为什么容量较大的锅炉都采用沸腾式省煤器？有关锅炉为何采用沸腾式省煤器与非沸腾式省煤器？

1.为什么容量较大的锅炉都采用沸腾式省煤器？

锅炉产生蒸汽的主要部分是水冷壁。随着锅炉容量的增 加，炉膛体积成比例增加，但布置水冷壁的炉墙面积却不是成比例增加。

现以长、宽、高均为1m的立方体为例，其体积为1m3,表面积为6m2,当长、宽、高增至2m时，体积为8m3, 而表面积为24m2,体积增加7倍，而表面积仅增加3倍，即表面积的增加总是落后于体积的增加。

锅炉容量增加后，炉墙面积相对减少，布置不下所需要的水冷壁，导致炉膛出口烟温升高。虽然采用双面水冷壁可以缓解这个矛盾，但双面水冷壁的支吊比较困难。而且两个炉膛的负荷不易调平，因此广泛采用沸腾式省煤器。

而亚临界或超临界压力锅炉，由于加热给水的热量所占的比例增加和尾部布置了再热器，省煤器吸收的热量不足以将给水加热到沸腾温度，则又成为非沸腾式省煤器。

2.为什么高参数大容量锅炉的省煤器采用非沸腾式的？

为了提高大型发电机组的经济性，而又避免采用过高的 主汽温度，以避免使用昂贵的奥氐体钢，所以超高压和亚临界压力大容量锅炉都安装有再热器。蒸汽过热和再热吸收的热量占工 质全部吸热量的比例，高压炉为30%,超高压炉为45%，亚临界锅炉为53%。

由于再热蒸汽的压力低，重度小，蒸汽侧的放热系数比主蒸汽小得多，仅是主蒸汽的五分之一，因此再热器管的壁温较高，其工作条件比过热器还要恶劣。为了降低壁温，避免使用昂贵的奥氐体钢，通常将再热器布置在温度较低的水平烟道或竖井烟道内。由于省煤器前增加了再热器，省煤器入口烟温降为600℃左右，高参数大容量锅炉的给水温度较高，省煤器因传热温差下降而吸热量减少，因此，温度较低的烟气难于将给水加热到沸腾温度。


炉膛容积与蒸发量成正比，而炉墙表面积与炉膛容积是2/3 次方关系。虽然较大型的锅炉采用双面水冷壁，可以解决水冷壁布置不下和炉膛出口烟气温度太高的问题，但随着锅炉容量的进一步提高，即使采用双面水冷壁，也难于解决上述问题。

因此，高参数大容量锅炉只有采用非沸腾式省煤器，使进入上升管的炉水保持一定的欠热，即把一部分省煤器的传热面积转移到炉膛里，成为辐射式省煤器或上升管的省煤段，才可比较好地解决这个问题。

3.现代大型锅炉为何多采用非沸腾式省煤器？

从整台锅炉工质所需热量的分配来看，随着参数的升高，饱和水变成饱和汽所需的汽化潜热减小，液体热增加。因而所需炉膛蒸发受热面积减少，加热工质的液体热所需的受热面（省煤器）增加。锅炉参数越高，容量越大，炉膛尺寸和炉膛放热越大，为防止锅炉炉膛结渣，保证锅炉安全运行，必须在炉膛内敷设足够的受热面，将炉膛出口烟温降到允许范围。

为此，将工质的部分加热转移到由炉膛蒸发受热面完成，这相当于由辐射蒸发受热面承担了省煤器的部分吸热任务。另外，省煤器受热面主要依靠对流传热，而炉膛内依靠辐射换热，其单位辐射受热面（水冷壁）的换热量，要比对流受热面（省煤器等）传热量大许多倍。

因此，把加热液体热的任务移入炉膛受热面完成，可大大减少整台锅炉受热面积数，减少钢材耗量，降低锅炉造价；另外，提高给水的欠焓，对锅炉水循环有利。所以，现代高参数大容量锅炉的省煤器一般都设计成非沸腾式。

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