工业锅炉的炉型及选择

卧式水火管组合锅炉
图3—16 KZL4—13一A型锅炉 1一链带式链条炉排；2一水冷壁管；3一前烟箱；4一火管管束；5一锅 筒；6一后棚管；7---下降管；8一铸铁省煤器；9一排污管；10一送风机
与卧式火管锅炉的主要不同点：锅筒外部添加了左右 与卧式火管锅炉的主要不同点： 锅筒外部添加了左右 两排水冷壁管2 上下端分别接手锅筒和集箱；在集箱的前、 两排水冷壁管2，上下端分别接手锅筒和集箱；在集箱的前、 后端各接装有一根大直径、几乎不受热的下降管， 后端各接装有一根大直径、几乎不受热的下降管，与水冷 壁一起组成了一个良好的水循环系统， 壁一起组成了一个良好的水循环系统，以确保锅炉正常运 此外，在锅筒后端的转向烟道内还布置有一排水管— 行。此外 ，在锅筒后端的转向烟道内还布置有一排水管 —后棚管6，它的上端与锅筒后封头接通，下端连接后下集 后棚管6 它的上端与锅筒后封头接通， 后棚管 同样，在后棚管与锅筒之间也接有一根大直径下降管， 箱。同样 ，在后棚管与锅筒之间也接有一根大直径下降管， 构成后棚管的水循环系统。 构成后棚管的水循环系统。 此型锅炉大多配置以链带式链条炉排， 此型锅炉大多配置以链带式链条炉排 ， 烟气流经炉膛 和第一、第二火管管束，呈三回程流动。 和第一、第二火管管束，呈三回程流动。燃尽后的灰渣落 人渣斗，由螺旋出渣机排出去。 人渣斗，由螺旋出渣机排出去。
为强制循环锅炉的工作原理图。 图3—14b为强制循环锅炉的工作原理图。在此型锅炉中， 为强制循环锅炉的工作原理图 在此型锅炉中， 蒸发受热面中的汽水流动是借助机械力——循环泵 进行循环 循环泵5进行循环 蒸发受热面中的汽水流动是借助机械力 循环泵 的。 为直流锅炉的工作原理图， 图3—14c为直流锅炉的工作原理图，受热面由连续的蛇形 为直流锅炉的工作原理图 管组成，给水泵强制地使水一次通过蛇形管，即完成预热、 管组成，给水泵强制地使水一次通过蛇形管，即完成预热、汽 化和蒸汽过热阶段。 化和蒸汽过热阶段。
水管锅炉
4.2 火管锅炉
外燃 燃烧室在锅筒外 锅炉 锅壳纵向中心线 卧 平行于地面
式 火 管 锅 炉
锅壳纵向中心线 立 垂直于地面
内燃 燃烧室在锅筒内 锅炉
立式横烟 管锅炉 立式竖烟 管锅炉
式
Hale Waihona Puke 火管锅炉水管锅炉一、外燃锅炉
外燃烟管 锅炉是一种卧 式火管锅炉， 式火管锅炉， 燃烧在锅筒外 进行。 进行。
优：
1、卧式水火管组合锅炉由于水冷壁管排 列较为紧密，采用了由轻质绝热材料砌 筑的薄型炉墙，炉体结构十分紧凑，并 都以整机形式出厂，所以也称快装锅炉， 是我国生产和使用最多的工业锅炉。它 的容量有1 t／h、2 t／h、4 t／h、6t ／h和10 t／h等多种规格，额定蒸汽压 力在O．4—1．3 MPa之间。
4.1汽锅构造的发展概况 4.1汽锅构造的发展概况
4—2锅炉水循环的一般概念 锅炉水循环的一般概念
