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第五章供热锅炉第五章供热锅炉第一节锅炉型式的发展简况第一节锅炉型式的发展简况v锅炉从开始应用至今已有两百年的历史。自锅炉从开始应用至今已有两百年的历史。自1818世纪末叶出现圆筒形锅炉以来,随着生产世纪末叶出现圆筒形锅炉以来,随着生产发展的需要,工业锅炉由简单到复杂,由低发展的需要,工业锅炉由简单到复杂,由低级到高级,从单一产品发展到系列化产品,级到高级,从单一产品发展到系列化产品,锅炉技术得到了迅速的发展。锅炉技术得到了迅速的发展。v纵观锅炉的发展史,锅炉的型式和结构基本纵观锅炉的发展史,锅炉的型式和结构基本上是循着上是循着火管锅炉火管锅炉和和水管锅炉水管锅炉两个方向发展两个方向发展的。的。火管锅炉发展简图火管锅炉发展简图火管锅炉火管锅炉圆筒锅炉圆筒锅炉单火筒锅炉单火筒锅炉双火筒炉双火筒炉火管火管-水管锅炉水管锅炉立式火管锅炉立式火管锅炉锅炉发展的两个方向锅炉发展的两个方向 锅壳锅炉(也称烟管锅炉锅壳锅炉(也称烟管锅炉)方向方向:v在圆筒形锅炉的基础上,在锅筒内部增加受热面积,在圆筒形锅炉的基础上,在锅筒内部增加受热面积,开始是在锅筒内增加一个火筒,在火筒内燃烧燃料,开始是在锅筒内增加一个火筒,在火筒内燃烧燃料,即即单火筒锅炉单火筒锅炉;v尔后火筒增加为两个尔后火筒增加为两个,即即双火筒锅炉双火筒锅炉;v为了进一步增加锅炉的受热面,发展到由数量较多,为了进一步增加锅炉的受热面,发展到由数量较多,直径较小的直径较小的烟管组成的锅炉烟管组成的锅炉或或烟、火筒组合锅炉烟、火筒组合锅炉,锅炉的燃烧室也由锅筒内移到了锅筒外部。锅炉的燃烧室也由锅筒内移到了锅筒外部。v命名原因:命名原因:这些锅炉因为有一个尺寸较大的锅壳,所以统称锅这些锅炉因为有一个尺寸较大的锅壳,所以统称锅壳锅炉。壳锅炉。还因烟气在管中流动,又称其为火管锅炉。还因烟气在管中流动,又称其为火管锅炉。v缺点:缺点:1由于结构上的限制,锅壳锅炉锅筒直径大,既不由于结构上的限制,锅壳锅炉锅筒直径大,既不宜提高汽压,也使蒸发量受到了限制,耗钢量也大。宜提高汽压,也使蒸发量受到了限制,耗钢量也大。2烟气纵向冲刷受热面,传热效果差,热效率低。烟气纵向冲刷受热面,传热效果差,热效率低。v优点:优点:具有结构简单,水质要求低,运行操作水平要求较具有结构简单,水质要求低,运行操作水平要求较低等优点,有些结构仍被小容量锅炉所采用。低等优点,有些结构仍被小容量锅炉所采用。水管锅炉方向:水管锅炉方向:v随着工业生产的发展,工业用汽的参数、容量增大,随着工业生产的发展,工业用汽的参数、容量增大,火管锅炉已不能满足生产发展的需要。于是锅炉开火管锅炉已不能满足生产发展的需要。于是锅炉开始向着始向着增加锅筒外部受热面的增加锅筒外部受热面的方向发展,即水管锅方向发展,即水管锅炉的方向发展。炉的方向发展。v水管锅炉最早采用的是横式水管锅炉,因其联箱强水管锅炉最早采用的是横式水管锅炉,因其联箱强度低,联箱和手孔的制造较麻烦,金属耗量较大,度低,联箱和手孔的制造较麻烦,金属耗量较大,也不利于锅炉的水循环。因此,这种锅炉目前已不也不利于锅炉的水循环。因此,这种锅炉目前已不再采用。再采用。v之后,为增加受热面,出现了之后,为增加受热面,出现了多锅筒锅炉多锅筒锅炉。随着传。随着传热学的发展,人们把注意力集中到热学的发展,人们把注意力集中到增大炉内辐射受增大炉内辐射受热面而减少对流受热面,以及减少耗钢量热面而减少对流受热面,以及减少耗钢量方面。方面。v最后演变成目前采用最多的双锅筒式和单锅筒式水最后演变成目前采用最多的双锅筒式和单锅筒式水管锅炉。管锅炉。v并且为了最大限度地利用热能,增设了蒸汽过热器、并且为了最大限度地利用热能,增设了蒸汽过热器、省煤器和空气预热器等受热面,使锅炉向日趋完善省煤器和空气预热器等受热面,使锅炉向日趋完善的方向发展。的方向发展。