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电站锅炉为什么大多都是方的,而不是圆的,圆的受热不是更均匀嘛?

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发表于 2021-1-25 18:31:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

电站锅炉为什么大多都是方的,而不是圆的,圆的受热不是更均匀嘛?
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发表于 2021-1-25 18:31:30 | 显示全部楼层
锅炉四周墙壁(水冷壁)是由一根根管子焊在一起的。由于锅炉很大,不可能在厂里就做好运过来,都是一片一片运过来的然后来了再焊在一起的。长方体结构使你在焊时保持一面墙平就可以了,但要是圆柱形,水冷壁就要有一定弧度,而这个弧度很难掌握的,就会造成有的管子内部露出的面积大,有的小。以后运行时就会发生吸热量的差异,但在设计时是安吸热量相同设计水流速和流量的,这样会使吸热量大的管道里面的水早早汽化,影响吸热效率(水和汽由于状态不同,它们的吸热能力和水冷壁的传热方式不同,前者为热传导,后者主要为辐射传热),严重会爆管。
长方体虽然拐角处受热小,但在最初设计时已经考虑到了,拐角处的管道水流量相对要小一些。所以不存在受热不均会影响效率和运行安全。
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发表于 2021-1-25 18:32:13 | 显示全部楼层
第一,圆是一个二维的概念,如果你说做成球体是不是更严谨一点?
第二,锅炉的种类很多从电站锅炉,工业锅炉到茶水炉,包括结构功能类似燃气热水器、壁挂炉,当然,2014年国家质检总局的第114号公告已经明确定义后面三个不算锅炉。但是,这只是法律意义上的,不受相关部门监检,原理还是一样的,一样的燃烧传热。后三种,你爱怎么做怎么做没人管你(当然这只是理论上的,相关标准还是有的,比如燃气热水器过量空气系数不得小于1.7,同时也要接受市场的选择)。前两个国家质检总局和当地特检院都是时刻看着你的,后面还有一系列的法律法规,国家标准行业标准。记住一点,法律条文和标准的后面都是带着鲜血和冤魂的,都TM老实点,别以为就你聪明。
第三,说完法律法规说科学,电站锅炉不是电饭锅“要让每粒米都喝饱水”,是要生产出符合参数要求的蒸汽去发电的,是非常复杂的燃烧以及传热传质的过程。下面还有人扯淡圆形更好,大机组技术不行做不了,小油汽炉有圆形,那叫圆形?那叫圆柱,正式名称叫炉胆,或者说大多数都做成波形炉胆为了吸收热膨胀。为啥做成这样?那是因为那是烧油烧气的,燃烧机喷出来的是火柱,高温区以辐射传热为主,为了有效传热需要传热部件尽可能围绕燃烧设备做文章。但是温度降下来以后后面就是烟气的对流传热为主,传热系数的高低是和流速以及温压有关,和形状一毛钱关系都没有。电站锅炉基本就是煤粉炉和循环流化床锅炉,煤粉炉一般用在大机组,循环流化床锅炉一般中小机组。他们的形状是由于他们的燃烧特点、传热方式、水动力循环,烟气流动组织以及制造工艺决定的。而不是,我今天一拍脑袋,哎TMD我可以做个圆的啊。
第四,提问前做一些基本的了解是对从业者起码的尊重,不管哪一行都不是看上去那么简单,广告设计不等于改字体,服装陈列不等于挂衣服!还有那些说技术不行的,不说话没人把你当哑巴!锅炉设计是一个技术密集行业,涉及到燃烧学、传热学、流体力学、工程力学、焊接等诸多专业,我八年才算初窥门径
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发表于 2021-1-25 18:32:49 | 显示全部楼层

我刚工作的时候也提出过这个问题,直到现在,同事还在拿我提出的这个问题笑话我,但是我并不尴尬,能提出这个问题,说明你深入思考了(看了下提问时间已经两年了,你肯定已经知道答案了),不过我还要为刚来这个行业的人说一说##############################
       这个问题试用的锅炉范围为至少蒸发量几十吨的锅炉,因为几吨的锅炉本来就是圆的
直接上图


此图来自网络,这是6吨锅炉,内部水平管内走热烟气,外部是铁皮,烟管和铁皮之间走水

      下面我们主要说由水冷壁包裹形成炉膛的大型锅炉,这种锅炉的炉膛截面主要是长方形的(目前没见过圆形,有见过的请私我)。
      然后我分别说说圆形和方形炉膛的优点
方形炉膛:1-对于工艺要求低(本来水冷壁焊接就很难,如果再加上还要焊接成弧形的要求,不敢想象)
2-安装方便(运到现场就像搭木板一样拼上就好了,弧形的拼接焊要难得多)
3-方便安装炉膛周边设备(平台楼梯,炉墙附件等)
圆形炉膛1-受热均匀。
我只想到了这一个好处,有其他想法的可以留言。
受热均匀看似很重要,其实根本不重要,因为水冷壁上下都是有集箱的,完全可以平衡各个部位受热不均造成的循环倍率差异。而且现在超临界和超超临界锅炉都是螺旋管水冷壁,每一根管受热相同,完全不用考虑受热不均造成的后果
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发表于 2021-1-25 18:33:21 | 显示全部楼层
以前大多数的锅炉,都采用四角切圆式的燃烧方式,这样的燃烧方式效率是最高的,所以要设计成方形。
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发表于 2021-1-25 18:33:53 | 显示全部楼层

承压锅炉必须是圆形的,没有压力的什么形状都行
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发表于 2021-1-25 18:34:23 | 显示全部楼层

成本高吧:炉膛需要有刚性梁来增加水冷壁的刚性,如果是圆柱形状,成本会高。
设计上:如果是圆柱形,燃烧器不好布置,过热器再热器等受热面不好布置,水平烟道也不好布置。
性能上:由于是电站锅炉,炉膛较大,断面一般是几百平米,50米以上的高度,不论采用什么燃烧器方式(切圆、旋流等)都不能是一个燃烧器,所以尽管是圆柱形仍然会有吸热不均的现象。
CE公司设计了太阳能电站锅炉(已经有投运,国外),就是圆柱形的,不仅是水冷壁、过热器、再热器、省煤器都是圆柱形的,挺有意思的,有兴趣的朋友可以在网上搜一搜看看。
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发表于 2021-1-25 18:34:47 | 显示全部楼层

电站锅炉复杂,圆形不方便设计,生产,安装
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发表于 2021-1-25 18:40:32 | 显示全部楼层

锅炉炉膛能做成圆的应该更好但是限于目前的技术不行尤其是大机组,小的燃油燃气的锅炉内部有是圆形的
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