浅谈29MW燃气热水锅炉的设计

浅谈29MW燃气热水锅炉的设计

摘要：本锅炉是大容量燃油燃气热水锅炉，水循环问题比较突出，这关系到锅炉的安全运行；“Ｄ”型布置双锅筒半强制循环水管锅炉。

关键词：燃油燃气热水锅炉；大容量；半强制循环热水锅炉。

燃油燃气锅炉是以油（轻油或重油）、可燃气体（天然气、高炉煤气和焦炉煤气）等为燃料的锅炉。

油作为一种液体燃料易于贮存，便于输送，发热量高，燃烧迅速，易调节。在燃烧时能与空气均匀混合，从而能达到完全燃烧，使得热效率大大提高。另外，燃料油灰分少，燃烧后没有炉灰，有利于环境保护，炉膛和锅炉房也能够保持清洁。

气体燃料作为一种清洁能源同样具有无公害，燃烧易调节，燃料的发热值易控制等特点。另外，使用气体燃料不需要储放场所，也不需要雾化装置。

与煤炉相比，油、气炉的自动化程度高，司炉工的劳动强度大大降低，安全可靠性也相应提高，需要停炉时，燃料可以瞬间切断，使热损失降到最低。

当然，油、气除有上述优点外，也有它们的缺点。油容易着火，煤气泄漏使人中毒，若管理使用不当，油、气容易引起火灾和爆炸事故。另外，燃油含有硫分，燃烧后对锅炉尾部受热面容易产生腐蚀。

2003年上海四方锅炉厂设计制造了型号为SZS29-1.6/130/80-Q的29MW燃气热水锅炉，燃料是天然气。用户是北京航天航空大学的供热站，数量是3台。该锅炉将于2004年在北京航天航空投入使用，用户反映良好。

上海四方锅炉厂设计开发的SZS29-1.6/130/80-Q燃气热水锅炉采用引进ABB-CE公司技术的“Ｄ”型布置双锅筒自然循环水管锅炉，卧式烟道，前墙布置燃烧器，正压燃烧，炉膛容积大，燃烧充分。该锅炉是大容量燃油燃气锅炉，水循环问题比较突出，这关系到锅炉的安全运行，设计难度相当大；本锅炉的设计制造成功，解决了这一技术难题，为我厂设计制造大容量的采暖锅炉奠定的坚实的基础。

本锅炉整体置于钢制底盘上，上下两锅筒纵向布置，其间有对流管束。锅炉前、后墙、侧墙都采用膜式水冷壁，炉膛微正压，强化燃烧，提高了传热效果，防止烟气渗漏，减少热损失。

锅炉前墙上布置的燃烧器可以按不同的燃料进行配置，锅炉的烟气走向为两回程，烟气在炉膛后部转变进入第二回程的对流管束，然后离开锅炉本体进入烟囱排入大气。

锅炉为全自动控制，除了确保安全运行所必需配置的控制系统外，可按用户的要求采用国际先进水平的PLC主机，触摸式显示屏，操作简单，并可进行控制参数的修改，以保证锅炉在自动状态下运行安全、可靠。

由于北京地区的烟气排放要求较高，对燃烧器的要求也较高，对燃烧温度的烟气也较高，炉膛出口烟温要控制在较低温度水平下，因此，炉膛就要足够大，炉膛容积热负荷就要小。

以下是本项目的设计说明：

1、锅炉设计参数

型号：SZS29-1.6/130/80-Q

锅炉出力：29MW

额定工作压力： 1.6Mpa

额定出水温度：130°C

给水温度：80°C

受热面积：774m3

外形尺寸：10.92x5.99x6.14 m

总汽管直径：2-DN200

进水管直径：DN400

设计燃料：天然气

设计热效率：93%

燃料消耗量：3197Nm3/H

排烟温度：1380C

2、燃烧器

本锅炉选用的是美国进口海威公司燃烧器。

3、结构设计

本锅炉为为上海四方锅炉厂设计制造的29MW燃气热水锅炉，采用引进ABB-CE公司技术的“Ｄ”型布置双锅筒自然循环水管锅炉，卧式烟道，前墙布置燃烧器，正压燃烧，炉膛容积大，燃烧充分。

本锅炉除循环泵、鼓风机外，其余均置于钢制撬座上。上下两锅筒纵向布置，上、下锅筒间有对流管束，并在对流管束前布置过热器。烟气在炉膛侧流经对流管束后，离开锅炉本体，进入烟囱排入大气。在炉膛的后侧布置一个看火孔，在炉膛的后墙上设有人孔一个。在锅炉炉顶设有平台。锅炉上备有点火程序控制器，熄火保护装置及锅炉燃烧调节。

由于SZS29-1.6/130/80-Q是我厂90年代引进的蒸汽锅炉的消化吸收后的改进性产品，当时是根据《热水锅炉安全技术监察规程》和GB9222-88《水管锅炉受压元件强度计算标准》以及热力计算根据苏联1973年版<《锅炉机组热力计算标准方法》进行。

3.1 锅筒及其内部装置：

本锅炉上锅筒为Φ1000X26，长度为8374；下锅筒为Φ800X22，长度为8374，材料为20g。上下锅筒均设有人孔，上下锅筒装置于一垂直面内，下锅筒置于锅筒座上与底座相连，上锅筒通过对流管束支承在下锅筒上。上锅筒筒身上有压力表座、安全阀座等, 上锅筒内部装有锅内装置．下锅筒装有定期排污管，其筒身上有定期排污管座。

3.2 水管系统

本锅炉的水管系统由对流管束及水冷壁两部分组成，其中采用自动焊的膜式壁，管子为Φ60X4，其余为Φ51X3，材料为20(GB3087)钢管。膜式壁及对流管束与锅筒采用焊接接连接的形式，炉膛左侧为膜式水冷壁，将炉膛与对流烟道隔开。前墙无水冷壁。后墙由伸入上、下锅筒与上述管排弯成相同角度的大口径管之间布置膜式排构成。为考虑锅炉密封的需要，对流管束最外侧一排亦设计成膜式管排。

3.3 护板、平台扶梯

本锅炉除两侧面采用0.75mm厚的瓦楞板外，其余均采用1mm厚的平钢板。本锅炉前、后两侧平台供进入上锅筒人孔用，右侧之平台供开启锅筒上各阀门之用。