v由于热水采暖系统的发展,直接用于生产热水的热由于热水采暖系统的发展,直接用于生产热水的热水锅炉近些年来得到较快的发展,有些热水锅炉采水锅炉近些年来得到较快的发展,有些热水锅炉采用带有锅筒的结构,另一种取消锅筒的管架式热水用带有锅筒的结构,另一种取消锅筒的管架式热水锅炉近年来也有一定的发展。此外,为了利用生产锅炉近年来也有一定的发展。此外,为了利用生产过程中的余热,废热锅炉的应用也受到普遍的重视。过程中的余热,废热锅炉的应用也受到普遍的重视。v随着现代工业的发展和科学技术的不断进步,工业随着现代工业的发展和科学技术的不断进步,工业锅炉正趋向于锅炉正趋向于简化结构简化结构,降低金属耗量降低金属耗量,扩大燃料扩大燃料的适应范围,提高锅炉的热效率,进一步提高设备的适应范围,提高锅炉的热效率,进一步提高设备的机械化和微机自动控制水平的方向的机械化和微机自动控制水平的方向发展。发展。第二节烟管锅炉第二节烟管锅炉v锅壳锅炉有一个尺寸较大的锅壳,锅壳内布置有受锅壳锅炉有一个尺寸较大的锅壳,锅壳内布置有受热面,锅壳立放的称立式,横放的称为卧式。热面,锅壳立放的称立式,横放的称为卧式。v燃烧装置设在锅壳内的称内燃,设在锅壳外部,仅燃烧装置设在锅壳内的称内燃,设在锅壳外部,仅有烟气流经锅壳内部的称外燃。有烟气流经锅壳内部的称外燃。v锅壳锅炉的受热面可以布置在锅壳内,也可以锅壳锅壳锅炉的受热面可以布置在锅壳内,也可以锅壳内外都布置受热面。受热面又分为火管(或烟管)内外都布置受热面。受热面又分为火管(或烟管)及水管两种,凡烟气在管内流动,管外为水的称为及水管两种,凡烟气在管内流动,管外为水的称为火管,管内流水而管外走烟气的称为水管。火管,管内流水而管外走烟气的称为水管。v无论水管还是火管,其受热面计算都以烟侧为准计无论水管还是火管,其受热面计算都以烟侧为准计算。也有锅炉是水、火管锅炉。算。也有锅炉是水、火管锅炉。v目前国内生产的卧式锅壳锅炉有烟管锅目前国内生产的卧式锅壳锅炉有烟管锅炉(外燃锅炉)和烟火管锅炉(内燃锅炉(外燃锅炉)和烟火管锅炉(内燃锅炉)。炉)。v立式锅壳锅炉又有立式直水管锅炉和立立式锅壳锅炉又有立式直水管锅炉和立式弯水管锅炉式弯水管锅炉。一、卧式锅壳锅炉一、卧式锅壳锅炉 1 1、外燃烟管锅炉、外燃烟管锅炉v外燃烟管锅炉没有火管,燃烧在锅筒外进行。外燃烟管锅炉没有火管,燃烧在锅筒外进行。v这种锅炉与原始的纯火管锅炉不同之处是锅炉这种锅炉与原始的纯火管锅炉不同之处是锅炉没有火筒,煤在锅管外部的炉排上进行燃烧,没有火筒,煤在锅管外部的炉排上进行燃烧,燃烧后的烟气冲刷锅筒外壁后,折入烟管流至燃烧后的烟气冲刷锅筒外壁后,折入烟管流至前烟箱,再由烟箱上面的烟囱排出。前烟箱,再由烟箱上面的烟囱排出。v烟管一般是烟管一般是575776mm76mm的钢管。的钢管。v这种锅炉的优点是炉排在锅筒外部,炉这种锅炉的优点是炉排在锅筒外部,炉排面积和炉膛容积可视燃烧的需要而作排面积和炉膛容积可视燃烧的需要而作适当增减,燃用燃料较广。适当增减,燃用燃料较广。v缺点是锅筒底部受高温辐射,如果水质缺点是锅筒底部受高温辐射,如果水质差,易使锅筒底部积水垢而过热变形,差,易使锅筒底部积水垢而过热变形,且燃烧热效率较低,目前这种锅炉已很且燃烧热效率较低,目前这种锅炉已很少生产。少生产。2 2、内燃烟火管锅炉内燃烟火管锅炉v这种锅炉是生产最多、应用最广的卧式这种锅炉是生产最多、应用最广的卧式火管锅炉。火管锅炉。v该种锅炉结构紧凑、体积小、重量轻、该种锅炉结构紧凑、体积小、重量轻、产汽快且运行可靠。锅炉容量为产汽快且运行可靠。锅炉容量为0.50.520t/h20t/h,蒸汽压力在,蒸汽压力在0.70.72.5MPa2.5MPa。二、立式锅壳锅炉v 锅筒竖立于地面设置的锅炉称为立式火锅筒竖立于地面设置的锅炉称为立式火管锅炉,又称立式锅壳锅炉。管锅炉,又称立式锅壳锅炉。v这种内燃式锅炉缺点是炉膛容积小,热这种内燃式锅炉缺点是炉膛容积小,热效率低,金属耗量大。效率低,金属耗量大。v优点是它结构简单,占地面积小,安装优点是它结构简单,占地面积小,安装和移动方便及操作也简单。