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新型节能锅炉基础知识及锅炉工作原理详解

发表于:2019-09-11 来源:节能环保锅炉厂家

导读:水管锅炉的本体由较小直径的锅筒和管子组成受力条件好且受热面和炉膛的布置方便传热性能好热效率较高钢材消耗率较低在结构上可适用于大容量和高参数的锅炉但对水质和运行要求较高。这种锅炉的优点是结构紧凑占地面积和高度小安装和运输方便热效率高。...

             
 锅炉型号  

 
  1、 新型节能锅炉锅炉型号 中国工业锅炉型号按机械部部标 JB 1626——81的规定进行编制。 工业锅炉产品型号由三部分组成各部分短横线相连。 第一部分分三段分别表示锅炉型号用汉语拼音字母代号、燃烧方式用汉语拼音字母代号和蒸发量用阿拉伯数字表示单位为 t / h 热水火炉为供热量单位为 MW余热锅炉以受热面表示单位为 m2 。 快装式水管锅炉在型号第一部分用 K快代替锅筒数量代号。快装纵横锅筒式锅炉用 KZ 快纵代号快装强制循环锅炉用 KQ快强代号。 第二部分表示工质参数对工业蒸汽锅炉分额定蒸汽压力和额定蒸汽温度两段中间以斜线相隔常用单位分别为 MPa和 ℃、 蒸汽温度为饱和温度时型号第二部分无斜线和第二段。对热水锅炉第二部分由三段组成分别为额定压力、出水温度和进水温度段与段之间用斜线隔开。 第三部分表示燃料种类及设计次序共两段第一段表示燃料种类用汉语拼音字母代号第二段表示设计次序用阿拉伯数字表示原型设计无第二段。 

   2、电站锅炉型号 电站锅炉型号也由三部分组成。第一部分表示锅炉制造厂代号第二部分表示锅炉参数第三部分表示设计燃料代号及设计次序。 锅炉的结构之一工业锅炉的结构 工业结构按基本结构的型式来分可为火管锅炉和水管炉两种。火管锅炉的外形为一金属筒体具有结构紧凑整体性好给水品质可较低运行较方便等优点。但因其为筒壳结构受力条件差能承受的压力和本体尺寸受较大限制只能制成低参数小容量锅炉且因烟气纵向冲刷壁面传热效果较差故热效率较低金属消耗率也较高另外因其炉膛尺寸小内置燃烧装置的操作和维护不便因而难于燃用低质料。 水管锅炉的本体由较小直径的锅筒和管子组成受力条件好且受热面和炉膛的布置方便传热性能好热效率较高钢材消耗率较低在结构上可适用于大容量和高参数的锅炉但对水质和运行要求较高。 除以上两种基本型式的锅炉外还有一种由水管和火管组合而成的混合型锅炉即水火管锅炉。这种锅炉具有水管和火管两种锅炉的优点尤其是水管构成外置炉膛时结构简单操作方便容量可较火管式有所扩大且整体性好。但是也无法完全避免两者的缺点如对水质的要求就较高与水管锅炉相近。火管锅炉由于容量小整体性好因而总是制成快装整装式锅炉目前广泛用于燃油燃气。水管锅炉宜制成较大容量的锅炉但也有制成快装整装式小容量新型节能锅炉的。水火管锅炉的容量范围较大但均制成快装整装或迭装广泛用于燃煤目前在中国工业锅炉中这种锅炉占数量上的大多数。  

