幾種常見鍋爐介紹

1、幾種常見鍋爐介紹楊藝菲 5100809067一、 鍋爐總述鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。我國是當今世界鍋爐生產(chǎn)和使用最多的國家，鍋

2、爐產(chǎn)業(yè)是與人類共存的永恒產(chǎn)業(yè)，是一個不斷發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。未來工業(yè)鍋爐產(chǎn)品市場發(fā)展除了受我國國民經(jīng)濟的發(fā)展速度和投資規(guī)模等因素影響外，越來越受到能源政策和節(jié)能、環(huán)保要求的制約。二、 鍋爐一般節(jié)能措施加裝燃油經(jīng)燃油節(jié)能器處理之碳氫化合物，分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細小分子增多，分子間距離增大，燃料的粘度下降，結(jié)果使燃料油在燃燒之前霧化、細化程度大為提高，噴到燃燒室內(nèi)在低氧條件下得到充分燃燒，因而燃燒設備之鼓風量可以減少15%至20%，避免煙道中帶走之熱量，煙道溫度下降5至10。燃燒設備之燃油經(jīng)節(jié)能器處理后，由于燃燒效率提高，故可節(jié)油4.87%至6.10%，并且明顯看到火焰明亮耀眼，黑煙消失，爐膛清晰透明。徹底

3、清除燃燒油咀之結(jié)焦現(xiàn)象，并防止再結(jié)焦。解除因燃料得不到充分燃燒而爐膛壁積殘渣現(xiàn)象，達到環(huán)保節(jié)能效果。大大減少燃燒設備排放的廢氣對空氣之污染，廢氣中一氧化碳（co）、氧化氮（nox）、碳氫化合物（hc）等有害成分大為下降，排出有害廢氣降低50%以上。同時，廢氣中的含塵量可降低30%40%。安裝位置：裝在油泵和燃燒室或噴咀之間，環(huán)境溫度不宜超過360。安裝冷凝型燃氣鍋爐節(jié)能器燃氣鍋爐排煙中含有高達18%的水蒸氣，其蘊含大量的潛熱未被利用，排煙溫度高，顯熱損失大。天然氣燃燒后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。減少燃料消耗是降低成本的最佳途徑，冷凝型燃氣鍋爐節(jié)能器可直接安裝在現(xiàn)有鍋爐煙道中，回收高

4、溫煙氣中的能量，減少燃料消耗，經(jīng)濟效益十分明顯，同時水蒸氣的凝結(jié)吸收煙氣中的氮氧化物，二氧化硫等污染物，降低污染物排放，具有重要的環(huán)境保護意義。采用冷凝式余熱回收鍋爐技術傳統(tǒng)鍋爐中，排煙溫度一般在160250，煙氣中的水蒸汽仍處于過熱狀態(tài)，不可能凝結(jié)成液態(tài)的水而放出汽化潛熱。眾所周知，鍋爐熱效率是以燃料低位發(fā)熱值計算所得，未考慮燃料高位發(fā)熱值中汽化潛熱的熱損失。因此傳統(tǒng)鍋爐熱效率一般只能達到87%91%。而冷凝式余熱回收鍋爐，它把排煙溫度降低到5070，充分回收了煙氣中的顯熱和水蒸汽的凝結(jié)潛熱，提升了熱效率；冷凝水還可以回收利用。鍋爐尾部采用熱管余熱回收技術余熱是在一定經(jīng)濟技術條件下，在能源利

5、用設備中沒有被利用的能源，也就是多余、廢棄的能源。它包括高溫廢氣余熱、冷卻介質(zhì)余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學反應余熱、可燃廢氣廢液和廢料余熱以及高壓流體余壓等七種。根據(jù)調(diào)查，各行業(yè)的余熱總資源約占其燃料消耗總量的17%67%，可回收利用的余熱資源約為余熱總資源的60%。超導熱管是熱管余熱回收裝置的主要熱傳導元件，與普通的熱交換器有著本質(zhì)的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達98%以上，這是任何一種普通熱交換器無法達到的。熱管余熱回收裝置體積小，只是普通熱交換器的1/3。其工作原理如圖所示：左邊為煙氣通道，右邊為清潔空氣（水或其它介質(zhì)）通道，中間有隔板分開互不干擾。高溫煙氣由左邊通

6、道排放，排放時高溫煙氣沖刷熱管，當煙氣溫度>30時，熱管被激活便自動將熱量傳導至右邊，這時熱管左邊吸熱，高溫煙氣流經(jīng)熱管后溫度下降，熱量被熱管吸收并傳導至右邊。常溫清潔空氣（水或其它介質(zhì)）在鼓風機作用下，沿右邊通道反方向流動沖刷熱管，這時熱管右邊放熱，將清潔空氣（水或其它介質(zhì)）加熱，空氣流經(jīng)熱管后溫度升高。由若干根熱管組成的余熱回收裝置,安裝在鍋爐煙口，將煙氣中熱量吸收并高速傳導至另一端，使排煙溫度降至接近露點而減少熱量排放損失。加熱后的清潔空氣可烘干物料或補充到鍋爐內(nèi)循環(huán)使用。提高鍋爐和工業(yè)窯爐的熱效率，降低燃料消耗，達到節(jié)能的目的。在工業(yè)燃油、燃氣、燃煤鍋爐設計制造時，為了防止鍋爐尾