和移动方便及操作也简单。v因此,在临时工地、小型建筑、生活和因此,在临时工地、小型建筑、生活和采暖用热不多且蒸汽压力较低的场合,采暖用热不多且蒸汽压力较低的场合,还有所应用。还有所应用。立式立式弯水管弯水管锅壳锅炉锅壳锅炉v它是由锅壳、炉胆、弯水管等主要受压元件组成。它是由锅壳、炉胆、弯水管等主要受压元件组成。v燃料在炉排上燃烧后,加热了作为辐射受热面的炉燃料在炉排上燃烧后,加热了作为辐射受热面的炉胆和炉胆管区的弯水管。烟气由炉胆后上方的喉口胆和炉胆管区的弯水管。烟气由炉胆后上方的喉口进入外管区,分左右两路在锅壳外壁各绕半圈,横进入外管区,分左右两路在锅壳外壁各绕半圈,横向冲刷锅壳外烟箱中的弯水管,然后在锅炉前面烟向冲刷锅壳外烟箱中的弯水管,然后在锅炉前面烟箱汇合,经烟囱排入大气。箱汇合,经烟囱排入大气。v 由于在炉膛内和锅壳外增设了弯水管作为辐射和对由于在炉膛内和锅壳外增设了弯水管作为辐射和对流受热面,排烟温度可降低到流受热面,排烟温度可降低到250250左右,锅炉效率左右,锅炉效率在在6060左右。左右。立式直水管锅壳锅炉立式直水管锅壳锅炉v该锅炉主要由锅壳、炉胆、上管板、下管板及直水该锅炉主要由锅壳、炉胆、上管板、下管板及直水管组成。管组成。v燃烧室在炉胆内部,炉排采用蜂窝式。煤在炉排上燃烧室在炉胆内部,炉排采用蜂窝式。煤在炉排上燃烧后生成的烟气从炉胆侧上方的喉管进入上、下燃烧后生成的烟气从炉胆侧上方的喉管进入上、下管板间的直水管管束空间。水管管束中间有大口径管板间的直水管管束空间。水管管束中间有大口径的下降管,并装有隔火板,使烟气绕下降管回旋一的下降管,并装有隔火板,使烟气绕下降管回旋一周,横向冲刷直水管后进入烟箱,由烟囱排入大气。周,横向冲刷直水管后进入烟箱,由烟囱排入大气。这种锅炉水循环合理,蒸汽空间大,热效率达这种锅炉水循环合理,蒸汽空间大,热效率达7070,其蒸汽压为其蒸汽压为0.7MPa0.7MPa,蒸发量为,蒸发量为0.50.51t/h1t/h1-下炉排下炉排2-下炉门下炉门3-水冷炉排水冷炉排4-上炉门上炉门5-第一烟管管束第一烟管管束6-前烟箱前烟箱7-第二烟管管束第二烟管管束8-烟囱烟囱9-后上烟箱后上烟箱10-后下烟箱后下烟箱立式烟管锅炉立式烟管锅炉特点特点:1.结构紧凑,占地小。结构紧凑,占地小。2.受热面布置合理,效受热面布置合理,效率率60;3.水循环组织好。水循环组织好。4.炉膛内置,只适宜燃炉膛内置,只适宜燃用好煤。用好煤。试问双层炉排炉为什么能消试问双层炉排炉为什么能消烟除尘?烟除尘?图为一配置双层炉排手烧炉图为一配置双层炉排手烧炉的立式横烟管锅炉。的立式横烟管锅炉。辐射受热面:水冷炉排管和辐射受热面:水冷炉排管和炉胆内壁的一部分。炉胆内壁的一部分。主要对流受热面:烟管。主要对流受热面:烟管。煤由工人通过上炉门加在水煤由工人通过上炉门加在水冷炉排上冷炉排上,在上、下炉排上在上、下炉排上燃烧后生成的烟气燃烧后生成的烟气,经炉膛经炉膛出口进入后下烟箱出口进入后下烟箱,而后纵而后纵向冲刷流经第一、二水平烟向冲刷流经第一、二水平烟管管束,最后汇集于后烟箱管管束,最后汇集于后烟箱再经烟囱排入大气。再经烟囱排入大气。第三节第三节卧式水火管锅炉卧式水火管锅炉v卧式水火管锅炉是水管与火管组合在一卧式水火管锅炉是水管与火管组合在一起的卧式外燃锅炉。起的卧式外燃锅炉。v这种锅炉是这种锅炉是20世纪世纪60年代在卧式外燃回年代在卧式外燃回水管锅炉基础上发展起来的一种整装锅水管锅炉基础上发展起来的一种整装锅炉。目前在小型燃煤锅炉使用中占有较炉。目前在小型燃煤锅炉使用中占有较大比例。大比例。v 锅炉的燃烧室在锅筒外侧,锅筒内部布置有锅炉的燃烧室在锅筒外侧,锅筒内部布置有两束烟管两束烟管。锅筒两侧设有。锅筒两侧设有光管水冷壁光管水冷壁,上下,上下分别接于锅筒和集箱,组成锅炉的辐射受热分别接于锅筒和集箱,组成锅炉的辐射受热面。并且在锅筒的前后各有一根绝热的大口面。