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認(rèn)證主體：劉**（實(shí)名認(rèn)證）

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IP屬地：天津 上傳時(shí)間：2022-01-18 格式：DOC 頁(yè)數(shù)：81 大小：2.03MB 積分：30 舉報(bào) 版權(quán)申訴

1、第六章燃?xì)忮仩t及燃煤鍋爐的 燃?xì)飧脑斓诹氯細(xì)忮仩t及燃煤鍋爐的 燃?xì)飧脑?第六章燃?xì)忮仩t及燃煤鍋爐的燃?xì)飧脑?近年來(lái)，以天然氣等清潔燃料為主的環(huán)保型 供熱系統(tǒng)在城市集中供熱系統(tǒng)中獲得了廣泛的 應(yīng)用，燃?xì)忮仩t也在是向小型化、輕量化、高效 率低污染、提高組裝化程度和自動(dòng)化程度的方向 發(fā)展。特別是采用一些新型燃燒技術(shù)和強(qiáng)化傳熱 技術(shù)，使燃?xì)忮仩t的體積比以前大為降低，鍋殼 式蒸氣鍋爐的熱效率已高達(dá) 92%93%。其經(jīng)濟(jì) 性、安全性、可使用性具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 鍋爐的高效率。環(huán)保型燃?xì)忮仩t，特別 是蒸汽鍋爐，由于采用了低阻力型火管傳熱技術(shù) 和低阻力高擴(kuò)展受熱面的緊湊型尾部受熱面，燃 氣鍋爐

2、的排煙溫度基本上和大容量的工業(yè)鍋爐 相同， 可達(dá) 130140C。 (2) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的受熱面，對(duì) 鍋殼式鍋爐，采用單波形爐膽和雙波形爐膽燃 燒，強(qiáng)化型傳熱低阻力火管，以及低阻型擴(kuò)展尾 部受熱面。除此之外還可根據(jù)具體要求配備低溫 過(guò)熱器( 250C )受熱面。 (3) 使用簡(jiǎn)易配套的輔機(jī)。給水泵、鼓風(fēng)機(jī) 和其它一些輔機(jī)要和鍋爐本體一起裝配，且保證 運(yùn)輸?shù)目煽啃浴?(4) 全智能化自動(dòng)控制并配有多級(jí)保護(hù)系 統(tǒng)。 不僅配有完善的全自動(dòng)燃燒控制裝置，更配 有多級(jí)安全保護(hù)系統(tǒng)，具有鍋爐缺水、超壓、超 溫、熄火保護(hù)、點(diǎn)火程序控制及聲、光、電報(bào)警。 (5) 配備燃燒器(送風(fēng)機(jī))和煙道消音系統(tǒng)，

3、 降低鍋爐運(yùn)行的噪音。 (6) 裝備自動(dòng)加藥裝置，水處理裝置。 (7) 配備其它監(jiān)測(cè)和限制裝置， 至少應(yīng)保證 鍋爐24 小時(shí)無(wú)監(jiān)督安全運(yùn)行。 6 1 鍋爐的參數(shù)、型號(hào)和技術(shù)指標(biāo) 6-1 1 鍋爐參數(shù) 6 1 1 1 工業(yè)鍋爐的參數(shù) 鍋爐參數(shù)指鍋爐容量、工作壓力、工作溫度。 工業(yè)蒸氣鍋爐的容量用額定蒸發(fā)量(D )表 示。 額定蒸發(fā)量(D)表明鍋爐在額定蒸氣壓力、 蒸氣溫度、規(guī)定的鍋爐效率和給水溫度下，連續(xù) 104 運(yùn)行時(shí)的必須保證的最大蒸發(fā)量，單位為 t/h。 工業(yè)熱水鍋爐以額定供熱量（Q）表示，其單位 為 MW。 蒸氣鍋爐額定工作壓力和溫度是指未經(jīng)過(guò) 熱器出口集箱主蒸氣閥出口處的過(guò)熱蒸氣壓力

4、和蒸氣溫度，對(duì)于無(wú)過(guò)熱器的鍋爐，可用主蒸氣 閥出口處的蒸氣壓力和溫度來(lái)表示； 熱水鍋爐額 定工作壓力和溫度是指額定熱水出水閥口處的 熱水壓力和溫度。壓力的單位用 MPa，溫度的 單位為 C。 蒸氣鍋爐給水溫度是指進(jìn)省煤器的水溫度, 對(duì)無(wú)省煤器的鍋爐是指進(jìn)入鍋爐鍋筒的水溫度; 熱水鍋爐一般稱(chēng)為額定進(jìn)口水溫度。 6 1 1 2 常壓熱水鍋爐的參數(shù)系列 常壓熱水鍋爐是以水為介質(zhì)，表壓力為零的 固定式鍋爐。這種鍋爐本體開(kāi)孔與大氣相通，在 任何工況下鍋爐水位線處表壓力為零。常壓熱水 鍋爐的系列參數(shù)應(yīng)符合表 6-1 的規(guī)定。 表 6-1 常壓熱水鍋爐的參數(shù) 額定熱功率 MW 0.05, 0.07, 0.1

5、, 0.2, 0.35, 0.5, 0.6, 0.7, 1.05, 1.4, 2.1, 105 允許工作壓力 MPa (表壓) 0 額定出口水溫 度 C 95 額定進(jìn)口水溫 度 C 70 注：額定出、進(jìn)口溫度可根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮毫吞?殊使用條件進(jìn)行調(diào)整，但應(yīng)保證其溫差為 25K。額定出口水溫度系指在 1 個(gè)大氣壓力 的數(shù)值。 6- 1 2 鍋爐型號(hào) 6 1 2 1 工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)的編制方法 工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)由三部分組成，各部分之 間用短橫線相連。表示如下： 燃料種類(lèi)代號(hào) 總體型號(hào)代號(hào) 燃燒設(shè)備代號(hào) 過(guò)熱蒸氣溫度或?qū)缢疁囟?進(jìn)水溫度C) 額定蒸氣壓力或允許工作壓力(MPa) 額定蒸發(fā)量 (t/h

6、)或額 定熱功率 (MW) 型號(hào)的第一部分表示鍋爐和燃燒設(shè)備的型 106 式，共分三段。第一段用兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字母代表 鍋爐的總體型式（表 6-2,表 6-3）,第二段用一 個(gè)漢語(yǔ)拼音字母代表鍋爐的燃燒設(shè)備（表 6-4）, 第三段用阿拉但數(shù)字表示蒸氣鍋爐的額定蒸發(fā) 量為若干 t/h 或熱水鍋爐額定熱功率為若干 MW。 表 6-2 鍋殼鍋爐總體型式代號(hào) 鍋殼鍋爐總 體型式 代 號(hào) 立式水管 LS （立水）: 立式水管 LH （立火） 臥式外燃 WW （臥外） 臥式內(nèi)燃 WN （臥內(nèi)） 注：臥式水火管快裝鍋爐總體型式代號(hào)為 DZ。 表 6-3 水管鍋爐總體型式代號(hào) 水管鍋爐總 體型式 代號(hào) 單鍋筒立

7、式 DL （單立） 單鍋簡(jiǎn)縱置 式 DZ （單縱） 單鍋筒橫置 DH （單橫） 107 式 雙鍋筒縱置 式 SZ （雙縱） 雙鍋筒橫置 式 SH （雙橫） 縱橫鍋筒式 ZH （縱橫） 強(qiáng)制循環(huán)式 QX （強(qiáng)循） 表 6-4 燃燒設(shè)備代號(hào) 燃燒設(shè)備 代號(hào) 固定爐排 G 個(gè)） 固定雙層 爐排 C （層） 活動(dòng)手搖 爐排 H （活） 鏈條爐排 L （鏈） 往復(fù)爐排 W （往） 拋煤機(jī) P （拋） 振動(dòng)爐排 Z （振） 下飼爐排 A （下） 沸騰爐 F （沸） 室燃爐 S （室） 型號(hào)的第二部分表示介質(zhì)參數(shù)，共分二段， 108 中濁以斜線相連。第一段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示額定 蒸氣壓力或允許工作壓力為若干

8、MPa ;第二段 用阿拉伯?dāng)?shù)字表示額定過(guò)熱蒸氣溫度或出口水 溫度和進(jìn)口水溫度，單位為 C。蒸氣溫度為飽和 溫度時(shí)，型號(hào)的第二部分無(wú)斜線和第二段。 型號(hào)的第三部分表示燃料種類(lèi)。以漢語(yǔ)拼音 字母代表燃料種類(lèi)，同時(shí)以羅馬數(shù)字代表燃料品 種分類(lèi)與其并列（表 6-5）。如同時(shí)使用幾種燃料， 主要燃料放在前面。 表 6-5 燃料種類(lèi)代號(hào) 燃料品種 代號(hào) I 類(lèi)劣質(zhì)煤 LT 川類(lèi)無(wú)煙 煤 Will I 類(lèi)煙煤 Al 柴油 YC 重油 YZ 天燃?xì)?QT 焦?fàn)t煤氣 QJ 液化石油 氣 QY 109 油母頁(yè)巖 YM 其它燃料 T 工業(yè)鍋爐如為氣水（熱水、開(kāi)水）兩用或三 用鍋爐，以鍋爐的主要功能來(lái)編制產(chǎn)品型號(hào)。

