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关于蒸汽锅炉的相关资料

作者: admin 来源: 未知 发布时间:2017-08-18
1.2 锅炉结构简介及其特点
锅炉是一种生产蒸汽的设备,它是利用煤、油、天然气等燃料燃烧释放热能或其他热能,加热给水或其他介质,以获得规定参数和品质的蒸汽、热水或其他热媒。这些携带能量的热媒有时直接供给生产生活所需的热能,有时通过汽轮机转换为电能。
锅炉的类型很多,可以从不同角度出发对锅炉进行分类,主要有: 
(1)按用途不同,可分为电站锅炉、工业维德锅炉、生活锅炉。
在检验管理上,我国又把锅炉分为工业维德锅炉和电站锅炉[1]。工业维德锅炉和电站锅炉主要是从用途和额定工作压力上区分的,但实际上有些交叉,难以严格区别,所以《锅炉定期检验规则》中才将额定工作压力小于等于2.5Mpa的锅炉作为工业维德锅炉对待,额定工作压力大于等于3.8Mpa的锅炉作为电站锅炉对待。这样的划分,人为痕迹较重。
《锅炉定期检验规则》中的工业维德锅炉就涵盖了前面所述的生活锅炉。
(2)按介质不同,可分为蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉。
(3)按结构形式,可分为锅壳锅炉和水管锅炉。前者锅壳内一般布置有其他受热面,炉胆或管板、下脚圈等元件是锅壳锅炉的标志。锅壳锅炉还常装水管或烟火管以增加受热面,根据管内流动的介质不同又有水管、火(烟)管和水火管之分,常见的DZ型锅炉就是水火管锅壳锅炉,即锅炉中既有水管又有火(烟)管。而水管锅炉汽包内不需布置其他受热面,容量可以做得更大。
(4)按蒸汽压力大小,可分为低压锅炉(p≤2.5MPa)、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界锅炉、超临界锅炉、超超临界锅炉。
低压锅炉容量也比较小,20t/h以下居多,都属于工业维德锅炉的范畴。中压以上锅炉都是电站锅炉,容量越大,水冷壁的循环回路会越多,过热器系统也会越复杂。超高压以上锅炉还会增加再热器系统。
(5)按燃料和提供热能的方式不同,可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、垃圾焚烧锅炉、生物质锅炉等。
目前,燃煤锅炉所占比例最大。
(6)按燃料在锅炉中的燃烧方式,可分为层燃炉、室燃炉、沸腾炉、循环流化床锅炉和旋风炉。沸腾炉、循环流化床锅炉和煤粉炉(属室燃炉)对燃料的颗粒尺寸都有要求,颗粒度是重要的运行指标。煤粉炉按排渣方式又可分为液态排渣炉、固态排渣炉。
链条炉属于层燃炉,一般不大于20t/h。煤粉炉属悬浮燃烧的室燃炉,悬浮燃烧的特点是燃料与空气接触面积大,燃烧速度快,适用于大容量锅炉。而沸腾炉呈流化状态进行燃烧,所以又叫流化床锅炉。旋风炉污染大,大多已经淘汰。
(7)按炉膛出口烟气压力,可分为微正压燃烧锅炉、负压燃烧锅炉。
(8)按工质在蒸发系统的流动方式,可分为自然循环锅炉和强制循环锅炉两大类。强制循环锅炉又分为控制循环锅炉(或多次循环锅炉)、直流锅炉、复合循环锅炉。
(9)按安装方式,可分为整装锅炉、组装锅炉、散装锅炉。
(10)在工业维德锅炉中,按锅筒位置,可分为立式锅炉、卧式锅炉。
(11)在工业维德锅炉中,按燃烧室布置,可分为内燃式锅炉,外燃式锅炉。
(12)在电站锅炉中,习惯上把额定蒸发量小于220t/h的称为小型锅炉,220t/h~670t/h为中型锅炉,大于670t/h及以上为大型锅炉。
(13)在电站锅炉中,按整体布置形式,可分为∏型布置、塔型布置、箱型布置等。
以WNS2-1.0-Y为例,它既是燃油锅炉,同时又属于锅壳锅炉(火管锅炉)、蒸汽锅炉、低压锅炉、室燃锅炉、燃油锅炉、自然循环锅炉、微正压燃烧锅炉、整装锅炉、卧式锅炉、内燃式锅炉和工业维德锅炉的范畴。
下面将工业维德锅炉和电站锅炉的结构及其特点作一简要介绍。
1.2.1 工业维德锅炉
工业维德锅炉是指向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水的锅炉,一般是指额定工作压力小于等于2.5MPa的锅炉[2]。
工业维德锅炉发展较快,一批新型炉型和新技术崭露头角。已出现的新型快装、组装锅炉,新发展的铸铁锅炉、直流锅炉、角管锅炉突破了多年的传统结构。燃油燃气锅炉上程序控制器和保护装置的应用和发展,在一定程度上缓解了最头疼的缺水问题。全自动水处理设备的广泛运用,部份缓解了水质管理薄弱单位的锅炉水垢问题。以下是几种常见的炉型:
(1)水火管锅炉
水火管锅炉就是水火管锅壳锅炉(也称DZ型锅炉),它结构紧凑、安装简单,是我国广大锅炉工作者数十年共同研究开发的结果。近40年来,水火管锅壳锅炉一直是我国工业维德锅炉中数量最多的炉型,约占我国工业维德锅炉的一半。这已经成为我国工业维德锅炉发展的重要特征。
我国是以燃煤为主的国家,为便于煤炭燃烧,DZ型锅炉在锅壳两侧及后部装设水冷壁,即将带有水冷壁的炉膛置于锅壳之外,遂形成“水火管锅壳锅炉”。这样也便于向较大容量发展,同时由于高效传热元件——螺纹烟管的应用, DZ型锅炉容量已达到40t/h,压力可达1.6MPa 。这种炉型的受热面管有火管、水冷壁管(如图1-1所示),省煤器采用耐腐蚀的铸铁省煤器。

