锅炉结构知识

锅炉结构知识锅炉结构的基本

要求和基本构成

一、锅炉结构的基本要求

锅炉的结构是根据所选用的锅炉出力、工作压力、工作温度、燃料特性和燃烧方式等参数

,

按照《蒸汽锅炉安全技

术监察规程

:

》和《热水锅炉安全技术监察规程》等有关规定确定的。二台理想的锅炉

,

不论属于哪种形式

,

都应满足

“

节煤节电、消烟除尘、安全运行

“

的总要求。从安全的角度

考虑

,

对锅炉结构的要求为

:

(1)

选用合格的钢材

,

经过严格质量检验

,

保证各受压部件有足够的强度。

(2)

结构具有一定的强度

,

保证各部分在运行中能够自由膨胀。

(3)

水循环要合理可靠

,

保证各受热面在运行中能够得到良好的冷却。(4)

锅炉本身应有适当的人孔、检查孔和手孔

,

炉墙部

位应有适当的检查孔、看火孔、除灰门等。保证能对锅炉方便地进行内外部检查、修理和清扫。

从经济的角度考虑

,

对锅炉结构的要求为

:

(1)

合理地布置炉体和受热面

,

最大限度地减少各种热损失

,

提高热效率。

(2)

合理使用钢材

,

尽量降低

“

钢汽比

“(

产生

1t

蒸汽所需要的钢材量

),

节约金属。

(3)

尽量采用适宜煤种的高效机械燃烧设备。

(4)

尽量降低鼓风机、引风机等与锅炉配套的辅机及出渣、运煤等辅助设备的耗电量。

二、锅炉的基本构成

-锅炉的核心构成部分是

“

锅

“

和

“

炉

“

。

“

锅

“

是容纳水和蒸汽的受压部件

,

包括锅筒

(

也叫汽包

)

或锅壳、受热面、

集箱

(

也叫联箱

)

、管道等

,

组成完整的水一汽系统

J

其中进

行着锅内过程一一水的加热和汽化、水和蒸汽的流动、汽水

分离等。

“

炉

“

是燃料燃烧的场所

,

即燃烧设备和燃烧室

(

也

叫炉膛

)

。广义的

“

炉

“

是指燃料、烟气这一侧的全部空间。锅和炉是通过传热过程相互联系在一起的。步和炉的分

界面就是受热面

,

通过受热面进行着放热介质

(

火焰、烟

气

)

向受热介质

(

水、蒸汽或空气

)

的传热。受热面从放热

介质吸收热量并向受热介质放出热量。同时、连续进行吸热和放热的受热面称为间壁式受热面

,放热介质和受热介质分别处于受热面的两侧。如果放热介质

和受热介质分别轮流交替地、周期地与受热面相接触

,

在接

触中向受热面放热或从受热面吸热

,

则这种受热面称为蓄热

式

(

也叫再生式

)

受热面。

主要以辐射换热的方式吸收放热介质放热量的受热面称为辐射受热面。辐射爱热面布置在炉膛内。主要以对流换热的方式吸收放热介质放热量的受热面称

为对流受热面。对流受热面布置在炉膛出口以后的、烟气温

度较低的烟道内。布置对流受热面的烟道称为对流烟道。受热面向受热介质的放热主要通过对流换热的方式进行。根据水的加热、汽化过程的顺序

,

可以将受热面划分为

水的预热受热面、汽化受热面

(

也叫蒸发受热面

)

和蒸汽过

热器。水的预热受热面通常布置在低温烟气部位以回收排烟

余热、节约燃料

,

因而一般称之为

“

省煤器

“

。此外

,

排烟余热也可以回收利用于预热助燃空气

,

这种

余热回收受热面叫做空气预热器。省煤器和空气预热器都布置在锅炉烟气流程的尾部

,

所以又统称为尾部受热面。受热面按其结构又可分为板式和管式。烟气在管内流过

的受热面称为烟管受热面

,

水在管内流过的受热面称为水管

受热面。容纳水和蒸汽并兼作锅炉外壳的筒形受压容器称为

“

锅

筒

“

或

“

锅壳

“

。受热面主要布置在锅壳内部的锅炉称为锅壳

锅炉

(

旧称火管锅炉

)

。内燃式锅壳锅炉的炉膛设置在炉壳内

,

叫做

“

炉胆气炉

胆本身也就是辐射受热面。布置在锅壳内的烟管为对流受热面。外燃式锅壳锅炉的炉膛设置在锅壳之外

,

此时

,

锅壳的

一部分表面

(

向火部位

)

为辐射受热面。烟管仍布置在锅壳

内部。如果在外置炉膛内还布置水管受热面作为辐射受热面

,

则构成为水火管锅炉。外燃式锅炉的锅壳已不能完全起锅炉

外壳的作用

,

因为外置炉膛是用炉墙作为外壳的。以布置在炉墙砌体空间内的水管为主要受热面的锅炉称

为水管锅炉。受热面与锅筒、集箱和炉外管道构成整个水一

汽系统。水管锅炉中的锅筒不兼作锅炉外壳

,

其内部也不布置受热面。锅筒的功用是

:

(1)

作为省煤器、汽化受热面和蒸汽过热器的连接枢纽(

指上锅筒

);

(2)

内部布置锅内设备

,

进行汽水分离过程

(

指上锅筒

);

(3)

作为连接多排并列管子的结合体以构成管束受热(4)

作为自然循环回路的组成部分

;(5)

贮存锅水

,

形成一定的蓄热能力。

元论锅壳或是锅筒

,

都是锅炉的最重要部件之一。

由锅筒

(

或锅壳

)

、集箱、受热面及其间的管道等所组成的整体习惯上称为

“

锅炉本体

“

。由锅炉本体

,

燃烧设备、出渣

(

除灰

)

设备、炉墙和构架

(

包括楼梯、平台

)

、锅炉范围

内的水、汽、烟、风、燃料管道及其附属设备

,

测量仪表和

其他附属机械等构成的整套装置称为

“

锅炉机组

“

。锅炉的结构特点及分类

蒸汽锅炉被人们开始使用至今

,

已有二百多年的历史。在

结构上从最简单的圆球形锅炉开始

,

随着社会生产力的不断发展

,

经过多次的改造、革新、演变成现在使用中的各种形

式。工业锅炉的一般分类简介如下

:

从工业锅炉分类中可知

,

工业锅炉的结构演变大体

沿着两个方向发展

,

基本形成了锅壳锅炉与水管锅炉两大类。锅壳锅炉一一指蒸发受热面布置在锅壳内的锅炉

(

曾称

火管锅炉

)

。一般包括立式锅壳锅炉、卧式锅壳锅炉和固定式机车锅炉。水管锅炉一一指烟气在受热面管子外部流动

,

水或汽水

混合物在管子内部流动的锅炉。一般包括横锅筒锅炉和纵锅筒锅炉。

近三十年来

,

也发展了一些水火管组合式锅炉。如快装锅炉、组装锅炉等。

快装锅炉一一指根据运输条件所允许的范围

,

在锅炉制造厂完成总装整台发运出厂的锅炉。组装锅炉一一指在锅炉制造厂内将整台锅炉分成几个装

配齐全的大件

,

运到安装工地后可以将它们方便地组合而成的锅炉。常用的锅炉结构

一、锅壳式锅炉(

一

)

立式水管锅炉

立式水管锅壳式锅炉常用的有三种

,

立式直水管锅炉、立式弯水管锅炉和立式横水管锅炉。1.