7、部受熱面腐蝕和堵灰，標準狀態(tài)排煙溫度一般不低于180，最高可達250，高溫煙氣排放不但造成大量熱能浪費，同時也污染環(huán)境。熱管余熱回收器可將煙氣熱量回收，回收的熱量根據(jù)需要加熱水用作鍋爐補水和生活用水，或加熱空氣用作鍋爐助燃風或干燥物料。節(jié)省燃料費用，降低生產(chǎn)成本，減少廢氣排放，節(jié)能環(huán)保一舉兩得。改造投資3-10個月回收，經(jīng)濟效益顯著。采用防垢、除垢技術通過采用鍋爐除垢劑和電子防垢器以及軟化水處理設備，優(yōu)化水汽循環(huán)系統(tǒng)，軟化水設備可以去除水中鈣、鎂等結(jié)垢離子，使得水質(zhì)軟化，合理控制鍋爐的排污率，從而減少水垢，提高鍋爐熱效率。采用燃料添加劑技術在燃料中加入添加劑達到優(yōu)化燃料，達到降低煙垢，提高熱效

8、率的目的。采用新燃料采用新型環(huán)保燃料油，達到降低燃油成本的目的。采用富氧燃燒技術空氣中氧氣含量21%。工業(yè)鍋爐的燃燒也是在這樣空氣下進行的工作。實踐表明：當鍋爐燃燒的氣體氧氣量達到25%以上時，節(jié)能高達20%；鍋爐啟動升溫時間縮短1/22/3。而富氧是應用物理方法將空氣中的氧氣進行收集，使收集后氣體中的富氧含量為25%30%。富氧助燃是一種最新節(jié)能環(huán)保技術。近十幾年來，隨著環(huán)保要求的不斷提高以及節(jié)約能源的需要，富氧燃燒作為一種新興的燃燒技術在世界各國蓬勃發(fā)展，現(xiàn)在西方一些發(fā)達國家要求全部新增工業(yè)爐窯、工業(yè)鍋爐不得用普通空氣助燃，都得用富氧空氣助燃。采用旋流燃燒鍋爐技術眾所周知，傳統(tǒng)鍋爐存在著兩

9、大弊端，一是燃燒時有煙霧煙塵冒出，成為重要的污染源；二是煤渣燃燒不充分，能源浪費極為嚴重。采用純無煙再節(jié)能旋流燃燒鍋爐新技術與傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐相比較，有著絕對的優(yōu)勢。它比手燒式鍋爐節(jié)煤30%35%，比鏈條式自動化鍋爐節(jié)煤25%。由于純無煙再節(jié)能技術使用了pid變頻和abm節(jié)電系統(tǒng)，比傳統(tǒng)鍋爐節(jié)電40%，揮發(fā)份可實現(xiàn)90%以上的燃燒和利用，而傳統(tǒng)鍋爐的揮發(fā)份的燃盡率只有78%左右，有22%的煙塵排向大氣層，純無煙再節(jié)能旋流燃燒技術使灰渣燃盡率達到了97%，而傳統(tǒng)鍋爐煤渣的燃盡率只有80%左右，正是由于這些原因，純無煙再節(jié)能燃燒技術可使爐溫從原來的1200提高到1500左右，提高了燃燒效率，節(jié)省了燃料

10、，滿足了客戶的需求。采用空氣源熱泵熱水機組替換技術將現(xiàn)有的燃油（氣）熱水鍋爐替換成空氣源熱泵熱水機組；可節(jié)約能源消耗30%到50%三、 循環(huán)流化床鍋爐1、 基本簡介循環(huán)流行化床鍋爐技術是近十幾年來迅速發(fā)展的一項高效低污染清潔燃燒枝術。國際上這項技術在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領域已得到廣泛的商業(yè)應用，并向幾十萬千瓦級規(guī)模的大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)和應用也逐漸興起，已有上百臺循環(huán)流化床鍋爐投入運行或正在制造之中。未來的幾年將是循環(huán)流化床飛速發(fā)展的一個重要時期。2、 原理簡介是在鼓泡床鍋爐（沸騰爐）的基礎上發(fā)展起來的，因此鼓泡床的一些理論和概念可以用于循環(huán)流化床鍋

11、爐。但是又有很大的差別。早期的循環(huán)流化床鍋爐流化速度比較高，因此稱作快速循環(huán)循環(huán)床鍋爐?？焖俅驳幕纠碚撘部梢杂糜谘h(huán)流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經(jīng)研究了很長時間，形成了一定的理論。要了解循環(huán)流化床的原理，必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床湍流床快速床各種狀態(tài)下的動力特性、燃燒特性以及傳熱特性。流態(tài)化當固體顆粒中有流體通過時，隨著流體速度逐漸增大，固體顆粒開始運動，且固體顆粒之間的摩擦力也越來越大，當流速達到一定值時，固體顆粒之間的摩擦力與它們的重力相等，每個顆?？梢宰杂蛇\動，所有固體顆粒表現(xiàn)出類似流體狀態(tài)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為流態(tài)化。對于液固流態(tài)化的固體顆粒來說，顆粒均勻