并且在锅筒的前后各有一根绝热的大口径管(一般为径管(一般为1336mm)接到左右集箱作)接到左右集箱作为锅炉下降管。在锅筒的后管板上引出一排为锅炉下降管。在锅筒的后管板上引出一排上端用大圆弧弯成直角的无缝钢管(后棚管)上端用大圆弧弯成直角的无缝钢管(后棚管),下端与横集箱相接,该集箱再通过大口径,下端与横集箱相接,该集箱再通过大口径无缝钢管分别与水冷壁两侧集箱连接。如此无缝钢管分别与水冷壁两侧集箱连接。如此后棚管及锅筒内的火管组成锅炉的对流受热后棚管及锅筒内的火管组成锅炉的对流受热面。面。v炉内的前、后拱,两侧水冷壁,锅筒下部外炉内的前、后拱,两侧水冷壁,锅筒下部外壁及炉排构成燃烧室。煤在炉排上燃烧后,壁及炉排构成燃烧室。煤在炉排上燃烧后,烟气被引入后棚管围成的后燃室,折入第一烟气被引入后棚管围成的后燃室,折入第一束火管由后向前流动,到前烟箱转束火管由后向前流动,到前烟箱转,再折入,再折入第二束火管由前向后流动,纵向冲刷换热,第二束火管由前向后流动,纵向冲刷换热,经省煤器及除尘器由引风机送入烟囱排人大经省煤器及除尘器由引风机送入烟囱排人大气。气。v这种锅炉的锅筒及各受热面都支承在钢这种锅炉的锅筒及各受热面都支承在钢板焊成的底座上,炉排支架及通风装置板焊成的底座上,炉排支架及通风装置全部在支座结构中形成。锅炉的墙壁采全部在支座结构中形成。锅炉的墙壁采用蛭石砖绝热,外加薄铁皮,形成一整用蛭石砖绝热,外加薄铁皮,形成一整体锅炉。因此,又称这种锅炉为卧式快体锅炉。因此,又称这种锅炉为卧式快装锅炉装锅炉。v快装锅炉结构紧凑,运输方便,安装简快装锅炉结构紧凑,运输方便,安装简单。相对其他烟火管锅炉,由于炉膛内单。相对其他烟火管锅炉,由于炉膛内可根据情况布置各种拱墙,炉内燃烧较可根据情况布置各种拱墙,炉内燃烧较好。同时由于炉内烟气流速较高,使火好。同时由于炉内烟气流速较高,使火管传热系数提高,积灰减少。管传热系数提高,积灰减少。v尤其在尾部增设省煤器时,使排烟温度尤其在尾部增设省煤器时,使排烟温度降低,锅炉效率可达降低,锅炉效率可达75以上。以上。v缺点:但这种锅炉毕竟是烟火管式,由缺点:但这种锅炉毕竟是烟火管式,由于结构的限制,造成燃料适应性较差,于结构的限制,造成燃料适应性较差,常常出力不足。行程回路曲折多,长期常常出力不足。行程回路曲折多,长期运行后易积灰,阻力增大,使原配风机运行后易积灰,阻力增大,使原配风机抽力不够,造成正压燃烧,向锅炉房内抽力不够,造成正压燃烧,向锅炉房内冒黑烟及飞灰。冒黑烟及飞灰。第四节水管锅炉第四节水管锅炉 与火管锅炉相比,水管锅炉优点:与火管锅炉相比,水管锅炉优点:v由于在结构上没有特大直径的锅筒,富有弹性的弯由于在结构上没有特大直径的锅筒,富有弹性的弯水管代替了直的烟管,金属耗量大大降低,并且布水管代替了直的烟管,金属耗量大大降低,并且布置上可使烟气在管外横向流动,增强了传热效果,置上可使烟气在管外横向流动,增强了传热效果,使锅炉的蒸发量和效率明显地提高。使锅炉的蒸发量和效率明显地提高。v此外,由水管构成的受热面布置简便,水循环合理,此外,由水管构成的受热面布置简便,水循环合理,可以根据燃料特性组织炉内的燃烧,提高锅炉对燃可以根据燃料特性组织炉内的燃烧,提高锅炉对燃料的适应性。料的适应性。v因此,水管锅炉得到了广泛的应用因此,水管锅炉得到了广泛的应用。水管锅炉分类:水管锅炉分类:v按锅筒数目有按锅筒数目有单锅筒、双锅筒单锅筒、双锅筒之分。工之分。工业锅炉业锅炉多采用双锅筒多采用双锅筒水管锅炉,也有采水管锅炉,也有采用单锅筒的,但其对流管束布置困难,用单锅筒的,但其对流管束布置困难,安装与检修也不方便。安装与检修也不方便。v按锅筒放置的方式,锅炉可分为按锅筒放置的方式,锅炉可分为纵置式纵置式和和横置式横置式锅炉。锅炉。目前国内常用的典型水管锅炉有以下几目前国内常用的典型水管锅炉有以下几种:种:v一、双锅筒横置式锅炉一、双锅筒横置式锅炉v两个锅筒横置于炉膛后部两个锅筒横置于炉膛后部,或上锅筒在,或上锅筒在炉膛中间,下锅筒在炉膛后部,多数为炉膛中间,下锅筒在炉膛后部,多数为容量大于容量大于6t/h的锅炉所采用。