1-火管   2-八字型水冷壁管   3-水冷壁管
图1-1  DZ型锅炉
水火管锅炉锅筒直径大、限制了容量的发展。在运行中也暴露出一些缺陷,事故率较高:火焰直接烧锅筒,锅筒鼓包;因烟管水平布置,对锅水含氧量较为敏感,烟管腐蚀;热胀冷缩程度不同,管板裂纹;角板撑开裂;螺纹烟管的积灰等。 
经不断完善,已有多种改进型。主要有以下变动:取消小烟室、湿背改干背、取消水冷壁管间的鳍片、水冷壁管进入锅筒由斜向改为径向、改进角板撑、八字型水冷壁管遮挡锅筒使锅筒底部不直接受火焰加热、螺纹烟管、单回程布置烟管、拱形管板、偏置锅筒等。
(2)水管锅炉 
水管锅炉的容量和压力都限制较少,有很大的想象空间,而且便于布置成各种形式,水循环也比较好。水管锅炉水汽系统主要包括锅筒、集箱、水冷壁、对流管束、省煤器、过热器等部件。
目前国内生产的10 t/h~20 t/h的工业水管锅炉,大多数为双锅筒横置式(见图1-2)或双锅筒纵置式锅炉,给水温度60℃~105℃。在这种锅炉中,水冷壁及锅炉对流受热面管束都是蒸发受热面,如有过热器,则布置在第一管束之后。

1-煤斗 2-炉排 3-风室 4-老鹰铁 5-检查孔 6-空气预热器 7-下锅筒
8-旁通烟道门 9-省煤器 10-上锅筒 11-对流管 12-水冷壁
图1-2  SHL20-13 锅炉 
近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术——循环流化床(CFB)锅炉,具有强化传热、燃烧效率高、燃料适应性广和排放污染物少等特点,这种炉型在 10 t/h 以上的燃煤工业维德锅炉中也已得到积极发展应用。但循环流化床锅炉的受热面磨损问题非常突出。

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