12、地分布于床層中，稱為“散式”流態(tài)化。而對于氣固流態(tài)化的固體顆粒來說，氣體并不均勻地流過床層，固體顆粒分成群體作紊流運動，床層中的空隙率隨位置和時間的不同而變化，這種流態(tài)化稱為“聚式”流態(tài)化。循環(huán)流化床鍋爐屬于“聚式”流態(tài)化。固體顆粒（床料）、流體（流化風）以及完成流態(tài)化過程的設備稱為流化床。燃燒機理循環(huán)流化床鍋爐采用流態(tài)化的燃燒方式，是介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式，即通常所講的半懸浮燃燒方式。在循環(huán)流化床鍋爐中,存有大量床料,首次啟動時人為添加床料,在鍋爐運行時床料主要由煤中的灰、未反應的石灰石、石灰石脫硫反應產(chǎn)物等構(gòu)成。床料在從布風板下送入的一次風的作用下處于流化狀態(tài)，煤

13、粒、床料及石灰石被煙氣夾帶在爐膛內(nèi)向上運動，在爐膛的不同高度部分大顆粒將沿著爐膛邊壁下落，形成物料的內(nèi)循環(huán)；較小固體顆粒被煙氣夾帶進入分離器，進行分離，絕大多數(shù)顆粒被分離下來，一部分通過回料閥直接返回爐膛，另一部分通過外置式換熱器后返回爐膛，形成物料的外循環(huán)；飛灰隨煙氣進入尾部煙道。通過爐膛的內(nèi)循環(huán)和爐外的外循環(huán)，從而實現(xiàn)燃料不斷的往復循環(huán)燃燒。循環(huán)流化床根據(jù)物料濃度的不同將爐膛分為密相區(qū)、過渡區(qū)和稀相區(qū)三部分，密相區(qū)中固體顆粒濃度較大，具有很大的熱容量，因此在給煤進入密相區(qū)后，可以順利實現(xiàn)著火；與密相區(qū)相比，稀相區(qū)的物料濃度很小，稀相區(qū)是燃料的燃燒、燃盡段，同時完成爐內(nèi)氣固兩相介質(zhì)與蒸發(fā)受熱

14、面的換熱，以保證鍋爐的出力及爐內(nèi)溫度的控制。脫硫原理循環(huán)流化床鍋爐處在830-900的工作溫度下，在此溫度下石灰石可充分發(fā)生焙燒反應，使碳酸鈣分解為氧化鈣，氧化鈣與煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫進行鹽化反應，生成硫酸鈣，以固體形式排出達到脫硫的目的。 石灰石脫硫反應方程 caco3=cao+co2-熱量q cao+so2+1/2o2=caso4+熱量q 因此循環(huán)流化床鍋爐可實現(xiàn)爐內(nèi)高效廉價脫硫，一般脫硫率均在90%以上。同時，由于較低的爐內(nèi)燃燒溫度，循環(huán)流化床鍋爐中生成的nox主要由燃料nox構(gòu)成即燃料中的n轉(zhuǎn)化成的nox；而熱力nox即空氣中的n轉(zhuǎn)化成的nox生成量很??；同時循環(huán)流化床鍋爐采用分級送風

15、的方式即一次風從布風板下送入，二次風分二層從爐膛下部密相區(qū)送入，可以有效地抑制nox的生成。因此循環(huán)流化床鍋爐中的污染物排放很低。3、 結(jié)構(gòu)分析鍋爐采用單鍋筒，自然循環(huán)方式，總體上分為前部及尾部兩個豎井。前部豎井為總吊結(jié)構(gòu)，四周有膜式水冷壁組成。自下而上，依次為一次風室、密相床、懸浮段，尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井采用支撐結(jié)構(gòu)，兩豎井之間由立式旋風分離器相連通，分離器下部聯(lián)接回送裝置及灰冷卻器。燃燒室及分離器內(nèi)部均設有防磨內(nèi)襯，前部豎井用敖管爐墻，外置金屬護板，尾部豎井用輕型爐墻，由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。鍋爐采用床下點火（油或煤氣），分級燃燒，

16、一次風比率占5060%，飛灰循環(huán)為低倍率，中溫分離灰渣排放采用干式，分別由水冷螺旋出渣機、灰冷卻器及除塵器灰斗排出。爐膛是保證燃料充分燃燒的關鍵，采用湍流床，使得流化速度在3.54.5m/s，并設計適當?shù)臓t膛截面，在爐膛膜式壁管上鋪設薄內(nèi)襯（高鋁質(zhì)磚），即使鍋爐燃燒用不同燃料時，燃燒效率也可保持在9899%以上。高溫分離器入口煙溫在800左右，旋風筒內(nèi)徑較小，結(jié)構(gòu)簡化，筒內(nèi)僅需一層薄薄的防磨內(nèi)襯（氮化硅磚）。其使用壽命較長。循環(huán)倍率為1020左右。循環(huán)灰輸送系統(tǒng)主要由回料管、回送裝置，溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。床溫控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程是自動的。在整個負荷變化范圍內(nèi)始終保持濃相床床溫850-9

