锅壳纵向轴平行于地面且燃烧室包含在本体里面的火 管锅炉。 锅壳纵向轴垂直于地面的锅炉
水、汽或汽水混合物在管内流动,而火焰或烟气在管 外燃烧和流动的锅炉。 锅炉容量较大(≥30t/h)、工作所承受的压力较高时,火管 锅炉的容量和参数受结构限制——只能用水管锅炉。
水通过喷嘴以逆流方式流入热烟气中,水蒸发吸 热,同时冷却烟气,但被加热的水被污染——喷 淋冷凝式。
小容量供热锅炉:直接向低温热网供暖,其效率主要 取决于回水温度(影响冷凝换热器热效率)。
回水温度应比烟气露点温度稍低以回收潜热。 回水温度:一般供热系统:<45~50℃;
目前小型燃气锅炉排烟温度较高(制约因素:出水温度、 烟速、对流换热面积) 蒸汽、热水锅炉:200~250℃、 150~180℃之间 常规省煤器:将烟温降到130℃; 排烟中水蒸气带热损失占整个排烟热损失55—75% 排烟温度60℃,其中的水蒸气潜热才能回收。排烟 (利用)温度愈低,回收热量愈多。 总热效率提高10%—15%以上:降至露点前,显热回收 可提高锅炉热效率2%—5%;烟气冷却到露点温度以下, 潜热的回收,热效率又可提高。
燃气与空气通过各自阀门 进入燃烧室被点燃,燃烧产生 膨胀压力使进气阀关闭。产生 的烟气在脉冲管内高速流动并 放热冷却(40-45℃),燃烧 室里形成负压,进气阀开启, 新的空气、燃气被吸入。 同时由于换热器尾部结构 原因使高温烟气运动受阻,压 力急剧升高产生反射波,折回 燃烧室,使燃烧室中混合气体 自燃。如此反复。
立式无管锅炉: 燃烧器一般布置在炉顶。中心是 一个炉胆, 烟气在炉底折返向上 流动, 冲刷翘片管形成的夹套, 夹套中的水被加热, 在上部分离 出蒸汽; 立式火管锅炉(结构与右图相似): 燃烧器可布置在下部侧面, 在炉 胆中燃烧后向上冲刷烟管, 水在 烟管外、锅壳里被加热。 适合场合: 受到高度、受热面积等因素的限 制,一般额定蒸发量小于2t/h。
一种独特的铸铝换热器,热 烟气在管内向上流动,而被 冷凝的烟气在管外向下流动。
只能冷凝大部分水蒸气,热效率低于直接式的; 冷凝换热器、烟道、烟囱防腐; 冷凝水中和处理、排除; 增加换热器使烟气侧流阻增加,需配排烟风机。
定义:是容纳水和蒸汽的受压部件。 组成:锅筒(汽包)或锅壳、受热面、集箱(联
定义:是燃料燃烧的场所。 组成:燃烧设备和燃烧室(炉膛)。 广义的炉:指燃料、烟气这一侧的全部空间。
由单根逆流布置的螺旋盘管 组成,包括上部多层盘管组 成的错排对流受热面和下部 盘管围成的辐射受热面。
>150℃(烟气中含0.005% 的SO3)——当金属壁面温 度低于酸露点时,易产生 低温腐蚀。
D型布置:上下锅筒纵向布置,右侧为炉膛,主要由水 冷壁包围吸收热量,左侧为对流管束。 微正压燃烧:强化燃烧,消除漏风,降低排烟热损失
传热效果好——足够受热面、炉膛出口烟温合适 (1300℃),炉膛容积热负荷高,减小炉膛容积。
火焰:与炉膛结构相适应; 热负荷调节:满足锅炉负荷的需要; 运行:安全、可靠,噪声小; 结构:简单、紧凑、轻巧;
共同特点: 卧式纵置布置, 燃烧器一般在前部水平安装, 操作检修方便, 宽、高尺寸较小, 长度伸缩性较大, 适 合于锅筒系列化生产。 D型——双锅筒, 右(左) 侧为水冷壁, 左(右) 是锅筒 间的对流管束。可在需要的位置布置过热器或省煤器。 A型——单锅筒, 炉膛和对流管束均由上锅筒和两侧下 集箱之间的管子构成。 O型——双锅筒, 上锅筒长, 下锅筒短, 前部炉膛两侧 的水冷壁管在下部弯向对方并与其下集箱相连。
等辅机设施;小型锅炉本体及其通风、给水、控制与辅 助设备均设置在一个底盘上,大中型的也可组装出厂。
点火前仔细吹扫炉膛、烟道; 炉内无明火时,防止燃气进入炉膛; 保证良好燃烧 配置必要的自控装置:控制、检测、保护设施。 设置防爆门:设在燃气易集聚的部位;面积足够大