立式直水管锅炉立式直水管锅炉的常用型号是

LSG(

立、水、固

)

型

,

工作压力多为

0.7MPa

以下

,

蒸发量可达

1t/h

。其结构主要由

封头、锅筒、上管板、下降管、直水管、下管板和炉胆等部

分组成

,

如图

2-1

所示。燃烧设备是固定炉排

,

人工投煤。燃烧火焰直接冲刷炉胆

,

高温烟气由烟气出口管进入直水管群

,

围绕下降管旋转一周

,

对全部水管和上、下管板加热

,

然后至隔烟墙汇集于烟箱

,

最后从烟囱排出

。立式直水管锅炉的结构特点是

:(1

〉上、下管板都浸在水中

,

不易过热

,

传热效果好。

(2)

烟气流程长

,

并对全部水管进行横向冲刷

,

排烟温度较低

,

热效率较高。

(3)

水管多

,

除中部一根大直径的下降管外

,

其余均为上升管

,

水循环可靠。

(4)

上管板的后部

,

在正对烟气出口管的位置

,

因为没有安装水管

,

所以要用角板拉撑加强。

2.

立式弯水管锅炉

立式弯水管锅炉是后发展起来的新炉型

,

它由封头

1

、锅筒

2

、炉胆顶

3

、炉胆

7、弯水管

4

和耳形弯水管

6

等主要受压部件组成。各

部件的连接结构如图

2-2

所示。锅炉炉排搁置在炉胆

内

U

形下脚的上部

,

火焰

直接冲刷炉胆和装在炉胆

内的弯水管

;

高温烟气经

喉管

5

进入锅筒中部的烟箱

,

然后分左右两路各旋

转

180

。

,

对部分锅筒和装

置在锅筒上的耳形弯水管作横向冲刷

,

最后汇集于

烟箱的前部

,

从烟囱排出。

立式弯水管锅炉的结构特点是

:(1)

锅筒中部被烟箱

包围的部分

,

约占整个锅筒高度的三分之一

,

因受高温烟气

冲刷

,

成为重要受热面

,

提高了锅炉热效率。(2)

炉胆内装有内弯水管

,

增加了辐射受热面积。但由

于炉胆水冷程度较大

,

炉温相应降低

,

因此

,

一般适于烧优

质煤。如在炉内加砌耐火砖

,

保持炉膛较高温度也可烧较差

煤种。

(3)

水循环较好

,

凡被烟气冲刷的部位都有水冷却

,

整个结构弹性好。

(4)

锅炉的最高火界是烟箱内侧最高点或炉胆顶最高点

,

由两者中较高的一个来确定锅炉的最低安全水位。

这种锅炉一般多采用双层炉排的燃烧方式。3.

立式横水管锅炉

立式横水管锅炉的常用型号是

LSG(

立、水、固

)

型

,

其结构主要由锅筒、炉胆、封头、炉胆顶、横水管和冲天管等部件组成。横水管分顺排与错排两种布置方式。燃烧设备多为油燃烧器

,

或为固定炉排

,

人工投煤。燃烧产生的高温烟气向上

冲刷炉胆和横水管

,再经过冲天管由烟囱排出。为了提高燃煤时消烟除尘效果

,

新生产的这种锅炉

,

多

采用双层炉排、半煤气化、气化燃烧、下饲式或抽板顶升、旋

转机械化炉排等燃烧方法。近年来又刻展用耐热颗粒球、多

孔罩加二次风等

,

改进燃烧以提高燃烧效率并消烟除尘

,

取得了

2

较好的效果。这种锅炉的工作压力一般

在

0.7MPa

以下

,

蒸发量小于

1t/h

。虽然结构简单

,

管理方便

,

但由于烟气流程短

,

比较适于燃

油

,

燃煤时排烟温度高

,

一般热

1

效率较低。图

2-3

示出了一种燃

油的立式横水管锅炉。立式横水

管锅炉的结构特点是

:(1)

这种锅炉发生爆炸时

,

大多从下脚部分撕开

,

故下脚是

关键部位

,

结构必须合理。一般

采用

U

形下脚

,

如用

S

形下脚焊接的

,

应装短拉撑加固。

(2)

封头和炉胆顶一般制成凸形

,

中间向上扳边与冲天

管焊接

,

周边向下扳边与锅筒焊接。扳边圆弧半径不能太小

,

否则

,

扳边部位容易起槽和裂纹。(3)

锅炉应直接安装在水泥基础上

,

既使于操作

,

又可

防止锅炉下部受潮腐蚀

,

延长使用年限。锅筒外部应包保温

层

,

既可降低锅炉房内温度

,

又可减少散热损失。

(

二

)

立式埋头火管锅炉立式埋头火管锅炉也是一种立式锅壳式锅炉

,

现在的常用型号是

LHY(

立、火、油

)

或

LHQ(

立、火、气

)

型。其

结构主要由封头、锅筒、炉胆、烟管、上下管板和上烟室等

部件组成

,

如图

2-4

所示

。燃烧设备多为油气燃烧器。

锅炉采用埋头火管形式

,“

埋头

“

是指烟火管全部

“

埋

“

在水位线以下

,

以避免烟火管水位线处腐蚀

,

同时提高水位

增加受热面积。有的在锅内水位线以下加装盘管吸收热量供

应热水

,

即在锅内装一个水一水换热器。这种锅炉工作压力多为

1.OMPa

以下

,

出力可达

1t/h

。

这种锅炉烟气流程较短

,

燃烧器装在下炉胆

,

燃料自燃烧器

喷人炉胆内进行燃烧

,

烟气经烟管至上烟室后进入烟囱。立

式埋头火管锅炉的结构特点是：

(1)

埋头烟室的管板浸没在水空间

(

正常水位线以下

),管板能得到较好的冷却。

(2)

炉胆和埋头烟室的空间较大

,

便于管板的检查和维修。

(3)

为强化低温区的传热

,

烟管的上半段内装有增加烟气扰动的扰流片

,

以提高传热效率

,

降低排烟温度。

(

三

)

卧式内燃锅炉这种锅炉属于多回程烟火管锅炉

,

燃煤时常用型号有

DNG(

单、内、固

)

型

(

如图

2-5

所示

)

和

WNL(

卧、内、

链

)

型

(

如图

2-6

所示

)

