锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本体结构

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锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
➢ 工作原理
• 煤由煤斗落到链条炉排上,煤层随炉排向后 移动,在移动过程中完成煤的燃烧过程,最 后燃尽的灰渣移到炉排末端,经老鹰铁落入 灰渣斗。
• 燃烧产生的高温烟气→炉膛后拱上部的烟气 出口→切向进入燃尽室→燃尽室左侧的烟气 出口→第一对流管束→第二对流管束→省煤 器、引风机和烟囱排入大气。
➢ 锅炉构造(图4-9)
炉膛与对流烟道平行布置,一侧为炉膛,另 一侧为对流烟道。炉膛四周布置水冷壁,其 中一侧水冷壁管弯曲形成炉顶。在对流烟道 中,布置对流管束。布置方式成“D”形。
在对流管束(管排)中常设有纵向隔墙,将 对流管束分成两部分。烟气由炉膛流出后, 先流过第一组管束,再由第二组管束流出。
➢ ⑴在结构方面:没有特大直径的锅筒和烟 管;
➢ ⑵在燃烧方面:炉膛不再受锅筒限制,可 根据燃料特性自如布置,燃烧条件改善, 热效率有较大提高;
➢ ⑶在传热方面:可尽量组织烟气对水管的 横向冲刷,与烟管的纵向冲刷相比传热系 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
体结构
n 分类(锅筒及内部) ➢ ⑴按锅筒数目:单锅筒和双锅筒, 前苏联还有三锅筒。 ➢ ⑵按锅筒布置形式:纵置式、横置 式和立置式。
n 2. “O”型锅炉
图4-10所示为SZP型双锅筒纵置式抛煤机锅炉。 图4-10+ SZL6-1.3-AⅢ型锅炉。
➢ 结构形式(图4-10+)
• 锅炉炉膛在前,对流管束在后。正面看,居中 纵置双锅筒间对流管束,构成"O"字形布置。
• 炉膛两侧布置水冷壁,如上锅筒为长锅筒,水 冷壁上端直接接入上锅筒,呈“人”字形联接; 如上锅筒为短锅筒,则两侧水冷壁分别设置上 集箱,再由汽水引出管将锅上炉设集备与箱原理和chapt锅er4工筒业锅相炉本连。
水火管锅炉:既有火管受热面 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 特点:
➢ 水的加热、汽化、汽水分离等过程均 在锅壳内完成,水循环安全可靠;锅 壳体积大,水容积大,适应负荷变化 的能力强;对水质要求不高。
➢ 炉膛小,四周水冷程度大,燃烧条件 差,炉内温度低,需要优质煤;烟气 纵向冲刷,传热效果差;锅壳直径大, 耗材多,而且蒸汽参数受到限制。 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
流动;
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 2.卧式外燃锅壳锅炉
卧式外燃锅壳锅炉,又称烟水管锅 炉。图4-5d所示为DZL2-1.3-AⅡ 型锅炉。
n 结构形式(图4-5)
锅筒偏置,受热面主要有对流管束、 烟管、铸铁省煤器;
炉排采用大块炉排片链条炉排,分 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
(>120℃) 按流动方式:强制循环、自然循环
n 注意的几个特殊问题
➢ 防止锅炉水的汽化(突然停电);
➢ 低温受热面的低温腐蚀与积灰(回水温度 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
一、强制循环(直流式)热水锅炉
n 1.特点
⑴通常不设锅筒;
⑵受热面由多组管排和集箱组成;
⑶结构紧凑,制造、安装方便;
体结构
一、卧式锅壳锅炉
n 卧式锅壳锅炉:内燃式、外燃式。
目前国产锅炉多为内燃式,配置的 有链条炉排、油燃烧器或燃气燃烧 器。
n 1.卧式内燃锅壳锅炉
单火筒锅炉和双火筒锅炉。
⑴燃煤卧式单火筒锅壳锅炉 ➢
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
体结构
• 锅炉构造:在卧置的锅筒内,有一个具有 弹性的波形火筒,火筒内设置炉排;在锅 筒左、右侧及火筒上部布置有烟管;火筒 和烟管都沉浸在锅壳的水容积里。
n 分类:
⑴按受热面布置形式
内燃式锅壳锅炉:燃烧装置布置在锅壳内部;
外燃式锅壳锅炉:燃烧装置布置在锅壳外部, 仅有烟管在锅壳内部;
⑵按锅壳布置方式
卧式、立式
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
➢ ⑶ 按受热面形式
火管(烟管)锅炉:烟气在管 内流动放热,水在管外吸热的受热 面;
水管锅炉:水、汽或汽水混合 物在管内流动吸热,烟气在管外冲 刷放热的受热面。
n 锅炉结构
