大學課程第五章供熱鍋爐

1、0五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐5.1 鍋爐結(jié)構型式的演變鍋爐結(jié)構型式的演變 發(fā)展方向之一：發(fā)展方向之一：鍋筒內(nèi)增加受熱面（煙管鍋爐煙管鍋爐）特點：特點：結(jié)構簡單，維修方便；水質(zhì)要求低；爐溫低，燃燒條件差；傳熱效果差，熱效率低；鍋筒直徑大，參數(shù)低，容量小；煙管內(nèi)易堵灰。1五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐發(fā)展方向之二：發(fā)展方向之二：鍋筒外增加受熱面 （水管鍋爐水管鍋爐）橫水管橫水管水循環(huán)不好 2五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐豎水管豎水管水管鍋爐特點水管鍋爐特點：受熱面布置方便，除灰較好； 傳熱性能好，熱效率較高； 對水質(zhì)有要求； 可實現(xiàn)高參數(shù)，大容量 3五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐5.2 蒸汽鍋爐蒸汽鍋爐類型：煙管鍋爐

2、煙管水管組合鍋爐水管鍋爐4五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐一、一、煙管鍋爐煙管鍋爐 類型:立式、臥式1.立式煙管鍋爐 類型:豎煙管 橫煙管 組合型 特點特點:結(jié)構緊湊占地?。?D0.5 t/h； 爐溫較低，燃好煤； 60。5立式套筒鍋爐立式套筒鍋爐6五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐2.臥式煙管鍋爐分類：外燃式、內(nèi)燃式WNSWNS型鍋爐（臥式內(nèi)燃室燃爐）型鍋爐（臥式內(nèi)燃室燃爐）7五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐特點：特點：結(jié)構緊湊、體積小，運輸安裝方便； 水容量較大，能適應負荷變化；采用機械通風；傳熱好,熱效率70%;清除水垢困難；不宜燃用低質(zhì)煤； 煙管多而長,接口易滲漏。8五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐二、煙管水管組合鍋爐

3、特點：結(jié)構較合理，安全可靠性好；燃燒穩(wěn)定，熱效率可達77%-81%；煤種適應能力較強；金屬耗量高。910五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐三、三、水管鍋爐水管鍋爐 分類： 縱置式、橫置式、立置式； 單鍋筒、雙鍋筒1.單鍋筒縱置式水管鍋爐 111213D型：水容量大，對流管束布置方便；本體結(jié)構緊湊，金屬耗量低；熱效率可達78-88%；環(huán)境污染小；但觀火、撥火只能在一邊進行。 2.雙鍋筒縱置式水管鍋爐雙鍋筒縱置式水管鍋爐14O型：結(jié)構緊湊，金屬耗量低；水容積大，水循環(huán)可靠；15雙鍋筒縱置式雙鍋筒縱置式“O型型”鍋爐鍋爐1617五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐3.雙鍋筒橫置式水管鍋爐 184 立置式水管鍋爐立置式水管

4、鍋爐（自然循環(huán)）（自然循環(huán)）19強制循環(huán)直流鍋爐強制循環(huán)直流鍋爐205 角管式水管鍋爐角管式水管鍋爐無構架鍋爐n只設置一個鍋筒，利用管路系統(tǒng)作為整臺鍋爐的骨架（兼作鍋爐的下降管和上下集箱之用，并完成一定程度的汽水分離），由其承受鍋爐的全部負荷215.3熱水鍋爐熱水鍋爐特性特性(與蒸汽鍋爐比較)：u結(jié)構簡單;u傳熱溫差大，傳熱效果好,熱效率高，節(jié)約燃料及鋼材;u不易結(jié)垢，對水質(zhì)要求低（需除氧）;u受壓元件工作溫度低，安全可靠性較好，操作較簡單。u熱水安全性好, 宜于遠距離運輸。 五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐22五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐分類分類：按生產(chǎn)熱水溫度：低溫：t95 高溫： 130 t180