合理的炉膛空间——充分燃烧、充分换热 波形炉胆结构——接收燃烧时产生的膨胀应力、使燃烧 形成强制扰动,大幅度的提升了炉膛传热效果。 先进的螺纹烟管——保证足够受热面积的同时,大大提 高对流传热系数,使对流换热充分、排烟温度低。 纯烟管结构——对水质要求相比来说较低,爆管可能性小。
锅壳、炉胆——圆筒形元件,有足够的强度和钢度。 锅壳——D太大, 不经济。 炉胆——δ 21~22mm, 不安全
工作压力——一般都不超过2.0MPa; 锅炉出力——单炉胆锅炉一般不超过15t/h; 双炉胆锅炉一般不超过30t/h。 一般为小容量、低参数锅炉, 热效率低, 但结构相对比较简单, 水质要求低, 运行维修方便。
主换热器:烟气以大约 120—150℃的温度离 开, 冷凝换热器:离开的烟 温大约为40-50 ℃ 。 (锅炉回水温度较低) 风机:布在烟道出口, 将烟气从锅炉中抽出 在烟温最低区域引入锅炉回水,以获得最大凝结热 烟气、凝结水同向流动——冷凝热效率高。 冷凝换热器材料必须抗腐蚀。两个换热器可使用不 同的材料。 一定得安装风机排除烟气。
燃烧器喷头:安在沿燃烧室内 壁切线方向处。 冷凝换热器:在锅炉壳体上方 外侧,与排烟管连接。面对烟 气通入侧,换热器内的进水管 径向设多排喷水小孔。
结构简单、制造容易、生产所带来的成本低, 排烟温度降至25~75℃间,热效率(低热)>100% 27
水冷壁:布在炉膛内,是主要的辐射受热面。 锅炉管束:对流受热面,分下降管和上升管。 集箱:汇集或分配多根水管的容器
完全燃烧——强化燃烧,减小炉膛容积;烟气在炉 膛有足够停留时间-有一定炉膛容积
“心”形火焰设计,燃烧效率高;总热效率很高。 受热面设计独特——有效排烟温度低,热效率高; 水与烟气逆流布置,排烟温度大为降低。 盘管管径沿汽水流向逐渐增大,以适应汽水受热膨 胀,减缓汽水流速,增加传热时间; 上部多层盘管管圈间距沿烟气流向逐渐变小。由于 烟气冷却、体积缩小,适当缩小流通截面以控制烟 气以较稳定的速度流动,并起到对盘管冲刷清灰的 作用,有助于传热效率的提高。 水容量小,启动升压快;即使爆管,其威力也很小, 安全性好。
喷淋式热交换器中,喷淋水 阶梯式下落并穿过小孔与烟 气逆向流动。烟气和水直接 接触,因而既有热交换又有 质交换。
换热器与酸性喷淋水长期接触:腐蚀严重,使用 寿命较短;一般用铸铁、铝合金或不锈钢制作。
对水质(特别是含氧量和硬度两个指标)要求高,对其配 套的水处理设备和药剂有依赖性,水处理运行费高。 锅炉水泵不间断给水,耗电量较大。
燃烧器喷嘴置于炉胆 前部, 燃烧产生的高温烟 气(1000~1100℃)延伸 到后部, 离开炉胆后在回 燃室折返,再进入烟管。 一般折返次数不超过四次, 最常见的是三回程锅炉。
干背式锅炉:回燃室由 耐火材料围成;火管和 烟管易检查和维护;耐 火材料需常更换;后部 管板直接受高温冲刷。 全湿背式锅炉:回燃室 由浸在水中的金属组成; 回燃室提高了传热效率; 结构较为复杂,炉胆和烟管 检修困难;适合微正压 燃烧。
锅壳:火管锅炉中——盛水 封头 火管(烟管):无缝钢管、 焊接钢制管、螺纹管
炉胆 火管锅炉炉胆=燃烧室辐射受热面 分类:直炉胆、波形炉胆 波形炉胆:
增强烟气扰动,促进燃料在炉膛内的燃烧 增大了辐射传热面积,强化了传热效果 增加了炉胆刚度,有效减弱了炉胆热应力
靠给水泵压力, 使给水顺序通过省 煤器、蒸发受热面 (水冷壁)、过热器 并全部变为过热水 蒸气的锅炉。
连续受热——水的状态在各受热面无固定分界点,随 锅炉负荷变动而变动 没有汽包——加工制造方便,金属消耗量小;水冷壁 布置比较自由,不受水循环限制; 可用于一切压力——特别是在临界压力及以上压力范 围内大范围的应用。