对炉墙的基本要求

18.1.2　对炉墙的基本要求

为了保证炉墙能起到上述作用，在结构设计和材料选择时，最基本的要求是其应具有足够的耐热性、良好的保温性、很好的密封性和相当的坚固性。

1.耐热性

由于锅炉炉墙长期承受燃烧室内火焰的高温辐射或经受高温烟气强烈冲刷，在某些情况下，还可能有熔渣附着其上，炉墙内壁的温度通常是很高的，所以炉墙应具有足够的耐高温性能，并应能承受很大的温度变动和抵抗灰渣侵蚀的能力。

对炉墙耐热性的要求因锅炉的种类不同而不同。在小型锅炉中，炉膛中有相当部分是不敷设水冷壁管的，敷设水冷壁管的地方水冷壁管的节距通常也较大，因而炉墙的内壁面温度超过1000℃，这就要求炉墙有很好的耐热性；敷设光管水冷壁的炉膛，视燃烧方式和相对节距不同其内壁温度约在400～800℃；现代大容量高参数锅炉由于广泛采用了密排或膜式水冷壁结构、膜式顶棚和膜式包覆受热面结构，使得炉墙内壁可维持在较低的温度水平（一般略高于锅炉运行压力下水的饱和温度），因而对炉墙耐热性的要求也大为降低。

对炉墙耐热性的要求亦因其在锅炉中所处的部位不同而不同。以现代大容量高参数锅炉为例，虽然如前所述的原因炉墙温度整体水平较低，然而仍有局部炉墙承受着较高的温度，如燃烧器的喷口部位、燃用劣质煤需保证稳燃而设置卫燃带的炉墙、液态排渣所要求的暖炉底炉墙、以及门孔炉墙等。所有这些部位的炉墙仍要求有较高的耐热性。

2.保温性

锅炉炉墙保温性的好坏直接关系到锅炉运行的经济性，在锅炉热平衡计算时计及的散热损失q₅实际在很大程度上就是炉墙保温性能优劣的直观反映。虽然q₅在高参数大容量电站锅炉中其数值看来不大，大约为0.3%左右，但其热流值是很可观的，炉墙设计和施工应给予高度重视。

为了达到锅炉炉墙保温的要求，炉墙热力计算主要指标参见表18.1。

表18.1　炉墙热力计算主要指标

3.密封性

炉墙的密封性对锅炉运行的经济性有着很大的影响。由于炉墙密封不严造成的漏风，不但会大大增加锅炉的排烟热损失，造成额外的引风电耗，也可能影响炉内正常的燃烧过程。如果不计增加的锅炉引风电耗，则漏入锅炉烟道中的空气量每增加0.1%，锅炉效率降低约0.4%～0.5%。对于正压运行的锅炉，更要求炉墙能严格密封，以确保运行人员的安全工作及锅炉房的环境卫生。

锅炉炉墙的密封性可通过漏风系数Δα来反映，处于不同流程处的漏风系数Δα的值是不同的。对于微正压锅炉和近代大容量锅炉，Δα＝0是设计时必须做到的，锅炉炉墙的密封性通常通过锅炉良好的密封设计得以保证。

4.坚固性

首先，锅炉正常运行时在炉墙上作用有温度应力、烟气或大气压力等；其次，由于燃料供应失调或燃烧工况恶化，可能会在炉膛内发生爆燃现象，造成突发性的烟气压力；再次，炉内燃烧火焰的脉动，也可能引起炉墙的振动；还有，处于地震区的炉墙，还需承受由地震引起的使炉墙产生水平惯性力的作用。因此，锅炉炉墙应有相当的坚固性以保证在上述各种外力的作用下不发生破坏。

除此之外，经常受到熔渣粘附和侵蚀的锅炉炉墙，还要求其有足够的抗熔渣性能；CFB锅炉的炉墙特别是炉膛密相区部位的炉墙、旋风分离器的内壁面，由于长期经受高浓度颗粒的冲蚀，所以该处耐火或保温材料应具有很好的防磨性；同时，炉墙也应具有相对简单的结构和低廉的制造和维护成本。