工业锅炉水处理技术-3

③立式立火管燃油（气）锅炉
图1—5是一种较常见的立式立火管燃油（气）锅炉。

这种锅炉为套筒式结构，内筒（炉胆）为辐射受热面，烟管为对流受热面。

燃烧器位于炉顶，火焰自上向下旋转喷射，至下部烟箱后高温烟气折返向上冲刷烟管，并由烟管至上集箱后从烟囱排出。

这种类型的锅炉还可以配有锅外汽水分离器，以提高蒸汽的干度。

图1—4 LHC型横火管锅壳锅炉
1-主汽阀2-副汽阀3-压力表接管4-安全阀5-炉排管6-火管（1）7-火管（Ⅱ）8-弯水管
图1—5 LItS型火管锅炉
1-燃烧室2-蒸汽空间3-烟气通道4-饱和水空间5-锅筒-烟气罩壳7-螺旋肋片8-保温层9-空气隔层装置10-排污装置11-底座12-下部烟管束13-给水装置14-电脑全自动电控箱15-
水位表16-烟囱接口17-水位警报器18-不锈钢外护板19-安全阀20-压力表和压力控制器
21-全自动控制器22-锅外汽水分离器
④立式无管锅炉
美国富尔顿（Fulton）锅炉是立式无管锅炉的代表，是一种没有水管和烟管的锅炉，其受热面为套筒式设计（如图1-6），内筒（炉胆）为辐射受热面，外筒为对流受热面，内外筒两端之间用环形平封头围封形成汽水空间，为增大传热系数，提高热效率，外筒上还焊有肋片。

这种锅炉采用自行研制的专用燃烧器，燃烧器位于锅炉顶部，其切向风速大而轴向风速小。

第一回程是火焰在炉膛内强烈旋转并由上而下流至锅炉底部；第二回程是烟气折返从外筒与保温层之间的通道向上流动，冲刷带肋片的外筒，最后烟气通过上部出口流向烟囱。

为了延长燃烧烟气在炉膛内的滞留时间，提高火焰充满度，炉膛内还设有环形火焰滞留器，使燃烧更充分。

图1—6 富尔顿立式锅炉
1-鼓风机2-水位计3-水空间4-保温层5-肋片6-锅炉外壳7-蒸汽出口8-蒸汽空间9-燃烧器
10-火焰滞留器11-进水口12-排污口13-烟气通道14-燃烧室15-支承圈16-手孔17-外筒18-外包这种锅炉的优点是对水质要求较低，水处理成本低；结构简单，制造方便；水容量相对其它套筒式立式锅炉大，适应较大幅度的负荷变化；采用自然循环，泵用电省：燃烧器置于锅炉顶部，维护较方便。

缺点是排烟温度偏高，锅炉效率略低。

（2）卧式锅壳式锅炉
卧式锅壳式锅炉可分为卧式管式锅炉和卧式炉胆锅炉，卧式炉胆锅炉目前普遍应用于燃油、燃气锅炉，燃煤炉胆锅炉则已被淘汰；而卧式锅炉中DZL型水火管燃煤锅炉是应用最广的一种卧式燃煤锅炉。

①卧式水火管式锅炉
图1-7为DZL型三回程水火管锅炉，它是KZL型（快装锅炉）的改良炉型。

燃烧火焰直接
辐射水冷壁和锅筒下部，高温烟气从锅炉后部进入第二回程烟管，经过烟管再转入炉前的前烟箱即第三回程起点，再由前向后经第三回程烟管流人后烟箱后从烟囱排出。

至于二、三烟程的位置，有的锅炉采用上下布置，有的采用左右布置。

卧式水火管锅炉对水质要求较高，烟管内也较易积灰，应当注意清灰清垢。

图1—7 DZL型三回程水火管锅炉结构图
1-链条炉排2-加煤斗3-水冷壁4-前烟箱5-锅筒6-烟管7-后棚管8-出渣机
②卧式炉胆锅炉
燃油（气）卧式炉胆锅炉按结构形式特点的不同可分为干背式（Dryback）、湿（水）背式（Wetback）和半湿背式（Semiwetback），如图1-8。