  第一节火管锅炉结构 在火管锅炉中烟气在火筒俗称炉胆和烟管中流动以辐射和对流方式将热量传递给工质使之受热形成蒸汽。容纳水和蒸汽并兼作锅炉外壳的筒形受压容器称为锅壳。锅炉受热面-----火筒和烟管即布置在锅壳之中。燃烧装置布置在火筒之中并以火筒为炉膛的燃烧方式称为内燃反之燃烧装置布置在锅壳之外者则称为外燃。 火管锅炉按照其布置方式可分为卧式和立式两种前者的锅壳纵向中心线平行于地面后者的锅壳纵向中心线则垂直于地面。卧式火管锅炉又可分为单火筒炉胆锅炉也称康尼许锅炉双火筒炉胆锅炉亦称兰开夏锅炉烟管锅炉外燃锅炉和烟火管锅炉内燃锅炉。立式火管锅炉可分为立式横烟管锅炉和立式竖烟管锅炉两种。过去曾广泛使用的考克兰锅炉就属于前者。由于这种纯火管立式锅炉结构复杂受热面布置受限制热效率过低故我国已不再制造。一种取消此种锅炉中的烟管增设水管而形成的立式水火管组合锅炉在中国得到了广泛的采用并获得了很大的发展。现在这种立式水火管组合锅炉已有多种型式包括立式大横水管锅炉立式小横水管锅炉立式直水管锅炉和立式弯水管锅炉。 上述各类锅炉中现在已不再生产的还有立式横水管锅炉而单火管锅炉和双火筒则广泛用于燃油燃气。 

   一、外燃烟管锅炉 外燃烟管锅炉是一种卧式火管锅炉。这种锅炉的锅壳中布置有众多的烟管但没有火筒 。烟管沉浸在锅壳的水空间内。锅壳高架燃烧装置安置在锅壳之下。在炉排的周围砌筑炉墙形成外置炉膛。燃烧后的生成的烟气在炉膛中从前向后流动冲刷锅壳外壁在炉膛的后端向上折入烟管中然后在烟管内自后胶向前流动直至前烟箱再从烟箱上面的烟囱排出。烟气在锅炉内先自前向后再从后向前各流动一次称为两回程。但有些外燃烟管锅炉也有三回程的。烟管通常用无缝钢管制成。这种锅炉的优点在于采用了外燃方式易于增减炉排面积和炉膛容积故燃料的适用范围较广燃烧操作也较方便。其缺点在于锅炉整体性差炉墙需现场砌筑无法实现快装炉墙内表面不敷设辐射受热面这非但使炉墙得不到冷却而不得不使用重型炉墙而且还因缺少高效的辐射受热面而使整台锅炉的传热效率降低。这些缺点导致锅炉占地面积大安装费用高装移不便等一系列问题。现在这种锅炉已很少生产而为水火管锅炉所取代。  
 
二、卧式内燃烟火锅炉 这种锅炉是目前制造最多可用于烧煤但更适合于燃油和燃气。在卧式烟火管锅炉的锅壳内偏心地布置有一具有有弹性的波形火筒在锅壳的左右侧及火筒的上部都布置有烟管。火筒和烟管均浸没在锅壳的水空间内。燃烧装置、链条炉排安置在火筒之中。烟气的第一回程是从前向后冲刷火筒第二回程是经两侧的烟管从后向前流至前烟箱第三回程从前烟箱经上部烟管自前向后流入锅炉后部然后由引风机排出。这种内燃锅炉不需外砌炉膛整体性和密封性极好都采用快装安装费用少占地面积小。但煤种适用范围较小。另外这种锅炉还有一些与烟管本身有关的缺点烟管一般采用胀接此时如胀接工艺不恰当就容易汇漏烟管的间距小清洗水垢比较困难因而对水质的要求就较高 烟管水平布置易积灰且烟气在管内为纵向冲刷因而传热效率低大量使用烟管不仅使锅炉的金属耗量大增而且还使锅炉的通风阻力增大特别是当烟管中烟速较高时。燃油燃气的卧式内燃烟火管锅炉因充分利用了燃油和燃气的优越性不用引风机节省了投资和电耗。最大限度地发挥了内燃炉的优点避免了其缺点。达到了结构和布置上的紧凑快装及运行上的高效清洁安全可行和自动化。因此随着国内外交流的不断增强这种锅炉近年来在中国流行得相当快。 
   
