循环型：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环型：依靠外力迫使溶液沿一个方向作循环运动 。
二、蒸发设备
1．中央循环管式蒸发器 加热蒸汽：加热室管束环隙内。 溶液：加热室管束及中央循环管内，受 热时，由于中央循环管单位体积溶液受 热面小，溶液密度较加热管内大，使得 溶液形成由中央循环管下降，而由其余 加热管上升的循环流动。 优点：结构紧凑、制造方便、投资较少、 操作可靠。 缺点：溶液的循环速度较低（一般在 0.5m/s以下），传热系数较小，且清洗 检修比较麻烦。
讨论
１.加热蒸汽的冷凝水在饱和温度下排出
则H-hc为冷凝潜热r(kJ/kg)
D WH '(F W )h1 Fh0 QL H hc
D WH '(F W )h1 Fh0 QL r
二、 加热蒸汽的消耗量
２.溶液的稀释热可以忽略 当溶液的稀释热不大，可以忽略不计时，溶液的焓值可用比热计算。

中职化工单元操作教案：蒸发设备

二、复习巩固
1.
三、新课内容
蒸发设备
工业生产中蒸发器有多种结构形式，但均由主要加热室（器）、流动（或循环）管道以及分离室（器）组成。根据溶液在加热室内的流动情况，蒸发器可分为循环型和单程型两类，分述如下。
蒸发器
一、循环型蒸发器
常用的循环型蒸发器主要有以下几种：
1、 中央循环管式蒸发器
学生做好上课
的物质和心理准备
学生回答问题
教
学
内
容
中央循环管式蒸发器为最常见的蒸发器，其结构主要由加热室、蒸发室、中央循环管和除沫器组成，中央循环管截面积一般为管束总截面积的40%～100%。当加热蒸汽（介质）在管间冷凝放热时，由于加热管束内单位体积溶液的受热面积远大于中央循环管内溶液的受热面积，因此，管束中溶液的相对汽化率就大于中央循环管的汽化率，所以管束中的气液混合物的密度远小于中央循环管内气液混合物的密度。这样造成了混合液在管束中向上，在中央循环管向下的自然循环流动。混合液的循环速度与密度差和管长有关。密度差越大，加热管越长，循环速度越大。但这类蒸发器受总高限制，通常加热管为1～2m，直径为25～75mm，长径比为20～40。
四、学生练习
五、小结与作业
设计和操作这种蒸发器的要点是：尽力使料液在加热管内壁形成均匀液膜，并且不能让
计
教后札记
上述几种蒸发器均为自然循环型蒸发器，即靠加热管与循环管内溶液的密度差作为推动力，导致溶液的循环流动，因此循环速度一般较低，尤其在蒸发粘稠溶液（易结垢及有大量结晶析出）时就更低。为提高循环速度，可用循环泵进行强制循环。
二、单程型蒸发器
循环型蒸发器有一个共同的缺点，即蒸发器内溶液的滞留量大，物料在高温下停留时间长，这对处理热敏性物料甚为不利。在单程型蒸发器中，物料沿加热管壁