两种。锅炉的结构

,

是在一个直径较大的锅筒内布置许多烟管

,

作为主要受热面

,

在锅筒内的下部布置炉胆。煤在炉胆内的

炉排上燃烧

,

在炉排上方的炉胆表面积为辐射受热面。烟气流程

:

高温烟气由炉胆后部流入后烟箱

(

对于固定

炉排的锅炉

,

有时在炉胆至后烟箱之间还布置一段烟管

),

然

后转人第一束烟管

,

由后向前流入前烟箱

,

在前烟箱内转

180

。弯后进入第二束烟管

,

再由前向后流人尾部受热面

,

最后

通过引风机从烟囱排出。第一、二束烟管的布置顺序可以先

下部后上部

,

也可以先一侧再另一侧。水循环回路

:

当两束烟管分别布置在炉胆两侧时

,

炉胆

上方和第一束烟管周围的炉水因吸收热量多

,

温度高

,

密度小

,

所以向上流动

;

第二束烟管周围的炉水因吸收热量较少

,

温度较低

,

密度较大

,

所以向下流动

,

从而构成水循环回路。

当两柬烟管按先下后上顺序布置时

,

锅筒中部的炉水受热多

,

向上流动

;

沿锅筒内壁两侧的炉水受热少

,

向下流动

,

从而构成水循环回路。卧式内燃快装锅炉的结构特点

:(1)

因为炉胆较长

,

热胀冷缩的幅度大

,

所以炉胆结构

应有足够的弹性

,

以减少热应力。通常将炉胆制成波浪式

,

或

者将炉胆分成多节

,

相邻两节之间用

Q

形膨胀节连接。(2)

为了满足管板的强度要求

,

应在管束四周和中间

(

胀接时

)

布置拉撑管

(

管壁较厚的无缝钢管

),

在管板上无

管束的平面部分加装斜拉撑。

(3)

炉胆与管板的连接

,

一般是将管板扳边后与炉胆对接

,

不采用角焊结构。

(4)

锅炉的排污管一般在炉后

,

因此

,

锅炉安装位置应前高后低

,

以提高排污效果

,

并在放水时能把水全部放净。燃油燃气锅炉这种型号应用得比较多

,

一般在

4

t/h以

下

,

有湿背式、干背式和国燃式三种

,

其中湿背式较好

,

但

制造较复杂。

(

四

)

卧式外燃锅炉

这种锅炉与卧式内燃快装锅炉比较

,

主要区别在于将炉排移到锅筒之外

,

即由内燃改为外燃

,

并在两侧加装水冷壁

,属于多回程烟水管锅炉

,

又称水火管组合式锅炉。常用型号

.

有

DZW(

单、纵、往

)

型、

DZL(

单、纵、链

)

型等。图

2-

7

为

DZL

型锅炉结构图。这种锅炉由于采用具有水冷壁的外燃炉膛

,

炉膛可以适

当加大

,

以改善燃料在炉内的燃烧条件

,

减少飞灰含炭量及

气体未完全燃烧造成的损失。还可在炉膛内砌拱

,

以利于燃

烧。锅炉的辐射受热面由水冷壁管和锅筒的底部组成

,

比内

燃锅炉增加很多。燃烧后的高温烟气从炉膛向后流人左侧的

烟管

(

第一束烟管

),

由后向前流人前烟箱

,

在前烟箱内折人

右侧的烟管

(

第二束烟管

),

再由前向后流人尾部交热面

,

最

后通过引风机从烟囱排出

,

有些锅炉的烟管束是按照先下后

上的顺序布置的。水循环回路有两条。一条是锅筒下部的炉水经下降管流

入两侧水冷壁管

,

吸收炉膛辐射热量后形成汽水混合物向上

流入锅筒

,

构成独立的水循环回路。另一条是第一束烟管周

围的炉水因吸热多而向上流动

,

第二束烟管周围的炉水因吸

热较少而向下流动

,

构成锅筒内部的水循环回路。当前这种锅炉的烟管

,

多采用螺纹烟管形式

,

即在烟管上加有约

2mrn

深的凹槽。当管内有烟气流动时

,

受沟槽影响

产生紊流

,

增大了放热系数。相对可减少受热面积

,

减少管

数

,

减少金属耗量。卧式外燃快装锅炉的结构特点是

:(1)

锅筒底部应有单独的排污管

,

否则

,

筒体中部由于受热强烈和结垢严重

,

容易引起钢板鼓包和裂纹。

(2)

锅筒下部角板拉撑焊接处因受热应力影响

,

在锅筒上容易出现裂纹。(3)

两侧的水冷壁上升管

,

与锅筒应径向插入焊接

,

如

果是斜插单面焊

,

在管口焊缝处应力集中

,

容易出现裂纹

,

以

致泄漏。(4)

如果烟管与管板采用焊接连接

,

为了改善传热

,

应

先胀后焊

,

管端在高温烟道内伸出管板的长度最好与焊脚高平齐。管端伸出太长

,

容易出现裂纹

,

并可能扩展到管板

,

引

起漏水。由于这种锅筒

,

容易因下部受热及积垢而引起鼓包

,

后

管板受高温而易产生裂纹。目前一些锅炉厂

,

采用烟气出炉

膛后

,

经过一侧或两侧新加的对流管束

(

又称翼形烟道

),

使

烟气通过这一段放热至烟管管板时

,

温度已较低

,

而不再容

易产生管板裂纹。又有些锅炉厂将受热面管子布置在锅筒的

下部

,

使锅筒不受炉膛的高温辐射

,

而防止锅筒发生鼓包现

象。也有在锅筒底部受高温区

,

采用绝热措施来解决鼓包问

题。图

2-8

为目前常见的采用拱形管板、螺纹烟管、两侧翼形

烟道的热水锅炉简图。火焰和烟气离开炉膛后

,

由长后拱上

方经挡烟墙进入两侧翼形烟道

,

至前转向烟室通过螺纹烟管

管束

,

从后拱形管板排出。卧式外燃式快装锅炉自诞生以来

,

进行了一系列改造

,

使其更加完善。这些改造主要是

:

(1)

取消小烟室

,

由湿背式改为干背式。(2)

取消水冷壁管间的鳝片。(3)

水冷壁与锅筒的连接由非径向孔改为径向孔。(4)

高温侧的烟管与管板的连接采用先胀后焊。(5)

取消后集箱与两侧集箱的连接

,

使其各自独立

,

并在两侧集箱中间位置增加排污装置。

(6)

取消管板下部角板拉撑

,

改为圆钢长拉撑。(7)

采用拱形管板或凸形封头

,

取消拉撑。(8)

采用螺纹烟管

,

提高柔性

,

强化传热。(9)

采用偏锅筒、翼形烟道或前置炉膛

,

防止管板裂纹。

(10)

热水锅炉增大下降管尺寸

,

采用引射装置

,

增加水

循环的可靠性

,

回水引向后管板

,

防止后管板过冷沸腾

,

造

成裂纹。

二、水管锅炉

,(

一

)

单锅筒水管锅炉单锅筒水管锅炉主要有两种结构

,

一种是单锅筒纵置式

水管锅炉

,

另一种是单锅筒横置式水管锅炉

,

而后一种结构往往锅炉容量都比较大。1.

