锅炉蒸汽凝水与给水管系

1、锅炉蒸汽凝水与给水管系BOILER STEAM,CONDEN AND FEED WATER PIPING SYSTEM轮机第一小组第六次交流会目录 一.系统的作用 二.锅炉的布置原则 三.锅炉的传热方式及分类 四.锅炉内主要部件锅炉蒸汽凝水与给水的作用u 辅助锅炉和废气锅炉所产生的蒸汽，通过管道输送到各用汽场所，供燃油加热、舱室取暖、热水、蒸饭或推动船舶辅机。其中一部分在使用过程中被直接消耗，如冲洗物件、空调器加湿等，而极大部分在工作后变为冷凝水，由凝水系统送回热水井，然后由给水系统再送回锅炉，循环使用。由于蒸汽的直接消耗和管道的漏泄，损失一部分凝水，因此要经常向热水井补充给水，以保持锅炉水量

2、的平衡。u系统图锅炉布置原则u （一）辅锅炉的布置 一般要求： 1）在锅炉周围要留有拆除隔热材料及其外壳部位，并能方便地对锅炉进行检查、清灰及修理。 2）锅炉的各附件周围必须有足够的操作和维修空间，其水位表应安置在燃烧装置前易见部位。 3）锅炉必须安装在甲板或肋板上的坚固的锅炉平台上。 4）锅炉及其烟道的布置，务必使发生火灾的危险性最小。u （二）废气锅炉 废气锅炉一般与烟道一起设在烟囱上，或布置在安装主机起重机轨道或起重机梁的那一层甲板的上部机舱棚内，以便接近辅助锅炉。它的安装高度往往是根据主机的排气集合管（或废气涡轮）至废气锅炉的相互位置来决定，应该尽量减少气流损失。废气锅炉应安置在加固的

3、平台或甲板上。为了修理加热管，布置时还应留出充分的空间来保证抽出管子。锅炉的传热形式u一.导热u导热现象是指由于物体各部分的直接接触、弹性波的作用、分子、原子及自由电子的扩散所引起的能量交换。在固体、液体和气体中都能发生。u二.对流u对流是指物体的各部分发生相对运动而引起的热量转移。对流只能在气体和液体中发生。u三.辐射u辐射是一种以电磁波来传递能量的过程，它与导热和对流有本质上的不同，并且伴随着能量的二次转换过程热能先转变成辐射能，然后辐射能再转变为热能。锅炉的传热状况u锅炉炉膛里的传热状况，由导热、对流和辐射三种方式组成。第一步是炉膛里的高温烟气通过辐射和对流把热量传给管壁；第二步是管壁的

4、导热，把热量从烟气侧传到炉水侧；第三步是管壁与炉水之间的对流换热，把能量传给炉水。锅炉的分类u 1 1按锅炉的结构分类按锅炉的结构分类u 烟管锅炉烟管锅炉( (或火管锅炉或火管锅炉) )：u 燃烧产生的高温烟气在受热面管中流动，管外是水；燃烧产生的高温烟气在受热面管中流动，管外是水；u 水管锅炉：水管锅炉：u 受热面管中流动的是水或者是汽水混合物，而烟气在管外流过；受热面管中流动的是水或者是汽水混合物，而烟气在管外流过；u 混合式锅炉：混合式锅炉：u 一部分受热面管于按烟管锅炉方式产生蒸汽，面其余管子用按水管锅炉一部分受热面管于按烟管锅炉方式产生蒸汽，面其余管子用按水管锅炉方式工作。方式工作。

5、u 2 2，按水循环的方法分类，按水循环的方法分类u 自然循环锅炉：自然循环锅炉：u 管子中水的流动是由于工质的密度差面产生的，故称之。管子中水的流动是由于工质的密度差面产生的，故称之。u 强制循环锅炉：强制循环锅炉：u 管子中水的流动是借助泵来实现的称之管子中水的流动是借助泵来实现的称之u 3 3按蒸汽压力高低分类按蒸汽压力高低分类u 高压锅炉，中高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉高压锅炉，中高压锅炉、中压锅炉、低压锅炉。u 根据目前的发展水平，蒸汽工作压力在：根据目前的发展水平，蒸汽工作压力在：u 2.02.0以下者为低低压锅炉：以下者为低低压锅炉：u 2.02.04.04.0为中压锅护；为中压