上、下锅筒、对流管束安装在炉膛之后,炉膛四周及炉顶 全部布满水冷壁(蒸发受热面),烟窗在炉膛后墙上部, 后墙水冷壁在此处被拉稀,形成凝渣管。
n 工作原理(图1-1d)
燃料燃烧生成的烟气经烟窗凝渣管,经蒸汽过热器、锅炉 管束,进入尾部烟道,经省煤器、空气预热器、除尘器、 引风机、烟囱排入大气。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
一、单锅筒纵置式水管锅炉
n 图4-8d为DZL20-2.5/400-A型抛煤机 倒转链条炉排锅炉。
n 锅炉构造(图4-8)
➢ 锅筒位于炉膛的正上方,两组对流管束 与炉排成“A”字形布置。
➢ 炉膛四周布置水冷壁,前墙水冷壁由锅
筒引接的下降管供水,后墙及两侧墙水
能适应负荷变化,对水质要求低。 缺点—烟管采用胀接,易渗漏,烟管之间
距离小,清除水垢困难;烟管水平布置 易积灰;燃烧条件差,不宜燃用低质煤; 炉排安装、拆卸、维修不大方便。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
➢ 卧式燃油、燃气内燃锅壳锅炉
图4-3为WNS4-0.8-Q、Y型锅炉。
• 锅炉结构:
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 特点: 结构紧凑,占地少,便于安装和搬迁。 属内燃式炉膛,炉膛温度水平低,低 质煤难以燃烧和燃尽,热效率和出力 都有所降低。适应于燃较好的烟煤。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
§4-3 水管锅炉
n 特点 水管锅炉与火管锅炉相比有下列优点:
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
➢ 特点
• 水容量较大,可适应热负荷变化;
• 对流管束布置较方便;
• 炉膛采用一侧狭长布置,有利于采用机械化 炉排,燃料在炉排上停留的时间长,可降低 固体燃烧不完全损失;
• 只能单面操作,单面进风,燃煤锅炉容量以 不大于10t/h为宜。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 特点:
优点—结构较合理,安全可靠性好; 燃烧稳定,热效率可达77%~ 81%。煤种适应性较强,排烟黑度 和含尘浓度能达到国家规定排放标 准。
缺点—金属耗量高,制造复杂,耗工 多,制造成本过高。锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
体结构
二、立式烟管锅炉
火筒:后部采用波形结构,以减少刚 性;烟管:采用双面螺纹管,以强化 传热;
炉膛前部:采用耐火材料砌筑拱碹, 以达到蓄热,稳燃和增强辐射的目的;
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
• 工作原理:
烟气在锅炉内呈三个回程流动,称三回程 锅炉。
第一回程:燃烧后的烟气在火筒内向后流 动;
第二回程:烟气经火管下部的烟管,向前
体结构
➢ 特点
• 金属耗量低;
• 结构紧凑,整体总装出厂,可单层布 置,节省基建投资;
• 水容积大,水循环可靠;
• 高温烟气横向冲刷对流管束,传热效 果好;
• 热效率高。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
三、双锅筒横置式水管锅炉
下图1-1为SHL10-1.27/350-W Ⅲ型双锅筒横置式水 管锅炉。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 特点
➢ 受热面齐全,布置灵活; ➢ 燃烧设备机械化程度高,锅炉自控系
统比较完善。 ➢ 锅炉整体性差,宜采用散装形式,构
架和炉墙较复杂,安装周期长,金属 耗量大,成本高。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
➢ 水管锅炉——本体由较小直径的锅筒 和管子组成,受热面与炉膛布置灵活, 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
体结构
§4-1 锅炉发展概况
n 随着科学技术进步和工业生产发展,特别是蒸汽 机的发明,锅炉应运而生,18世纪末,圆筒形蒸 汽锅炉诞生,至今已有200多年的历史。此期间 锅炉发展:型号、压力、温度、结构。
锅炉设备与原理 chapter4工业锅炉本体
结构
2020/12/13
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
概述
n 锅炉本体结构特点:锅壳锅炉与水 管锅炉
➢ 锅壳锅炉——有一个较大的钢制筒体, 内布置烟管受热面。根据燃烧装置的 布置可分为内燃式锅壳锅炉与外燃式 锅壳锅炉。特点:结构紧凑,整体性 好,对水质要求不高。