17、50間的某一恒定值，這個值是最佳的脫硫溫度。當自動控制不投入時，靠手動也能維持恒定的床溫。保護環(huán)境，節(jié)約能源是各個國家長期發(fā)展首要考慮的問題，循環(huán)流化床鍋爐正是基于這一點而發(fā)展起來，其高可靠性，高穩(wěn)定性，高可利用率，最佳的環(huán)保特性以及廣泛的燃料適應性，特別是對劣質(zhì)燃料的適應性，越來越受到廣泛關注，完全適合我國國情及發(fā)展優(yōu)勢。4、 發(fā)展現(xiàn)狀及特點氣固分離器是cfb 系統(tǒng)的核心部件之一。其之所以關鍵，從運行機理上來講，只有當分離器完成了含塵氣流的氣固分離并連續(xù)地把收集下來的物料回送至爐膛，實現(xiàn)灰平衡及熱平衡，才能保證爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定與高效；就系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，分離器設計、布置得是否合理直接關系著鍋爐系統(tǒng)

18、制造、安裝、運行、維修等各方面的經(jīng)濟性與可靠性。雖然分離器是cfb 必不可少的關鍵環(huán)節(jié)，但它又具有相對的獨立性和靈活性，在結(jié)構(gòu)與布置上回旋余地很大。從某種意義上講，cfb 鍋爐燃燒技術的發(fā)展也取決于氣固分離技術的發(fā)展，分離器設計上的差異標志著不同的cfb 技術流派。1 循環(huán)流化床鍋爐的特點由于循環(huán)流化床內(nèi)氣、固兩相混合物的熱容量比單相煙氣的熱容量大幾十倍甚至幾百倍，循環(huán)流化床鍋爐中燃料的著火、燃燒非常穩(wěn)定。在床內(nèi)沿爐膛高度所進行的燃燒和傳熱過程，基本上是在十分均勻的爐膛溫度下(一般為850900)進行的，從而可使循環(huán)流化床鍋爐達到98%99%的燃燒效率。在鈣與燃料中的硫摩爾比為115215 的

19、情況下可以達到90%以上的脫硫效率。由于循環(huán)流化床鍋爐是低溫燃燒，而且燃燒過程是在整個爐膛高度上進行的，所以可以方便地組織分級燃燒，因而可以有效地抑制nox的生成，降低nox的排放。由于爐內(nèi)氣、固兩相流對受熱面的傳熱是在整個爐膛內(nèi)進行的，不需在床內(nèi)布置埋管受熱面，因而完全避免了埋管的磨損問題。而布置在爐膛出口外的高效分離器可將大部分固體顆粒從煙氣中分離出來，大大減少了尾部煙道中煙氣的粉塵濃度，減少了尾部受熱面的磨損。2 循環(huán)流化床鍋爐的發(fā)展及發(fā)展中存在的問題目前各循環(huán)流化床鍋爐制造廠家和研究機構(gòu)都十分重視循環(huán)流化床鍋爐的大型化，方形分離器在大型化方面具有很大的優(yōu)勢。由于循環(huán)流化床鍋爐爐膛沒有設

20、置埋管，不存在磨管現(xiàn)象。也不存在點火時有一部分熱量被水冷系統(tǒng)帶走的問題，點火啟動，停爐都比較方便。冷爐狀態(tài)20 分鐘爐子就可以點著，熱爐狀態(tài)只用5到6 分鐘，一般壓火24 小時沒有問題，環(huán)境污染小。由于循環(huán)流化床鍋爐的低溫燃燒特性，二氧化硫和氮氧化物排放濃度非常低(氮氧化物的生成溫度約為1000，其排放濃度可控制在200ppm 以下)，是鏈條爐和煤粉所不容易實現(xiàn)的。由于循環(huán)燃燒使它的爐渣幾乎不含碳，呈黃褐色小顆粒，可以作為水泥制品的摻和料。并相對減少了總出渣量。5、 生物質(zhì)節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐由于生物質(zhì)燃料組成成分的特殊性，與煤相比，其組成成分分布的特點是“三高三低”，即揮發(fā)份、氧及氫含量很高

21、，前兩項遠遠高于煤；而碳、硫和灰的含量比較低。且灰中的sio2 和k2o 的含量明顯高。因此，生物質(zhì)燃燒設備的設計應從不同種類生物質(zhì)的燃燒特性出發(fā)，才能保證生物質(zhì)燃燒設備運行的經(jīng)濟性和可靠性，提高生物質(zhì)開發(fā)利用的效率。針對鍋爐生物質(zhì)燃料的特性，該鍋爐采用以下特殊措施：（1） 采用高大的爐膛結(jié)構(gòu)和較低的爐膛煙氣流速。（2） 由于生物質(zhì)燃料中含有含堿金屬、硫和氯等元素，其燃燒生成的衍生物與堿金屬鹽一起共同對高溫過熱器造成高溫腐蝕。6、 循環(huán)流化床鍋爐重要部件的發(fā)展技術1） 鍋爐冷渣器由于循環(huán)流化床鍋爐, 所使用的燃料為劣質(zhì)燃料, 燃料中大量的灰渣在燃燒后需要排出, 大量灰渣的排出溫度在90左右,