6、锅护；u 4 40 06.06.0为中高压锅炉；为中高压锅炉；u 超过超过6.06.0为高压锅炉为高压锅炉u 4 4按热量来源分类按热量来源分类u 燃煤锅炉、燃油锅炉、废气锅炉燃煤锅炉、燃油锅炉、废气锅炉。立式横烟管锅炉蒸发量为蒸发量为145th，最大工作汽，最大工作汽压为压为1.017MPa。 直立的圆筒锅壳直径为直立的圆筒锅壳直径为1.52. 6m左右，由锅炉钢板左右，由锅炉钢板(20号或号或15号钢号钢)卷制焊接而成为能较好地承受内卷制焊接而成为能较好地承受内部蒸汽压力，其顶部和底部均为椭部蒸汽压力，其顶部和底部均为椭圆形封头圆形封头2。整个锅炉的高度为。整个锅炉的高度为3763m 在锅

7、壳中的下部设有一由钢板压在锅壳中的下部设有一由钢板压成的球形炉胆成的球形炉胆3，这就是燃油的炉，这就是燃油的炉膛炉胆顶部靠后有一圆形出烟口膛炉胆顶部靠后有一圆形出烟口4，与上面的方形燃烧室与上面的方形燃烧室5相同在燃烧相同在燃烧室室5与烟箱与烟箱12之间，设有管板之间，设有管板6和和7，二管板之间装有数百根水平烟管二管板之间装有数百根水平烟管8烟管由直径为烟管由直径为38、45或或51mm的的无缝钢管制成管与管板可采用扩无缝钢管制成管与管板可采用扩接或焊接相连接或焊接相连燃烧装置燃烧装置喷油喷油炉胆燃烧炉胆燃烧辐射放热辐射放热燃烧室继燃烧室继续燃烧续燃烧烟管烟管产生产生烟气烟气对流放热对流放热

8、烟箱（烟囱）烟箱（烟囱）燃烧过程燃烧过程卧卧式式烟烟管管锅锅炉炉水管锅炉u水管锅炉由于水冷壁和前排沸水管构成的辐射受热水管锅炉由于水冷壁和前排沸水管构成的辐射受热面所占比例大，烟气在沸水管束中是横向流动，流面所占比例大，烟气在沸水管束中是横向流动，流速较大，故蒸发率较高，一般为速较大，故蒸发率较高，一般为3050kgm2h，设计紧凑的辅锅炉可超过设计紧凑的辅锅炉可超过70kgm2h，而强制循，而强制循环的水管锅炉可达环的水管锅炉可达90120kgm2h水管锅炉的水管锅炉的效率较高，一般辅锅炉可达效率较高，一般辅锅炉可达8085，有些带尾，有些带尾部受热面的可高达部受热面的可高达92以上以上。u

9、水管锅炉没有又厚又大的锅壳，水管锅炉没有又厚又大的锅壳，蓄水量小，单位蒸蓄水量小，单位蒸发量的相对体积，重量较小蒸发量最大可达发量的相对体积，重量较小蒸发量最大可达10th，工作汽压可高达，工作汽压可高达10MPa因为水管炉炉水有一定因为水管炉炉水有一定的循环路线，加之蓄水量少，结构剐性又小，故的循环路线，加之蓄水量少，结构剐性又小，故点点火升汽时间较短火升汽时间较短，一般为几十分钟。，一般为几十分钟。u目前，由于采用自动调节解决了汽压、水位波动快目前，由于采用自动调节解决了汽压、水位波动快的问题，同时以海水淡化装置所产蒸馏水作锅炉补的问题，同时以海水淡化装置所产蒸馏水作锅炉补给水，加之化学除

10、垢法巳普遍使用，故水管锅炉对给水，加之化学除垢法巳普遍使用，故水管锅炉对水质和除垢要求高的问题也不难解决因此，性能水质和除垢要求高的问题也不难解决因此，性能参数比较先进的水管锅炉已成为船舶锅炉的主要型参数比较先进的水管锅炉已成为船舶锅炉的主要型式。式。 立式直水管锅炉立式直水管锅炉u小蒸发量的辅锅炉希小蒸发量的辅锅炉希望采用蒸发率较高的水望采用蒸发率较高的水管炉而又吸取火管锅炉管炉而又吸取火管锅炉蓄水量较大，维护管理蓄水量较大，维护管理简单方便的优点简单方便的优点废气锅炉大型大型 低速二冲程柴油机的排气温度为低速二冲程柴油机的排气温度为250380；四冲程中速柴油机可达四冲程中速柴油机可达40