单锅筒纵置式水管锅炉单锅筒纵置式水管锅炉

,

常用型号如

DZW(

单、纵、

往

)

型

,

工作压力为

1.3MPa,

蒸发量为

4t/h,

快装出厂的

锅炉。燃烧设备为水平往复炉排。这种锅炉的结构如图

2-9

所示。只有一个锅筒

,

纵向布置

于锅炉顶部的中央

,

两组对流管束布置在炉膛的左、右两侧

,

构成了

＇

人

＇

字形。两侧对流管束和水冷壁管的上端与锅筒连接

,

下端分别与两侧下集箱连接

,

从而省掉了水冷壁的下

降管。烟气流程有两种情况。一种是如图

2-9(a)

烟气从炉膛

后部燃尽室左侧的出口窗

,

折人左侧对流管束区

,

由后向前

流动

,

横向冲刷对流管束

,

在左侧的前端

,

烟气向上经过锅

筒前端的转向烟道

,

流人右侧对流管束区

,

再由前向后流动

,最后从右侧后部离开锅炉本体

,

进入尾部烟道

,

经省煤器和

空气预热器

,

再经除尘器由引风机送人烟囱排出。另一种是如图

2-9(b)

烟气离开炉膛后部的燃尽室

,

随即分成左、右

两路

,

分别进入两侧对流管束区

,

由后向前流动

,

横向冲刷

对流管束

,

然后汇合于锅炉前部的上烟箱

,

再由上向下流·经

省煤器和空气预热器

,-

最后经除尘器和引风机由烟囱排出。水循环回路比较简单

,

水从

t

锅筒流入两侧的对流管束

,

下

降至下集箱

,

再经炉膛水冷壁管和一部分受热强的对流管束

上升

,

回到锅筒内。这种锅炉的优点是

,

在对流管束中没有隔墙

,

烟气是一

次流过的

,

使锅炉结构很紧凑。采用单锅筒后

,

减少了钢耗量和制造工作量。缺点是

,

水容量小

,

运行时汽压波动较大

,管理较困难。2.

单锅筒横置式水管锅炉

单锅筒横向布置的水管锅炉多采用┌┐

形布置

,

自然循环

,

燃烧方式多为链条炉排

,

或为循环流化床。锅炉压力一般为

1.o~2.5MPa,

锅炉出力一般为

19~35t/h

。图

2-10

示出了

一台循环流化床锅炉。沿炉膛上升

,

在炉膛上部的稀相区与四周的水冷壁进行换热

,然后通过炉膛出口和对流过热器进入分离器。一部分飞灰被

分离下来

,

通过落灰管和回灰阀送人炉膛的密相区再一次燃

烧。燃烧形成的灰渣通过冷渣管和冷渣器排出炉外。冷渣器

的作用是将

800~900

。

C

的热渣冷却到较低的温度

,

回收热量

加以利用。这种燃烧方式不仅可以燃烧劣质燃料

,

如上述锅炉就是

燃用研石或石煤的。而且可以在给料时加入脱硫剂

(

如石灰

石

)

有效地除掉烟气中的

S02

气体。同时

,

由于炉内燃烧温

度较低

,

可以减少氮氧化物的生成

,

这对保护环境很有好处。这种锅炉由于炉内飞灰量大

,

炉膛下部的密相区磨损比

较严重

,

对流受热面的磨损也比较严重

,

在设计和运行中都

应注意防磨。另外锅炉的排尘浓度比较大

,

应选择性能比较

好的除尘器。

(

二

)双锅筒水管锅炉

双锅筒水管锅炉也分为双锅筒纵置式和双锅筒横置式两种布置形式。

1.

双锅筒横置式水管锅炉

这种锅炉容量较小的型号有

SHW(

双·横·往

)

型、SHH(

双·横·活

)

型等

,

工作压力为

1.3MPa,

蒸发量为

2t/h

或

4t/h,

如图

2-11

所示。锅炉结构主要由上下两个横置的锅筒

1

和

4,

对流管束

2和水冷壁管

11

等部分组成。上锅筒较下锅筒略靠炉前

,

两个

锅筒中心线的连线与水平线成

80

。交角。水冷壁管从上锅筒

前部接出

,

往下倾斜与水平线成

15

。交角

,

沿前墙直下至炉门

上部

,

再穿过前墙与炉墙外横集箱焊接相连。对流管束中设有三道隔烟墙。第一道隔烟墙砌在炉膛后部的第一排管束右侧

,

约占整个炉膛内宽的三分之二。第一排管束显露在隔烟

墙外

,

吸收炉膛辐射热σ第二道隔烟墙与第一道隔烟墙垂直

相交。第三道隔烟墙一般为铁板

,

与锅炉后墙相连。烟气由

炉膛左侧进入对流区后

,

顺着三个烟道呈

＇Z＇

形流动

,

横向

冲刷管束

,

最后经引风机由烟囱排出。

水循环有两分系统。一个是本体水循环系统

,

给水进入上锅筒后

,

由第三烟道的管束下降到下锅筒

,

将水中污垢沉

积于下锅筒

,

水再由第一和第二烟道的管束上升到上锅筒

,

从

而不断循环

;

另一个是水冷壁水循环系统

,

水由上锅筒两端

的下降管流到炉前横集箱

,

经水冷壁管返回到上锅筒

,

产生

的蒸汽进入蒸汽空间

,

分离出的水再参加循环。

这种锅炉的优点是

,

结构紧凑

,

制造容易

;

每排管束都弯成一定的弧度

,

富于弹性

;

有足够的炉膛容积

,

适于燃烧多样煤种。缺点是

,

清理水垢困难

,

对水质要求严格

;

老式

锅炉多数是手工操作

,

劳动强度大

;

没有尾部受热面

,

烟气流程较短

,

排烟温度较高。

图

2-12

是

SHL20-13

型锅炉结构。锅炉本体主要由上、下锅筒、对流管束和水冷壁管及集箱等受压元件组成

;

尾部

有铸铁省煤器和管式空气预热器。上、下锅筒横置在同一垂

直面上

,

上锅简直径较下锅筒稍大。两个锅筒之间有三组对

流管束

,

前组管束只有一排管子

,

位于炉膛烟气出口附近

;

后

两组管束中间有二道隔烟墙。烟气由炉膛后上方进入对流区

,

先向下纵向冲刷第一组管束

,

再向后转

180

。

,

呈

Z

形曲折向

上冲刷第二、三组管束

,

然后从第三组管束的上部向下折入

尾部受热面

,

最后经烟气出口进入除尘器

,

由引风机通过烟

囱排至大气。

炉膛在锅炉的前部

,

四周布满水冷壁管。前、后墙水冷

壁管的上端直接接入上锅筒

,

下端分别连在前、后集箱上。两

侧水冷壁管又分成前中后三组

,

前、中组的下端接入两侧的

防焦箱

,

上端接入两侧各两个单独的上集箱

,

并通过导汽管

与上锅筒连通

;

