第五章-供热锅炉.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第 五 章,供热锅炉,引言,简要叙述锅炉的发展过程与结构型式的演变,介绍几种典型的供热锅炉构造型式和其基本热工特性,第一节 锅炉发展概况,内部增加受热面,在锅筒水容积空间内增设烟气通道，使高温烟气能够通过较多的受热面把热能传递给水，与此同时增加烟气的流程，提高烟气流速，从而提高烟气放热系数,受热面积小，不能充分吸收高温烟气热能,热效率低；容量有限,筒体里面盛有水，筒体外侧下腹部与高温烟气热交换,火管,(,烟管,),烟气在管内流动放热、水在管外吸热的受热面,水管,汽水混合物在管内流动吸热、烟气在管外冲刷放热的受热面,外部发展受热面,摆脱了锅筒尺寸的制约，在燃烧条件、传热效果和受热面布置等方面得到根本性改善，金属耗量大为下降,烟（火）管锅炉,特点,高温烟气在火筒或烟管内流动冲刷放热（多为纵向冲刷），低温工质,水在火筒或烟管外侧吸热、升温和汽化,缺点,不适应大容量、高参数锅炉发展需要,优点,小容量锅炉仍广泛采用,结构简单，维修方便,水容积大，能适应负荷变化,水容积大，单位面积水垢沉积量少，对水质要求低,缺点,炉膛一般较矮小，炉膛四周被筒壁围住，炉内温度低，,燃烧条件较差,，难于燃用低质煤,烟气纵向冲刷壁面，,传热效果差,，排烟温度很高，热效率低,锅筒直径大,不利于提高蒸汽压力；增加钢耗量；,蒸发量受到限制,结构刚性大、烟管排列紧密，清洗水垢困难，烟管内容易堵灰,水管锅炉,特点：,燃料在圆筒外面的炉膛内燃烧，高温烟气在管外冲刷流动放热，汽水在管内流动而吸热和蒸发,横水管竖水管,小容量锅炉，采用水管锅炉在技术经济上不一定合理,水管锅炉对给水品质要求较高,相同蒸发量时，水管锅炉的水容积较小，单位面积上水垢的沉积量多,在本体结构和制造工艺上，水管锅炉较复杂，金属材料消耗量较多,第二节 蒸汽锅炉,按烟气与受热面的相对位置,烟管锅炉,烟管水管组合锅炉,水管锅炉,一、烟管锅炉,共同特点,有一个大直径的锅筒，其内部有火筒和为数众多的烟管,按锅筒放置方式分,立式烟管锅炉,容量较小,卧式烟管锅炉,容量较大,1.,立式烟管锅炉,容量小，常配置手烧炉,燃煤,0.5 t,h,燃油气,1 t,h,、,1.4MW,特点,结构紧凑、占地小、便于安装,炉膛内置，炉温低，适宜于较好燃料,2.,卧式烟管锅炉,按炉子置于锅筒内外分,内燃式、外燃式,三回程锅炉,不用引风机,热负荷小,(,10MW),的锅炉采用单炉胆布置，热负荷大,(,10MW),的锅炉采用双炉胆布置,热效率在,87,左右,排烟温度为,250,；环保型燃油气锅炉排烟温度和大容量工业锅炉相同，达,130,140,。热效率达,93,国内外燃油、燃气工业锅炉，大多采用此种类型,整体性和密封性极好，采用微正压燃烧,(2000Pa,左右,),，火筒形状与油、气燃烧产生的形状一致，燃烧完全，火焰充满整个火筒，辐射换热效果好，热效率高,二、烟水管锅炉,在卧式外燃烟管锅炉的基础上发展起来的一种新型锅炉。具有两者的优点，对水质要求和水管锅炉相近,烟管构成主要对流受热面，水冷壁管和大锅筒下腹壁面则为锅炉辐射受热面,俗称快装锅炉,可组装出厂,KZL4-1.3-A,锅炉,DZL2-1.3-AII,锅炉,三、水管锅炉,结构上没有特大直径的锅筒，富有弹性的弯水管替代直烟管,节约金属，蒸汽容量和参数提高,分类,按锅筒数目,单、双锅筒,按锅筒放置形式,纵置式、横置式、立置式,单锅筒纵置式水管锅炉,双锅筒纵置式“,D,型”锅炉,双锅筒纵置式“,O,型”锅炉,双锅筒横置式“,M,型”水管锅炉,双锅筒横置式沸腾炉水管锅炉,常用水管锅炉,角管式水管锅炉,立置式水管锅炉,双锅筒纵置式,“,O,型,”,锅炉,角管式水管锅炉,无构架锅炉,只设置一个锅筒，利用管路系统作为整台锅炉的骨架（兼作锅炉的下降管和上下集箱之用，并完成一定程度的汽水分离），由其承受锅炉的全部负荷,第五节 