图1—8 卧式炉胆燃油锅炉结构示意图
a）湿背式b）干背式c）回燃式d）半湿背式
1，6，11，16-前管板2，12，17-锅壳3，20-炉胆与回燃室4，7，14，19-后管板5，10，15，21-炉胆8-炉胆和后管板13-炉胆与前管板9-后烟室18-管板湿背式锅炉是指烟气的第一回程到第二回程的过渡段处于锅水包围中的锅炉；干背式锅炉此过渡段处于锅筒之外；而半湿背式锅炉则界于二者之间，此过渡段受到锅水的半包围。

另外有一种回火（燃）式（Reverse fired）锅炉在结构上比较特殊，但也符合湿背式的定义，故应属湿背式锅炉。

湿背式锅炉与干背式锅炉各有优缺点。

湿背式锅炉由于第一回程与第二回程过渡段处于锅水中，因此散热损失相对较小；各回程之间无需采用耐火材料来隔离，故不存在砖衬、耐水材料破损、脱落的问题。

但由于回燃室的存在，使T形接头增多，应力分布相对复杂，对装配的要求也较高；内部结构较为复杂，给回燃室及部分烟管的检查及维修带来不便。

干背式锅炉内部结构简单，制造方便，受压元件成本因而也较低。

这种锅炉前后烟箱门盖打开后可方便地检查和维护到炉胆及所有的烟管，但其后烟箱的耐火材料受高温烟气直接冲刷，时间一长便会破裂而脱落；若后部烟气回程之间的隔离材料密封不好甚至脱落，则造成烟气短路使热损失骤增，第三回程烟管后端过热等问题。

回燃（火）式锅虽也属湿背式，但其燃烧烟气的第一、二回程均在炉胆中完成，因此三回程回燃式锅炉实际上只有两个回程的受热面，效率不高。

但结构最简单，制造方便，成本最低。

半湿背锅炉与湿背锅炉相比，少了用于回燃室背板补强用的拉撑件和后部检查孔喉管，减少了许多焊缝，回燃室处于锅水的半包围中，从而使成本和热损失都介于干背与湿背锅炉之间。

额定蒸发量较大的燃油（气）卧式炉胆锅炉一般采用双炉胆设计。

1）卧式湿背式炉胆锅炉
图1-9是一种典型的WNS型三回程卧式炉胆锅炉，受热面采用左右对称型布置，炉胆为波纹炉胆。

这种形式的锅炉，一般都是将高温越高的受热面布置得越低，即温度最高的炉
胆置于最低位置，温度最低的第三回程置于最高位置，其目的是万一发生缺水事故时可减小后果，降低损失。

对称型锅炉水循环也是对称的，由于炉胆温度最高，第三回程烟管温度最低，因此炉胆周围的水流总体向上，靠近锅筒的水流方向向下。

在炉胆的下方存在着一个相对平静的区域，这有利于泥渣和水垢的沉积，提高排污效果。

图1-9 典型的WNS型三回程卧式炉胆锅炉
图1-10所示为一种卧式湿背锅炉的三回程、不对称型锅壳锅炉。

这种锅炉采用全焊接结构，烟管与管板也采用焊接连接。

管板与锅壳则采用扳边对接，炉胆为波纹炉胆。

这种锅炉烟管置于锅筒的左侧，炉胆位于锅炉右侧，第三回程烟管布置于锅炉左侧上部，第二回程烟管布置于第三回程下方。

由于炉胆温度最高，第三回程烟管温度最低，因此，这种锅炉水循环方向总体上为逆时针方向，有利于锅水间的热量传递。

2）卧式干背炉胆锅炉
图1-11为一种对称型的干背式三回程锅炉。

它采用将温度越高的受热面布置得越低的形式来提高锅炉的安全可靠性，燃烧器喷出的火焰沿炉胆冲刷至锅筒外的后烟箱后折返到第二回程烟管内，然后再折返到第三回程中，最后从烟囱排出。