的锅炉所采用。v二、双锅筒纵置式锅炉二、双锅筒纵置式锅炉D型锅炉型锅炉v锅炉的上、下两锅筒可置于炉膛一侧或置于锅炉的上、下两锅筒可置于炉膛一侧或置于炉膛中间。炉膛中间。v上、下锅筒之间由许多成排且两端胀接于锅上、下锅筒之间由许多成排且两端胀接于锅筒的弯水管连接。筒的弯水管连接。v正面看,炉膛与锅筒管束各居一侧,在炉膛正面看,炉膛与锅筒管束各居一侧,在炉膛内壁各面均布有水冷壁,内壁各面均布有水冷壁,其中一侧水冷壁直其中一侧水冷壁直接接入上锅筒,覆盖炉顶,如字母接接入上锅筒,覆盖炉顶,如字母D形形。因。因此,又称之为此,又称之为D型锅炉。型锅炉。v为适应贫煤燃烧,在炉膛后部布置低而长的为适应贫煤燃烧,在炉膛后部布置低而长的后拱,炉膛烟气由后拱上部进入燃尽室。燃后拱,炉膛烟气由后拱上部进入燃尽室。燃尽室左侧墙上开有烟窗,烟气由此进入对流尽室左侧墙上开有烟窗,烟气由此进入对流管束烟道。在对流管束烟道中设置一纵向隔管束烟道。在对流管束烟道中设置一纵向隔墙,进入的烟气由后向前流动,横向冲刷对墙,进入的烟气由后向前流动,横向冲刷对流管束。烟气流到炉前再向后折转流管束。烟气流到炉前再向后折转180,冲冲刷靠外墙部分的对流管束,从前向后流动,刷靠外墙部分的对流管束,从前向后流动,然后经省煤器,由引风机送入烟囱而排入大然后经省煤器,由引风机送入烟囱而排入大气。气。v该锅炉结构紧凑、体积小,炉内布置有较长该锅炉结构紧凑、体积小,炉内布置有较长的前、后拱,燃烧条件较好,煤种适应性强。的前、后拱,燃烧条件较好,煤种适应性强。且设有燃尽室,可促使飞灰的燃尽和沉降。且设有燃尽室,可促使飞灰的燃尽和沉降。v该炉的缺点是观火、拨火只能一侧操作。该炉的缺点是观火、拨火只能一侧操作。双锅筒纵置式水管锅炉(双锅筒纵置式水管锅炉(D型锅炉)型锅炉)SHS20-2.5/400-A型(型(D型锅炉)型锅炉)SHF4-1.3-S型(型(D型锅炉)型锅炉)v O型锅炉型锅炉v这是一种双锅筒纵置于炉膛中间的典型锅炉。这是一种双锅筒纵置于炉膛中间的典型锅炉。v正面看锅炉本体,正面看锅炉本体,上、下锅筒间的对流管束上、下锅筒间的对流管束与上、下锅筒呈与上、下锅筒呈O形形,有时又称此种锅炉为,有时又称此种锅炉为O型锅炉。型锅炉。v锅炉上锅筒为长锅筒,下锅筒较短。前部是锅炉上锅筒为长锅筒,下锅筒较短。前部是燃烧室,四周布置水冷壁,用以吸收炉膛辐燃烧室,四周布置水冷壁,用以吸收炉膛辐射热。在其后端上下锅筒之间布置密集的对射热。在其后端上下锅筒之间布置密集的对流管束。在炉膛与对流管束之间设置了燃尽流管束。在炉膛与对流管束之间设置了燃尽室,使烟气夹带的未燃尽的炭粒在这里进一室,使烟气夹带的未燃尽的炭粒在这里进一步燃尽。烟气经两次回程横向冲刷对流管束步燃尽。烟气经两次回程横向冲刷对流管束之后,流经铸铁省煤器、除尘器,由引风机之后,流经铸铁省煤器、除尘器,由引风机送到烟囱排出。送到烟囱排出。v该锅炉结构紧凑、外形尺寸小,高度较低,该锅炉结构紧凑、外形尺寸小,高度较低,烟气横向冲刷,传热效果较好,但对水质要烟气横向冲刷,传热效果较好,但对水质要求较高求较高。双锅筒横置式水管锅炉双锅筒横置式水管锅炉(O型锅炉)型锅炉)1上锅筒上锅筒2省煤器省煤器3对流管束对流管束4下锅筒下锅筒5空气预热器空气预热器6下降管下降管7后水冷壁下后水冷壁下集箱集箱8侧水冷壁下侧水冷壁下集箱集箱9后墙水冷壁后墙水冷壁10风仓风仓11链条炉排链条炉排12前水冷壁前水冷壁下集箱下集箱13加煤斗加煤斗图图SHL型锅炉型锅炉14炉壁炉壁15前墙水冷壁前墙水冷壁16二次风管二次风管17侧墙水冷壁侧墙水冷壁18蒸汽过热器蒸汽过热器19烟囱及防渣管烟囱及防渣管20侧水冷壁上集箱侧水冷壁上集箱v三、单锅筒纵置式锅炉三、单锅筒纵置式锅炉v单锅筒纵置式锅炉的锅筒纵向放置在锅单锅筒纵置式锅炉的锅筒纵向放置在锅炉上部中央,炉膛在其下面。