9、例如：WNS 10-1.25-YCQT 表示鍋殼式、臥 式、內(nèi)燃、室燃，額定蒸發(fā)量為 10t/h，額定工 作壓力 1.25MPa，蒸氣溫度為飽和溫度 194C（由 飽和壓力確定），燃用輕柴油或天然氣兩用，以 燃用輕柴油為主的蒸氣鍋爐； WNS4.2-1/115/70-QJ 表示鍋殼式、 臥式、 內(nèi)燃、 室燃， 額定熱功率為 4.2MW，額定工作壓力為 1.0MPa，熱水溫度為 115C，進(jìn)水溫度為 70C, 燃用焦?fàn)t煤氣的熱水鍋爐。 6-1 2-2 常壓熱水鍋爐產(chǎn)品型號(hào)的編制方 法參見(jiàn) 常壓熱水鍋爐的產(chǎn)品型號(hào)也由三部分組成， 和工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)的編制方法基本相同，所不 同的是型號(hào)的第一部分由常

10、壓鍋爐的代號(hào)（C）、 鍋爐總體型式和燃煤設(shè)備組成。 例口： CWNS1.4-95/70-YZ 表示常壓鍋殼式、 110 臥式、內(nèi)燃、室燃，額定熱功率為 1.4MW，額 定工作壓力 O.OMPa，額定出水口溫度為 95C, 額定進(jìn)口水溫度為 70C。燃用重油的熱水鍋爐。 6-2 幾種常見(jiàn)燃?xì)忮仩t 6-2-1 鍋殼式（火管式）燃?xì)忮仩t 鍋殼式燃?xì)忮仩t是環(huán)保型鍋爐的主要形式， 鍋殼式可分為立式和臥式兩種類(lèi)型。其中立式鍋 爐容量較小，臥式鍋爐一般具有較大的容量。 6-2-1-1 立式鍋殼式燃?xì)忮仩t 現(xiàn)代中小型燃?xì)忮仩t趨向于快裝化、輕型 化、自動(dòng)化。立式鍋爐由于結(jié)構(gòu)筒單、安裝操作 方便、占地面積小，應(yīng)用

11、較廣。新型的立式鍋爐 效率可達(dá)85%90%, 般為蒸氣鍋爐。 立式鍋 殼式燃?xì)忮仩t容量一般在 1.0t/h 以下，蒸氣壓力 一般在 I.OMPa 以下。用于熱水供應(yīng)系統(tǒng)的鍋爐 容量可達(dá) 1.4MW。 比較常用的型式有燃燒器頂置式兩回程套 筒式無(wú)管鍋爐（圖 6- 1a），b），這種鍋爐較有特 色，主要依靠爐膛的高溫輻射換熱和強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)氣 111 流的對(duì)流換熱來(lái)加熱工質(zhì)，鍋爐本體為套筒式， 一般在 0.5t/h 以下?tīng)t膛采用平直爐膽，0.5t/h 以 上爐膛采用波紋與平直組合爐膽。采用旋轉(zhuǎn)火焰 沿爐膽下行，高溫?zé)煔鉀_刷焊在鍋筒筒體外側(cè)的 擴(kuò)展對(duì)流受熱面進(jìn)行均勻的對(duì)流換熱， 這種肋片 均勻地焊在鍋筒四

12、周整個(gè)長(zhǎng)度上， 充分利用了煙 氣余熱，而且對(duì)流受熱面煙氣阻力不大，一般可 將排煙溫度降到合理的程度。該鍋爐占地面積 小，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)能力強(qiáng)，沒(méi)有 水管鍋爐爆管的危險(xiǎn)。 第二種立式鍋殼式燃?xì)忮仩t為燃燒器下側(cè) 置式（圖 6- 1c）, 一般為熱水鍋爐，其容量一般 為0.7MW 以下，因?yàn)槿萘枯^小，燃燒器功率小， 克服的煙氣阻力較小，火焰形狀受到爐膽的極大 限制，得不到完全展開(kāi)式火焰。垂直的第二回程 煙管管徑較大，管程較短，煙氣流速較低，無(wú)論 是爐膽還是對(duì)流煙管都不是非常適合燃?xì)馓匦?的結(jié)構(gòu)，材料的利用率低。但是這種鍋爐燃燒器 下置式比較適合家用的習(xí)慣，因而得到了很大發(fā) 展，此種鍋爐的

13、效率需待進(jìn)一步提高。 第三種為回焰式爐膛的強(qiáng)化傳熱和對(duì)流煙 管的組合結(jié)構(gòu)（圖 6- 1d）。這種結(jié)構(gòu)是在臥式中 112 心回焰燃?xì)忮仩t的基礎(chǔ)上，對(duì)煙管進(jìn)行了符合蒸 氣條件的改裝后而成，因?yàn)槠錈煔獾牧鲃?dòng)有兩程 均為由上下行，因而此種鍋爐一般只能采用單回 程煙管，而且煙管必須設(shè)置擾流子或采用強(qiáng)化傳 熱式煙管。這種鍋爐的火焰亦可以自由伸展，且 采用中心回焰燃燒，爐膛綜合輻射對(duì)流換熱比較 強(qiáng)，其排煙溫度也比較合理，其缺點(diǎn)是對(duì)燃燒器 所克服的背壓有一定的要求。 另外，還有一些小型立式鍋爐制成板式受熱 面，或采用鑄鐵片式鍋爐，這兩種鍋爐在小型家 用采暖爐的應(yīng)用上有很大發(fā)展，特別是鑄鐵片式 采暖爐，耐腐蝕，

14、造價(jià)低，使用壽命長(zhǎng)，很受用 戶歡迎。圖61e)給出的是具有悠久歷史的板式 受熱面鍋爐， 這種鍋爐在對(duì)流受熱面的布置上有 較大余度，比較適合燃用氣體的鍋爐。 6 2 1 2 臥式鍋殼式燃?xì)忮仩t 燃?xì)忮仩t在組裝化、大型化、自動(dòng)化方面比 燃煤鍋爐有突出的優(yōu)點(diǎn)。其中，臥式鍋殼式燃?xì)?鍋爐受到很大重視，其特點(diǎn)如下： (1) 高、寬度尺寸較小，適合組裝化對(duì)外形尺 寸的要求，而鍋殼式結(jié)構(gòu)也使鍋爐的圍護(hù)結(jié)構(gòu)大 113 大簡(jiǎn)化，比組裝式水管鍋爐具有明顯的優(yōu)點(diǎn)； (2) 采用微正壓燃燒時(shí)，密封問(wèn)題比較容易解 決，而且火筒的形狀有利于燃?xì)忮仩t的火焰形 狀； (3) 由于采用了強(qiáng)化傳熱的異型煙管作為對(duì) 流受熱面，其傳

15、熱性能超過(guò)一般水管鍋爐的橫沖 管束的水平，使燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)更加緊湊； (4) 這種鍋爐在燃?xì)獗〞r(shí)，鍋爐本體受破壞 的可能性小，因?yàn)槠錈煔馔ǖ赖某袎耗芰Ρ人?鍋爐高； (5) 對(duì)水處理要求較低，水容積較大，對(duì)負(fù)荷 變化的適應(yīng)性強(qiáng)。 臥式火管鍋爐常用的煙管結(jié)構(gòu)形式， 主要區(qū) 別是采用煙氣的回程數(shù)。大多是三回程的，此外 還有用二回程和四回程，甚至五回程的。二、四 回程的煙囪在爐前，安裝使用不方便；五回程的 結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，一般少用。 臥式鍋殼式燃?xì)忮仩t容量一股在 1t/h 以上, 其最大容量可達(dá) 2025t/h，工作壓力可以達(dá)到 1.62.5MPa。熱負(fù)荷小(v 10MW )的鍋爐采 用單爐膽布置，