后组的下端分别接入侧下集箱

(

位于侧墙的

中下部

),

上端也接人后上集箱

,

并通过导汽管与上锅筒连通。

所有的下集箱和防焦箱

,

均由

R

锅筒引出的下降管供水。这种锅炉的设计煤种是无烟煤

,

因此在炉膛内采用了低

而长的后拱和较高的前拱

,

并使前、后拱在炉膛内形成一个

狭窄的喉部

,

促使空气和煤屑充分混合

,

以利燃烧。图

2-13

是一种双锅筒横置式室燃水管锅炉

,

其型号为

SHS20-13

。图中示出了这种锅炉的结构。上、下锅筒横置在

同一垂直面上

,

上锅筒的直径较下锅筒稍大

,

全部重量通过

对流管束由下锅筒支撑

,

下锅筒用钢架支撑。锅炉前部是炉

膛

,

有两个煤粉燃烧器对称地布置在侧墙下部。炉膛四壁布满水冷壁管

,

由下锅筒接出的下降管供水

,

构成独立的水循环系统

;

水冷壁管在炉膛后墙上部烟气出口处排列较稀

,

形

成防渣排管

,

有利于防止结大块焦渣。集箱布置在炉墙外部

,既安全可靠

,

又便于检查和清洗。对流管束分成三组

l,

第一组只有一排

,

紧靠防资排管

,

在

第二、三组中间设有主道隔烟墙。在对流管束下面设有落灰

斗

,

利用烟气转弯使飞版分离下来

,

减少锅炉原始排尘。在

锅炉尾部设有省煤器利擎气预热器。烟气流通路线如下

i

高温烟气由炉膛中部上升

,

经过防

渣排管进入第一组对流矿管束

,

向下流动

,

再向后转弯

180

。

,

在

第二、三组对流管束的隔烟墙中曲折回转向上

,

对这两组管

束进行纵向和横向冲刷

,

然后从第三组管束的上部流经尾部

受热面后离开锅炉本体

,

进入除尘器

,

由引风机送入烟囱排

出。

这种锅炉的优点是

,

结构紧凑

,

金属消耗量低

;

弹性好

,受热后能自由膨胀

;

水循环可靠

,

热效率较高。缺点是

,

炉

顶为轻型炉墙

,

容易裂缝

,

当发生煤粉爆燃时

,

炉顶很可能

被毁掉

;

辐射受热面多

,

对水质要求高

,

不但要除硬度

,

还

要除氧、除油

,

防积垢和腐蚀

;

炉膛冷灰斗处容易结渣

,

对

流管束部分容易积灰

;

对司炉人员的技术水平要求高。2.

双锅筒纵置式水管锅炉双锅筒纵置式水管锅炉

,

目前用的有较多种炉型。其中图

2-14

是目前应用较

为广泛的一种炉型。其

型号为

SZW(

双、纵、

往

),

其工作压力一般为1.3MPa,

蒸发量为

2t/h

或

4t/h

。这种锅炉的结构

,

主

要由上锅筒

1

、下锅筒

3

、

水冷壁管

7

、对流管束

8和集箱等受压元件组成。

尾部装有铸铁省煤器

6

。

上锅筒较下锅筒直径大、

筒身长

,

两个锅筒平行纵

置在同一垂直面上。锅筒

之间用两组对流管束相连

接

,

在管束左前部和中后

部设有两道纵向烟气隔

墙。炉膛位于锅炉的左侧

,

并与对流烟道互相平行

,

从而构成了

D

形。煤依靠自重由煤斗落到往复炉排上

,

进入炉膛燃烧。烟

气由炉膛后部右侧进入对流烟道

,

先由后向前冲刷第一组管

束

,

再向右转

180

。弯折入第二组管束

,

由前向后流动

,

从管

束末端直接进入尾部受热面

,

通过烟囱排至大气。水循环系

统有两条

:

一条是辐射受热面部分。炉膛内两侧各有一排水

冷壁管

,

其上端直接与上锅筒连通

,

下端通过下集箱由下锅

筒可靠地供水

,

从而构成独立的水循环系统。另一条是对流

受热面部分。两组对流管束中

,

第一组管束

(

上升管

)

受高温烟气加热

,

水或汽水混合物密度小

,

向上流动

;

第二组管

束吸收热量较少

,

水的温度低

,

密度大

,

向下流动

,

从而在

上、下锅筒之间构成了水循环系统。这种锅炉的优点是

,

可以用改变上、下锅筒之间的距离

,以及改变对流管束的排数、管距等方法

,

使烟气流速保持在

需要的范围内

;

烟道隔墙顺着锅筒中心线设置

,

有利于清除

管束下部的积灰

;

为了配合炉膛的深度

,

炉排比较长

,

有利于充分燃烧

,

减少

-k

灰含碳量。缺点是通常炉膛没有前后水

冷壁

,

不便于布置炉拱。另一种形式的双纵水管锅炉蒸发量多为

6.5t/h

或

16

t/h,

有长上锅筒

(

图

2-15)

和短上锅筒

(

图

2-16)

两种

结构。锅炉主体主要由上、下两个纵置的锅筒、对流管束、水冷壁管和集箱等受压元件组成

,

尾部有省煤器和空气预热器。

图

2-15

所示的下锅筒比上锅筒长度约短一半

,

位于锅炉整体

后半段的下部。上锅筒的前半段伸到炉膛顶部。两锅筒间由

弯水管相连

,

弯水管中被两堵横向隔烟墙隔成三个烟气通道。

炉膛的前、后、左、右四面都布置有水冷壁。水冷壁管的上

端与上锅筒胀接

,

下端与下集箱焊接

;

下集箱后端伸至锅筒的底部

,

由供水下降管与下锅筒相连。图

2-16

所示的上锅筒

较短

,

仅比下锅筒长一些

,

是图

2-15

的改进炉型。它取消了前墙水冷壁

,

增加了两个侧上集箱

,

与炉膛两侧水冷壁管的

上端焊接

,

每个侧上集箱又有导汽管与上锅筒连通

;

增加了

燃尽室两侧水冷壁管

;

下锅筒的位置距操作地面

3m

高

,

提高

了整个炉体与炉膛的标高。燃烧设备大多采用风力机械抛煤机加手摇活动炉排

,

也

有采用链条炉排或振动炉排的。燃烧时

,

烟气从炉膛右上侧

流人对流管束区

,

顺着两道挡烟墙呈水平

＇Z＇

形路线由前向

后弯曲回行

,

横向冲刷管束

,

再由炉墙左侧下方进入尾部受热面

,

最后经过除尘器

,

由引风机送入烟囱排到大气。水循

环系统有五六条

,

可概括为两大部分。一是对流受热面部分

:

给水进入上锅筒后

,

经后部的对流管束降至下锅筒

,

在下锅

筒沉积污垢后

,

由前部的对流管束上升至上锅筒

,

构成一条

水循环系统。二是辐射受热面部分

:

长上锅筒锅炉的前、后、

左、右四面水冷壁管

,

各自构成独立的水循环系统共为四条

;

短上锅筒锅炉

,

虽元前水冷壁管

,

但增加了燃尽室左右两侧水冷壁管

,

因此一共构成了五条独立的水循环系统。

这种锅炉的优点是

,

结构紧凑

,

外形尺寸较小

;

烟气横向冲刷管束

,

传热效果较好。缺点是

,

由于采用抛煤机给煤

,

属于半悬浮燃烧

,

烟尘大

,

飞灰含碳量较高

;

对水质要求高

,

给水必须经过软化处理

;

特别是长上锅筒锅炉

,

如缺水或水

质不良

,

容易使锅筒变形、鼓包。

(

三

)

角管锅炉

近年来

,

我国工业锅炉行业引进了丹麦沃伦公司制造的角管式锅炉产品

,

这引起了国内水循环专家对这种锅炉的兴

趣和极大的关注。

角管式锅炉是四角上布置有不受热的下降管且有自支撑作用

,

锅筒一般布置成单锅筒型的一种水管锅炉的名称。

gf1.

角管式锅炉的基本原理

角管式锅炉的基本原理是用一个管路系统作为锅炉的框架

(

或称为骨架

)

。这个框架同时作为下降管、下分配集箱和

上集箱

,

并完成一定程度的汽水分离。一般情况下

,

该框架

同时是整台锅炉的支撑框架

,

所有的锅炉负荷均由其承受。图

2-17

所示为一种典型角管式锅炉的管路系统。在锅炉

的前后有四根大直径下降管

,

前两根同时支撑锅筒

(

当锅筒

置于后面时则在后下降管上

)

。下降管下部与所有受热面的下

集箱连接。汽水混和物从受热面进入上集箱

,

并在上集箱里

发生汽水预分离。蒸汽经汽管进入锅筒上部的汽空间

(

见图

2-18),

而一部分分离出来的水经锅筒和前下降管进行循环

;

另一部分水则经后下降管直接供给那些远离锅筒的蒸发受热

面。一般经过锅筒的水仅占整个循环量的

40%~60%

。由于

上集箱

(

水平集箱

)

均在锅筒的高水位处接入

,

则蒸汽没有

通过水空间而直接进入锅筒。从而避免了泡沫的产生

,

再加上进人锅筒前的蒸汽已进行预分离

,

因此

,

大大提高了蒸汽

的品质。另外

,

从图

2-17

可看出

,

在节点

I

处

,

汽水混合物在纵、

横集箱

m

、

n

中发生预分离

,

通汽管

K

具有足够的直径来保

证汽的排放

,

故在节点

I

处的静压头仅比锅筒略高一点

,

集箱m

、

n

中的流体可容易地流向节点

,

并大部分能容易地分离

,

汽流向锅筒

,

水直接返回下集箱。

2.

角管式锅炉的结构特点

角管式锅炉结构上的特点在于一个起双重作用的管架系统

,

它把集箱、下降管等水循环系统和支撑框架集于一身。归

纳起来的主要特点有

:(1)

锅炉采用自支撑式结构

,

即锅筒通过位于两端下部

的大直径下降管在下部支撑

,

无单独构架支撑或悬吊

,

也称

为无构架锅炉。(2)

采用膜式水冷壁、炉膛为水冷壁整体焊成的一个箱

体

,

可减少漏风

,

不用笨重的耐火和保温砖墙。(3)

下降管与下集箱连接的供水管

,

以及上集箱与锅筒

连接的汽水引出管

,

不采用很大的弯曲半径

,

而用锻制的小

R(

半径

)

弯头与管子焊接而成

,

使锅炉结构紧凑

,

外形布置简单

,

这也可能是

＇

角管式

＇

名词的由来。(4)

尾部受热面多为屏式受热面结构。

三、热水锅炉1.

热水锅炉的特点热水锅炉进口和出口流动的都是水

,

大多数是通过水泵

的压力进行强制循环

,

也有些在锅炉本体内靠水温不同所造

成的密度差进行自然循环。热水锅炉与蒸汽锅炉相比

,

具有

以下特点

:

(1)

强制循环的热水锅炉不需要大直径的锅筒

,

其结构简单

,

制造容易

,

成本降低。

(2)

水在锅炉中不蒸发

,

由恒压装置保证使用压力恒定

,也无需监视水位

,

运行操作方便。

(3)

结垢较少

,

对水质要求较低

,

只要控制补给水量及其暂时硬度

,

就可以减少水垢生成。

(4)

烟气与水的温差较大

,

水垢又少

,

传热效果好

,

与相同供热量的蒸汽锅炉比较

,

节煤潜力较大。

(5)

与相同供热量的蒸汽锅炉比较

,

受热面积大为减少

,可节约大量钢材。(6

〉锅炉内任何部分都不允许产生汽化

,

否则会破坏水

循环。因此

,

必须在结构上和运行中采取可靠措施

,

确保各

并联回路的流量和受热均衡。(7)

给水如未经除氧

,

氧腐蚀问题突出

;

尾部受热面也

容易产生低温酸性腐蚀。因此

,

运行和停炉时都应采取防腐

措施。

(8)

运行时会从水中析出溶解气体

,

结构上要考虑气体排出问题。(9)

工作压力低

,

热水温度又不太高

,

比蒸汽锅炉较为

安全。但水暖系统的蓄热量比汽暖系统大好几倍

,

一旦发生事故

,

其危害也不容忽视。

2.

热水锅炉的结构

热水锅炉按其工质的压力可以分为承压热水锅炉、常压热水锅炉和负压热水锅炉。承压热水锅炉中工质

(

水

)

是有一定压力的

,

一般压力为

0.4~1.3MPa

。常压热水锅炉

的工质

.(

水

)

绝对压力为

1

个大气压

,

即表压力为零。负

压热水锅炉中工质压力小于大气压力

,

也称真空相变热水锅炉。

(1)

承压热水锅炉

常用的热水锅炉有以下几种形式。

1)

管式热水锅炉。这种锅炉有管架式和蛇形管式两种。其优点是

,

结构紧凑

,

体积小

,

节省钢材

,

加工简便

,

造价

低廉

,

运行时启动和升温较快。缺点是水容量小

,

在运行中

如遇突然停电

,

炉水容易汽化

,

并可能产生水锤现象。2)

锅壳式烟水管热水锅炉。这种锅炉实际是由

＇

快装水火

管组合蒸汽锅炉改型而成的

,

当前使用较为普遍。其优点是

,

水容量较大

,

因此在运行中突然停电时

,

应变性能优于管式

热水锅炉。缺点是

,

筒体刚性较大

,

锅壳内的水循环又不好

,

造成各部位之间的温差较大

,

在管板处由于热应力影响

,

容

易产生裂纹和泄漏

;