三、立式小横水管火管锅炉 这种锅炉简称立式横水管锅炉。锅炉本体是由锅壳炉胆横水管冲天管等主要受压元件所组成。横水管也有采用斜布置以利水循环。这类立式火管锅炉为内燃式。由于炉胆容积较小水冷程度较大燃料不易燃烧充分受热面积较小排烟温度高因此这类锅炉的热效率低消烟除尘也较差。锅炉的容量小参数低。 
 
 四、立式直水管火管锅炉 简称立式直水管锅炉。这是前些时期发展起来的立式水管锅炉。锅壳分为上下两个独立的部分各垂直水管的上下两端分别与锅壳的这两部分相连接。这种锅炉相对于前一种立式锅炉的优越性在于水循环有所改善上下管板不受炉膛的高温辐射不地因产生水垢而使管板过热管中的水垢也较易消除受热面可布置较多结构紧凑安装维修较方便。但仍有如下缺点锅炉热次序仍不高钢耗也较大。而且管束中的积灰不易消除。    五、立式弯水管锅炉 它是近期来在改革旧式锅炉的基础上发展起来的一种立式火管锅炉。炉胆内布置有水冷管其两端分别连接于炉胆侧壁和炉胆顶球面壁。这些水管与炉胆内壁构成了锅炉的辐射受热面。在锅壳外壁上安装有一圈呈交错排列的耳形管在耳形管排的外面罩以绝热的环形烟箱形成锅炉的对流蒸发受热面。炉排置于炉胆的底部。燃料在炉排上燃烧后所生成的高温烟气流经炉膛中的弯水管从炉膛上部的喉管流出分左右两路进入耳形对流管束区沿锅壳外壁各绕流半圈横向冲刷锅壳外烟箱中的耳管及相应的锅壳外壁。最后烟气经烟囱排入大气。这种锅炉由于其在炉胆内和锅壳都安装了水管从而增大了辐射受热面和对流受热面排烟温度较低锅炉效率较高结构上也考虑了清灰的方便但对锅炉给水的要求较高。这种锅炉是我国目前应用很广的一种立式锅炉。 
   
第二节 水火管锅炉结构 水火管锅炉一般是指由卧式外燃烟管锅炉在锅壳下部加装水冷壁而成的一种卧式外燃烟水管锅炉。这种锅炉结构紧凑整装出厂曾被专称为“快装锅炉”并以KZ的型号来表示。现在为了与水管锅炉的命名相一致已有开始改为DZ型号的。在中国快装锅炉原初是为了取代兰开夏考克兰等老式锅炉的现在已成了中国工业锅炉生产中最主要的品种。燃烧设备一般采用链条炉排但也有采用往复炉排的个别采用振动炉排在小容量锅炉中也采用固定炉排。烟气流程为烟气从炉膛向后流出后先向上流入第一烟管束从后向前流至前烟管然后由前烟箱折流入第二烟管束从前向后流至省煤器最后由引风机引出。 这种锅炉的优点是结构紧凑占地面积和高度小安装和运输方便热效率高。其缺点主要是锅壳下部直接受炉膛高温辐射对水质要求高。  
   
第三节 水管锅炉结构 水管锅炉的显著特点是汽水在管内流动烟气在管外冲刷流动。与火管锅炉相比它在结构上没有大直径的锅壳并以富有弹性的弯水管取代刚性较大的直烟管这不仅可节约金属而且更为增大容量和提高蒸汽参数创造了条件。采用外燃方式可不受锅壳的限制燃烧的规模和燃料的适应范围可以扩大。从抟热学的观点来看可以采用高效的传热方式适当增大辐射受热面组织烟气对水管受热面的横向冲刷必要时还可将管子交错排列。同时水管受热面布置简便清垢除灰容易可以在最合适的烟温区间布置蒸汽过热器以及在尾部安置省煤器及空气预热器。当然这种锅炉对水质要求高但这对大容量高参数锅炉和现代水处理技术来说不是什么麻烦。总之对于大容量高参数锅炉来说水管锅炉具有极大的优越性而且往往是唯一的选择而对于小容量低压锅炉来说水火锅炉乃至火管锅炉则保持很大的优势。 水管锅炉按管子的布置方位可以分为横水管锅炉和竖水管锅炉按照管子的形状又可分为直水管锅炉和弯水管锅炉。横水管锅炉中水管呈水平或微斜布置对水循环很不利而直水管锅炉中水管挺直刚性大而缺乏弹性对缓解热应力和制造应力不利。但直水管用于横水管锅炉中时各直水管用整集箱或波形分集箱相连集箱上各相连管端的对壁的相当位置上开有手孔可用以清洗管内水垢。不过因为整集箱尺寸大形状不利于承压承压能力差波形分集箱和手孔的制造比较麻烦维修工作量大金属耗量大故现已为具有少量锅筒的竖弯水管所代替。竖弯水管锅炉按照锅筒的数量可分为单锅筒和双锅筒按照锅筒的布置方向可分为纵置式和横置式两种。  