16、熱負(fù)荷大( 10MW)的鍋爐采用 雙爐膽布置。一般臥式鍋殼式燃?xì)庹魵忮仩t的熱 114 效率在 87%左右，排煙溫度一般為 250C ;環(huán)保 型燃?xì)忮仩t的排煙溫度基本上和大容量的工業(yè) c）燃燒器下側(cè)置式 d）中心回焰結(jié)構(gòu) e）鑄鐵 片式結(jié)構(gòu) a）套筒式無(wú)管鍋爐（側(cè)入式） 管鍋爐（均勻式） b）套筒式無(wú) 115 鍋爐相同，可達(dá) 130140C。其熱效率可達(dá)到 93%左右。 bj 圖 61 立式鍋殼式燃?xì)忮仩t形式 臥式鍋殼式燃?xì)忮仩t的結(jié)構(gòu)比較固定， 其變 化主要是對(duì)前后煙箱、尾部受熱面的布置進(jìn)行改 革，主要結(jié)構(gòu)型式有干背式順流燃燒鍋爐、濕背 式順流燃燒鍋滬和濕背式中心回焰燃燒鍋爐（圖 6 2）。計(jì)算

17、結(jié)果表明： （1） 1t/h 以下的鍋爐可以采用干背式順流燃 燒鍋爐結(jié)構(gòu)（圖 6-2a）; （2） 2t/h 以下的蒸氣鍋爐可以采用濕背式中 心回焰燃燒鍋爐結(jié)構(gòu) （圖 6-2c） ） ） 。濕背式中心回 焰燃燒熱水鍋爐最大容量可達(dá)到 2. 8MW ,而其 最小容量往下可延伸到 0.05MW ;是 1.4MW 以 下臥式熱水鍋爐的最佳結(jié)構(gòu)。 （3） 2t/h 以上的蒸氣鍋爐均可采用濕背式順 流燃燒鍋爐結(jié)構(gòu)（圖 6-2b）,大型的環(huán)保型燃?xì)?蒸氣鍋爐一般采用這種鍋爐結(jié)構(gòu)，這種鍋爐也使 其它受熱面（過(guò)熱器、尾部受熱面）的布置更加靈 活，而且可根據(jù)熱負(fù)荷的大小選擇單爐膽或雙爐 膽結(jié)構(gòu)。 臥式鍋殼式鍋爐

18、總體上可分為干背和濕背 116 式結(jié)構(gòu)，圖 6-2a）為干背式鍋爐簡(jiǎn)圖?？梢钥闯觯?由燃燒器噴出燃料點(diǎn)燃后生成的燃燒產(chǎn)物到達(dá) 爐膽的另一端后，經(jīng)耐火磚隔成的煙室折轉(zhuǎn)進(jìn)入 煙管，多為二、三回程結(jié)構(gòu)。干背式鍋爐結(jié)構(gòu)、 制造工藝簡(jiǎn)單，制造工時(shí)省，但經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行 暴露出來(lái)的問(wèn)題很多，干背式結(jié)構(gòu)鍋爐的燃燒器 噴出燃料點(diǎn)燃后生成的燃燒產(chǎn)物在面積有限的 爐膽內(nèi)換熱，爐膛出口的高溫?zé)煔庵苯雍秃鬅熛?蓋接觸和沖刷，后煙箱蓋多為耐火磚制成，容易 損壞，不得不經(jīng)常停爐修理，縮短了鍋爐的正常 運(yùn)行周期。鍋爐容量越大，這一情況越嚴(yán)重。但 隨著鍋爐容量的減小，爐膽的相對(duì)面積增加，爐 膽出口煙溫大為降低，可明顯改善煙氣對(duì)

19、后煙箱 蓋的沖刷和破壞程度，經(jīng)過(guò)計(jì)算認(rèn)為，1.0t/h 以 下的鍋爐可采用干背式結(jié)構(gòu)，而這一結(jié)構(gòu)顯然不 適合容量較大的鍋爐。 圖 6-2b）是全濕背式順流燃燒式結(jié)構(gòu)，這種 濕背式結(jié)構(gòu)被較多地用于燃?xì)忮仩t，主要是因?yàn)?該鍋爐的濕背式結(jié)構(gòu)避免了干背式結(jié)構(gòu)后煙箱 蓋受咼溫?zé)煔庵苯記_刷容易損壞，不得不經(jīng)常停 爐修理的缺點(diǎn)，從而延長(zhǎng)了鍋爐的正常運(yùn)行周 期，大大降低了維護(hù)費(fèi)用。另外經(jīng)過(guò)爐膽和第一 117 回程煙管的換熱，至前煙箱時(shí)煙溫己較低，使得 前煙箱門(mén)的制造簡(jiǎn)單。但這一結(jié)構(gòu)的回燃室制造 起來(lái)比較復(fù)雜，裝配起來(lái)也比較困難，要增加很 多輔助部件。這種鍋爐在熟練制造工藝的前提 下，無(wú)論是燃燒過(guò)程還是結(jié)構(gòu)本身

20、以及運(yùn)行都具 有最高的可靠性。目前已制造出 12t/h，15t/h， 20/h 蒸氣鍋爐。 圖 6-2c）是全濕背式中心回焰燃燒結(jié)構(gòu)，這 種懸浮式全濕背爐膽是英國(guó)換熱器公司的一項(xiàng) 技術(shù)革新，后來(lái)日本川崎重工的 KS 型鍋爐和平 川鐵工所的MP-800,東京煤氣公司的 MP 2000，還有意大利NVA 型熱水鍋爐也都相繼采 用了這種結(jié)構(gòu)。這種類(lèi)型的鍋爐若為蒸氣型一般 米用軸對(duì)稱(chēng)向下偏置，若為熱水鍋爐時(shí)則往往米 用中心對(duì)稱(chēng)。該結(jié)構(gòu)有如下幾個(gè)特點(diǎn)： 118 圖 6-2 臥式鍋殼式鍋爐的三種常見(jiàn)結(jié)構(gòu) a)干背式鍋爐；b)全濕背順流燃燒式; c)全濕背中心回焰式 (1) 受熱面積的優(yōu)化利用。根據(jù)爐膛輻射

21、換熱 量和溫度的四次方成正比的原理，該爐爐膽空間 大，有效輻射受熱面大，爐膛輻射吸熱量占總吸 熱量的比例大。 (2) 爐內(nèi)氣流組織均勻。由于高速火焰對(duì)回流 的卷吸作用爐內(nèi)的溫度場(chǎng)極為均勻，且降低了 火焰的溫度，可有效地抑制 NOx 的生成，是一 種利于環(huán)境的燃燒方式。同時(shí)由于回流的紊流作 用.增加了氣流和壁面的對(duì)流換熱，特別當(dāng)在火 119 焰中心附近設(shè)置波紋爐膽時(shí)，對(duì)流換熱更加強(qiáng) 烈。 (3) 煙管管束為單回程，有效地降低了本體的 煙風(fēng)阻力?？娠@著降低鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電耗且該 鍋爐不需要引風(fēng)機(jī)，降低了對(duì)燃燒器所克服背壓 的要求。 (4) 散熱損失少，可獲得比其它結(jié)構(gòu)更高的熱 效率。和干背式比，沒(méi)有

22、后煙箱蓋的散熱，和其 它濕背式鍋爐相比，因?yàn)楸倔w的流阻小，其前煙 箱蓋可采用夾層風(fēng)冷的兩層結(jié)構(gòu)， 燃燒用的空氣 從耐火層外側(cè)進(jìn)入，一方面起冷卻作用，降低煙 箱蓋的表面溫度，另一方面被預(yù)熱的空氣可強(qiáng)化 燃燒。 (5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，符合鍋爐制造廠制造工藝的要 求，也符合用戶對(duì)運(yùn)行和維修的要求。 (6) 全濕背式中心回燃結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn)： 由于鍋爐容量太小時(shí)，爐膽受熱面積的相對(duì)增加 量比較大，輻射吸熱量很大，低溫回流的卷吸作 用將影響燃燒的穩(wěn)定。故這種結(jié)構(gòu)不宜在容量太 小的鍋爐上采用。另外這種結(jié)構(gòu)對(duì)前煙室的要求 較高。 圖 6-3 示出了典型的全濕背式順流燃燒式 120 結(jié)構(gòu)的和燃?xì)忮仩t 圖 6-3

23、 典型的全濕背式順 流燃燒式結(jié)構(gòu)的燃?xì)忮仩t 1保溫層；2前后管板；3 爐膽；4鍋 殼；5 觀火孔；6保溫層；7煙管； 8回燃室 6 2 2 水管燃?xì)忮仩t 在中小型鍋爐的范圍內(nèi)，水管鍋爐比鍋殼式 鍋爐在如下幾個(gè)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)： (1) 能適應(yīng)鍋爐參數(shù)(工質(zhì)溫度和壓力)提高 的要求。從工業(yè)生產(chǎn)的角度講，更高的蒸氣溫度 和壓力可降低工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的重量和尺寸，提高 生產(chǎn)效率。而以爐膽和鍋殼為主要受壓元件的鍋 殼式鍋爐當(dāng)用于高的溫度和壓力時(shí)會(huì)顯著增大 121 受壓件的壁厚，不僅增加鍋爐的鋼耗量。而且使 鍋爐受熱面的布置和鍋爐的運(yùn)行缺乏靈活性。 (2) 各種受熱面的布置比較靈活。不僅能較方 便地設(shè)置尾

