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當(dāng)蒸汽熱水鍋爐運(yùn)行一定時(shí)間后，一般都會(huì)遇到這樣那樣的問題，所以必須定時(shí)維護(hù)和檢修。如果更換的提高燃燒效率，鍋爐優(yōu)化是必不可少的。本文中創(chuàng)機(jī)電僅對(duì)幾個(gè)重要參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行簡要敘述。

一、爐膛結(jié)構(gòu)尺寸的確定鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)首先需要確定爐膛的結(jié)構(gòu)尺寸。確定爐膛的結(jié)構(gòu)尺寸的方法和要點(diǎn)如下。

1．爐膛容積和爐膛高度根據(jù)鍋爐容量和蒸汽參數(shù)以及煤質(zhì)燃燒特性和結(jié)渣特性，按照工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，選擇爐膛容積熱強(qiáng)度和爐膛斷面熱強(qiáng)度。采用爐膛容積熱強(qiáng)度和爐膛斷面熱強(qiáng)度定義公式，可以計(jì)算出相應(yīng)的爐膛容積和爐膛斷面積，并計(jì)算出爐膛高度。其中爐膛高度的確定方法是依據(jù)爐膛容積的劃定范圍計(jì)算的。

2．火焰的最短行程根據(jù)燃料燃盡度達(dá)到99％以上所需的燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，確定最上層一次風(fēng)噴口至屏式過熱器底部爐膛上方布滿屏或爐膛出口(爐膛上方布滿屏)的距離。該距離表示火焰在爐內(nèi)的最小行程，也表示燃料在爐膛內(nèi)的最短停留時(shí)間。

3．燃燒器區(qū)域高度根據(jù)燃燒器區(qū)域的壁面熱強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照有利于燃料著火和穩(wěn)定燃燒以及防止結(jié)渣的原則，確定燃燒器區(qū)域的高度。一般燃燒器區(qū)域的高度范圍是上層一次風(fēng)噴口以上1.5m處至下層一次風(fēng)噴口以下1.5m處的距離。有的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以上層一次風(fēng)噴口以上2m處至下層一次風(fēng)噴口以下2m處的距離為燃燒器區(qū)域。燃燒器區(qū)域的壁面熱強(qiáng)度數(shù)值與鍋爐參數(shù)及容量關(guān)系不大。對(duì)燃用煙煤的鍋爐，燃燒器區(qū)域的壁面熱強(qiáng)度大約為1.4～1-7MW／m2，對(duì)燃用灰熔點(diǎn)低的煤，為防止結(jié)渣可將燃燒器沿爐膛高度方向的距離拉開，且燃燒器采用小功率、大節(jié)距布置，以降低燃燒器區(qū)域的溫度水平。

4．冷灰斗拐角部位至燃燒器區(qū)域的高度對(duì)于300、600、1000MW四角切圓燃燒鍋爐，根據(jù)燃燒器的擺動(dòng)角度范圍，為避免火焰沖刷冷灰斗，一般推薦此值分別為5～7m左右。對(duì)于300、600、1000MW前后墻對(duì)沖燃燒鍋爐，一般推薦此值為3.2m左右。

5．折焰角、冷灰斗、排渣口的形狀和尺寸言折焰角的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮在折焰角下方不掛灰，在折焰角上方不堆灰，避免煙氣短路進(jìn)入水平煙道和保證良好的火焰充滿度，折焰角水冷壁傾斜管不發(fā)生汽水分層等因素。折焰角形狀和尺寸按圖11一11選取，其中a取30度～50度，口一般為30度左右，折焰角的深度約為爐膛深度的1／3～1／4圖11—11爐膛的幾何尺寸左右。冷灰斗應(yīng)能達(dá)到順利排渣的要求，其傾角y為50度～55度左右，出渣口寬度d應(yīng)保證排渣順利，根據(jù)鍋爐容量和排渣量大小不同，一般選擇0.6～1.4m。

6．上述爐膛參數(shù)中，爐膛斷面熱強(qiáng)度的確定最為重要。國內(nèi)早期的300MW和600MW鍋爐因爐膛斷面熱強(qiáng)度值偏高而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行中嚴(yán)重結(jié)渣的事例并不少見。例如，某電廠600MW鍋爐燃用煤質(zhì)灰熔融特性溫度為DT=1110℃，ST=1190℃，FT=1270℃，屬于一般結(jié)渣性煤，但因?yàn)闋t膛斷面熱強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為5.32MW／m2，爐膛容積熱強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為113MW／ma，取值偏高，運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)渣。