組合螺紋煙管熱水鍋爐

外置式組合螺紋煙管熱水鍋爐

培訓教材

河南遠大鍋爐有限公司組合螺紋煙管熱水鍋爐

組合螺紋煙管鍋爐的發(fā)展組合螺紋煙管鍋爐是繼水火管鍋殼鍋爐（第一代水火管式，一般光煙管）、新型水火管鍋殼鍋爐（第二代水火管式，螺紋煙管）[1]之后的第三代水火管式工業(yè)鍋爐[2]。外置式組合螺紋煙管鍋爐的結(jié)構(gòu)與性能

——第三代水火管鍋爐（非鍋殼式）

自主創(chuàng)新鍋爐產(chǎn)品：組合螺紋煙管鍋爐是繼承新型水火管鍋殼鍋爐30年經(jīng)驗，完全由國人自主開創(chuàng)的新型工業(yè)鍋爐。這種新型鍋爐的突出特點是鋼耗明顯少于其他任何鍋爐——鋼耗僅為目前常用水管鍋爐的60～70%（參見表3），制造安裝頗簡易。此外，這種水火管鍋爐的容量與壓力不受限制（與水管式工業(yè)鍋爐一樣）；在節(jié)能、環(huán)保方面有所前進，而且也適宜燃燒生物質(zhì)，因而今后會得到較大發(fā)展2024/1/12外置式組合螺紋煙管鍋爐組合螺紋煙管鍋爐結(jié)構(gòu)示意，見圖1。燃料（煤或生物質(zhì)）在爐排上燃燒后，生成的高溫煙氣先在爐膛中進行輻射換熱；再進入高溫螺紋煙管筒，經(jīng)過180°轉(zhuǎn)彎后進入低溫螺紋煙管筒，進行對流換熱；然后，經(jīng)除塵器、引風機，通過煙囪排向大氣。2024/1/12熱水型水動力系統(tǒng)見圖2。供熱系統(tǒng)回水進入煙管筒下部，向上強制流動并匯集進入鍋筒內(nèi)的水分配管，經(jīng)噴口與被引射的鍋水一并進入各回路下降管以提高上升管水速。熱水由鍋筒頂部進入供熱系統(tǒng)。組合螺紋煙管鍋爐的性能特點

1）螺紋煙管組合螺紋煙管鍋爐的對流受熱面皆由兩排螺紋煙管筒組成；爐膛出口高溫煙氣進入前排螺紋煙管筒Ⅰ（高溫煙管筒），排煙由后排煙管筒Ⅱ（低溫煙管筒）引出。結(jié)構(gòu)簡單、工藝簡易的螺紋煙管筒（圖3）是組合螺紋煙管鍋爐的獨特結(jié)構(gòu)，可利用新型水火管鍋殼鍋爐三十年來所積累的螺紋煙管實踐經(jīng)驗并做必要的理論與計算分析來充分發(fā)揮其熱力特性優(yōu)點，并確保其安全可靠運行。2024/1/12保護螺紋煙管措施徹底保護煙管端部——實踐經(jīng)驗證實，高溫管板外壁鋪設耐火隔熱層是保護管板頗為有效的措施。組合螺紋煙管鍋爐高溫煙管筒的上部水平管板，很易鋪設耐火隔熱層。隔熱層厚度約50mm，并利用約2mm厚，100～150mm長的1000℃耐熱鋼套管由隔熱層入口插入煙管內(nèi)壁，用以保護煙管入口段，也使隔熱層各孔的邊緣不可能脫落，見圖7。2024/1/12

