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余熱鍋爐的三種傳熱方式

  2021-10-08        

近年來,垃圾焚燒發(fā)電由于“減量化、無害化、資源化”的優(yōu)勢,逐步取代垃圾填埋,成為處置生活垃圾的最佳方式。垃圾焚燒發(fā)電廠主要目的是處理垃圾并利用廢熱發(fā)電,余熱鍋爐位于垃圾焚燒爐排爐上方,主要目的是回收垃圾焚燒高溫煙氣熱量并通過汽輪發(fā)電機組轉(zhuǎn)化為電能。那么,余熱鍋爐的傳熱方式有哪些呢?

1、輻射傳熱量

在第一、二、三通道的受熱面均為膜式水冷壁結(jié)構(gòu),由于高溫煙氣的流速較低,主要以吸收高溫煙氣的輻射傳熱量為主,高溫煙氣與受熱面間的輻射傳熱方程為:

高溫煙氣與受熱面間的輻射傳熱方程圖.jpg

高溫煙氣與受熱面間的輻射傳熱方程

由式(1)可知:影響輻射傳熱的主要因素有爐膛黑度、輻射傳熱面積及火焰溫度等。隨著爐排負荷的增加,爐排爐出口煙氣溫度升高,余熱鍋爐輸入熱量增加,若輻射傳熱面積不變,第三通道出口煙溫升高,則過熱器入口煙溫也隨之升高。

2、對流傳熱量

在第四通道布置蒸發(fā)器、過熱器和省煤器, 主要傳熱方式為對流傳熱,對流傳熱計算公式為:

對流傳熱計算公式圖.jpg

對流傳熱計算公式

由式(2)可知:對流傳熱量主要取決于對流傳熱面積、傳熱系數(shù)及溫差。假設(shè)傳熱系數(shù)不變,對流傳熱量主要受溫差和傳熱面積的影響。

在對流傳熱受熱面中,由于過熱蒸汽吸熱能力差、具有熱偏差及存在高溫腐蝕的問題,過熱器的工作環(huán)境較差,而過熱器的工作性能是影響鍋爐安全運行的關(guān)鍵因素。隨主蒸汽溫度和壓力的提高,將飽和蒸汽加熱到過熱蒸汽所需的傳熱量增加,若過熱器入口煙氣溫度不變,傳熱量增加,導(dǎo)致過熱器煙氣側(cè)出口溫度降低,溫差減小,則須要大幅度地增加過熱器面積;若提高過熱器入口溫度,則面臨過熱器高溫腐蝕的問題。

3、工質(zhì)吸熱量

過熱器工質(zhì)吸熱量Q=取決于負荷和減溫水質(zhì)量流量,其計算公式為:

工質(zhì)吸熱量圖.jpg

工質(zhì)吸熱量圖

由式(3)可知:負荷越高、過熱蒸汽質(zhì)量流量越大、減溫水質(zhì)量流量越大,過熱器所需吸熱量越大。而過熱器與煙氣間傳熱量取決于溫差和傳熱系數(shù)。過熱器入口煙氣溫度隨著負荷降低而降低,同時輻射傳熱系數(shù)和溫差隨著入口煙溫降低而降低。負荷降低時,平均煙氣流速降低, 對流傳熱系數(shù)也隨之降低。

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始于1945年的鄭鍋股份,由鄭州鍋爐廠改制而來,主營產(chǎn)品:煙氣余熱鍋爐、燃油燃氣鍋爐、生物質(zhì)鍋爐燃煤鍋爐,鄭鍋股份擁有國家A級鍋爐制造許可證,是中國鍋爐行業(yè)的先鋒,也是迄今為止歷史悠久的傳統(tǒng)裝備制造企業(yè)之一。

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