24、部的空氣預(yù)熱器和省煤器，還可以根 據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的需要，設(shè)置過(guò)熱器。 (3) 有更高的安全裕度。水管鍋爐的汽包不承 受直接的輻射和火焰沖擊，安全性較高，另外其 承受直接輻射和火焰沖擊的受熱面管件如果發(fā) 生爆管事故也比鍋殼式鍋爐爐膽發(fā)生破裂的危 害程度小。 但是，水管鍋爐對(duì)水質(zhì)要求較高，生產(chǎn)時(shí)需 要更大型、更先進(jìn)的焊接、加工設(shè)備。 中小型水管燃?xì)忮仩t也有立式和臥式兩種。 在2t/h 以下的范圍內(nèi)，立式水管鍋爐得到了很大 程度的發(fā)展。 6-2-2-1 立式水管燃?xì)忮仩t 小型立式水管燃?xì)忮仩t在國(guó)外獲得了廣泛 應(yīng)用，形成了較有影響的且比較固定的幾種結(jié)構(gòu) 型式。立式水管燃?xì)忮仩t占地面積小、結(jié)構(gòu)緊湊、 獨(dú)特，

25、制造比較精巧，但其對(duì)水質(zhì)的要求比較高， 對(duì)自動(dòng)控制和輔助設(shè)施的要求同樣比較高， 如這 122 些鍋爐必須配備自動(dòng)加藥器和自動(dòng)給水軟化器， 需要經(jīng)常的維護(hù)和檢查。 立式水管鍋爐的結(jié)構(gòu)比較緊湊，爐體為燃燒 器頂置式，上下矩形集箱之間焊有二圈水管，燃 料在爐膛內(nèi)燃燒后經(jīng)側(cè)面出口進(jìn)入二圈水管之 間進(jìn)行橫向沖刷后至煙囪，這樣鍋爐效率大大提 高，排煙溫度降低。 圖 6 4 結(jié)出了三種比較常用的立式水管鍋 爐的示意圖， 其中圖 6 4a） 和圖 6 4b） 的差別主 要是煙氣橫向沖副煙管的方式不同。圖 6 4c） 和圖64a），b）的差別主要在于煙管周向節(jié)距的 不同，圖64c） 采用了煙管和扁鋼焊接而成的膜

26、 式水冷壁。 圖 6 5a）是美國(guó)克雷登（Clayton）公司生產(chǎn) 的立式盤(pán)管式的快速蒸氣發(fā)生器，該鍋爐結(jié) 123 圖 6 4 二種立式直流 鍋爐的示意圖 a）不對(duì)稱(chēng)煙氣對(duì)流沖刷；b）對(duì)稱(chēng)式煙氣對(duì)流 沖刷；c）不對(duì)稱(chēng)式膜式壁煙氣沖刷 a 壓辦*涇壓力 b) c) 124 圖 6 5 盤(pán)管式快速 蒸氣發(fā)生器 a) layton 鍋爐；b) Garioni 鍋 爐 圖 6 6 燃燒火焰圖形 圖 6 7 煙氣及水逆向流動(dòng) 構(gòu)比較獨(dú)特，采用了一些比較先進(jìn)的制造技術(shù)， 設(shè)計(jì)比較考究，但同樣對(duì)水質(zhì)和操作管理提出了 125 更高的要求；該鍋爐結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要受壓元 件為盤(pán)管和氣水分離器。它采用單一的鍋爐盤(pán)

27、 管，自給水入口至氣水分離器出口為單一的螺旋 形鍋爐管。即從鍋爐進(jìn)水口到蒸氣出口只有一個(gè) 通道。盤(pán)管是由一根螺旋形的、分段放大的、不 同直徑的管子制成，以適應(yīng)當(dāng)流體流經(jīng)盤(pán)管被加 熱后密度的變化并達(dá)到控制流體的流速。同時(shí)強(qiáng) 制循環(huán)的水高速通過(guò)管子可分散氣泡，以利于有 效的熱交換。鍋爐受壓元件均采用焊接連接。由 于采用盤(pán)管，受熱后能自由伸縮，所以鍋爐運(yùn)行 后產(chǎn)生的熱膨脹對(duì)鍋爐的影響較小。 這種鍋爐的燃燒器位于鍋爐底部， 燃燒火焰 從下向上噴射，形成一心狀火焰，保證燃燒穩(wěn)定， 火焰充滿度好，燃燒效率高（見(jiàn)圖 6-6）。 鍋爐的煙氣流向和盤(pán)管內(nèi)水的流向采用逆 流布置，鍋爐煙氣自下而上，水流自上而下，見(jiàn)

28、 圖 6-7。由于盤(pán)管進(jìn)口段內(nèi)的給水溫度比較低， 它能充分吸收煙氣放出的熱量，使排煙溫度比較 低，提高了鍋爐效率。 克雷登鍋爐由于采用直流盤(pán)管結(jié)構(gòu)， 無(wú)大型 的鍋筒，傳熱采用逆流布置，傳熱效率高，并且 鍋爐本體、氣水分離器、水泵、風(fēng)機(jī)、泵、燃燒 126器、控制箱等組裝在一起，因而重量輕、體積小、 占地少、運(yùn)輸安裝方便。 圖 6-5b）屬煙道間隔式盤(pán)管鍋爐，其結(jié)構(gòu)比 較簡(jiǎn)單，適宜于制造小型快速蒸氣發(fā)生器。 6-2-2-2 臥式水管燃?xì)忮仩t 考慮到緊湊和運(yùn)輸?shù)姆奖?，中小型水管燃?xì)?鍋爐以臥式居多，比較常見(jiàn)的有 D 型，A 型和 0 型，如圖 6-8 所示。其共同特點(diǎn)是燃燒器水平 安裝，操作和檢修比

29、較方便；寬、高尺寸較小。 受熱面的布置沿長(zhǎng)度方向有很大的裕度，利于快 裝，可組裝生產(chǎn)。但是隨著自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展， 鍋殼式鍋爐的運(yùn)行控制水平日漸提高， 安全性增 強(qiáng)，鍋殼式鍋爐也正在向稍大的容量發(fā)展，而且 有的鍋殼式鍋爐上也可以布置過(guò)熱器，再加上煙 管的強(qiáng)化傳熱技術(shù)的發(fā)展，一般來(lái)說(shuō)容量大于 10t/h 或 15t/h 以上， 水管鍋爐的優(yōu)勢(shì)是很突出的。 圖 6-8 臥式水 127 管鍋爐的主要型式 D 型，A 型和 O 型燃?xì)忮仩t中，D 型用得最 多，D 型在布置過(guò)熱器和省煤器方面更加靈活， 如圖 6-9所示為 D 型鍋爐的一種，被稱(chēng)為 SZS 雙縱鍋筒鍋爐。這種雙鍋筒的 D 型鍋爐需要兩個(gè)

30、氣包，金屬耗量大，除氣包外，其它受壓元件還 有水冷壁管、對(duì)流管束、集中下降管和集箱等。 圖 6 -9 SZS 型雙鍋 筒縱置式鍋爐 圖 6-10 給出的是爐體呈 O 型布置的帶縱向 鍋筒的燃?xì)忮仩t，這種鍋爐的形狀類(lèi)似于火車(chē)皮 的外形，注意尺寸要求就極利于鍋爐的快裝化， 爐膛在長(zhǎng)度方向發(fā)展也極適合于燃?xì)饣鹧娴男?狀。 128 圖 6- 10 爐體呈 O 型布置的帶縱向鍋筒的燃?xì)?鍋爐 6-3 燃煤鍋爐的燃?xì)飧脑?隨著能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提 高，我國(guó)開(kāi)始強(qiáng)制推行清潔燃料供熱和采暖。如 北京市，從 1997 年開(kāi)始將三環(huán)路以內(nèi)各機(jī)關(guān)、 事業(yè)單位、餐館等公共服務(wù)設(shè)施現(xiàn)有的燃煤爐灶 全部改用天

