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简答题试述锅炉受热面吸热不均的原因？
  • 吸热不均匀指各管管外壁热负荷的不均匀，它是引起热偏差的主要原因之一。由传热学
    中传热过程的基本知识可知，管外壁的热负荷与管外烟气和管内蒸汽之间的传热温差有关，与管外烟气的对流热阻、灰层热阻及管内蒸汽的对流热阻等有关。进一步分析可知，烟气温度直接影响传热温差，烟气流速直接影响管外烟气的对流热阻，积灰结渣直接影响灰层热阻。所以，过热器和再热器所在处的烟气温度场的不均匀、烟气速度场的不均匀、积灰结渣的不均匀是造成吸热不均的主要原因。而且这三个原因又互相影响。具体地讲，引起吸热不均的原因主要原因有以下几点：
    （1）炉内烟气温度场和速度场客观上是不均匀的。由于炉膛四周水冷壁的吸热，使得靠近炉壁处的烟气温度总是比炉膛中部的烟气温度要低，同时由于炉壁处的流动阻力大，所以靠近炉壁处的烟气流速总是比炉膛中部的烟气速度要低。进入烟道后的烟气温度场和速度场仍将保持中部高而边缘低的分布特点。这就使得烟道中部的热负荷较大，两侧的热负荷较小。沿宽度的吸热不均匀系数加大。
    （2）理论上前后墙对冲燃烧在炉膛出口处不会造成的烟气残余扭转；而四角布置切向燃烧时，整个炉膛内的气流是旋转上升的，到炉膛出口处，仍有残余扭转，这将使切向燃烧锅炉的烟道内两侧的烟温和烟气流速分布不均，两侧烟温差可达100℃以上。但是由于每台磨煤机出口的六根一次风管的阻力、火嘴布置的位置不同还是会造成一定的偏差，燃烧器出口的煤粉浓度和一、二次风速未配平，将使火焰中发生偏移；这将引起炉内温度场和速度场的不均匀。水冷壁的结渣（总是不均匀的）也将增大炉内温度场和速度场的不均匀性，最后导致过热器和再热器的吸热不均匀。因此在运行中应尽可能均衡每台磨煤机得出力，调平左右侧的一、二次风压。
    （3）如前所述前后墙对冲布置燃烧由于喷燃器的风速和煤粉气流浓度不均也可能造成烟道内两侧的烟温和烟气流速分布不均，但明显好于切圆燃烧。
    （4）过热器和再热器的积灰结渣。过热器和再热器的积灰结渣总是不均匀的，这就使灰层热阻是不均匀的，从而导致过热器和再热器的热负荷的不均匀。另外，积灰结渣会造成阻塞，引起烟速分布不均，会进一步加剧热负荷的不均。
    （5）存在烟气走廊。由于设计、安装及运行等原因造成过热器和再热器的横向节距不同，使个别管排之间有较大的烟气流通截面，形成烟气走廊。在烟气走廊内，烟气流动阻力较小，烟气流动加快，对流传热增强。同时，由于烟气走廊具有较厚的辐射层厚度，也使辐射吸热增加，最后导致其它部分管子吸热量相对减少，造成吸热不均。还应指出的是，吸热多的管子由于蒸汽温度高，比容大，流动阻力增加，使工质流量减少，更加大了热偏差。

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