蒸发 技术

缺点：真空装置，需消耗动力和增加设备
适用于处理热敏性物料。
3 Part
蒸发的流程
3.按操作过程是否连续分:间歇蒸发，连续蒸发 间歇蒸发 : 一次加料→最终X1出料或连续加料 维持液面，X1一次 出料。溶液浓度和沸点随时间改变，为不稳定操作，适于小规模， 多品种的场合。 连续蒸发: 稳定操作，适于大规模的生产过程。
➢ 能耗较大：蒸发操作所汽化的溶剂量较大，需要消耗大量的加热 蒸气。因此需要考虑热量的利用的问题。
➢ 溶液特性：有些物料浓缩时易于结晶，结垢；有些热敏性物料由 于沸点升高更易于变性；有些则具有较大的粘度或较强的腐蚀性， 等等。需要根据物料的特性和工艺要求，选择适宜的蒸发流程和 设备。
3 Part
蒸发的流程
利用溶剂具有挥发性而溶质不挥发的特性使两者实现分离。 蒸发操作的目的： ➢ 获得浓缩的溶液，直接作为成品或半成品。 ➢ 脱除溶剂。此过程常伴随有结晶过程 ➢ 去除杂质。
2
Part
蒸发的应用
Application of evaporation
2 Part
蒸发的应用
蒸发操作广泛用于化工、轻工、制药、食品等工业生产中。 在化工生产中的主要作用： ➢ 浓缩溶液或将浓缩液进一步加工处理获取固体产品。例如电
观察与思 考
因为液体已经变成气体了！
汽化：物质从液态变成气态的过程叫汽化。 汽化有两种方式：自然蒸发和沸腾蒸发。
1 Part
蒸发及其特点
观察与思 考
稀烧碱溶液如何增浓？
海水如何淡化？
海水
可饮用的淡水
1 Part
蒸发及其特点
定义：将含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液 中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。