炉膛两侧炉上部中央,炉膛在其下面。炉膛两侧水冷壁的外侧为对流受热面。水冷壁的外侧为对流受热面。v从正面看,两侧受热面与锅筒构成从正面看,两侧受热面与锅筒构成“人人”字,又称其为人字型或字,又称其为人字型或A型锅炉。型锅炉。v该锅炉采用链条炉排,煤随炉排进入炉该锅炉采用链条炉排,煤随炉排进入炉膛后,逐渐燃烧,达到炉排尾部时燃尽,膛后,逐渐燃烧,达到炉排尾部时燃尽,落入灰渣斗。炉膛中设置了不带水管的落入灰渣斗。炉膛中设置了不带水管的后拱。这样既加速了炉排上煤的燃尽,后拱。这样既加速了炉排上煤的燃尽,又加强了高温烟气的扰动和在炉内的停又加强了高温烟气的扰动和在炉内的停留时间,使炉膛内水冷壁能很好地受热。留时间,使炉膛内水冷壁能很好地受热。v燃烧生成的高温烟气由后拱上部进入燃尽室。燃烧生成的高温烟气由后拱上部进入燃尽室。在燃尽室的右侧开有烟窗,烟气经烟囱进入在燃尽室的右侧开有烟窗,烟气经烟囱进入左侧对流烟道,由后向前横向冲刷对流管束,左侧对流烟道,由后向前横向冲刷对流管束,在上锅筒前端的转向烟道,进入右侧的烟道,在上锅筒前端的转向烟道,进入右侧的烟道,由前向后继续横向冲刷对流管束。最后从该由前向后继续横向冲刷对流管束。最后从该对流管束尾部离开锅炉本体。对流管束尾部离开锅炉本体。v为了提高锅炉两侧对流管束中烟气的流速,为了提高锅炉两侧对流管束中烟气的流速,增强冲刷传热效果,将对流管束下联箱提高,增强冲刷传热效果,将对流管束下联箱提高,减小了烟道流通截面,达到一定的烟气流速。减小了烟道流通截面,达到一定的烟气流速。v炉膛四周均布置有水冷壁,通向前拱处水冷炉膛四周均布置有水冷壁,通向前拱处水冷壁的下降管直接由锅筒前部引出,而通向后壁的下降管直接由锅筒前部引出,而通向后墙及两侧墙水冷壁的下降管由对流管束的下墙及两侧墙水冷壁的下降管由对流管束的下联箱引出。使锅炉对流受热面与辐射受热面联箱引出。使锅炉对流受热面与辐射受热面紧凑地组合在一起。紧凑地组合在一起。v由于锅炉只采用一个锅筒,使得锅炉钢材耗由于锅炉只采用一个锅筒,使得锅炉钢材耗量小,结构较紧凑。量小,结构较紧凑。v但锅炉水容量相应较小,对负荷波动的适应但锅炉水容量相应较小,对负荷波动的适应能力较差。能力较差。单锅筒纵置式水管锅炉(单锅筒纵置式水管锅炉(A型锅炉)型锅炉)特点:钢材耗量少,结构较紧凑;水容量少,负荷波动适应能力较差特点:钢材耗量少,结构较紧凑;水容量少,负荷波动适应能力较差v锅炉受热面由锅炉受热面由锅筒(俗称气包)、锅筒(俗称气包)、锅炉管束、水冷壁、集箱锅炉管束、水冷壁、集箱组成组成v卧式布置分三种方式卧式布置分三种方式:D D型、型、A A型和型和O O型型,燃烧器水平安装,操作检修方,燃烧器水平安装,操作检修方便,宽度和高度尺寸较小,长度伸便,宽度和高度尺寸较小,长度伸缩较大,其中缩较大,其中D D型在布置过热器和尾型在布置过热器和尾部受热面时更灵活,应用范围广。部受热面时更灵活,应用范围广。思考题与习题思考题与习题v简述锅壳锅炉和水管锅炉的特点。简述锅壳锅炉和水管锅炉的特点。v水管锅炉水管锅炉D D型、型、O O 型、型、A A型布置中燃烧室与对型布置中燃烧室与对流受热面布置的相对位置有何区别?流受热面布置的相对位置有何区别?2.4热水锅炉热水锅炉v根据热水在管道内流动方式不同,有:根据热水在管道内流动方式不同,有:v自然循环热水锅炉自然循环热水锅炉水冷壁中汽水混合物的水冷壁中汽水混合物的 流动靠汽、水密度不同流动靠汽、水密度不同 而产生的压差来实现而产生的压差来实现 v机械循环热水锅炉机械循环热水锅炉水冷壁中汽水混合物水冷壁中汽水混合物 的流动靠水泵所产的流动靠水泵所产 的推力来实现的推力来实现。5.5 5.5 辅助受热面辅助受热面v锅炉炉的的辅助受热面包括:辅助受热面包括:省煤器省煤器 蒸汽过热器蒸汽过热器 空气预热器空气预热器 v 根据具体情况,按实际需要选择增设根据具体情况,按实际需要选择增设一一.蒸汽过热器蒸汽过热器 1.