一、单锅筒纵置式锅炉 最常使用的一种单锅筒纵置式锅炉是“A”字型锅炉。锅筒位于炉膛的中央上部沿锅炉炉排的纵向中心线布置下面左右两侧各有一个纵置大直径集箱左右两组对流管束在上部与锅筒相连下部则分别与左右两侧集箱相连。这种锅炉本体的型式最适用于烟气作二回程流动故常用于抛煤机倒转链条炉排的燃烧但也可采用其他燃烧装置。烟气在炉膛在自后向前流动流至前墙附近时分左右两股经两侧的狭长烟窗进入对流管束然后由前向后流动横向冲刷管束。蒸汽过热器布置在右侧前半部对流管束烟道中成为第二回程对流受热面的一部分。烟气流至锅炉后部后左右两股分别向上汇合于锅炉顶部然后转弯向下依次流过铸铁省煤器和空气预热器经除尘器后由引风机抽出排入烟囱。型锅炉的突出优点有结构紧凑对称容易制成快装金属耗量小。其缺点是锅炉管束布置受结构限制其制造和维修也较麻烦。 

二、单锅筒横置式锅炉 这种单筒锅炉的结构特点在于其锅炉管束不是直接由上部锅筒和下部大直径集箱连成而是采用组合式。即先在较小直径的上下两集箱之间安装上数排管子构成一个组件然后将若干组件的上集箱沿锅筒长度与锅筒垂直连接各组件的下集箱则通过连接管与一个在锅筒下方、并与之平行的汇合集箱垂直地相连汇合信木箱则通过若干下降管与锅筒相连。锅炉采用链条炉排及组合长后拱燃用劣质烟煤。这种锅炉金属耗量较小但占面积较大且锅炉管束水循环阻力大清洗不便因而对水质要求高。 
 
三、双锅筒纵置式锅炉 在这种锅炉中上下平行布置的两个锅筒之间装置着锅炉管束。两个锅筒的纵向中心线与锅炉的纵向中心线相平行。根据锅炉管束相对于炉膛的布置位置的不同双锅筒纵置式锅炉又可以分为锅炉管束旁置即所谓“”字形锅炉和锅炉管束后置即所“”字形锅炉。锅炉的燃烧设备多采用抛煤机手摇炉排链条炉排或振动炉排近年来广泛用于沸腾炉。这种锅炉的结构特点为烟气横向冲刷管束传热好紧凑对称宜用于整装或迭装。  
 
四、双锅筒横置式锅炉 双锅筒横式锅炉在较大的工业新型节能锅炉中使用最广。上下锅筒及其间的管束被横向悬置在炉膛之后。燃烧所生成的烟气从炉膛后部上方烟窗流出经凝渣管后进入管束中的过热器烟道。然后向下从管束下部对管束作前后三次曲折向上冲刷绕行。再从上部出口窗向后流至尾部烟道依次流过省煤器和空气预热器后排出锅炉。这种锅炉已具有中大型锅炉的特点燃烧设备机械化程度高受热面积高效齐全锅炉效率高但锅炉整体性差构架和炉墙复杂。金属耗量较大。  


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