锅炉原理-6章-蒸发设备PPT课件

➢系统特点：一次上升型垂直管屏结构 简单，流动阻力小；相邻管间热偏差相 对较小；便于安装和采用悬吊结构，适 用于膜式水冷壁。
上海锅炉厂1025t/h直流锅炉水冷壁
炉膛高度分四个区： ➢冷灰斗区； ➢下辐射区； ➢中辐射区； ➢下辐射区。 各区间设有混合器。 每个管屏进口联箱的 供水管上，装设节流 阀或节流圈，用来分 配各管屏的工质流量。
第六章 蒸发设备
❖6-1 概述 ❖6-2 汽包 ❖6-3 水冷壁的作用和结构 ❖6-4 水冷壁的布置形式 ❖6-5 蒸发受热面存在问题及防止措施
6-1 概述
给水进入锅炉后，经过预热、蒸发、过热、再热， 分别在不同的受热面内完成加热任务： ①水的预热：省煤器； ②水的蒸发：蒸发受热面，主要是水冷壁； ③蒸汽过热：过热器； ④蒸汽再热：再热器。
锅炉受热面的典型布置形式
锅炉内介质的流动过程
一、蒸发设备的组成
➢锅炉中吸收火焰和烟气 热量把水加热为饱和蒸汽 的受热面，称为蒸发受热 面。 ➢自然循环的蒸发系统包 括：汽包、下降管、上升 管（水冷壁）、联箱和连 接管道等组成闭合蒸发系 统，称为水循环回路。
➢自然循环： 流动的推动力是下降管与上
升管之间的汽水密度差产生的， 故称为自然循环。
为了维持蒸发受热面的工质 良好的换热，受热管中应该有足 够大的流速。 ➢控制循环：
在亚临界压力时，由于压力 升高使汽水密度差减小，需要用 辅助循环泵来推动工质的流动。
二、下降管和联箱
1、下降管 （1）作用：把汽包的水连续不断的送往下联 箱供给水冷壁，以维持正常的水循环。 （2）布置：布置在炉外，不受热； （3）结构形式： 小直径分散下降管：管径小、数量多，阻力 大，不利循环（可直接与下联箱连接）； 大直径集中下降管：阻力小，有利于循环， 简化布置（通过分支引出管与下联箱连接）。
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大块焦渣自行脱落时可能压灭炉膛火焰，导致熄火，并会砸坏冷灰斗水 冷壁管，造成设备损坏；
造成烟通的局部堵塞，增加烟道阻力和引风机的负荷，使厂用电增大。
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Principles of Boiler
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2、影响水冷壁结渣因素
煤质特性
煤灰熔点温度ST低，灰粒向水冷壁运动过程中没有凝固，易形成结渣。 高灰粘度的煤灰一旦在炉内形成结渣，会自动加剧。
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§3 、水冷壁布置
1、自然循环锅炉水冷壁布置
2、强制循环锅炉水冷壁布置
3、直流锅炉水冷壁布置
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亚 临 界 自 然 循 环 汽 包 锅 炉
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自然循环锅炉水冷壁布置
来自省煤器的给水经汽包分别进入4个大直 径集中下降管，其下端分别接一个分配器，并 通过96根供水管与32个下集箱相连。然后经32 组648根膜式水冷壁、折焰角、后墙水冷壁悬 吊管、水平烟道底部、后墙排管向上流动，水 被逐渐加热形成汽水混合物，通过26个上集箱 106根导汽管被引入汽包，进行汽水分离
• 2、汽包内部装置
• 3、汽包系统
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汽包作用
枢纽：连接省煤器、蒸发受热面、过热器
蓄能、蓄水：缓冲压力与水位 汽水分离：
某亚临界参数锅炉汽包：
汽包内壁设置弧形衬套 5 ，由沿汽包 长度延伸的挡板构成。
汽水混合物由上部进入汽包，沿弧形 衬套向下流动，均匀加热汽包壁，可 减少汽包上下壁温差及相应的热应力。
SG1025/18.1锅炉水冷壁根据炉膛水平
截面热负荷分布曲线共分为32个循环回路。 前、后、两侧各6个回路，四个炉角各2个
回路
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自然循环锅炉水冷壁布置
后水冷壁上部作成一个折焰角，同时拉出部 分管束作为后墙悬吊管，折焰角以一定的角度 向后上方延伸形成水平烟道，然后垂直向上形 成排管与上集箱连接，可增加水平烟道长度， 改善炉膛出口烟气的空气动力特性，增长烟气 流程，强化烟气的混合 水冷壁上部通过上集箱固定在支架上，下部 则悬挂着下集箱，可自由膨胀 燃烧器区域布置卫燃带，以提高炉膛温度 在四面墙的高热负荷区域采用了内螺纹管， 以保证水冷壁工作的安全性
3、水冷壁结渣的防治
选择适当的炉膛热强度及切圆直径；避免炉内温度过高 组织良好的空气动力场，避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局 部温度过高 保持适当的过剩空气量，过剩空气量大，炉膛出口温升高； 过剩空气量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度 降低，促进炉内结渣。 避免锅炉超负荷运行
采用适当的煤粉细度，提高煤粉的均匀度
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§4 、水冷壁的结渣
1、水冷壁的结渣原因与危害
2、影响水冷壁结渣因素
3、水冷壁结渣的防治
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1 、水冷壁的结渣
水冷壁管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常。 结渣的产生 液态的软化的渣粒在凝固之前冲刷水冷壁或炉墙形成，结渣自动加剧。 结渣的危害 受热面吸热减少，炉温升高，水冷壁高温腐蚀；燃烧工况恶化；燃料消 耗量增加；