图1-10 不对称型卧湿背锅炉
图1-11 燃油干背式三回程锅炉
2、水管锅炉
锅壳锅炉的受热面面积大小受到了锅筒（壳）大小的限制，因此燃油（气）锅炉的额定蒸发量一般不超过35t/h，燃煤锅炉则一般不超过6t/h，而要产生更多的蒸汽则必须采用水管锅炉。

另外，水管锅炉有水循环好，结构更适应于温度、压力的剧烈变化等优点。

但由于水管的壁薄、口径小，因此水管锅炉对水处理的要求要高于锅壳锅炉。

水管锅炉可大体上分为直水管锅炉和弯水管锅炉，下面分别介绍。

（1）小型直水管锅炉（贯流式锅炉）
小型直水管锅炉通常称为贯流式锅炉，
“贯流”的称谓是从日文汉字沿袭而来的。

这是一种
80年代发源于日本的炉型。

这种锅炉由上下集箱和
中间的水管等部件共同组成本体，为全焊接结构。

上下集箱之间还用外置的平衡管相连，平衡管上装
有水位表，有的装有汽水分离器，如图1-12。

这种锅炉的上下集箱有采用四块钢板经T形
接头焊接而成的，有采用上端盖截面为圆弧形的，
但由于T形接头的质量较难控制，检验中经常会发
现焊缝中有未焊透缺陷，有的则采用大口径钢管热
弯、焊接、稍压扁后制成环形集箱，避免了集箱上的T形接头。

另外，有的贯流式锅炉在上集箱内装有挡板，可减少蒸汽的带水量。

贯流式锅炉的水管有采用光管加两端缩口制成的，也有采用鳍片管的。

这种锅炉的内圈水管靠炉膛侧的半周为辐射受热面，内圈管另半周及外圈管靠炉膛侧的半周为对流受热面，因此辐射受热面积几乎占总受热面积的三分之一，又因炉膛水冷度大，使炉膛温度较低，而对流受热面因烟气横向冲刷，扰动剧烈，既起到清灰作用，又具有较高的传热系数，如图1-13。

这种水管锅炉的水容量小，因此锅炉启动速度快；本体破
损时的破坏威力也较小；但当外界负荷变化及间断给水时，汽
压波动较大，受外界影响较大。

这种锅炉对水质要求高，如水
质不良，水管下部缩口处易沉积泥垢而堵塞、爆管，且除垢清
垢困难，因此若水质管理水平不高的用户慎用此种锅炉。

（2）双锅筒纵置式锅炉
图1—14为SZL型双锅筒纵置式链条炉排燃煤锅炉。

这种锅
炉一般为组装式，主要部件在制造厂内制造成两至三大件，大
件到工地后只需合拢部件进行组装，安装烟风道、管道、阀门、
仪表、锅炉辅机，并接通水电即可。

这种锅炉炉膛由水冷壁围成，火焰在炉膛辐射放热后变为高温烟气进入对流受热区，对流受热区的烟气走廊设计成S型，烟气冲刷对流管束后进入尾部受热面，冲刷省煤器，进入除尘器，然后由引风机抽弓I通过烟囱排出。

这种锅炉采用自然循环，由于S形烟气走廊的设计，而S形的后部对流管束受热弱，故锅筒后部的对流管为下降管，前部对流管、以及前、左、右水冷壁管为上升管，SZL系列锅炉一般最大蒸发量为20t/h。

图1—14 SZL型双锅筒纵置式链条炉排燃煤锅炉
1-条炉排2-加煤斗3-水冷壁4-上锅筒5-锅炉管束6-下锅筒7-省煤器8-出渣机（3）小型直流锅炉
直流锅炉系指给水靠水泵的压力在受热面中一次通过便产生额定参数蒸汽的锅炉，在稳。