体结构
n 工作原理:(图4-5d)
烟气在锅炉内呈三个回程流动: 第一回程——燃烧后的高温烟气在炉膛内经前、 后拱组成的喉口,由前向后流动; 第二回程——烟气由炉膛后部出口,进入对流烟 道,由后向前流动; 第三回程——烟气经前烟箱汇集后,进入火筒内 的烟管由前向后流动。 最后,烟气经省煤器,由引风机、烟囱排入大气。
⑷钢材耗量少。
n 2.受热面布置型式(按烟气与水的 流动方向)
顺流式(方向一致)、逆流式(流动 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本

体结构
n 3.角管式锅炉(图4-12)
➢ 锅炉构造
强制循环热水锅炉一般不设置锅筒,而是 由受热的并联排管和集箱组成,又称为管 架式锅炉。
锅炉四角布置4根垂直不受热的大直径管 子(角管),大直径管与上、下集箱联通; 炉膛四周的膜式水冷壁固定在上、下集箱 间;角管、集箱、膜式水冷壁构成整体。
§4-4 热水锅炉
n 特点
➢ 锅内介质无相变,始终都是水(水温低于 压力对应下饱和温度20℃ 以上,无需汽水 分离装置)。
➢ 结构紧凑,外形尺寸小,锅炉房基建投资 少。
➢ 金属耗量少,比同容量蒸汽锅炉节省约
30%。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 分类
按结构型式:烟管、水管和烟-水管组合式 按热水温度:低温(≤120℃)、高温
体结构
Hale Waihona Puke Baidu
➢ 汽水流程——软化除氧水经锅炉给水泵加 压,送入省煤器预热后进入锅筒,分别在 水冷壁和对流管束两个循环回路内受热、 汽化,形成汽水混合物再回到锅筒,经汽 水分离装置进行汽水分离,分离出来的水 回到锅筒水空间,合格的饱和蒸汽引入蒸 汽过热器加热,达到额定参数的过热蒸气 经主蒸汽阀送往用户。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
冷壁由对流管束下联箱引接的下降管供
水。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 工作原理:
➢ 烟气流程——锅炉配置机械风动抛煤 机和倒转链条炉排,燃煤大部分被抛 向炉膛后部,并在此开始着火燃烧。 随着炉排由后向前逐渐移动,煤层逐 渐燃尽,最后灰渣在炉排前端落入灰 渣斗。炉内高温烟气→前墙左右两侧 烟道→对流烟道,烟气由前向后横向 冲刷对流管束;左右两侧的烟气在炉 后的顶部汇集,折转90°向下 →过 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本
n 有横烟管和 竖烟管。蒸 发量在0.5t/h 以下,通常 是手烧炉。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
n 结构型式:
水冷炉排管、炉胆内壁—辐射受热面;
横贯锅筒的众多烟管—对流受热面。
n 工作原理:
煤由人工通过上炉门加在水冷炉排上,在 上、下炉排上燃烧后生成的烟气,经炉膛 出口进入后下烟箱,而后纵向冲刷流经第 一、二水平烟管管束,最后汇集于后上烟 箱,再经烟囱排至大气。
n 特点:
优点——结构紧凑,占地面积小, 水循环较稳定,着火迅速,耗钢材 少。
缺点——锅筒水容积小,出力较大,
锅炉需设自动给水设备,水质要求
较高。飞灰含碳量高,燃烧不完全,
热损失大。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
二、双锅筒纵置式水管锅 炉
n 1.双锅筒纵置式“D”型锅炉 (图4-9d)
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
• 工作原理:
烟气在锅炉内呈三个回程流动,称三回程 锅炉。
第一回程:燃烧后的烟气在火筒内向后流 动。
第二回程:烟气经后烟箱导入左、右侧烟 管,向前流动。
第三回程:烟气经前烟箱汇集后,进入火 锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
• 特点: 优点—结构紧凑,体积小;水容量较大,
n 锅炉的演变过程如图4-1所示,形象地展示了锅 炉的发展方向和结构型式的演变过程。
n 在蒸汽锅炉发展的同时,由于热水供热系统的发 展和节能的需要,热水锅炉(热水采暖)也正在迅 速发展。还有一部分余热锅炉也受到普遍重视。
锅炉设备与原理chapter4工业锅炉本 体结构
§4-2 锅壳锅炉
n 锅壳锅炉是在工业上应用最早的一种锅炉形式。 由于锅壳承压,直径不宜很大,一般为低参数、 小容量锅炉。
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