11、0左右。左右。水蒸气压力为水蒸气压力为05MPa时，其饱和蒸汽温度为时，其饱和蒸汽温度为165；水蒸气压力为水蒸气压力为13MPa时，其饱和蒸汽温度也时，其饱和蒸汽温度也 仅仅194所以装设一台用柴油机排气的余热来产生水蒸所以装设一台用柴油机排气的余热来产生水蒸气的废气锅炉，不仅能节约燃油，还可起到柴气的废气锅炉，不仅能节约燃油，还可起到柴油机排气消音器的作用。油机排气消音器的作用。一艘万吨级油船，利用废气锅炉产生的蒸汽来一艘万吨级油船，利用废气锅炉产生的蒸汽来加热货油舱，平均每月可节省燃油加热货油舱，平均每月可节省燃油50t左右。图左右。图示出废气锅炉产汽率与工作汽压的关系。示出废气锅炉产汽

12、率与工作汽压的关系。燃油锅炉与废气锅炉之间的燃油锅炉与废气锅炉之间的联系方式大致有三种联系方式大致有三种 (1) 二者独立二者独立 (2) 废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热 面面 (3) 组合式组合式燃烧器u燃烧器主要由燃烧器主要由喷油器喷油器、配风器配风器及及点火器点火器等等部件组成部件组成u 1喷油器喷油器u 燃油是通过喷油器燃油是通过喷油器(俗称油枪或油头俗称油枪或油头)喷喷进炉内的。进炉内的。u喷油器有两个作用：一是喷油器有两个作用：一是控制喷入炉内燃控制喷入炉内燃油的数量油的数量；u 二是二是将燃油雾化，保将燃油雾化，保证在炉膛内的燃烧质量证在炉膛内的

13、燃烧质量。常用的喷油器u(1)压力式喷油器压力式喷油器u(2)回油式喷油器回油式喷油器u(3)蒸汽喷射式喷油器蒸汽喷射式喷油器u(4)旋杯式喷油器旋杯式喷油器压力式喷油器影响雾化质量的主要因素有：（1）油压（2）喷孔直径（3）油流旋转的强烈程度（4）粘度回油式喷油器 回油式喷油器的雾化原理回油式喷油器的雾化原理也和压力式喷油器相也和压力式喷油器相同随着回油阀开度的改同随着回油阀开度的改变，变， 回油压力变化，回回油压力变化，回油量和喷油量随之改油量和喷油量随之改变但是因进油量几乎不变但是因进油量几乎不变，油在切向槽内的速度变，油在切向槽内的速度也不变，所以，喷油量虽也不变，所以，喷油量虽然变了

14、，但油的旋转速度然变了，但油的旋转速度不变，故油的雾化质量仍不变，故油的雾化质量仍然不变然不变蒸汽式喷油器u特点：雾化质量较好，平特点：雾化质量较好，平均雾化粒度可达均雾化粒度可达50um；u 喷油量改变时，雾喷油量改变时，雾化角不变，可保持较好的化角不变，可保持较好的雾化质量；雾化质量；u缺点是噪声较大。缺点是噪声较大。旋杯式喷油器油杯和风机由同一电动机通过传动皮带5和离心中央传动轴1带动，转速为6000rmin。油从供油软管7进入，经空心轴流人油杯，油压为 0.070.15MPa由于油杯以高速旋转，燃油在油杯的锥形内壁形成一层均匀的油膜，当油流至杯缘时，依靠离心力向四周甩出形成空心圆锥形油膜；同时沿油杯外壁经缝隙12吹出的6080 ms高速气流(一次风)将油膜粉碎为油雾配风器配风器的作用是分配一次配风器的作用是分配一次风和二次风的风量，创风和二次风的风量，创造条件使助燃空气与油造条件使助燃空气与油雾充分混合，促使油雾雾充分混合，促使油雾迅速气化和受热分解，迅速气化和受热分解，以利于稳定和充