31、然氣，市區(qū)內(nèi)分散的中、小型燃煤鍋 爐逐步改燒天然氣；上海市，內(nèi)環(huán)線內(nèi)不允許新 129 建燃煤鍋爐房；西安市從 1998 年開(kāi)始，二環(huán)路 以內(nèi)不再批建燃煤鍋爐，一律采用天然氣鍋爐， 并已通過(guò)政府的一些優(yōu)惠政策限期要求原有燃 煤鍋爐的單位對(duì)鍋爐進(jìn)行燃?xì)飧脑?。因此，將?在運(yùn)行的中小型燃煤鍋爐改造成燃?xì)饩统蔀槲?們面臨的任務(wù)之一。 6-3-1 改造原則 燃?xì)夂腿济旱奶匦源嬖诤艽蟮牟町悺?主要表 現(xiàn)如下： (1) 燃?xì)鈺r(shí)，爐內(nèi)火焰輻射傳熱比燃煤時(shí)弱； (2) 燃?xì)鈺r(shí)，三原子氣體特別是水蒸氣的輻射 能力比燃煤時(shí)強(qiáng)； (3) 燃?xì)鈺r(shí)，受熱面的的積灰和污染比燃煤時(shí) 大為減輕，增大了傳熱溫差和熱有效系數(shù)， 一

32、般燃?xì)鈺r(shí)的對(duì)流受熱面的熱有效系數(shù)比燃煤 時(shí)增加 20%，比燃油時(shí)增加 10%; (4) 燃?xì)鈺r(shí)的過(guò)量空氣系數(shù)比燃煤時(shí)小很多， 如果改燃?xì)夂箦仩t出力不變，則煙氣流速將明顯 降低，另一方面也表明如果增大燃?xì)饬浚蛇m當(dāng) 提高鍋爐的出力。 采用層燃方式燃煤時(shí)，爐膛內(nèi)有一個(gè)高溫燃燒 130 著的燃料層，形成強(qiáng)烈的輻射面；同時(shí)爐內(nèi)煙氣 中的飛灰也形成固體輻射，這些都是燃煤鍋爐爐 內(nèi)輻射傳熱的有利因素。燃?xì)鈺r(shí)，煙氣中沒(méi)有固 體輻射，但三原子氣體輻射比燃煤時(shí)強(qiáng)。這是因 為燃?xì)鈺r(shí)煙氣中水蒸氣含量比燃煙煤時(shí)約高 1 倍。 雖然 C02含量相應(yīng)降低， 但水蒸氣的輻射能 力比CO2強(qiáng)，三原子氣體的總輻射能力還是比燃

33、煤時(shí)強(qiáng)。另外，燃?xì)鈺r(shí)輻射受熱面的積灰和污染 大大減輕，增大了傳熱溫差。所以層燃的燃煤鍋 爐改燃?xì)夂?，爐膛出口煙氣溫度變化不大或略有 升高。如果在爐內(nèi)裝有比較有效的二次輻射裝 置，則爐膛出口煙溫還可能比燃煤時(shí)低。 一般層燃的燃煤鍋爐改燃?xì)夂螅仩t熱效率能 提高 10%15%以上。 這是因?yàn)槭軣崦娴奈廴竞?積灰明顯減輕，傳熱條件改善；排煙中過(guò)?？諝?系數(shù)和排煙溫度都有所降低，而且沒(méi)有固體不完 全燃燒損失，氣體不完全燃燒損失也可控制得比 較小。 對(duì)于鍋爐和燃用煤粉的鍋爐.改燃?xì)夂鬅嵝?往往提咼很少，有時(shí)甚至略有降低。這是因?yàn)殄?爐和煤粉爐的各項(xiàng)損失原來(lái)就比較小， 改燃?xì)夂?帶來(lái)的好處并不太明顯，而

34、排煙熱損失卻因煙氣 131 中水蒸氣含量較高而增大了。 層燃燃煤鍋爐改燃?xì)夂?，出力可提?30% 50%。這時(shí)，如果燃燒器選擇恰當(dāng)，鍋爐的鼓、 引風(fēng)機(jī)一般不需要更換。如果采用引射式燃燒 器，也可以不用鼓風(fēng)機(jī)。 燃煤鍋爐改燃?xì)鈺r(shí)，還有下列幾個(gè)特點(diǎn)： (1) 改燃?xì)夂螅瑢?duì)流受熱面的煙速不受飛灰磨損 條件的限制，因而可以適當(dāng)提高煙速。例如，可 以加多煙程、增設(shè)煙氣擋板等，提高對(duì)流受熱面 的傳熱系數(shù)，在不增加鍋爐受熱面的情況下，使 鍋爐出力明顯提高。 (2) 燃煤鍋爐一般爐膛容積都比較大，改燃?xì)夂?增大燃?xì)饬吭谌紵喜粫?huì)有困難。同時(shí)可以利 用燃煤比較大的爐膛容積，適當(dāng)增加爐內(nèi)的輻射 受熱面，例如，在燃

35、煤時(shí)，由于燃燒要求未能敷 設(shè)水冷壁的爐墻上可加設(shè)水冷壁；還可裝設(shè)雙面 曝光的水冷壁及屏式受熱面。這樣，提高了鍋爐 的出力，而又不增大鍋爐的體積。這是燃煤鍋爐 改燃?xì)鈺r(shí)增大鍋爐出力優(yōu)先選擇的方案。 (3) 對(duì)于有除灰層(雙層布置)的鍋爐改燃?xì)鈺r(shí)， 可以把爐膛向下加大，增加水冷壁和尾部受熱面 以提高出力。這也是燃煤鍋爐改燃?xì)鈺r(shí)可供選擇 132 的較好方案 (4) 燃?xì)馊紵鬅煔庵兴魵獾暮勘热紵熋?時(shí)要多 1 倍左右。比無(wú)煙煤多 3 倍左右，充分利 用這一部分水蒸氣的汽化潛熱是提高燃?xì)饫?率的有效措施。在有熱水供應(yīng)負(fù)荷的地方，增設(shè) 用煙氣直接接觸加熱水的省煤器，可以使鍋爐的 熱效率提高到 90

36、%96% (按煤氣的高熱值計(jì) 算)。為了提高熱水溫度，可以把這種省煤器與 一般表面式省煤器或加熱器聯(lián)合使用。 (5) 采用層燃方式的燃煤鍋爐，有一個(gè)燃燒著的 燃料層，在爐內(nèi)形成強(qiáng)烈的輻射。而燃?xì)鈺r(shí)火焰 輻射能力較低。為此，可以采取措施增強(qiáng)爐內(nèi)的 輻射傳熱。對(duì)中小型鍋爐，目前比較有效的辦法 是采用輻射式燃燒器和在爐內(nèi)設(shè)置二次輻射裝 置。輻射式燃燒器和二次輻射裝置的傳熱過(guò)程 是：?jiǎn)J溫?zé)煔庖詫?duì)流和輻射的方式 (主要是對(duì)流 的方式)把熱量傳給輻射面，使輻射面溫度升高 到 8001300C ;高溫輻射面再以輻射的方式把 熱量傳給爐內(nèi)受熱面。 燃煤鍋爐改裝燃?xì)?，還要考慮以下具體情 況： (1) 如果燃煤鍋

37、爐在安裝使用之前就決定改為 133 燃?xì)忮仩t，這時(shí)，允許對(duì)鍋爐的結(jié)構(gòu)和布置進(jìn)行 比較大的修改，使其盡量適于燃?xì)?。特別對(duì)那些 散裝出廠的鍋爐，可供選擇的改裝方案就更多。 一般在這種情況下改裝燃?xì)獾闹行⌒湾伓剩?均應(yīng) 單層布置，取消原燃煤的除灰層，以簡(jiǎn)化鍋爐房 的結(jié)構(gòu)，方便操作。燃煤時(shí)的燃燒設(shè)備，運(yùn)煤除 灰系統(tǒng)不再需要安裝。層燃鍋爐所必須的前后拱 管束，在安裝時(shí)應(yīng)改為垂直管束。未布置水冷壁 的爐墻可加設(shè)水冷壁。燃煤時(shí)煙道部分的落灰 斗、吹灰器等設(shè)備在時(shí)可予以保留，在燃?xì)鈺r(shí)可 不裝。 （2） 對(duì)于已在使用的燃煤鍋爐改燃?xì)鈺r(shí)， 一般 應(yīng)拆除原有的燃燒設(shè)備，如給煤機(jī)、爐排等。但 應(yīng)盡量利用原鍋爐的鼓（引