5、按熱水在鍋內(nèi)流動：u強制流動：靠循環(huán)水泵提供動力使水流動。 不設鍋筒，結(jié)構緊湊，鋼耗低； 水容量小，若停電，會產(chǎn)生汽化現(xiàn)象，危及鍋爐安全。u自然循環(huán)：水的循環(huán)靠下降管和上升管中的水溫不同引起密度差異而造成的水柱重力差來驅(qū)動。 流動驅(qū)動力小，回路結(jié)構簡單，需注意水循環(huán)可靠性；具有自補償能力。 半自然循環(huán)：輻射受熱面為自然循環(huán)，對流受熱面為強制循環(huán)；運行安全可靠。 23強制循環(huán)熱水鍋爐強制循環(huán)熱水鍋爐1 沿水的流動方向，管直徑越來越大；2 上層的對流盤管上下左右采用不同的間距，沿著煙氣流動方向，逐漸減小。24自然循環(huán)熱水鍋爐自然循環(huán)熱水鍋爐25自然循環(huán)熱水鍋爐自然循環(huán)熱水鍋爐26半自然循環(huán)熱水鍋爐

6、半自然循環(huán)熱水鍋爐1 輻射受熱面自然循環(huán)2 對流受熱面強制循環(huán)275.4廢熱鍋爐廢熱鍋爐/ /余熱鍋爐余熱鍋爐 管殼式、煙道式管殼式、煙道式 自然循環(huán)和強制循環(huán)自然循環(huán)和強制循環(huán) 28余熱、廢熱鍋爐余熱、廢熱鍋爐29五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐5.5 輔助受熱面輔助受熱面一、蒸汽過熱器(再熱器) 作用：作用： 把飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽。 (1)結(jié)構：結(jié)構：l 蛇形無縫鋼管28-42mm;l 進、出口集箱或中間集箱：減少煙道寬度方向煙氣溫度不均勻?qū)φ羝訜岬挠绊?。l 優(yōu)質(zhì)低碳鋼、鉻鉬合金鋼、奧氏體鉻鎳不銹鋼；30五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐(2)分類：分類：按布置位置和傳熱方式 對流式對

7、流式 布置在對流煙道，吸收高溫煙氣的對流放熱 半輻射式半輻射式/屏式屏式呈掛屏型,布置在爐膛出口煙窗處，既吸收爐內(nèi)輻射熱，又吸收煙氣的對流熱 輻射式輻射式 布置在爐膛上部的前墻和兩側(cè)墻的前半部或布置在爐膛頂部或懸掛在爐膛上部靠近前墻處，分別稱為墻式墻式、頂棚式頂棚式和前屏前屏。直接吸收爐膛輻射熱墻式墻式屏式屏式頂棚式頂棚式對流式對流式31五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐輻射式和半輻射式輻射式和半輻射式 分大屏、前屏及后屏三種。 屏的結(jié)構型式：U形、W形、雙U形等 W形雙U形32五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐待安裝的屏式過熱器的管屏，布置在爐膛上部空間里33五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐 待安裝的低溫過熱器的蛇形管

8、排，一般布置在煙道內(nèi)34五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐按受熱面放置形式 立式立式 不易積灰，支吊方便；但不易疏水、排氣 臥式臥式 疏水排氣方便，但支吊困難，易積灰按管子排列方式 順列順列 放熱系數(shù)較小,管壁磨損較輕 錯列錯列 放熱系數(shù)較大,管壁磨損嚴重,積灰難吹掃35五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐按蒸汽與煙氣流動方向 順流、逆流、混合流36五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐(3)布置位置布置位置:u 供熱鍋爐：在保證合理的傳熱溫差下，避免布置在煙溫很高的區(qū)域，一般布置在850-950左右的煙道中，即爐膛出口。u 電站鍋爐：爐膛內(nèi)外均有布置。37五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐(4)(4)對流過熱器設計原則對流過熱器設計原則

9、（1）并聯(lián)管數(shù)：）并聯(lián)管數(shù)：u 煙氣流速： 10-15m/s （磨損少，不積灰）u 蒸汽流速： 15-25m/s（冷卻好，阻力適中）（2)2) 橫向、縱向節(jié)距比橫向、縱向節(jié)距比 S1/d=2.2-3.4， S2/d=2.5-5.0 (3)(3)減小熱偏差減小熱偏差38五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐二、省煤器省煤器作用作用：u降低排煙溫度，提高熱效率，節(jié)約燃料u提高給水溫度，減小因溫差而引起鍋筒壁的熱應力，有利延長鍋筒的使用壽命。 u降低鍋爐造價。分類分類：u按給水被預熱程度：沸騰式、非沸騰式。u按制造材料：鑄鐵、鋼管39五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐鑄鐵省煤器鑄鐵省煤器 水速：0.31m/s 煙速：811

