為了保證爐墻能起到上述作用,在結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇時,最基本的要求是其應(yīng)具有足夠的耐熱性?良好的保溫性?很好的密封性和相當(dāng)?shù)膱怨绦?

1.耐熱性

由于鍋爐爐墻長期承受燃燒室內(nèi)火焰的高溫輻射或經(jīng)受高溫?zé)煔鈴娏覜_刷,在某些情況下,還可能有熔渣附著其上,爐墻內(nèi)壁的溫度通常是很高的,所以爐墻應(yīng)具有足夠的耐高溫性能,并應(yīng)能承受很大的溫度變動和抵抗灰渣侵蝕的能力?

對爐墻耐熱性的要求因鍋爐的種類不同而不同?在小型鍋爐中,爐膛中有相當(dāng)部分是不敷設(shè)水冷壁管的,敷設(shè)水冷壁管的地方水冷壁管的節(jié)距通常也較大,因而爐墻的內(nèi)壁面溫度超過1000℃,這就要求爐墻有很好的耐熱性;敷設(shè)光管水冷壁的爐膛,視燃燒方式和相對節(jié)距不同其內(nèi)壁溫度約在400～800℃;現(xiàn)代大容量高參數(shù)鍋爐由于廣泛采用了密排或膜式水冷壁結(jié)構(gòu)?膜式頂棚和膜式包覆受熱面結(jié)構(gòu),使得爐墻內(nèi)壁可維持在較低的溫度水平(一般略高于鍋爐運行壓力下水的飽和溫度),因而對爐墻耐熱性的要求也大為降低?

對爐墻耐熱性的要求亦因其在鍋爐中所處的部位不同而不同?以現(xiàn)代大容量高參數(shù)鍋爐為例,雖然如前所述的原因爐墻溫度整體水平較低,然而仍有局部爐墻承受著較高的溫度,如燃燒器的噴口部位?燃用劣質(zhì)煤需保證穩(wěn)燃而設(shè)置衛(wèi)燃帶的爐墻?液態(tài)排渣所要求的暖爐底爐墻?以及門孔爐墻等?所有這些部位的爐墻仍要求有較高的耐熱性?

2.保溫性

鍋爐爐墻保溫性的好壞直接關(guān)系到鍋爐運行的經(jīng)濟性,在鍋爐熱平衡計算時計及的散熱損失95%實際在很大程度上就是爐墻保溫性能優(yōu)劣的直觀反映?雖然95%在高參數(shù)大容量電站鍋爐中其數(shù)值看來不大,大約為0.3%左右,但其熱流值是很可觀的,爐墻設(shè)計和施工應(yīng)給予高度重視?

為了達(dá)到鍋爐爐墻保溫的要求,爐墻熱力計算主要指標(biāo)參見下表：

3.密封性

爐墻的密封性對鍋爐運行的經(jīng)濟性有著很大的影響?由于爐墻密封不嚴(yán)造成的漏風(fēng),不但會大大增加鍋爐的排煙熱損失,造成額外的引風(fēng)電耗,也可能影響爐內(nèi)正常的燃燒過程?如果不計增加的鍋爐引風(fēng)電耗,則漏入鍋爐煙道中的空氣量每增加0.1%,鍋爐效率降低約0.4%～0.5%?對于正壓運行的鍋爐,更要求爐墻能嚴(yán)格密封,以確保運行人員的安全工作及鍋爐房的環(huán)境衛(wèi)生?

鍋爐爐墻的密封性可通過漏風(fēng)系數(shù)△u來反映,處于不同流程處的漏風(fēng)系數(shù)△u的值是不同的?對于微正壓鍋爐和近代大容量鍋爐,△u=0是設(shè)計時必須做到的,鍋爐爐墻的密封性通常通過鍋爐良好的密封設(shè)計得以保證?

4.堅固性

首先,鍋爐正常運行時在爐墻上作用有溫度應(yīng)力?煙氣或大氣壓力等;其次,由于燃料供應(yīng)失調(diào)或燃燒工況惡化,可能會在爐膛內(nèi)發(fā)生爆燃現(xiàn)象,造成突發(fā)性的煙氣壓力;再次,爐內(nèi)燃燒火焰的脈動,也可能引起爐墻的振動;還有,處于地震區(qū)的爐墻,還需承受由地震引起的使?fàn)t墻產(chǎn)生水平慣性力的作用?因此,鍋爐爐墻應(yīng)有相當(dāng)?shù)膱怨绦砸员ＷC在上述各種外力的作用下不發(fā)生破壞?

除此之外,經(jīng)常受到熔渣粘附和侵蝕的鍋爐爐墻,還要求其有足夠的抗熔渣性能;CFB鍋爐的爐墻特別是爐膛密相區(qū)部位的爐墻?旋風(fēng)分離器的內(nèi)壁面,由于長期經(jīng)受高濃度顆粒的沖蝕,所以該處耐火或保溫材料應(yīng)具有很好的防磨性;同時,爐墻也應(yīng)具有相對簡單的結(jié)構(gòu)和低廉的制造和維護成本?