38、）風(fēng)機(jī)。在鍋爐出力有 較大提高而原配鼓（引）風(fēng)機(jī)的容量不夠時(shí)，首先 應(yīng)考慮提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以節(jié)省改裝費(fèi)用。這時(shí)燃 燒器的容量，應(yīng)考慮到改燃?xì)夂?，鍋爐出力可以 明顯提高的普遍情況。一般可按鼓（引）風(fēng)機(jī)的能 力反算燃?xì)饬?。燃燒器的空氣阻力，不?yīng)超過(guò)鼓 風(fēng)機(jī)所能提供的壓頭。燃煤時(shí)的前后拱管束在沒(méi) 有可能改為垂直管束時(shí)，至少應(yīng)取掉其上的掛 磚，以增大其吸熱量。 134 (3) 為了使改造后的燃?xì)忮仩t能夠處于較佳的 運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到改造設(shè)計(jì)的出力，對(duì)容量較大的 燃煤鍋爐應(yīng)進(jìn)行燃?xì)飧脑斓臒崃妥枇τ?jì)算；對(duì) 和鍋筒、集箱連接的受熱面進(jìn)行改造時(shí)，還需要 對(duì)鍋爐的強(qiáng)度進(jìn)行核算。在熱力計(jì)算時(shí)主要計(jì)算 改造后所需要的燃

39、氣量，輻射和對(duì)流受熱面的吸 熱比例，對(duì)流受熱面的煙氣流速等。 6-3-2 (C)LSG, (C)LSS 小型立式生活燃煤鍋爐的燃?xì)飧脑?目前立式小型燃煤生活和工業(yè)鍋爐的形式比 較多，比較常用的主要有 LSG 和 LSS,兩種鍋 爐均燃用優(yōu)質(zhì)煙煤，多采用自然引風(fēng)和排煙，有 一個(gè)比較高的煙囪，也有帶鼓風(fēng)機(jī)的，但此時(shí)鼓 風(fēng)機(jī)僅用于送風(fēng)，不作排煙之用，LSG 型目前在 全國(guó)分布比較廣，其中大部分依靠單爐排消煙， 采用層燃燃燒方式，消煙效果好，出力足。另一 種使用較多的是 LSS 立式雙層爐排鍋爐，雙層爐 排鍋爐和 LSG 型主要結(jié)構(gòu)差別除了多了一套水 冷爐排外，主要在于爐拱離固定爐排的距離有差 別，亦

40、即 LSS 鍋爐的爐膛容積比LSG 要大一些， 筒體的直徑?jīng)]有太大的差別 135 6-3-2-1 (C)LSG , (C)LSS 燃煤鍋爐的改造 特點(diǎn) (1) (C)LSG , (C)LSS 燃煤鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)改造 的可能性較小，一般是將鍋爐爐排及其支撐件拆 除，將鍋爐基礎(chǔ)或除灰層擴(kuò)展為爐膛的一部分， 以增大爐膛的容積，可提高鍋爐出力。對(duì)某些爐 拱較低的爐型還要提高基礎(chǔ)的高度，雙層爐排的 水冷爐排一般并不拆除，如果燃?xì)饣鹧嬲渌?爐排，應(yīng)設(shè)置耐火材料以降低水冷爐排的結(jié)垢速 度。 (2) 因燃?xì)鈺r(shí)火焰輻射能力弱，可以在爐膛內(nèi) 增設(shè)二次輻射受熱面，但應(yīng)注意只有受高溫?zé)煔?直接高速?zèng)_刷的輻射體和受熱

41、面才能作為二次 輻射面，另外二次輻射體的朝向應(yīng)正對(duì)輻射受熱 面。 (3) 鍋爐下部容易淤積污垢，改爐時(shí)應(yīng)將鍋爐 下部用耐火磚遮蓋，以防過(guò)熱。 (4) (C)LSG， (C)LSS 燃煤鍋爐對(duì)流受熱面的 水管結(jié)構(gòu)改造的可能性基本上是不存在的，但方 便時(shí)可設(shè)置外部的尾部受熱面。 6-3-2-2 (C)LSG, (C)LSS 燃煤鍋爐的燃 136 氣改造方案 立式鍋爐都有一個(gè)高度不大的圓筒形爐膛， 爐 膛容積比較小，爐排下有一除灰室，除灰室一般 是用耐火水泥砌筑的。對(duì)單爐排(C) LSG,(C) LSS 來(lái)講，其對(duì)流受熱面為橫水管，沒(méi)有改造的 余地，只能利用除灰室進(jìn)行不同形式的燃燒器的 安裝。以下對(duì)

42、(C) LSG 單爐排鍋爐和(C) LSS 雙層爐排鍋爐各提出三種方案的建議，如圖 6- 11a)、b)、c)所示。 1. (C) LSG 單爐排燃煤鍋爐的燃?xì)飧脑旆桨?圖 6- 11a),b)的改造方案充分利用了爐拱的 火焰反射作用，主要進(jìn)行如下改造： (1) 該鍋爐為立式水管固定單爐排 鍋爐，采用負(fù)壓燃燒； (2) 拆除固定式鑄鐵爐排及其爐排 支撐構(gòu)件； (3) 將除灰室添至一高度， 并在其 上放置兩層耐火磚，如圖 6- 11a); (4) 當(dāng) L 大于火焰直徑時(shí)，燃燒器 可以水平布置，并保持火焰中心和爐拱的 合理距離以形成回焰燃燒，如圖 6- 11a) 所示，當(dāng)L 小于火焰直徑時(shí)，應(yīng)使燃

43、燒器 137 和水平面成一小角度，如圖 6- 11b)所示； (5) A 爐門(mén)用耐火磚封閉， 如圖 6 11a),對(duì)圖 6- 11b)在下?tīng)t門(mén) C 的對(duì) 面開(kāi)設(shè)燃燒器門(mén)； (6) 充分利用爐拱的折焰和二次輻 射作用； (7) 除灰室上方的一層耐火磚可比 鍋爐水冷面低 100mm,以利于火焰擴(kuò)展， 圖 6 11a); (8) 除灰室可砌耐火磚襯并于 C 處適當(dāng) 布置一些耐火磚碎塊，以強(qiáng)化爐內(nèi) 傳熱，圖 6 11a),b); (9) 采用多級(jí)噴射式火焰可調(diào)式引射燃 燒器，可配備含有高能點(diǎn)火、火焰 監(jiān)測(cè)、熄火保護(hù)的控制裝置。 圖 6 11c)的改造措施如下： (1) 采用無(wú)焰輻射式燃燒器，此燃燒器需

44、要中 壓以上燃?xì)猓?(2) 本燃燒器適用于負(fù)壓燃燒鍋爐，火焰和爐 拱的距離基本不受影響； (3) 爐膛熱強(qiáng)度比較高； (4) A、B 爐門(mén)用耐火磚封閉； 138 (5) 充分利用爐拱的折焰和二次輻射作用； (6) C 除灰口可以敞開(kāi)， 亦可進(jìn)行二次風(fēng)的調(diào) 節(jié)； (7) 可采用配備含有高溫點(diǎn)火、火焰監(jiān)測(cè)、熄 火保護(hù)的控制裝置。 2. (C)LSS立式雙層爐排燃煤水管鍋爐的燃 氣改造方案與(C)LSG 的燃?xì)飧脑旆桨赶嗤?139 圖6_ (C)LS(；m爐播燃謀鍋爐的燃?xì)飧脑旆饺?RSQTS燒機(jī);人一悅煤門(mén)除渣門(mén):C除灰門(mén) “燃燒機(jī)水平布置燃燒機(jī)低斜放忻小無(wú)焰輻肘武燃燒器A) b) 6-3-3

45、WNL , DZG, DZL 臥式火管及水火管燃煤鍋爐的燃?xì)飧脑?WNL DZG DZL 型鍋爐是一種臥式火管及水 管-火管組合型鍋爐。爐膛內(nèi)由鍋筒（上面）和 水管組成水冷壁（兩側(cè)），前后墻沒(méi)有水冷壁； 鍋爐一般做成快裝的，其容量有 1.020,3.0 和 4.0t/h 四種，壓力一般為 0.7MPa 和 1.25MPa 兩 種。配有鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。鍋爐的對(duì)流受熱面是 裝在鍋筒內(nèi)的兩回程煙管；尾部還可加設(shè)省煤器 或空氣預(yù)熱器。DZG和 DZL 型鍋爐爐膛比較小， 鍋筒下部采用耐火磚包覆，使鍋爐爐膛的輻射受 熱面減少。 6-3-31 WNL 臥式火管燃煤鍋爐的燃?xì)飧?造方案 臥式水火管鍋分為燃燒

46、設(shè)備置于鍋筒內(nèi)的 內(nèi)燃式和燃燒設(shè)備置于鍋筒外的外燃式兩種。配 置有固定爐排或鏈條爐排燃燒設(shè)備。 在臥置的鍋筒內(nèi)有一具有彈性的波形爐膽，爐 膽內(nèi)設(shè)置了鏈條爐排，鍋筒左、右側(cè)及爐膽上部 都布置了煙管。爐膽和火管都沉浸在鍋筒內(nèi)的水 容積里，鍋爐的上部約三分之一空間是氣容積， 141 爐排以上的爐膽內(nèi)壁是主要輻射受熱面， 而煙管 為對(duì)流受熱面。 煙氣在鍋爐內(nèi)呈三個(gè)回程流動(dòng)，故也稱(chēng)三回程 鍋爐。燃燒后的煙氣在爐膽內(nèi)向后流動(dòng)，作為煙 氣第一回程。煙氣經(jīng)后煙箱導(dǎo)入左、右側(cè)煙管， 向爐前流動(dòng)，是第二回程。煙氣至前煙箱匯集后， 進(jìn)入爐膽上部的煙管向后流動(dòng)，即為第三回程。 最后煙氣經(jīng)省煤器由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣。