10、m/s特點特點：u耐腐蝕，耐磨損u不耐 沖擊非沸騰式u體積大且重，易積灰，易漏水。40五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐運行保護：運行保護：u正常運行： 進口安全 閥防水擊，出口安全閥防汽化、超壓。放氣閥排除啟動時省煤器中的大量空氣。41五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐u冷爐啟動：放氣閥排放積氣，鍋筒中應有水。 煙氣沖刷省煤器，省煤器連續(xù)進水，出水送給水箱，再循環(huán)使用。 煙氣走旁路，省煤器不受熱。u停爐準備： 煙氣沖刷省煤器，省煤器給水進鍋筒。 煙氣走旁路，省煤器不受熱。u省煤器故障： 鍋爐不斷水，由旁路給水鍋筒，煙氣走旁路。 煙氣無旁路，停爐維修。4243五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐鋼管省煤器鋼管省煤器 蛇形管錯

11、列布置 含汽量1m/s（為了氣泡的排除）u體積小、重量輕u彈性好，耐沖擊；u不耐腐蝕熱力除氧。44五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐三、空氣預熱器 作用：作用：u降低排煙溫度，減少排煙熱損失；u提高燃燒所需空氣的溫度，改善燃料的著火和燃燒過程，提高鍋爐熱效率；u降低引風機電耗。 45五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐應用：應用：u煤粉爐:煤粉用熱風干燥及輸送。u燃用劣質(zhì)煤:需要熱風來促進穩(wěn)定燃燒。u蒸汽壓力低，而回水溫度高:省煤器出口煙氣溫度較高，需進一步降低排煙溫度。分類：分類：u導熱式:管式、板式u再生式46五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐管式空氣預熱器（立式）管式空氣預熱器（立式）u有縫鋼管+管板u管外空氣，管內(nèi)煙

12、氣，交叉流動，橫向沖刷u傳熱匹配：u煙氣流速：10-14m/su空氣流速：5-7m/s 47五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（再生式）回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（再生式） 分受熱面轉(zhuǎn)動和風罩轉(zhuǎn)動u結(jié)構緊湊，金屬耗量小，便于布置；u蓄熱板溫度相對較高可減輕低溫腐蝕；u空預器轉(zhuǎn)子高度小，便于清掃;u結(jié)構較復雜，漏風量大. 48五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐49五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐四、尾部受熱面煙氣側(cè)的腐蝕四、尾部受熱面煙氣側(cè)的腐蝕 低溫腐蝕低溫腐蝕: 氧腐蝕和酸腐蝕。 低溫腐蝕根本原因：低溫腐蝕根本原因： 煙氣中存在有SO3氣體。 發(fā)生腐蝕條件：發(fā)生腐蝕條件： 金屬壁溫低于煙氣露點溫度 主要發(fā)生在：主

13、要發(fā)生在： 空氣預熱器中的冷空氣入口段， 鍋爐給水溫度太低，省煤器中也會發(fā)生。 50五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐預防措施：預防措施： （1）燃料脫硫; （2）控制燃燒減少SO3氣體生成 （3）使用添加劑去除煙氣中的SO351五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐（4）提高受熱面壁溫(壁溫不低于煙氣中水蒸氣露點)提高排煙溫度q2,gl提高入口空氣溫度（熱風再循環(huán))空預器進風口置于爐頂（5）冷端采用耐腐蝕材料（6）空氣預熱器分段布置52五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐熱風再循環(huán)熱風再循環(huán)53第六節(jié)第六節(jié) 鍋爐安全附件鍋爐安全附件為保證鍋爐的正常運行，鍋爐上必須裝置一些附件鍋爐三大安全附件n壓力表、安全閥、水位表54一、壓力