当水质不好时

,

还容易因简体下部积垢

而过热鼓包

,

在水流停滞区易出现腐蚀。3)

锅筒式水管热水锅炉。这种锅炉是由水管蒸汽锅炉经

过简单改装而成的。它比上述两种锅炉的水容量大

,

便于检

修

,

适合工厂采暖用。4)

自然循环的热水锅炉。这种锅炉的结构与水管蒸汽锅

炉基本相同

,

只是适当增大了下降管的截面积

,

所以在紧急

停炉时可以大大缓解汽化和水锤的危险

,

安全性能好。图

2-19

是

QXG0.35-0.7-95/70-A

E

型强制循环双层妒排热水锅炉结构

,

容量为

0.35MW,

燃烧

E

类烟煤。其主要

结构为

:

上集箱为直径

273mm

的无缝钢管

,

与直径

51mm

的

水冷壁管相连

,

水冷炉排与引出集箱相连

,

然后由三根引出

管与上集箱相连。后部对流管束为两组管架

(

俗称灯笼管

),

由直径

38mm

的无缝钢管组成。水循环流程如图

2-20

所示。

回水进入对流管束后部上集箱的左侧

,

在集箱中间有隔

板

,

使回水由一部分管束下行至管束下集箱。循环水由集箱

左侧转到右侧沿管束上行

,

再由上集箱的右侧引向对流管束的前上集箱右侧

,

水沿管束下行再由前下集箱转入左侧管束上行返回前上集箱的左侧。由此循环水通过连管引到水冷炉

排前集箱。循环水由此分两路

,

一路水沿水冷炉排上行至水

冷炉排引出集箱

,

再进入上集箱

)

另一路水由水冷炉排前集

箱两端经短管进入两侧水冷壁管下集箱

,

沿两侧水冷壁管上

升

,

汇集到上集箱集中输出。

这种锅炉结构紧凑

,

金属耗量低

,

加工制造方便。受热

面内的水速虽未达到通常推荐的数值

,

但运行中水流比较稳

定

,

没有发生汽化和水击现象。如因突然停电等原因紧急停炉时

,

水不能形成自然循环

,

因而防止汽化能力差。当前发展快、使用多的是图

2-8

的热水锅炉形式。(2)

常压热水锅炉

常压热水锅炉是指锅炉本体上有与大气相通的开孔

,

在

任何情况下

,

锅炉顶部的表压力为零的热水锅炉。常压热水锅炉是在承压热水锅炉基础上发展起来的

,

它

广泛汇集了承压锅炉结构上的各种优点

,

并以一种新面貌展

现在人们面前。常压热水锅炉的发展很快

,

特别是小型常压

热水锅炉的发展更为迅猛

,

应用日渐广泛。小型常压热水锅

炉按锅筒布置方式可分为立式和卧式两种

,

而立式或卧式又

有多种结构。常压热水锅炉基本结构与承压热水锅炉、蒸汽

锅炉基本一致。1)

立式常压热水锅炉。锅炉主要部件通常有

:

锅壳、炉

胆、下脚圈、烟管

(

或水管

)

、封头等

,

与一般立式锅炉结构

相似。由于锅炉不承压

,

所以锅炉各部件的连接均采用角焊

结构

,

下脚采用的是

H

形结构

,

锅壳与炉胆壁厚都可以比较

薄

,

一般

6~8mm

。有些锅、炉的锅内装有换热盘管

,

也有的在

烟管内装设扰流片。该型锅炉结构简单

,

制造方便

,

体积小

,

外形美观

,

自动化程度高

,

造价较低

,

所以在小型常压热水

锅炉结构上采用较多。

2)

卧式常压热水锅炉。卧式小型常压热水锅炉

,

其结构

形式也类似于本章介绍的卧式承压锅炉结构。也有不少采用

的是快装锅炉结构。与承压锅炉相比

,

所不同的是锅炉有规

定水位

,

结构全部采用角焊连接

,

锅炉壁厚一般为

6~8mm,

锅炉上开有大气孔

,

锅炉供水管设在水位线以下。由于常压

热水锅炉具有不承压、安全性好、价格低廉、适应性强、安

装位置宽松、管理方便、使用操作简单等优点

,

在小型锅炉

上得到广泛应用。(3)

负压热水锅炉

负压热水锅炉又称真空相变热水锅炉

(

简称真空锅炉

)

。

负压热水锅炉是指锅内压力始终低于大气压力的锅炉。

图

2-21

是负压热水锅炉结构示意图。锅炉由上、下两部分组成。下半部与普通锅炉一样

,

由

锅壳、炉胆、烟管及管板等组成

,

锅内装有热媒介质。上半

部是一个圆柱形锅筒

,

内部装设换热器。上、下两部分用连

通管连接。锅炉制造时

,

将锅内抽真空

,

使锅炉整体处在负压状态下。

锅内热媒介质采用的是完全脱氧、软化的纯净水

,

锅

炉不腐蚀、不结垢。在锅炉运行的全过程中

,

水不进、不出

,

只在封闭的锅炉内发生相的变化

,

与换热器进行热量交

换。锅内换热器布置成各自独立的两组

,

一组供采暖

,

一组

供热水。较小容量的锅炉一般只布置一组。负压热水锅炉的基本原理是

,

锅炉制造时使锅内处于负

压

(

真空

)

。锅炉启动后

,

燃烧产生的大量热量传给锅内的热

媒介质

,

热媒在真空状态下蒸发变成蒸汽

,

这些蒸汽与换热

器内的水进行热量交换

,

提高换热器内水的温度。蒸汽放热

后变成凝结水返回

,

依此往复进行。热媒介质在锅炉运行时

,始终发生相的变化

,

即由液相变成气相

,

再由气相变成液相。

由于锅内压力

.为负压

,

锅内饱和温度相应降低

,

如

:

锅内绝

对压力为

0.07MPa

时

,

其饱和温度为

88

。

C,

即锅内热媒介质

温度为

88

。

C

时就达到饱和状态。锅内真空度在设计与运行时控制在一定范围之内

,

一般

真空度为

0.02~0.098MPa

。运行时通过真空开关实现真空

度的控制。锅炉的主要特点是

:

锅炉承受负压且压力很低

,

安全性

好

,

启动快

,

一般

3~5min

就能供应热

,

运行效率高

,

节省

能源

,

锅炉不腐蚀、不结垢

,

寿命长等。但供水温度受到限

制。四、其他锅炉1.

