專利名稱：電站鍋爐受熱面設(shè)計(jì)方法
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(jì)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(lái)表示，受熱面并聯(lián)管中個(gè)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I表示沒有偏差；比值大于I表示正偏差，即焓增過(guò)大；t匕值小于1，表示焓增過(guò)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(duì)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(gè)方面。(I)吸熱不均方面。I)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(huì)使管子之間的吸熱嚴(yán)重不均。4)對(duì)流過(guò)熱器或再熱器，由于管子節(jié)距差別過(guò)大或檢修時(shí)割掉個(gè)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(guò)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:I)并列的管子，由于管子的實(shí)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(dòng)阻力大小不一樣，使流量不均。2)集箱與引進(jìn)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(jìn)引出聯(lián)箱，以求并列管流量基本一致。因此在鍋爐設(shè)計(jì)中，煙氣的流動(dòng)帶來(lái)的煙氣偏差，使鍋爐受熱面的設(shè)計(jì)非常困難，有效控制偏差是確保鍋爐安全運(yùn)行的行之有效的方法之一，我們也可以通過(guò)優(yōu)化受熱面的設(shè)計(jì)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(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法基于對(duì)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(shuō)切向燃燒的鍋爐，無(wú)論鍋爐容量大小，其通過(guò)受熱面的煙氣側(cè)溫度偏差曲線基本固定。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種電站鍋爐受熱面設(shè)計(jì)方法，所述方法僅適用于煙氣溫度偏差固定，所述設(shè)計(jì)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(jìn)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)，調(diào)整受熱面的選材，進(jìn)行差別設(shè)計(jì)，偏差大的屏選用好材，偏差小的屏選材可以略差。使用該設(shè)計(jì)方法，能夠有效的控制偏差，確保鍋爐安全運(yùn)行的同時(shí)，使得鍋爐設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)。


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(biāo)記說(shuō)明:進(jìn)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(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于以下的實(shí)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(jì)，屏I至屏8所有的屏都是相同的設(shè)計(jì)，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(guò)數(shù)值模擬獲得或?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)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(dāng)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(zhǎng)度的不同引起的。在進(jìn)行受熱面設(shè)計(jì)時(shí)必須同時(shí)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。如果采用常規(guī)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)于同一斷面上的不同屏的受熱面是不進(jìn)行差異化考慮的，雖然僅有有限的幾片屏處于最高煙氣偏差區(qū)域，但是所有的受熱面設(shè)計(jì)時(shí)選取的煙氣偏差也必須是該斷面上最大的煙氣偏差，這樣設(shè)計(jì)不經(jīng)濟(jì)。另外，在考慮煙氣偏差的同時(shí)，考慮可能存在的蒸汽側(cè)的偏差(包括同屏的蒸汽偏差和屏間的蒸汽偏差)，如果將兩種偏差不進(jìn)行有效疊加，而將兩種偏差單獨(dú)考慮選材設(shè)計(jì)，其最終的結(jié)果是雖然確保了受熱面的安全性，但喪失一定的經(jīng)濟(jì)性。下面對(duì)本發(fā)明所涉及的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:實(shí)施例1實(shí)施例:在水平煙道內(nèi)，以8個(gè)屏為例，假設(shè)每個(gè)屏大小相同，材料相同，與集箱的引入引出方式相同。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)；如圖3所示為煙氣側(cè)溫度偏差曲線示意圖，另外以下為了便于理解，設(shè)想了一個(gè)表格，將大致的數(shù)據(jù)放入表格中。表I
權(quán)利要求
1.一種電站鍋爐受熱面設(shè)計(jì)方法，所述方法僅適用于煙氣溫度偏差固定，其特征在于: 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(jìn)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)，調(diào)整受熱面的選材，進(jìn)行差別設(shè)計(jì)，偏差大的屏選用好材，偏差小的屏選材可以略差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電站鍋爐受熱面設(shè)計(jì)方法，所述方法僅適用于煙氣溫度偏差固定，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(jìn)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)，調(diào)整受熱面的選材，進(jìn)行差別設(shè)計(jì)，偏差大的屏選用好材，偏差小的屏選材可以略差。
文檔編號(hào)F22B37/10GK103196128SQ20131010885
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者姚丹花 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司