22、將帶出大量的灰渣潛熱, 灰分高于30% 的中低熱值燃料, 如果灰渣不經(jīng)冷卻, 灰渣物理熱損失可達2% 以上, 這一部分熱量通過適當?shù)膫鳠嵫b置是可以回收利用的。另一方面, 熾熱灰渣的處理和運輸十分麻煩, 不利于機械化操作, 一般的灰處理機械可承受的溫度上限大多在150一300之間, 故灰渣冷卻是必需的。從節(jié)能節(jié)水和環(huán)境保護的角度看，全空氣冷卻器是冷渣器的發(fā)展方向,因為以空氣作為冷渣器的冷卻介質(zhì),冷卻后的空氣變?yōu)轭A熱空氣直接返回爐膛助燃,避免了水冷卻的能量損失和水資源的浪費,同時減少了因為用水冷卻而帶來的二次污染問題但是由于空氣為非吸收型介質(zhì),直接使用空氣作為冷卻介質(zhì),必須解決好空氣和灰渣之間的氣

23、固兩相流動和傳熱問題,也是冷渣器的核心和關鍵性技術問題。2） 燃燒器注汽鍋爐的核心部件是燃燒器，是將燃料和空氣按規(guī)定的比例、速度和混合方式送入爐膛進行高效、清潔燃燒的裝置，其安全、經(jīng)濟運行與否直接影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟性。但原有的燃燒器技術已遠遠不能滿足安全、環(huán)保、節(jié)能的運行要求，因此近年來國內(nèi)各稠油油田逐步引進國外各種新型燃燒器技術。經(jīng)過試驗，部分新型燃燒器已逐步推廣應用，取得了一定的效果。文章將對已應用的燃燒器技術特點進行總結(jié)，便于今后燃燒器選型及管理。為適應鍋爐內(nèi)燃燒過程的需要，確保鍋爐等設備安全可靠、高效經(jīng)濟和低污染排放下運行，燃燒器應具有的主要技術性能包括： 燃燒效率高，配風合理，保

24、證燃料燃燒穩(wěn)定、完全，煙氣污染物排放指標達標。 燃燒火焰形狀及長度應與爐膛相適應，火焰充滿度好，火焰溫度與輸出功率應符合鍋爐的要求。 調(diào)節(jié)性能好。燃燒器應能適應鍋爐負荷的調(diào)節(jié)需要，即在鍋爐最低至最高負荷保持穩(wěn)定工作，不發(fā)生回火和脫火。 點火和運行調(diào)節(jié)等操作方便，運行安全可靠；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；自動化程度高，維修方便。 調(diào)風裝置阻力小，運行噪聲小。如果燃燒器的運行性能不好，將影響鍋爐的燃燒工況，表現(xiàn)為： 燃燒不完全，污染鍋爐尾部受熱面、排煙溫度上升，甚至造成二次燃燒。 可燃氣體（或固體）未完全燃燒，熱損失增加。 油燃燒器出口或爐膛中結(jié)焦。 出現(xiàn)熄火、回火甚至爐膛爆炸等事故。3）低溫省煤器我們知道，

25、鍋爐熱損失中，排煙熱損失是最大的，約占鍋爐熱損失的60%-70%，所以合理有效地回收排煙余熱是很有必要的。但如果排煙溫度過低，會使鍋爐尾部受熱面產(chǎn)生低溫腐蝕和堵灰，又由于尾部煙溫較低，溫壓小，余熱回收過程中增加的受熱面多，回收成本較大，因此協(xié)調(diào)這幾方面的矛盾已經(jīng)成為燃煤鍋爐尾部余熱回收過程中必須考慮的問題。² 低溫腐蝕機理鍋爐尾部受熱面（省煤器、空氣預熱器）的硫酸腐蝕，因為尾部受熱面區(qū)哉的煙氣和管壁溫度較低，所以稱為低溫腐蝕。燃料中的硫燃燒生成二氧化硫（s+o2so2），二氧化硫在催化劑的作用下進一步氧化生成三氧化硫（2so2+o22so3），so3與煙氣中的水蒸氣生成硫酸蒸氣。硫酸

26、蒸氣的存在使煙氣的露點顯著升高。例如，燃油爐煙氣中的水蒸氣分壓力約為0.008-0.014mpa，相應的熱力學露點為41-52，如煙氣中的硫酸蒸氣濃度為10%時，露點升高至190。預熱器管壁溫度與煙氣及空氣的流速和溫度有關，約等于煙氣與空氣的平均溫度。由于空氣預熱器下部空氣的溫度較低，預熱器下部的煙氣溫度不高，壁溫常低于煙氣露點。硫酸蒸氣會凝結(jié)在預熱器受熱面上，造成了硫酸腐蝕。低溫腐蝕常發(fā)生在空氣預熱器上，但是當燃料含硫量較高，過量空氣系數(shù)較大，以致煙氣中so3含量較多，露點較高，且給水溫度較低（如高壓給水加熱器停用）時，省煤器管也有可能發(fā)生低溫腐蝕。² 現(xiàn)有的解決方法Ø