贯流锅炉贯流锅炉是近几年由国外引进

(

也有国产的

)

的一种立

式多管式直流锅炉。规格型号有许多种

,

最小的为

0.1t/h(0.07MW)。图

2-22

为某

J

厂生产的一种贯流锅炉的结构示

意图。

该锅炉主要受压部件有

:

上集箱、下集箱和直水管。上、

下集箱呈圆形、矩形截面。直水管通常有里外两层

,

沿集箱圆弧线环形布置。管子与管子紧贴在一起。为了增加开孔孔

桥减弱系数可制造时用缩管机将直水管两端管径缩小

,

然后

再与上、下集箱相连。一般小容量锅炉的直水管采用光管

,

大

容量的锅炉则在水管上焊有鳝片

,

以提高传热效率。贯流锅

炉一般为蒸汽锅炉

,

也有热水锅炉

,

为全焊接结构。贯流锅炉一般为燃油炉

,

其燃烧器布置在锅炉顶部

,

由

燃烧器喷出的火焰和高温烟气在直水管组成的环形燃烧室内直接冲刷直水管

,

然后经前部留出的通道

,

分别从左侧和右

侧环绕直水管向后部流动

,

最后经后部出口流向烟囱

(

见图

2-23)

。贯流锅炉的主要特点是

:

体积小

,

结构简单

,

水容量小

,

升压快

,

安全性好

,

安装方便

,

噪声低

,

效率高

,

采用微机

控制

,

自动化程度高

,

对水质要求较高。

2.

铸铁锅炉

铸铁锅炉在我们国家具有悠久历史。铸铁锅炉的主要优点是具有良好的耐腐蚀性

,

寿命长

,

锅炉由许多锅片组成

,

搬运、安装方便等。目前小型锅炉有不少采用铸铁制造

,

其中有国外进口的

,

例如美国、德国、日本、韩国等

,

也

有国内生产的。图

2-24

是德国布德鲁斯燃油铸铁锅炉的示意图。

该锅炉的主要受压部件是铸铁锅片

,

如图

2-25

所示。锅

片采用特种铸铁材料制成

,

用螺栓拉杆将锅片连接在一起

,

加

上烟箱就组成了一台锅炉。通过锅片数量的增减

,

就可以实

现锅炉容量的变化。锅片连接后

,

中间圆孔就组成了一个燃

烧室

(

类似于炉胆

)

。锅片上烟气流动处

,

均做成肋片式结构

,

以增加传热面积

,

充分提高锅炉传热效率。锅炉烟气采用三回程设计

,

第二、第三回程采用对称布置

,

可最大限度地减

少锅炉

(

锅片

)

热应力

,

延长锅炉使用寿命。一般情况下

,

锅

炉寿命可达

40

年甚至更长。锅炉烟气流程为

:

燃烧器由炉前将油

(

或气

)

喷人燃烧室

(

炉胆

)

进行燃烧

,

火焰和高温烟气从燃烧室前部流向后

部形成第一回程

;

高温烟气在后烟室内折返

,

进入对称布置

的第二回程内

(

分别从上、下四个烟气流道进λ

),

自后部流

向锅炉前部形成第二回程

;

烟气在前烟箱内折返

,

从锅片两

侧烟气流道流向锅炉后部烟气出口形成第三回程

(

见图

2-

26)

。该锅炉的主要特点是

:

采用特种铸铁材料制作

,

具有良

好的耐腐蚀性

,

寿命长

;

锅炉搬运、安装方便

,

特别是对狭

窄的位置更显优越

;

锅炉体积小、结构紧凑

,

外形美观。锅

炉热效率较高

,

全自动控制

,

操作方便等。3.

有机热载体锅炉

有机热载体锅炉被人们开始使用至今已有

60

多年的历

史。由于有机热载体炉具有压力低、温度高、间接加热安全

可靠、节约能源及投资少等优点

,

而得到迅速发展。随着有

机热载体炉的不断发展演化

,

目前已形成了一些不同的炉型

和分类方法。(1)

按有机热载体工作状态分类有

:

气相炉和液柏.(2)

按热能来源分类有

:

燃煤炉、燃油炉、燃气炉和电加热炉等。

(3)

按有机热载体循环方式分类有

:

自然循环炉和强制循环炉。强制循环导热油炉有注入式和抽吸式两种。

(4)

按有机热载体炉本体结构分类有

:

盘管式、管架式和锅壳式等。

(5)

按有机热载体炉工作压方分类有

:

低压炉和常压炉。

(6)

按有机热载体炉整体造型分类有：立式炉、卧式炉及管式导热油炉。

现就常用的几种有机热载体炉的形式作简要介绍。(1)

盘管式有机热载体炉

:

盘管式有机热载体炉是由国外引进设备改进而形成的一种锅炉。国外的盘管式有机热载

体炉多数以油、气作为燃料

,

而国内的盘管式有机热载体炉

多数以煤作为燃料。结构及烟气流程为

:

盘管式有机热载体炉主要由本体和燃烧室两大部件组成(

如图

2-27)

。其中本体由底座、盘管、拱顶、顶盖、外壳保温层及辅助测温测压装置等部件组成

(

如图

2-28)

。燃烧室的炉排与以水为介质锅炉的炉排基本相似

,

但有机热载体炉燃

烧室内因无水冷壁而炉膛温度较高

,

所以在设计和使用上都

有一定的难度。燃料

(

煤

)

在火床上经过预热干燥、挥发分析出着火、焦

炭燃烧和燃尽等四个阶段而形成灰渣。经过燃烧产生的高温烟气进入本体

,

以辐射传热和对流传热的方式与盘管内的有

机热载体换热。有机热载体系统内由循环油泵实现闭路强制

循环

,

在本体内获得热量的有机热载体作为热源供至用热设

备

,

从而使有机热载体炉实现对系统供热。

(2)

管架式有机热载体炉

:

管架式有机热载体炉是针对盘

管式有机热载体炉存在的一些不足而改进设计的新一代管式有

机热载体炉。它克服了盘管式有机热载体炉难以配套自动化燃煤装置及炉子造型不美观等问题

,

从而使炉子便于制成快装式、大

容量

,

提高了炉子的燃烧效率和消烟除尘效果

,

方便了安装和运

输

,

降低了锅炉房的高度

,

同时也保持了盘管式有机热载体炉导热油容量小、钢材耗量小、造价低及受热面管子中导热油流速较高等优点。为此

,

它是目前国内使用较多的一种炉型。结构及烟气流程为管架式有机热载体炉的形状如同管架式热水锅炉。它主要由辐射受热面、对流管片、空气预热器、炉墙及燃烧装置

组成

(

如图

2-29)

。其中锅炉本体部分由门形管、顶棚管、集

箱、对流管片等主要受压元件组成

(

如图

2-30)

。燃料

(

煤

)

从煤斗进入炉膛

,

随着炉排自前向后运动

,

煤

经过预热干燥、挥发分析出着火、焦炭燃烧和燃尽等四个阶

段而形成灰渣。经过燃烧产生的高温烟气在炉膛里对辐射受热面

(

门形管和顶棚管

)

进行辐射传热后

,

进入对流受热面（对流管片

),

最后经空气预热器从烟囱排出。(3