作用:把饱和蒸汽加热成具有一定温度的作用:把饱和蒸汽加热成具有一定温度的 过热蒸汽的装置过热蒸汽的装置.2.位置:空气预热器设在尾部烟道内位置:空气预热器设在尾部烟道内蒸汽过热器的结构如图:蒸汽过热器的结构如图:二二.省煤器省煤器1.作用:作用:a.a.预热给水温度,降低烟气温度预热给水温度,降低烟气温度,提提 高热效率,节高热效率,节 约效率约效率 b.b.减少蒸发受热面:以价格较低的省减少蒸发受热面:以价格较低的省 煤器代替价格较高的水冷煤器代替价格较高的水冷(换热好换热好 (低温、强制流动、逆流布置低温、强制流动、逆流布置)c.c.减少给水与汽包壁的温差,降低热减少给水与汽包壁的温差,降低热 应力应力2.位置:设在尾部烟道内位置:设在尾部烟道内3.按制造材料不同,分为:按制造材料不同,分为:铸铁省煤器(最普遍铸铁省煤器(最普遍,压力压力 250-280 120)120)b.b.制粉系统干燥制粉系统干燥c c、强化着火、强化着火2.位置位置:设在尾部烟道内设在尾部烟道内3.按传热方式不同,分为:按传热方式不同,分为:导热式和再生式导热式和再生式 空气预热器将空气温度每提高空气预热器将空气温度每提高50,大,大约可使排烟温度降低约可使排烟温度降低3035,锅炉效率,锅炉效率则可相应地提高则可相应地提高2。三分仓回转式空预器三分仓回转式空预器v四四.尾部受热面烟气侧的腐蚀尾部受热面烟气侧的腐蚀烟气中含有水蒸汽和硫酸蒸汽烟气中含有水蒸汽和硫酸蒸汽 露点露点:水蒸汽或硫酸蒸汽开始凝结的温度水蒸汽或硫酸蒸汽开始凝结的温度v1.1.低温腐蚀低温腐蚀 当烟温降低或接触到温度较低的金属受热面当烟温降低或接触到温度较低的金属受热面时,只要温度低于露点,水蒸汽或硫酸蒸汽时,只要温度低于露点,水蒸汽或硫酸蒸汽就会凝结就会凝结v水蒸汽凝结:水蒸汽凝结:氧腐蚀氧腐蚀v硫酸蒸汽凝结:酸腐蚀硫酸蒸汽凝结:酸腐蚀v2.低温腐蚀的减轻和防止低温腐蚀的减轻和防止v燃料脱硫:分离黄硫铁矿燃料脱硫:分离黄硫铁矿v低氧燃烧、减少漏风低氧燃烧、减少漏风v采用添加剂采用添加剂降低酸露点降低酸露点v提高空预器入口温度提高空预器入口温度暖风器暖风器(汽机抽汽汽机抽汽)v回转式空预器:高度方向分段,易更换回转式空预器:高度方向分段,易更换v3 3 烟气侧低温腐烟气侧低温腐蚀蚀v发生部位:低温受热面(空气预热器,省煤发生部位:低温受热面(空气预热器,省煤v器,引风机,烟道,烟囱)器,引风机,烟道,烟囱)v4.3.1 4.3.1 烟气露点和低温腐蚀烟气露点和低温腐蚀v水露点(水露点(tsts):烟气中水蒸气开始凝结的温):烟气中水蒸气开始凝结的温度度v烟气中蒸汽的水露点根据蒸汽量的多少,一烟气中蒸汽的水露点根据蒸汽量的多少,一v般约在般约在3030 60 60。v酸露点(酸露点(t t):烟气中酸蒸汽开始凝结的温度):烟气中酸蒸汽开始凝结的温度v如果烟气中含有如果烟气中含有 SO3 SO3,则,则 SO3 SO3与蒸汽形成硫与蒸汽形成硫v蒸汽,含有硫酸蒸汽的烟气露点大大升高,蒸汽,含有硫酸蒸汽的烟气露点大大升高,它的具体数值与它的具体数值与SO3SO3浓度、烟气中蒸汽含量有浓度、烟气中蒸汽含量有关。关。v根据研究,烟气中只要有根据研究,烟气中只要有0.0050.005(50ppm50ppm)左右的左右的SO3SO3,烟气露点即可高达,烟气露点即可高达150150以上。以上。v低温腐蚀产生原因:低温腐蚀产生原因:vS S SO2 SO2 SO3+H2O SO3+H2O(蒸汽)(蒸汽)H2 SO4H2 SO45.6 5.6 锅炉安全附件锅炉安全附件v锅炉三大安全附件:锅炉三大安全附件:压力表,安全阀和水位表压力表,安全阀和水位表一一.压力表压力表v它的作用是:它的作用是:指指示示锅锅炉炉内内蒸蒸汽汽压压力力的的高高低低。司司炉炉工工人人根根据据压压力力表表的的指指示示数数值值来来调调节节燃燃烧烧,以以保保证证用用汽汽部门的要求和锅炉的安全运行。部门的要求和锅炉的安全运行。