27、材料選擇：選用耐酸腐蝕性能較強的不銹鋼材料。一般選用1cr18ni9ti不銹鋼。Ø 結(jié)構(gòu)：主要由受熱面蛇形管、箱板、平板清灰器和上下聯(lián)箱組成。四、 生物質(zhì)鍋爐生物質(zhì)鍋爐是鍋爐的一個種類，就是以生物質(zhì)能源做為燃料的鍋爐叫生物質(zhì)鍋爐，分為生物質(zhì)蒸汽鍋爐、生物質(zhì)熱水鍋爐、生物質(zhì)熱風爐、生物質(zhì)導熱油爐、立式生物質(zhì)鍋爐、臥式生物質(zhì)鍋爐等。我國目前有工業(yè)鍋爐約50多萬臺，每年耗煤量約為全國煤耗總量的1/3，由燃煤工業(yè)鍋爐造成的環(huán)境污染非常嚴重，大量的工業(yè)鍋爐必須換用潔凈能源。根據(jù)我國的生物質(zhì)資源條件，利用農(nóng)林剩余物作為鍋爐燃料使用則具有環(huán)境友好、可以再生的特點，研究工業(yè)鍋爐生物質(zhì)燃燒技術，開發(fā)生

28、物質(zhì)燃料鍋爐，對節(jié)約常規(guī)能源、優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，減輕環(huán)境污染有著積極意義。由于電力、天然氣供應和燃氣管道的限制，目前無法將我國的燃煤鍋爐全部改為電鍋爐或燃氣鍋爐，而生物質(zhì)鍋爐的價格低及運行成本低更容易使用戶接受并得以推廣，正好填補了這項空白。生物質(zhì)能顆粒燃料是利用秸稈、水稻稈、薪材、木屑、花生殼、瓜子殼、甜菜粕、樹皮等所有廢棄的農(nóng)作物，經(jīng)粉碎混合擠壓烘干等工藝，最后制成顆粒狀燃料。在我國它的原材料分布廣泛，加工工藝先進，生物質(zhì)能顆粒料以綠色煤炭著稱，是一種潔凈能源。作為鍋爐的燃料，它的燃燒時間長，強化燃燒爐膛溫度高，而且經(jīng)濟實惠，同時對環(huán)境無任何污染，co零排放，so零排放，屬再生能源，可循環(huán)

29、利用，可代替木材、煤、天然氣。而運行成本僅是燃氣的一半。我國大量的農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的原料給生物質(zhì)鍋爐的推廣提供了堅強的物質(zhì)保障。不僅能夠解決農(nóng)民進行秸稈焚燒問題，同時將資源充分利用，燃燒過的灰渣是非常好的肥料，實是一舉多得之舉。衡陽大成鍋爐有限公司認為，生物質(zhì)鍋爐將減低pm2.5的排放，有力的推進了環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。目前生物質(zhì)鍋爐按其用途大概分為兩類：一種是生物質(zhì)熱能鍋爐，另一種是生物質(zhì)電能鍋爐。其實，二者的原理基本相同，都是通過燃燒生物質(zhì)燃料獲取能量，只是第一種直接獲取熱能，第二種將熱能又轉(zhuǎn)化成電能。在這兩種鍋爐中，第一種又是現(xiàn)在應用最廣泛，技術比較成熟的。如果繼續(xù)細分的話，第一種鍋爐生物質(zhì)熱能鍋爐，

30、還可以分為三類：第一類：小型生物質(zhì)熱能鍋爐。此種鍋爐使用固化或氣化的生物質(zhì)燃料，提供熱水形式的熱能，它的優(yōu)點是體積小，結(jié)構(gòu)簡單，價格低；缺點是，能量損耗大，燃料消耗量大，熱能供給量低，無法滿足熱能需求量大的用戶，該種鍋爐目標為單戶農(nóng)村家庭的取暖和生活熱水的供給。第二類：中型生物質(zhì)熱能鍋爐。此類鍋爐主要使用固化生物質(zhì)燃料，提供熱水或蒸汽。它的優(yōu)點是技術比較成熟，能量損耗小，熱能供給能力較強；缺點是部分鍋爐燃料結(jié)焦，配套設計不合理。目前山東希爾生物質(zhì)能源公司的“螺旋風翅燃燒器技術”很好的解決了中型生物質(zhì)鍋爐的燃燒不充分、結(jié)焦等現(xiàn)象。第三類：大型生物質(zhì)熱能鍋爐。此類鍋爐目前并沒有實際產(chǎn)品，主要原因是

31、現(xiàn)有的技術并不完善，且對于生物質(zhì)替代燃煤的國家政策不健全，因此，只停留在概念上。它所強調(diào)的是一種集中管理、集中控制的熱能工程，鍋爐僅作為其中的一個設備，來保證整個生物質(zhì)熱能工程的正常運行，因此，它對燃料、燃燒技術、配套技術、相關政策要求很高。五、 水煤漿鍋爐1 水煤漿鍋爐簡介水煤漿鍋爐集傳統(tǒng)燃油鍋爐與燃煤鍋爐的優(yōu)勢與一體, 既有燃油鍋爐燃燒控制自動化、即開即停、場所潔凈、環(huán)保排放的優(yōu)點, 又保持了燃煤的低成本運行的特點。它采用了類似燃油的霧化噴燃技術, 大大提高了水煤漿燃料的燃燒效率和燃燼率,熱效率一般穩(wěn)定在83%左右, 遠遠超過燃煤鏈條鍋爐( 65%) , 燃燼率可高達98%以上, 直接為國