2）回水引射回水引射能夠明顯提高受熱面水速，而且受熱面無需停電保護，不僅廣泛應用于水火管鍋殼鍋爐，而且水管鍋爐也有應用，已成功應用近三十年。

2024/1/123）鋼耗低、鍋爐高度低

鋼耗明顯少于其他任何鍋爐——鋼耗僅為目前常用水管鍋爐的60～70%，由于采用高效傳熱螺紋煙管、自身支撐結(jié)構(gòu)、受熱面分配合理、水流程合理等措施，并經(jīng)過精心大量優(yōu)化設計，使鋼耗顯著下降。大容量鍋爐高度明顯低于其它爐型，58MW組合螺紋煙管鍋爐的高度僅10m（至鍋筒出口法蘭），比同容量新型水火管鍋殼鍋爐約低2m，而大容量新型水火管鍋殼鍋爐與同容量其它型鍋爐相比，是明顯偏低的。70MW組合螺紋煙管鍋爐的鍋爐高度僅11m（至鍋筒出口法蘭）。給鍋爐房建筑投資帶來相當大的效益。2024/1/12其它性能特點一、制造、運輸、安裝頗簡便僅由爐膛（輻射受熱面）與組合螺紋煙管筒（對流受熱面）兩部分構(gòu)成，對流受熱面為多個小直徑、立式組合螺紋煙管筒，置于爐膛的后部，單件最大重量減小，使制造、運輸、安裝明顯優(yōu)于新型水火管鍋殼鍋爐，更優(yōu)于其它爐型。便于制造、安裝；2024/1/12二、容量與壓力不受限制組合螺紋煙管鍋爐由于取消大直徑鍋殼而采用多個較小直徑組合螺紋煙管筒，使鍋爐容量與壓力可明顯增大與提高。2024/1/12三、安全可靠性充分保證1此型鍋爐的煙管筒直徑明顯小于鍋殼，煙管筒又立置，則高溫管板易于可靠絕熱，故一般不存在高溫管板開裂問題。2因螺紋煙管筒直徑較小且為立式布置，下部積垢區(qū)域較小，利于排污。螺紋煙管筒的下部煙溫不超過400℃，即使下管板內(nèi)壁積存污物，管板也不可能產(chǎn)生裂紋。3此鍋爐采用回水引射技術(shù)，不僅保證了正常運行時的安全水速，也具有停電自身保護功能。2024/1/12四、磨損、積灰的可能性減小1、由于取消八字煙道，爐膛上部空間增大，煙氣中灰塵重力沉降效果增強，從而減小煙管磨損的可能性。2、煙管雙回程使各回程的煙氣出入溫度差值不很大，煙氣速度的差值也不很大，有利于防止入口磨損與出口積灰。2024/1/12五、鍋爐熱效率有所提高、

鍋爐原始排塵濃度有所降低尾部受熱面——螺紋煙管筒的漏風量小于水管鍋爐；螺紋煙管筒的筒外易于絕熱，壁溫較低，則鍋爐熱效率有一定提高。此型鍋爐除爐拱上部大空間重力沉降灰塵以外，又增加組合煙管筒下部煙氣180°轉(zhuǎn)彎慣性離心分離灰塵，使鍋爐原始排塵濃度明顯降低。2024/1/12六、也適于燃燒生物質(zhì)對于燃燒揮發(fā)分較高與灰熔點較低的生物質(zhì)燃料，因爐膛空間大，便于燃盡可燃氣體；煙管便于清除灰渣。2024/1/1229MW型組合螺紋煙管熱水鍋爐29MW-Ⅰ型（原型）組合螺紋煙管熱水鍋爐結(jié)構(gòu)圖見3。29MW-Ⅱ型組合螺紋煙管熱水鍋爐結(jié)構(gòu)圖見4。29MW-Ⅱ充分反映了Ⅰ型的成功經(jīng)驗，并作少許改進：1）Ⅱ型的高溫煙管筒由5個改為4個，低溫煙管筒由6個改為4個。煙管筒數(shù)量減少，單個重量仍不大，可使制造、安裝簡化；2）高溫與低溫兩排煙管筒皆為雙數(shù)，使引出管布置較為合理。3）低溫煙管筒比高溫煙管筒有所抬高，可免去二者上部的高溫煙氣中間隔墻。4.熱力計算匯總表

序號

名稱及符號符號單位

爐膛高溫煙管筒低溫煙管筒1受熱面積Hm21373212892入口煙溫θ′℃—9363573出口煙溫θ″℃9363571664工質(zhì)入口溫度tin℃—70705工質(zhì)出口溫度tout℃—103946煙氣流速wgm/s—20.1818.577平均溫壓△t℃—5121558傳熱系數(shù)KkW/m2·℃—0.06860.07789放熱量Qh.bkJ/kg82746539201610鍋爐總傳熱量∑QkJ/kgQh.b1+Qh.b2+Qh.b3=8274+6539+2016=1682911絕對誤差△QkJ/kg49.412相對誤差e%0.2613校核相對誤差——e＜0.5%，滿足要求

由以上計算本鍋爐折算蒸發(fā)率可達53.55(kg/h)/m2。8.鍋爐熱力參數(shù)9.主要受壓元件材料鍋爐主要受壓元件符合TSGG0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的要求。

鍋

筒φ1000×14Q245R/GB13-2008下降管φ133×4φ219×620（3087-2008）封

頭φ1000×14Q245R/GB13-2008水冷壁φ51×3φ70×620（3087-2008）集

箱φ159×6φ273×10φ377×1220（3087-2008）螺紋煙管φ76×3.520（3087-2008）高溫煙管筒筒體φ1500×14Q2