v锅锅炉炉上上普普遍遍使使用用的的是是弹弹簧簧管管式式压压力力表表,主主要要由由弹弹簧簧弯弯管管、连连杆杆、扇扇形形齿齿轮轮、小小齿齿轮轮、中中心轴、指针、表盘等构件组成心轴、指针、表盘等构件组成.v每台锅炉必须装有与锅筒蒸汽空间直接相连每台锅炉必须装有与锅筒蒸汽空间直接相连的压力表。的压力表。v压力表表盘大小应保证司炉工人清楚地看到压力表表盘大小应保证司炉工人清楚地看到压力指示值,表盘直径应不小于压力指示值,表盘直径应不小于100100mmmm。v压力表的装置校验应符合国家计量部门的规压力表的装置校验应符合国家计量部门的规定。定。v装用后每半年至少校验一次。压力表校验后装用后每半年至少校验一次。压力表校验后应铅封。应铅封。二二.安全阀安全阀v锅炉安全阀:指当阀门进口侧静压超过其起锅炉安全阀:指当阀门进口侧静压超过其起座压力时能突然起跳至全开自动泄压的阀门,座压力时能突然起跳至全开自动泄压的阀门,用于蒸汽或气体。用于蒸汽或气体。安全阀是锅炉主要安全附件之一,它的作用安全阀是锅炉主要安全附件之一,它的作用是当锅炉内蒸汽压力超过规定值时能自动排是当锅炉内蒸汽压力超过规定值时能自动排汽泄压;当降到允许压力以后,安全阀又自汽泄压;当降到允许压力以后,安全阀又自行关闭,使锅炉压力控制在允许的范围之内。行关闭,使锅炉压力控制在允许的范围之内。v工工业业锅锅炉炉常常用用的的安安全全阀阀有有弹弹簧簧式式和和杠杠杆杆式式两两种。种。蒸蒸发发量量00.5t.5th h的的锅锅炉炉至至少少应应装装设设两两个个安安全全阀,保证灵敏、可靠。阀,保证灵敏、可靠。可可分分式式省省煤煤器器出出口口处处(或或入入口口处处)、蒸蒸汽汽过过热热器器出出口口处处和和再再热热器器进进出出口口处处以以及及直直流流锅锅炉炉的的启动分离器都必须装有安全阀启动分离器都必须装有安全阀.安安全全阀阀应应垂垂直直安安装装,并并尽尽可可能能装装在在锅锅筒筒、集集箱的最高位置。箱的最高位置。三三.水位表水位表水位表:即指示锅筒或其他容器中水位的表计。水位表:即指示锅筒或其他容器中水位的表计。水位表是锅炉主要安全附件之一。水位表是锅炉主要安全附件之一。水位表根据水位表根据连通器连通器的原理来显示锅内水位,以便控制的原理来显示锅内水位,以便控制锅内水位在正常幅度范围之内,保证锅炉安全运行。锅内水位在正常幅度范围之内,保证锅炉安全运行。每台锅炉至少装有每台锅炉至少装有两个彼此独立的水位表两个彼此独立的水位表。水位表应。水位表应装在便于观察的地方。装在便于观察的地方。水位表应有水位表应有指示最高、最低安全水位的明显标志指示最高、最低安全水位的明显标志。水。水位表距离操作地面高于位表距离操作地面高于6 6m m时,应加装远程水位显示时,应加装远程水位显示置置v水位表有水位表有玻璃管式玻璃管式和和平板式平板式两种。两种。v由于玻璃管破碎时,易发生伤人事故,所以由于玻璃管破碎时,易发生伤人事故,所以最好用较厚的耐温钢化玻璃板将玻璃管罩住,最好用较厚的耐温钢化玻璃板将玻璃管罩住,但不应影响观察水位,不能用普通玻璃板作但不应影响观察水位,不能用普通玻璃板作防护罩,否则当玻璃管损坏时会连带玻璃板防护罩,否则当玻璃管损坏时会连带玻璃板破碎,反而增加危险。破碎,反而增加危险。v玻璃管式水位表结构简单,制造安装容易,玻璃管式水位表结构简单,制造安装容易,拆换方便,但显示水位不够清晰,玻璃管容拆换方便,但显示水位不够清晰,玻璃管容易破碎,适用于工作压力不超过易破碎,适用于工作压力不超过1 16 6MPaMPa的小的小型锅炉型锅炉.平板式水位表有单面玻璃板和双面玻璃板两种平板式水位表有单面玻璃板和双面玻璃板两种.主要由玻璃板、金属框盒、汽旋塞、水旋塞和主要由玻璃板、金属框盒、汽旋塞、水旋塞和放水旋塞等构件组成。放水旋塞等构件组成。平板式水位表结构虽较复杂,但安全可靠,显平板式水位表结构虽较复杂,但安全可靠,显示水位清晰,所以应用广泛。示水位清晰,所以应用广泛。
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