47、 這種鍋爐的容量有 1，2，3, 4t/h 四種， 水容量較大，能適應(yīng)負(fù)荷變化，對(duì)水質(zhì)要求也低。 由于采用機(jī)械通風(fēng)，流經(jīng)煙管的煙速較高，強(qiáng)化 了傳熱，鍋爐熱效率可達(dá) 75%以上。此外，鍋爐 的本體送風(fēng)機(jī)、鏈條爐排以及變速裝置等組裝在 底盤(pán)上整體出廠，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)輸和安裝較為方 便。 但是，臥式煙管鍋爐因煙管多而長(zhǎng)，剛性大, 煙管與管板的接口容易滲漏。煙管之間的距離 小，清除水垢困難。又由于煙管水平設(shè)置，易積 煙灰，傳熱效果低，通風(fēng)阻力大。另外，因?yàn)槭?內(nèi)燃式燃燒，燃燒條件較差，不宜燃用低質(zhì)煤。 爐排的裝拆、維修也不甚方便。實(shí)際上這種鍋爐 的本體自身就具有干背式燃油燃?xì)忮仩t的結(jié)構(gòu) 142 特征，

48、因此，改造成燃油燃?xì)獗容^容易。具體改 造措施如下： (1) 根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)特征和減少改造工作量 的考慮，WNL 型燃煤鍋爐適合改造成順流干背 式燃?xì)忮仩t。圖 612 為改造后的燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu); (2)拆除煤斗和鏈條爐排，將爐膽和膨脹環(huán) 內(nèi)的煤灰清除干凈； 圖 6 12 臥式內(nèi)燃室燃?xì)忮仩t 1燃燒器；2送風(fēng)機(jī)；3主氣閥；4防爆 門(mén)；5干背轉(zhuǎn)彎煙室；6引風(fēng)機(jī) (3) 對(duì)該鍋爐進(jìn)行燃?xì)鉄崃盁燂L(fēng)阻力計(jì) 算，以決定燃?xì)忮仩t的出力以及送(引)風(fēng)機(jī)的 能力； (4) 經(jīng)過(guò)計(jì)算若引風(fēng)機(jī)的能力足以克服煙 風(fēng)道的阻力，可以拆除送風(fēng)機(jī)； (5) 根據(jù)煙風(fēng)道的阻力大小，可以選擇鼓 143 風(fēng)式全自動(dòng)控制燃燒機(jī)， 如果

49、引風(fēng)機(jī)的能力足以 克服煙風(fēng)道的阻力，也可以采用簡(jiǎn)易的多級(jí)引射 式燃燒機(jī)，但應(yīng)配備含有高溫點(diǎn)火、火焰監(jiān)測(cè)、 熄火保護(hù)等的控制裝置； （6） 將除渣小車(chē)從灰道取出，用耐火磚砌 筑，密封嚴(yán)密和轉(zhuǎn)彎煙室共同組成干背； （7） 檢查門(mén)可改作防爆門(mén)和觀火孔； （8） 燃燒器裝在從爐膽引出的支架上，此 支架托在鍋爐的底座上； （9） 燃?xì)庖郧皯?yīng)該將對(duì)流煙管內(nèi)的煙灰清 理干凈，同時(shí)將水側(cè)的水垢進(jìn)行清理，以提高鍋 爐受熱面的傳熱能力； （10） 正壓和負(fù)壓燃燒的燃?xì)忮仩t應(yīng)分別注 意和外界的密封。 144 圖 6-13 DZG 型燃煤鍋爐的一種改裝方案 6-3-3-2 DZG 臥式火管燃煤鍋爐的燃?xì)飧?造方案 圖

50、 6- 13 是 DZ 型鍋爐的一種改裝方案。改 裝時(shí)，拆除原燃煤爐排（亦可保留），保留配風(fēng) 槽作為爐底保溫、耐火材料支撐。在原爐門(mén)處裝 設(shè)兩個(gè)自然進(jìn)風(fēng)的引射式無(wú)焰燃燒器， 也可裝設(shè) 兩個(gè)機(jī)械送風(fēng)的紊流式燃燒器，或?qū)⒃瓲t前板取 掉，在中間裝設(shè)一個(gè)鼓風(fēng)式燃燒器。因?yàn)檫@種鍋 爐膛內(nèi)燃煤時(shí)已砌筑較多的耐火磚， 因此不需再 增加二次輻射裝置。只要將原灰室的前墻加寬后 組成二次反向拱，反射拱在高溫下被加熱到赤熱 的程度，可以放出輻射熱給前后兩側(cè)的水冷壁， 提高輻射傳熱能力。 從燃燒器噴出的燃?xì)饬鳎饕跔t膛內(nèi)燃 燒。鍋筒內(nèi)部含有小燃燒室。高溫火焰和煙氣沖 145 刷爐底和前耐火墻（實(shí)際上是清灰門(mén)的墻），

51、使 爐底和耐火墻成為對(duì)鍋筒和側(cè)水冷壁的二次輻 射面；形成對(duì)側(cè)水冷壁的二次輻射面，從而強(qiáng)化 了爐內(nèi)傳熱。由于燃燒器噴出燃?xì)饬鞯囊渥?用，消除了爐膛前部的煙氣死角，使?fàn)t內(nèi)溫度比 較均勻。從這個(gè)原理看，采用一個(gè)燃燒器比采用 兩個(gè)燃燒器更好。但這時(shí)不能選用引射式無(wú)焰燃 燒器，因?yàn)樗恼{(diào)節(jié)比太小。實(shí)際上，這種鍋爐 的容量一般不超過(guò) 6t/h，因此，也可以裝設(shè)一個(gè) 鼓風(fēng)式燃燒器。 這種 DZG 鍋爐因?yàn)闆](méi)有復(fù)雜的水循環(huán)系統(tǒng)， 改造起來(lái)比較容易。更多正在運(yùn)行的鍋爐已改成 鏈條爐排燃燒設(shè)備，或稱(chēng)老式 DZL 型。 這種鍋爐改造時(shí)只要拆除鏈條爐排，在底座 和鍋筒之間砌筑前墻，并預(yù)留燃燒器安裝口，再 將除灰室填

52、平；拆除鏈條爐排后在風(fēng)室上方鋪設(shè) 耐火磚。為檢查方便、運(yùn)行安全起見(jiàn)，爐膛后墻 和側(cè)墻可以保留檢查門(mén)，亦可在后墻開(kāi)設(shè)防爆 門(mén)。 6-3-3-3 DZL 臥式水、 火管燃煤鍋爐的燃 氣改造方案 146 水、火管鍋爐是在臥式外燃煙管鍋爐的基礎(chǔ) 上發(fā)展起來(lái)的一種新型鍋爐。在鍋筒外部增設(shè)左 右兩排水冷壁管，上端和鍋筒連接，下端和下集 箱相連。左右兩側(cè)集箱的前后端部，分別接有一 根大口徑的下降管，與水冷壁管一起組成了一個(gè) 較為良好的水循環(huán)系統(tǒng)。此外，在鍋爐后部的轉(zhuǎn) 向煙道內(nèi)還布置了靠墻受熱面一一后棚管， 其上 端與鍋筒后管板相接，下端接于后墻下集箱；而 后棚管的集箱通過(guò)粗大的短管與兩側(cè)水冷壁集 箱接通，構(gòu)

53、成了后棚管的水循環(huán)系統(tǒng)?？梢钥闯?， 煙管構(gòu)成了該鍋爐的主要對(duì)流受熱面，水冷壁管 和大鍋筒下腹壁面則為鍋爐的輻射受熱面。鍋筒 下部直接和火焰接觸。和內(nèi)燃式相比，外燃式鍋 爐爐膛容積大，水冷程度較低，但鍋爐的運(yùn)行效 果好。 此種鍋爐由于水冷壁緊密排列，使?fàn)t體結(jié)構(gòu) 更加緊湊，可組裝出廠。因此，此型鍋爐也稱(chēng)為 快裝鍋爐?？煅b鍋爐的容量，有 1，2，3, 4t/h 多種規(guī)格。目前此型鍋爐的臺(tái)數(shù)已逾十萬(wàn)，占全 國(guó)工業(yè)鍋爐總臺(tái)數(shù)的 60%以上，在實(shí)際運(yùn)行中普 遍反映燃料適應(yīng)性較差，出力不足，運(yùn)行效率偏 低。 147 為了克服上述缺點(diǎn)，將其改造成一種新型 煙、水管式快裝鏈條爐排鍋爐。采用鍋筒偏置， 煙氣第二回