锅炉的水循环---在锅炉运行时， 锅炉的水循环---在锅炉运行时，给水由给水泵送入汽锅 ---在锅炉运行时 后就按一定的线路流动循环。这种循环流动称之。 后就按一定的线路流动循环。这种循环流动称之。 任何一台锅炉的汽锅， 任何一台锅炉的汽锅， 都是由若干个并联的循环回路组 成的。 成的。 水循环的重要性：在循环回路中， 水循环的重要性 ： 在循环回路中， 水通过汽锅受热面被 加热、汽化，产生蒸汽，而受热面——金属壁面则被良好冷 加热、 汽化，产生蒸汽，而受热面 金属壁面则被良好冷 即便是高温炉膛中的水冷壁， 却，即便是高温炉膛中的水冷壁，其壁温也可保持在金属允 许的工作温度范围内，从而保证受热面能长期可靠地工作。 许的工作温度范围内，从而保证受热面能长期可靠地工作。 但是．如果水循环组织不好，循环流动不良， 但是．如果水循环组织不好，循环流动不良，那么受热面壁 温将会显著升高，严重时甚至引起爆管或爆炸事故。可见， 温将会显著升高，严重时甚至引起爆管或爆炸事故。可见， 锅炉水循环良好与否，将直接关系着锅炉工作的安全可靠。 锅炉水循环良好与否，将直接关系着锅炉工作的安全可靠。
2、因炉子设置于锅筒外部，其炉膛空间 大小和炉拱均可按燃料特性来设置，燃烧 条件大为改善。它能较好地适应烟煤和贫 煤的燃烧，也可把烟煤和无烟煤混烧。燃 用烟煤时的热效率可达70％～80％。 缺： 它毕竟也是以众多火管为主体的一种 锅炉，同样存在刚性大、清除水垢困难和 烟气阻力较大等缺点。
单锅筒纵置式水管锅炉
二、内燃锅炉
这种锅 炉是目前制 造最多，可 造最多， 用于烧煤， 用于烧煤， 但更适合于 燃油和燃气
锅筒下部内置的富有弹性的波形火筒即为油(气 燃烧的炉膛 燃烧的炉膛， 锅筒下部内置的富有弹性的波形火筒即为油 气)燃烧的炉膛， 锅筒左、右侧及火筒上方都布置了火管。 锅筒左、右侧及火筒上方都布置了火管。火筒和火管都沉浸在 锅筒内的水容积里，锅筒上部约l／ 空间是汽容积 空间是汽容积。 锅筒内的水容积里，锅筒上部约 ／3空间是汽容积。
如胀接工艺不恰当，就容易汇漏； 烟管的间距小， 如胀接工艺不恰当，就容易汇漏；3、烟管的间距小，清洗 水垢比较困难，因而对水质的要求就较高； 水垢比较困难，因而对水质的要求就较高；4、 烟管水平布 置易积灰，且烟气在管内为纵向冲刷，因而传热效率低， 置易积灰，且烟气在管内为纵向冲刷，因而传热效率低，大 量使用烟管不仅使锅炉的金属耗量大增， 量使用烟管不仅使锅炉的金属耗量大增，而且还使锅炉的通 风阻力增大，特别是当烟管中烟速较高时。 风阻力增大，特别是当烟管中烟速较高时。
应用场合：强制循环锅炉主要用于火力发电站，工业锅炉刚大都 应用场合：强制循环锅炉主要用于火力发电站， 采用自然循环。 采用自然循环。
4—3 蒸汽锅炉
根据烟气与受热面相对位置的不同，蒸汽锅炉 可分为火管锅炉、水火管组合锅炉和水管锅炉三 种类型。
火管锅炉 锅筒内 部增加 受热面
圆筒 锅炉 分类
锅筒外 部增加 受热面
1、结构特点
这种锅炉的锅壳中布置有众多的烟管， 这种锅炉的锅壳中布置有众多的烟管，但没 烟管沉浸在锅壳的水空间内。锅筒高架， 有火筒 。烟管沉浸在锅壳的水空间内。锅筒高架， 燃烧装置安置在锅筒之下。 燃烧装置安置在锅筒之下。在炉排的周围砌筑炉 形成外置炉膛。 墙，形成外置炉膛。 燃烧后的生成的烟气在炉膛中从前向后流 冲刷锅壳外壁， 动，冲刷锅壳外壁，在炉膛的后端向上折入烟管 然后在烟管内自后胶向前流动，直至前烟箱， 中，然后在烟管内自后胶向前流动，直至前烟箱， 再从烟箱上面的烟囱排出。 再从烟箱上面的烟囱排出。烟气在锅炉内先自前 向后，再从后向前各流动一次，称为两回程。 向后，再从后向前各流动一次，称为两回程。但 有些外燃烟管锅炉也有三回程的。 有些外燃烟管锅炉也有三回程的。烟管通常用无 缝钢管制成。 缝钢管制成。
