炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷及它们的推荐值（干货）

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炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷及它们的推荐值（干货）

炉膛的形状和容积大小对锅炉的安全、经济运行有很大的影响。炉膛设计时需要考虑的因素有：燃料的燃烧完全、炉墙和受热面的结渣、水循环的安全可靠、受热面的布置合理、炉体容积紧凑以及制造与检修等。炉膛尺寸和容积大小由炉膛容积热负荷与炉膛断面热负荷确定。

炉膛容积热负荷炉膛容积热负荷义定义为：单位炉膛容积在单位时间内的燃料释放的热量（kW/m3），其计算公式如下

                                          

式中B ——锅炉的燃料消耗量或（kg/s ) 或（m3/s）；
Qar，net——燃料的收到基低位发热量（kJ/kg )或（kJ /m3 ）；
V1 一一炉膛容积（m3 ) 。炉膛容积热负荷反映炉膛容积的大小。
层燃炉，qv值为230〜350kW/m3;抛煤机机械炉排炉，qv值为290 ~ 470kW/ m3；蒸发量不大于75t/h的小型固态除渣煤粉炉，qv值为140~260kW/ m3；大型煤粉炉，qv值相应取得小些，为90~200kW/ m3。燃油燃气锅炉的炉膛容积热负荷大部分比燃煤锅炉的大。燃油、燃气工业锅炉的炉膛容积热负荷取值范围一般分别为300~1000kW/ m3 和1150~1800kW/ m3。qv值还反映燃料在炉膛内的停留时间，直接影响炉内的温度水平。取高值，炉膛容积将减小，炉膛内温度水平提高；取低值，可以防止炉内水冷壁等处的结渣，扩大对燃料的适用范围。选取炉膛容积热负荷依据的原则是：燃料的燃尽条件和烟气的冷却条件。炉膛容积根据炉膛容积热负荷确定，见如下公式

               

炉膛断面热负荷对煤粉炉，燃烧器区域单位炉膛横截面积上燃料在单位时间内的放热量称炉膛断面热负荷（kW/m2） ; 对火床炉，单位炉排有效面积上燃料在单位时间内的放热量称炉排面热负荷（kW/m2），其计算见如下公式

              

式中F—— 炉膛横截面积或炉排的有效面积（m2）。煤粉炉炉膛断面热负荷数值大小影响到燃烧器区域的温度高低，qF取值大，燃烧区温度高，煤粉的着火稳定性好，代表炉膛截面小，呈瘦高炉型，此时火焰行程长，有利于燃尽，但同时因火焰拥挤，煤粉气流很容易贴壁冲刷水冷壁，形成结渣倾向。
qF的取值范围：
蒸发量220t/h，2100~3500kW/m2；蒸发量400t/h，2800~4500kW/m2；蒸发量670t/h，3300~4650kW/m2；蒸发量在1000t/h及以上者，3200〜5620kW/m2。燃油和天然气的锅炉，其炉膛截面热负荷为4000~6150kW/m2。层燃炉中燃料基本上在炉排上燃烧，炉排面热负荷的大小表示燃烧的强烈程度，该值必须保持有一个合理值，取值过大，炉排面积就太小，造成空气流经燃料层时流速过大，燃料的燃烧时间过短，这导致飞走的细小煤粒量增加，燃烧不完全通常炉排面热负荷取值范围：链条炉排，580〜1050kW/m2；抛煤机机械炉排，1050〜1630kW/m2；往复炉排580~930kW/m2。一般对褐煤和易结渣煤，qF应该取下限值。


内容来源：锅炉专业