32、家節(jié)約大量的燃料, 為用戶最大程度節(jié)約燃料成本。水煤漿鍋爐全部采用管道流態(tài)輸送和霧化, 實現(xiàn)短時間油自動點火, 操作簡單方便, 勞動強度遠低于燃煤鍋爐, 安全性高。鍋爐爐膛升溫迅速, 短時間內(nèi)可達到900-1200, 實現(xiàn)水煤漿的連續(xù)穩(wěn)定燃燒, 避免了燃煤鍋爐加煤時低溫燃燒不充分的重污染過程, 也避免了燃油鍋爐高溫( 1300) 燃燒產(chǎn)生的大量氮氧化物污染。在煙氣含塵量、含二氧化硫量等環(huán)保排放指標上, 均優(yōu)于國家標準。2 水煤漿鍋爐的系統(tǒng)水煤漿鍋爐的基本流程: 水煤漿由供漿泵送入燃燒器, 經(jīng)壓縮空氣( 或蒸汽) 霧化, 在一定條件下,水煤漿在爐膛內(nèi)穩(wěn)定燃燒, 產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)鍋爐管束、省煤器等

33、從鍋爐尾部排出, 通過除塵器達到環(huán)保標準后經(jīng)引風機進入煙囪排入大氣。燃燒后的極少灰渣通過排渣系統(tǒng)排出爐外。水煤漿鍋爐系統(tǒng)除了具有和燃油、燃氣鍋爐系統(tǒng)相同的系統(tǒng)( 供油系統(tǒng)或供氣系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、蒸汽或熱水系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)) 外, 還增加了供漿系統(tǒng)( 包括儲漿罐、輸漿泵、日用漿罐、供漿泵、在線過濾器、流量計等) 、霧化介質(zhì)系統(tǒng)( 空氣壓縮機、儲氣罐或蒸汽) 、清洗水系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)( 出渣機、沉淀池) 、煙氣處理系統(tǒng)( 省煤器、帶文丘里管的濕式脫硫除塵器、引風機) 。( 見圖1 水煤漿鍋爐系統(tǒng)流程圖)。六、 垃圾余熱鍋爐垃圾焚燒處理的資源化效益主要體現(xiàn)于將其焚燒時的熱能回收、以電能輸出，而電能良好的

34、市場前景和其它生活垃圾處理資源回收技術尚不完善的現(xiàn)狀，使垃圾焚燒余熱發(fā)電這一垃圾資源化的途徑具有很好前景。垃圾焚燒煙氣中的污染物可分為粉塵狀顆粒物、酸性氣體( hci、hf、硫氧化物、氮氧化物等) 、重金屬( hg、pb、cr 等) 以及有機劇毒物( 二惡英等) 四大類。目前垃圾余熱發(fā)電主要的問題有: 密封差、過熱器腐蝕嚴重、蒸汽溫度不能滿足發(fā)電要求以及受熱面積灰致使鍋爐達不到設計出力。針對上述問題，我們在總結(jié)經(jīng)驗、理論分析后開發(fā)出一種密封好、參數(shù)穩(wěn)定、熱效率高的垃圾余熱鍋爐( 見圖1) 。本余熱鍋爐是為滿足立式旋轉(zhuǎn)熱解氣化垃圾焚燒爐的余熱回收而設計。本鍋爐采用立式、單鍋筒、自然循環(huán)、l 型結(jié)

35、構(gòu)，由雙室冷卻室( 前部膜式壁通道) 及尾部煙道組成。熱煙氣由前冷卻室上部進入鍋爐，經(jīng)由膜式水冷壁構(gòu)成的前、后冷卻室，進入由膜式壁包墻構(gòu)成的豎井煙道，自上而下橫向沖刷布置于其中的一排省煤器管和三級過熱器。煙氣在豎井煙道底部轉(zhuǎn)為水平流動，橫向沖刷兩級省煤器后排出鍋爐。過熱器采用三級布置、二級噴水減溫的結(jié)構(gòu)形式，由水冷管吊掛于煙道內(nèi)。主給水和減溫水采用電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，在鍋筒和過熱器出口集箱上各設置一臺全啟式彈簧安全閥。鍋爐設有膨脹中心，具有可供自動控制及監(jiān)控的測點。鍋爐的冷卻室和豎井煙道采用膜式壁結(jié)構(gòu)，尾部的省煤器采用管箱式結(jié)構(gòu)，具有良好的氣密。七、 納米電熱鍋爐電熱鍋爐是一種將電能轉(zhuǎn)化為熱能，把