炉膛出口烟温及排烟温度升,过热蒸汽超温；降低锅炉出力和效率；炉膛
结渣，煤耗量增加，炉膛出口结渣时，炉膛的负压值减小，严重时甚至会出现正压。
加强运行监视，及时吹灰、清渣。 3/3
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问题与思考题
• 1、结渣的基本条件是什么,它与哪因素有
关?积灰与结渣有何不同?在锅炉设计与运 行中如何减轻结渣？
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HG-
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水冷壁
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1、自然循环锅炉水冷壁布置
大容量锅炉沿炉膛周界热负荷分布不
均，水冷壁中间部位较两边高，燃烧器区 域附近热负荷最大，炉膛四角和下部受热
最弱，水冷壁吸热不均，造成水循环故障。
将水冷壁设计成若干个独立的循环回路
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第六章 蒸发设备
蒸发受热面：大型锅炉中主要是水冷壁。作用使水蒸发。
§1、 汽包 §2 、水冷壁的作用和结构
§3 、水冷壁的布置形式
§4 、蒸发受热面运行中问题
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§1 、汽包与内部装置
• 1、汽包作用
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螺旋管圈型水冷壁
直流锅炉水冷壁形式主要有螺旋管圈型 和 垂直上升管屏型 螺旋管圈型水冷壁 由若干根水冷壁组成管带，沿炉膛四面倾斜上升， 无水平段，各管带均匀地分布在炉膛四壁，任一高度上管带的受热几乎完 全相同
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汽包与内部装置
汽包筒体上部有： 饱和蒸汽引出管管座1， 汽水混合物引入管管座2；
汽包筒体下部有： 给水管管座 连续排污管管座12
事故放水管管座
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UP型垂直上升管屏水冷壁
UP型垂直上升管屏包括一次上升和上升-上升 一次上升型（a） 给水一次流经全部四面墙水冷壁管屏， 没有下降管，管屏沿高度分为上、中和下部三个辐射区，各 区段之间设有混合器，用以消除平行管子间的热偏差。 特点：系统简单，流动阻力小；相邻管屏外侧管间壁温差较 小；可采用全悬吊结构；水力特性较为稳定；但对锅炉负荷 适应性较差，金属耗量大。 上升-上升型（b）炉膛下部高热负荷区域布置两个串联回 路，用于提高管内工质质量流速以避免流动异常和传热恶化
（a）（b）
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2016/5/8
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FW型垂直上升管屏水冷壁
FW型垂直上升管屏为多次垂直上升管屏 多次垂直上升管屏 炉膛下部高热负荷区域减小管屏的宽度，炉外加设 下降管，形成多次垂直上升；在上部较低热负荷区，仍采用一次垂直上升 管屏 多次垂直上升管屏的特点 既可保证高热负荷区有较高的质量流速，达到充分冷却的目的；又可 减少高负荷下水冷壁的流动阻力；同时可避免采用刚度差的小直径管。 有不受热的下降管，工质流程长，系统阻力较大； 相邻两屏内工质的含汽率不同，管间壁温差大，使各屏热膨胀不同。 应尽量减少管屏串联的次数
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3、直流锅炉水冷壁布置
在炉膛折焰角以上采用垂直上升管 屏，以便采用全悬吊结构；炉膛上部 热负荷较低，两相邻垂直管屏外侧管 子的管壁温差较小，不至于造成膜式 水冷壁损坏。 在炉膛高热负荷区采用螺旋管圈型 水冷壁，以减小炉内热偏差。
炉内温度与空气动力场
切圆直径偏大，火焰偏斜、贴壁或冲墙形成炉内局部结渣
燃烧器区域壁面热负荷qrr
qrr较大，燃烧器区域释放的热量大，炉温高，易引起炉内结渣
卫燃带 敷设卫燃带的炉膛炉温较高，易在粗糙卫燃带壁面上形成结渣
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水冷壁的分类
水冷壁
膜 式 壁
分光管壁、膜式壁两种
炉膛气密性好,可减少漏风,降低热损失,提高锅炉效率；
有较大的辐射受热面积，可降低受热面金属耗量；
炉墙重量轻，便于采用悬吊结构；可防止管壁超温。
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饱和蒸汽由18根连接管引入顶棚过热器进口 集箱；
饱和水留在汽包下部，连同不断送入汽包的 给水一起进入下降管
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2、强制循环锅炉水冷壁布置
4根大直径集中下降管从汽包底部引出并与汇集 联箱连接， 3台循环泵（一台备用）通过吸入短管 与汇集联箱相连，每台循环泵通过2根出水管与环 形下水包（由前、后、左右四侧水包组成）的前下 水包连接。 经由890根水冷壁管、5个上集箱和48 根导汽管，回到汽包。 循环泵台数与下降管根数不等，下降管中的水通 过汇集联箱分配到各循环泵，可均衡循环泵的入口 流量，有利于提高循环泵运行的可靠性