辅助受热面,汽锅,炉子,辅助受热面,锅炉本体,蒸汽过热器,省煤器,空气预热器,尾部受热面烟气侧的腐蚀,一、蒸汽过热器,把饱和蒸汽加热成一定温度的过热蒸汽的装置,按布置位置和传热方式,对流式、半辐射式、辐射式,供热锅炉过热器一般布置在,850950,的烟道中,为改善金属材料的工作条件，过热器不应布置在烟温很高区域,应保持合理的传热温差,二、省煤器,利用锅炉尾部烟气预热锅炉给水的热交换设备,有效降低锅炉排烟温度，提高热效率，节约燃料，因此而得名,分类,按制造材料,铸铁省煤器、钢管省煤器,按给水预热程度不同,沸腾式、非沸腾式,节省金属,当需降低数值相同的尾部排烟温度时，所需省煤器（价格低）受热面仅约为蒸发受热面（价格高）的一半,省煤器中平均水温至少比汽锅中饱和水温度低几十度,较大的传热温差,省煤器中水是强制流动，采用带鳍片铸铁管和小直径钢管,传热系数大,逆流布置,铸铁省煤器,铸铁抗腐蚀及耐磨性较强,铸铁性脆,用于工作压力,1.6MPa,的低压锅炉；,非沸腾式省煤器,出口水温较相应压力下饱和温度低,30,以上,安装组合简图,烟速,8,11m,s,省煤器中水速,0.3,1m,s,保护铸铁省煤器措施,为使铸铁省煤器在锅炉起动、停止运行和低负荷运行过程中，不致得不到很好的冷却而被损坏，应采取措施：,旁路烟道,再循环管,循环管至给水箱,安全阀,附件及管路,钢管省煤器,承压能力强，锅炉工作压力,2.4MPa,必须采用,可以是沸腾和非沸腾式,三、,空气预热器,利用锅炉尾部烟气加热空气的换热设备,当锅炉给水温度较高而使省煤器作用受到限制，能有效降低排烟温度，减小排烟损失,改善燃料的燃烧过程,管子根数及管距取决于烟气流速,烟速流速,10,14m,s,设计烟气流速尽可能调整到空气流速的,2,倍左右,即空气流速为,5,7m,s,四、尾部受热面烟气侧的腐蚀,低温腐蚀,氧腐蚀,水蒸气在受热面上冷凝,酸腐蚀,硫酸蒸气的凝结液与金属接触,主要发生于空预器的冷空气入口段；如给水温度低，省煤器中也会发生,腐蚀条件,金属壁温低于烟气露点温度,低温受热面腐蚀的根本原因,烟气中存在,SO,3,气体,水蒸气的露点温度不高，硫酸蒸气露点温度可达,150,左右,预防措施,燃料脱硫，控制燃烧以减少产生,SO,3,，使用添加剂吸收或中和烟气中,SO,3,，提高金属壁温,提高壁温，即提高排烟温度，要求壁温比酸露点高出,10,左右（不经济）壁温不低于烟气中水蒸气露点,空预器进风口置于炉顶，提高金属壁温以减少腐蚀,将空预器最底下一节（即空气第一通道）分开制作，便于腐蚀后修补或更新,第六节 锅炉安全附件,为保证锅炉的正常运行，锅炉上必须装置一些附件,锅炉三大安全附件,压力表、安全阀、水位表,一、压力表,用以测量和显示锅炉汽水系统工作压力的仪表,弹簧管式压力表,当弹簧弯管内受到被测量介质作用时，其横截面有膨胀成圆形的趋势,作用在外凸表面的总压力比作用在内弯表面的总压力大,迫使弹簧弯管力图伸直，借助于拉杆、扇形齿轮、小齿轮的传动，使指针偏转一个角度，在刻度盘上指示出压力大小,压力表,压力表量程应根据工作压力选用，表盘最大刻度范围最好为锅炉工作压力的,2,倍,压力表应有存水弯管,以防高温蒸汽或热水直接进入弹簧管，影响压力表测量的准确性,二、安全阀,能自动将锅炉工作压力控制在允许工作压力以下运行的安全附件,当锅炉压力超过允许工作压力时，安全阀自动开启，迅速泄放出足够多的蒸汽，直至降到允许工作压力时自动关闭,杠杆式安全阀,弹簧式安全阀,全升式安全阀,微启式安全阀,安全阀选取原则,锅炉安全阀的总排气量，必须大于锅炉最大连续蒸发量,保证在锅筒和蒸汽过热器上所有安全阀开启后，锅筒内的蒸汽压力不得超过设计压力的,1.1,倍,三、水位表,利用连通器原理来显示锅内水位高低的安全附件,四、,高低水位报警器,当锅内水位达到最高或最低限度时，能自动发出报警信号的装置,工作原理,利用浮体随锅内水位的升降变化自动发出报警信号,