54、程為水管對(duì)流管束，第三回程則由煙 管束組成，尾部布置有鑄鐵省煤器。燃燒設(shè)備采 大塊爐排片鏈條爐排，分倉(cāng)送風(fēng)；爐排傳動(dòng)則采 用雙速四檔調(diào)速裝置。同時(shí)，該鍋爐還配備高、 低水位警報(bào)和超壓保護(hù)等安全保護(hù)裝置。 此型鍋爐由于采用偏置鍋筒的結(jié)構(gòu)型式， 加 之鍋筒底部又設(shè)置護(hù)底磚襯，使鍋筒下腹壁面不 再受爐膛高溫的直接輻射，從而提高了鍋爐的安 全性。在較高大的爐膛中，設(shè)置了低而長(zhǎng)的后拱， 后拱的爐排覆蓋率約為 40%;還采用弧形前拱， 弧形前拱的爐排覆蓋率約為 25%,煤種適應(yīng)性較 好。采用了大塊爐排片，工作壽命延長(zhǎng)，爐排漏 煤損失有所減小。此外，因爐膛容積較大，第二 回程又布置以煙速較低的水管對(duì)流管束煙

55、道，使 大量粗粒飛灰沉降其中，有助于降低鍋爐本體出 口的煙塵濃度。再有，此型鍋爐的保溫結(jié)構(gòu)也作 了較大改進(jìn)，在水冷壁管外側(cè)增砌薄型耐火墻， 其外再敷以硅酸鋁纖維氈，從而改善了爐體保溫 和密封性能。更為明顯的是采用高效傳熱的螺紋 煙管來(lái)代替 DZ 系列的光管， 使鍋爐煙管的效率 148 提高近一倍，從而減小了鍋簡(jiǎn)直徑，鋼耗量降低， 相應(yīng)使鍋爐體積減小，給 DZL 系列鍋爐向大容 量發(fā)展提供了有和條件。目前，已投入生產(chǎn)的此 型鍋爐的容量有 0.5, 1, 2, 4t/h 四種。經(jīng)多年 運(yùn)行實(shí)踐和熱工測(cè)試表明，它結(jié)構(gòu)較為合理，安 全可靠性好；燃燒穩(wěn)定，能保證出力，運(yùn)行熱效 率可達(dá) 80%以上；而且，

56、煤種適應(yīng)能力也較強(qiáng)。 DZL 鍋爐在工業(yè)上獲得廣泛地應(yīng)用，此種 鍋爐的改造任務(wù)量大面廣。鍋爐的具體改造方案 如下： (1) 根據(jù)鍋爐的結(jié)構(gòu)特征和減少改造工作量 方面的考慮，DZL 型燃煤鍋爐改為燃油燃?xì)忮?爐后仍為外燃式鍋爐。 (2) 拆除煤斗。如果鍋爐爐膛空間較大，可 不拆除鏈條爐排，只在鏈條爐排上鋪設(shè)二層耐火 磚，然后用耐火水泥將磚縫壓實(shí)，構(gòu)成燃?xì)忮仩t 的干爐底。如果鍋爐爐膛空間較小，火焰直徑較 大，應(yīng)拆除鏈條爐排，并將風(fēng)室下移一定尺寸或 連風(fēng)室一起拆除，在底座和鍋爐的支架之間建立 耐火干爐底。 (3) 對(duì)該鍋爐進(jìn)行燃油燃?xì)鉄崃盁燂L(fēng)阻力 計(jì)算，以決定燃?xì)忮仩t的出力以及送(弓 I)風(fēng)機(jī)的

57、149 能力。 特別是當(dāng)對(duì)流煙管采用螺紋煙管時(shí)， 煙風(fēng) 阻力應(yīng)仔細(xì)核算。 (4) 根據(jù)煙風(fēng)道的阻力大小，可以選擇鼓風(fēng) 式全自動(dòng)控制燃燒機(jī)，此時(shí)可以拆除送風(fēng)機(jī)，經(jīng) 過(guò)計(jì)算若引風(fēng)機(jī)的能力足以克服煙風(fēng)道的阻力， 也可以拆除送風(fēng)機(jī)，而采用簡(jiǎn)易的多級(jí)引射式燃 燒機(jī)，但該燃燒機(jī)應(yīng)配備含有高溫點(diǎn)火、火焰監(jiān) 測(cè)、熄火保護(hù)等的控制裝置。如果選用分體式(實(shí) 際上是不含送風(fēng)機(jī)的燃燒頭)燃燒機(jī)，送風(fēng)機(jī)仍 可以留用并移至爐前，但需要核準(zhǔn)送風(fēng)量，因?yàn)?燃?xì)鈺r(shí)送風(fēng)機(jī)有較大余量。 (5) 將螺旋除渣機(jī)取出，將灰室用耐火磚砌 筑，密封嚴(yán)實(shí)形成干爐底。 (6) 檢查門(mén)在鍋爐燃?xì)鈺r(shí)可改作防爆門(mén)或留 做檢查門(mén)。 (7) 燃燒器口開(kāi)在

58、鍋爐的前墻上，前拱可以 保留，向下延至爐底，外端面用 16mm 以上的鋼 板作為護(hù)板并作為耐火磚和保溫材料的基礎(chǔ)板， 也有利于燃燒器安裝時(shí)用以固定燃燒機(jī)。 (8) 燃?xì)庖郧皯?yīng)該將對(duì)流煙管內(nèi)的煙灰清理干 凈，將鍋爐爐膛內(nèi)水管表面的煤灰清除干凈；同 時(shí)將水側(cè)的水垢進(jìn)行清洗，以提高鍋爐受熱面的 150 傳熱能力。 (9) 正壓和負(fù)壓燃燒的燃?xì)忮仩t應(yīng)特別注意和 外界的密封。 (10) 如果鍋爐的長(zhǎng)度比火焰長(zhǎng)度長(zhǎng)，可以在 鍋爐的爐膛內(nèi)設(shè)置二次反射拱，提高燃?xì)忮仩t的 輻射強(qiáng)度，如圖 614 所示。這一反射拱應(yīng)上接 鍋筒，下連干爐底。 另外鍋爐下部集箱上的水冷壁上覆蓋的耐火 材料應(yīng)該去除，只保證覆蓋住集箱即

59、可。因?yàn)榇?種鍋爐的水冷程度小，應(yīng)盡可能增大輻射受熱面 積。 6 3 4 水管燃煤鍋爐的燃?xì)飧脑旆桨?容量在 4t / h 以上的蒸氣鍋爐，除少數(shù)采用 煙管鍋爐型式外，目前大都采用了水管鍋爐的結(jié) 構(gòu)型式。它與煙管鍋爐相比較，在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有特 大直徑的鍋筒，富有彈性的彎水管替代了直的煙 管，不但節(jié)約金屬，更重要的是為提高容量和蒸 氣參數(shù)創(chuàng)造了條件。在燃燒方面，由于爐膛不再 受鍋筒的限制，可以根據(jù)燃用燃料的特性自如地 處置，從而改善了燃燒條件，使熱效率有較大的 提高。從傳熱學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，可以盡量組織煙氣對(duì) 151 水管受熱面作橫向沖刷， 傳熱系數(shù)比縱向沖刷的 煙管要高。此外，因水管鍋爐有良好的水循環(huán)，

60、 水質(zhì)一般又都經(jīng)嚴(yán)格處理，所以即使在受熱面蒸 發(fā)率很高的條件下，也有可能使金屬壁不致過(guò)熱 而損壞。加上水管鍋爐受熱面簡(jiǎn)便，清垢除灰等 條件也比煙管鍋爐為好，因此它在近百年中得到 了迅速的發(fā)展。 水管鍋爐型式繁多，構(gòu)造各異。按鍋筒數(shù)目 有單鍋筒和雙鍋筒之分；就鍋筒放置形式則又可 分為縱置式、橫置式等幾種。下面分別對(duì)水管鍋 爐改造成燃?xì)忮仩t提出建議和方案。 6-3-4- 1 雙鍋筒縱置式水管鍋爐的燃?xì)飧?造方案 這種水管鍋爐的產(chǎn)品型式頗多，按照鍋爐與 爐膛布置的相對(duì)位置不同，可分為“D”型和“0” 型兩種布置結(jié)構(gòu)，“O”型鍋爐在受熱面的布置上 比“D”型更為自由和舒展?？梢灾圃旄笕萘俊?更高參數(shù)