36、水加熱至有壓力的熱水或蒸汽的熱力設備。它具有無污染，無噪聲，占地面積小，安裝使用方便，全自動，安全可靠，熱效率較高等特點。納米電熱膜是一種高效節(jié)能的新型電熱器件。作為一種面發(fā)熱元件，具有高溫、電熱效率高，加熱速度快，同時具有遠紅外輻射加熱功能等特點，其加工工藝達到納米級。本設計將一種新型的半導體納米電熱膜作為發(fā)熱材料，研究其應用于電熱鍋爐的可行性。半導體電熱膜是以耐高溫、高強度的絕緣體（石英、陶瓷、微晶玻璃等）為基體，利用特殊工藝（溫度8001000）在基體上噴鍍經(jīng)配制的無機材料混合液而成導電薄膜。薄膜呈多晶結(jié)構(gòu)，導電機制為半導體導電機制，本項目研制的納米半導體多晶硅電熱膜的最高工作溫度可達1

37、200 度，故稱為半導體多晶硅電熱膜，又稱高溫電熱膜。箱體被分為上下兩層，上層固定筒體和操作面板等元件，下層用于固定供水泵。八、 模塊式余熱鍋爐全球能源的緊缺和國內(nèi)節(jié)能減排任務的實施，使余熱回收利用越來越引起社會的普遍重視。余熱鍋爐是余熱回收的重要設備之一，余熱鍋爐的性能直接影響余熱的回收再利用。本文簡述了國內(nèi)現(xiàn)有余熱鍋爐的缺陷，為解決這些缺陷，研制出了新型模塊式余熱鍋爐。模塊式余熱鍋爐為具有90年代先進技術水平的fcc余熱鍋爐，它基本上克服了原有國內(nèi)余熱鍋爐存在的一些弊端，是替代我國老式余熱鍋爐的換代產(chǎn)品，技術上處于世界領先水平。九、 中國燃煤工業(yè)鍋爐現(xiàn)狀1、工業(yè)鍋爐基本情況工業(yè)鍋爐是重要的

38、熱能動力設備，在國民經(jīng)濟發(fā)展、居民生活中起著不可或缺的作用，同時工業(yè)鍋爐在使用過程中對環(huán)境造成的污染也日趨嚴重。據(jù)統(tǒng)計，截止2009 年底，中國在用鍋爐59. 52 萬臺，其中工業(yè)鍋爐58. 48 萬臺，占鍋爐總臺數(shù)的98. 25%，工業(yè)鍋爐總量呈逐年上升的態(tài)勢。2燃煤工業(yè)鍋爐存在的問題自20 世紀七八十年代以來，國內(nèi)曾先后通過自主開發(fā)和國際合作，開展過許多燃煤工業(yè)鍋爐的技術提高工作，組織過不少燃煤技術的攻關研究。近幾年國內(nèi)燃煤工業(yè)鍋爐技術已得到發(fā)展和進步，已成功開發(fā)出小型煤粉燃燒技術系統(tǒng)，回燃式拋煤機鍋爐及關鍵技術，鏈條鍋爐分層給料和變負荷控制技術，全程優(yōu)化配風及運行自動診斷控制技術，燃煤工

39、業(yè)鍋爐煙氣除塵、脫硫一體化技術等。大力發(fā)展了集中供熱和區(qū)域供熱技術，提高了工業(yè)鍋爐的燃燒效率，同時減少了污染物排放。但總體來看，目前中國燃煤工業(yè)鍋爐的運行狀況仍低于國外同類產(chǎn)品的水平，鍋爐房整體系統(tǒng)的效率較低，小型燃煤設備污染物排放超標嚴重，燃煤工業(yè)鍋爐的節(jié)能減排工作任重道遠。1） 鍋爐總體技術水平落后，單機容量小燃煤工業(yè)鍋爐數(shù)量多，盡管平均容量逐年上升，但單機容量仍然較小。容量35 t /h 的鍋爐數(shù)量約占工業(yè)鍋爐總臺數(shù)的96%，其中容量10 t /h 的占80%。大多數(shù)鍋爐為鏈條爐，總體工藝水平較差。在燃煤工業(yè)鍋爐中，層燃爐約占總?cè)萘康?0%，不同容量的鏈條爐約占45%。由于高效、環(huán)保、節(jié)

40、能的先進燃煤鍋爐還沒有得到推廣應用，燃煤工業(yè)鍋爐熱效率較低，約62% 左右，且自動化水平低、污染物排放超標。目前鍋爐存在的問題有: 運行負荷較低、灰渣含碳量高、過量空氣系數(shù)大、排煙溫度高等。表6 為燃用河北某礦區(qū)煙煤鍋爐的熱效率實測數(shù)據(jù)，從實測結(jié)果看，所測鍋爐的平均熱效率為57%，而2 t /h鍋爐的平均熱效率僅達到41%，遠低于鍋爐的設計熱效率。2）除塵與脫硫技術低，燃煤鍋爐污染物排放高工業(yè)鍋爐以燃煤為主，年燃煤量約在6. 5 億t左右。多數(shù)燃煤工業(yè)鍋爐的污染物排放控制技術水平低，所采用的除塵設施效率不到70%，煙塵排放超標。由于脫硫設備的投資和運行成本較高，目前工業(yè)鍋爐基本沒有配套脫硫裝置，特別是小型鍋爐，so2排放普遍超標?，F(xiàn)有濕式