1.為什么容量較大的鍋爐都采用沸騰式省煤器？

鍋爐產生蒸汽的主要部分是水冷壁。隨著鍋爐容量的增 加，爐膛體積成比例增加，但布置水冷壁的爐墻面積卻不是成比例增加。

現以長、寬、高均為1m的立方體為例，其體積為1m3,表面積為6m2,當長、寬、高增至2m時，體積為8m3, 而表面積為24m2,體積增加7倍，而表面積僅增加3倍，即表面積的增加總是落后于體積的增加。

鍋爐容量增加后，爐墻面積相對減少，布置不下所需要的水冷壁，導致爐膛出口煙溫升高。雖然采用雙面水冷壁可以緩解這個矛盾，但雙面水冷壁的支吊比較困難。而且兩個爐膛的負荷不易調平，因此廣泛采用沸騰式省煤器。

而亞臨界或超臨界壓力鍋爐，由于加熱給水的熱量所占的比例增加和尾部布置了再熱器，省煤器吸收的熱量不足以將給水加熱到沸騰溫度，則又成為非沸騰式省煤器。

2.為什么高參數大容量鍋爐的省煤器采用非沸騰式的？

為了提高大型發電機組的經濟性，而又避免采用過高的 主汽溫度，以避免使用昂貴的奧氐體鋼，所以超高壓和亞臨界壓力大容量鍋爐都安裝有再熱器。蒸汽過熱和再熱吸收的熱量占工 質全部吸熱量的比例，高壓爐為30%,超高壓爐為45%，亞臨界鍋爐為53%。

由于再熱蒸汽的壓力低，重度小，蒸汽側的放熱系數比主蒸汽小得多，僅是主蒸汽的五分之一，因此再熱器管的壁溫較高，其工作條件比過熱器還要惡劣。為了降低壁溫，避免使用昂貴的奧氐體鋼，通常將再熱器布置在溫度較低的水平煙道或豎井煙道內。由于省煤器前增加了再熱器，省煤器入口煙溫降為600℃左右，高參數大容量鍋爐的給水溫度較高，省煤器因傳熱溫差下降而吸熱量減少，因此，溫度較低的煙氣難于將給水加熱到沸騰溫度。


爐膛容積與蒸發量成正比，而爐墻表面積與爐膛容積是2/3 次方關系。雖然較大型的鍋爐采用雙面水冷壁，可以解決水冷壁布置不下和爐膛出口煙氣溫度太高的問題，但隨著鍋爐容量的進一步提高，即使采用雙面水冷壁，也難于解決上述問題。

因此，高參數大容量鍋爐只有采用非沸騰式省煤器，使進入上升管的爐水保持一定的欠熱，即把一部分省煤器的傳熱面積轉移到爐膛里，成為輻射式省煤器或上升管的省煤段，才可比較好地解決這個問題。

3.現代大型鍋爐為何多采用非沸騰式省煤器？

從整臺鍋爐工質所需熱量的分配來看，隨著參數的升高，飽和水變成飽和汽所需的汽化潛熱減小，液體熱增加。因而所需爐膛蒸發受熱面積減少，加熱工質的液體熱所需的受熱面（省煤器）增加。鍋爐參數越高，容量越大，爐膛尺寸和爐膛放熱越大，為防止鍋爐爐膛結渣，保證鍋爐安全運行，必須在爐膛內敷設足夠的受熱面，將爐膛出口煙溫降到允許范圍。

為此，將工質的部分加熱轉移到由爐膛蒸發受熱面完成，這相當于由輻射蒸發受熱面承擔了省煤器的部分吸熱任務。另外，省煤器受熱面主要依靠對流傳熱，而爐膛內依靠輻射換熱，其單位輻射受熱面（水冷壁）的換熱量，要比對流受熱面（省煤器等）傳熱量大許多倍。

因此，把加熱液體熱的任務移入爐膛受熱面完成，可大大減少整臺鍋爐受熱面積數，減少鋼材耗量，降低鍋爐造價；另外，提高給水的欠焓，對鍋爐水循環有利。所以，現代高參數大容量鍋爐的省煤器一般都設計成非沸騰式。

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