14、表一、壓力表用以測量和顯示鍋爐汽水系統(tǒng)工作壓力的儀表彈簧管式壓力表n當彈簧彎管內(nèi)受到被測量介質(zhì)作用時，其橫截面有膨脹成圓形的趨勢n作用在外凸表面的總壓力比作用在內(nèi)彎表面的總壓力大n迫使彈簧彎管力圖伸直，借助于拉桿、扇形齒輪、小齒輪的傳動，使指針偏轉(zhuǎn)一個角度，在刻度盤上指示出壓力大小55壓力表壓力表壓力表量程應根據(jù)工作壓力選用，表盤最大刻度范圍最好為鍋爐工作壓力的2倍壓力表應有存水彎管以防高溫蒸汽或熱水直接進入彈簧管，影響壓力表測量的準確性給水管的調(diào)節(jié)閥前，可分式省煤器出口，過熱器和主蒸汽閥間，都應裝置壓力表。每臺鍋爐必須裝有與鍋筒蒸汽空間直接相通的壓力表。56二、安全閥二、安全閥能自動將鍋爐工

15、作壓力控制在允許工作壓力以下運行的安全附件n當鍋爐壓力超過允許工作壓力時，安全閥自動開啟，迅速泄放出足夠多的蒸汽，直至降到允許工作壓力時自動關閉杠桿式安全閥杠桿式安全閥彈簧式安全閥彈簧式安全閥全升式安全閥全升式安全閥微啟式安全閥微啟式安全閥全啟式安全閥，啟閉緩和，排氣量大，適合于氣體介質(zhì)，用于蒸汽安全閥；微啟式安全閥，動作迅速，適合于液體介質(zhì)，省煤器及其它水管系統(tǒng)。575859安全閥選取原則安全閥選取原則在省煤器出口（或入口處）和蒸汽過熱器出口處必須裝置相應的安全閥。安全閥應鉛直地安裝，盡可能裝在鍋筒、集箱的最高位置上。鍋爐安全閥的總排氣量，必須大于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量保證在鍋筒和蒸汽過熱器上所

16、有安全閥開啟后，鍋筒內(nèi)的蒸汽壓力不得超過設計壓力的1.1倍。整定壓力見表5-2，省煤器為裝設地點工作壓力的1.1倍。60三、水位表三、水位表利用連通器原理來顯示鍋內(nèi)水位高低的安全附件。每臺鍋爐至少應裝兩個彼此獨立的水位表，應醒目地刻畫有最低和最高安全水位的標記。分為玻璃管和平板式61四、四、高低水位報警器高低水位報警器當鍋內(nèi)水位達到最高或最低限度時，能自動發(fā)出報警信號的裝置工作原理n利用浮體隨鍋內(nèi)水位的升降變化自動發(fā)出報警信號6263五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐復習重點：復習重點：1.過熱器、省煤器、空氣預熱器的作用。2.按傳熱方式,過熱器分為哪三類?3.逆流傳熱效果好，為什么過熱器卻很少采用純逆

17、流的布置？對流式、半輻射式、輻射式 因為逆流布置的傳熱溫差雖然大，但因過熱器蒸汽出口管段所處的煙溫和汽溫都最高，工作條件較差，因此很少采用純逆流布置。 64五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐復習重點：復習重點：4.為什么過熱器的各組并聯(lián)的蛇形管平面都采取與煙氣流向相平行的布置？5.為什么未飽和水預熱希望盡可能在省煤器中進行，而不希望在對流管束中完成？ 這樣布置，各平行蛇形管沿煙道深度方向吸熱相同，并消除沿煙道高度的煙溫偏差在相同煙溫下，省煤器比對流管束可獲得較大的傳熱溫差；省煤器中水用水泵強制流動，可緊湊布置，與煙氣呈逆向流動，可用小直徑鋼管或加鰭片使傳熱系數(shù)大。使降低同樣煙溫時，省煤器受熱面僅為蒸發(fā)受熱面的一半，降低鍋爐造價。65五、五、供熱鍋爐供熱鍋爐復習重點：復習重點：6.低溫腐蝕由哪兩項組成?影響低溫腐蝕的主要因素是什么？