2、优缺点
优 点 采用了外燃方式， 采用了外燃方式，易于增减炉排面积和炉膛容积 故燃料的适用范围较广，燃烧操作也较方便。 故燃料的适用范围较广，燃烧操作也较方便。
缺 点
锅炉整体性差，炉墙需现场砌筑， 锅炉整体性差，炉墙需现场砌筑，无法实现 快装；炉墙内表面不敷设辐射受热面， 快装；炉墙内表面不敷设辐射受热面，这非但使 炉墙得不到冷却而不得不使用重型炉墙， 炉墙得不到冷却而不得不使用重型炉墙，而且还 因缺少高效的辐射受热面而使整台锅炉的传热效 率降低。这些缺点导致锅炉占地面积大， 率降低。这些缺点导致锅炉占地面积大，安装费 用高，装移不便等一系列问题。 用高，装移不便等一系列问题。
图3一14 锅炉汽水工作原理图 1一给水泵；2一省煤器；3一锅炉蒸发受热面；4一蒸汽过热器 s一循环覆：6一下降管：7一上升管
直流锅炉特点：因不设置锅筒， 直流锅炉特点：因不设置锅筒，是金属帮量最小的一种 锅炉，制造工艺也较简单。 锅炉，制造工艺也较简单。但直流锅炉对给水水质要求 甚高，同时还需配置较高水平的自动控制系统， 甚高，同时还需配置较高水平的自动控制系统，以确保 锅炉运行的正常和安全。 锅炉运行的正常和安全。
2、优缺点
优点
水容量较大，能较好地适应负荷变化；对水质要求相应略低。 不需外砌炉膛，整体性和密封性极好，都采用快装， 不需外砌炉膛，整体性和密封性极好，都采用快装，安装费 用少，占地面积小。 用少，占地面积小。
缺点
1、煤种适用范围较小；2、烟管一般采用胀接，此时 煤种适用范围较小； 烟管一般采用胀接，
火管锅炉的特点： 火管锅炉的特点：
火管锅炉的外形为一金属筒体，具有结构 火管锅炉的外形为一金属筒体， 紧凑，整体性好，给水品质可较低， 紧凑，整体性好，给水品质可较低，运行较 方便等优点。但因其为筒壳结构， 方便等优点。但因其为筒壳结构，受力条件 能承受的压力和本体尺寸受较大限制， 差，能承受的压力和本体尺寸受较大限制， 只能制成低参数，小容量的锅炉； 只能制成低参数，小容量的锅炉；且因烟气 纵向冲刷壁面，传热效果较差，故热效率较 纵向冲刷壁面，传热效果较差， 金属消耗率也较高；另外， 低，金属消耗率也较高；另外，因其炉膛尺 寸小，内置燃烧装置的操作和维护不便， 寸小，内置燃烧装置的操作和维护不便，因 而难于燃用低质燃料。 而难于燃用低质燃料。
图3一15 WNSlO—1．25一Y(Q)型锅炉 1一燃烧器；2一炉膛；3一后烟箱；4一火管管束；5一前烟箱； 6一烟囱；7一锅炉底座
油(气)由燃烧器送人炉内燃烧，高温烟气 在火筒内向后流动，这是烟气的第一回程。 烟气往后烟箱导人左右两侧火管，向炉前流 动，是第二回程。烟气至前烟箱汇集后，进 人火筒上部的火管向后流动，即为第三回程， 最后离开锅炉经烟囱排于大气。因烟气在锅 炉内呈三个回程流动，此型锅炉也称三回程 锅炉。
第四节 工业锅炉的炉型及选择
主要内容
4.1 汽锅构造的发展概况 4.2 火管锅炉 4.3 水管锅炉 4.4 热水锅炉 4.5 废热锅炉 4.6 锅炉的炉型及台数的选择
图3一13 汽锅型式发展过程简图 l一单火筒锅炉；2一双火筒锅炉；3一火管锅炉；4一卧式火筒火管锅炉： 5一立式火筒火管锅炉；6一分联箱横水管锅炉；7一直水管锅炉；8一三锅 筒弯水管锅炉；9一双锅筒弯水管锅炉；10一单锅筒弯水管锅炉