❶ 蒸汽鍋爐的工作原理及內部構造
1、工作原理(以煤粉爐為例)
煤粉在爐膛燃燒產生的熱量,先通過輻射傳熱被水冷壁吸收,水冷壁的水沸騰汽化,產生大量蒸汽進入汽包進行汽水分離(直流爐除外),分離出的飽和蒸汽進入過熱器,通過輻射、對流方式繼續吸收爐膛頂部和水平煙道、尾部煙道的煙氣熱量,並使過熱蒸汽達到所要求的工作溫度。發電用鍋爐通常還設置有再熱器,是用來加熱經過高壓缸做功後的蒸汽的,再熱器出來的再熱蒸汽再去中、低壓缸繼續做功發電。
2、 煤粉爐工作時,火焰中心的位置會影響蒸發量,通常而言,火焰中心低則蒸發量大,火焰中心高則蒸發量小;火焰中心位置還會影響過熱蒸汽或再熱蒸汽的溫度,通常火焰中心低則過熱蒸汽特別是再熱蒸汽溫度會偏低,反之則偏高。
3、燃燒器的布置方式,就煤粉爐而言,目前有前後牆對沖方式、四角切圓燃燒方式、雙四角切圓燃燒方式等多種,各有各的特點,由於同一爐子不能同時應用上述幾種布置方式,對蒸汽影響尚不能直接定論。
❷ 關於燃煤鍋爐 工作原理
燃煤鍋爐工作原理是氣粉混合物從磨煤機出來後,經煤粉管道直接送入燃燒器,並由燃燒器噴入爐膛燃燒。煤粉在爐膛內燃燒釋放出大量熱量,火焰中心溫度大。
爐膛內側鋪設有由金屬管道組成的水冷管壁,燃燒放出的熱量主要以熱輻射的形式被水冷壁受熱面強烈吸收。但是由於熱負荷的限制和爐膛體積的限制,爐膛出口處的煙溫一般仍高達左右。
為了對這股高溫煙氣進行利用,煙道里還依次裝有過熱器(分為幾級)、再熱器、省煤器和空氣預熱器等受熱面。高溫煙氣依次流過這些受熱面,通過對流、輻射等換熱方式向這些受熱面放熱。從空氣預熱器出來的排煙溫度一般在左右。
這時的煙氣已無法再利用,被送入除塵器進行分離,將煙氣攜帶的絕大部分飛灰除掉,再由引風機引入煙囪,最終排入大氣。
(2)鍋爐煙管焊後脹管的原理擴展閱讀
有機熱載體爐(導熱油爐)以煤、油、氣、電為燃料,以導熱油為介質,利用循環油泵強制導熱油在爐內加熱液相循環,經過管網將熱能輸送到用熱設備後,返回導熱油爐的高溫、低壓、節能設備。
1、受熱面採用密排圓盤管,受熱面布置充足,降低管子表面熱負荷,熱效率高,使用更安全。
2、燃料在燃燒室內絕熱燃燒,著火更容易,燃燒更充分,提高了鍋爐的熱效率。
3、介質流程合理,導熱油有低進口到高出口,運行中產生的氣體很難在爐內保留,可方便的排除系統。
4、爐頂布置密排盤管,更好的保護爐頂,避免爐頂燒壞的現象。
5、安裝方便,不用地基,只按上部本體和下部爐排合攏即可,安裝周期短。
❸ 脹管機的工作原理是什麼
脹管機的工作原理是電動脹管機在帶動塞入管孔的脹管器順時針旋轉的時候因為脹管器的脹珠和管子間會產生旋轉角,讓脹管器在旋轉的時候順著管子的軸線向前,由於脹管器前面細後面粗,所以脹珠的滾動會使管子慢慢脹開,和管板孔壁緊密相接。在脹管的時候因為脹管器的不斷擴張,脹管機所提供的轉距會慢慢變大,脹管機的電機電流因此也增大,經過數字控制儀對電流的采樣,放大模數轉換,數字顯示實際時的工作電流,經比較器與預先設定的脹管值比較,到達設定值時控制儀控制電機自動停轉。經延時電路的延時間隔,控制儀又自動驅動脹管機逆時針反轉,使脹管器開始松開。待松開時間到達與之預先設定的退出時間時,控制儀斷開脹管機電機電源,脹管機停轉,從而完成一個脹管過程。
吳江市江南脹管器廠生產「江南」系列產品主要有:三槽直筒式脹管器、五槽直筒式脹管器、單珠翻邊式脹管器、三珠交叉翻邊式脹管器、調節式脹管器、深孑L調節式脹管器、軸承式脹管器、控制直筒式脹管器、90°無聲翻邊脹管器及相關附屬工具。
❹ 誰能告訴我蒸氣鍋爐的原理
一、結構特點
1、結構設計: 鍋爐本體採用卧式內燃全濕背三回程結構。
2、材料及半成品選用:製造鍋爐本體的鍋筒、爐膽等板材料採用了重慶鋼鐵公司的國家優質免檢的20g鍋爐鋼板(GB713)。煙管採用的是GB3087《中低壓鍋爐用無縫鋼管》。全部符合國家《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求,也符合製造標准JB/T1619《鍋殼鍋爐本體製造技術條件》的要求。
3、爐膽:本公司WNS型油氣爐均採用波形爐膽結構
☆全波紋爐膽是由我廠自行設計、生產,已有30多年製造歷史和經驗;
☆全波紋爐膽,不是半波紋或單波爐膽;
☆傳熱好,單位面積和體積的傳熱量有效提高;
☆彈性好,在鍋爐熱膨脹的過程中有效地保護受壓元件,避免由於應力增加而破壞。
4、鍋爐本體焊接:主焊縫均採用先進的埋弧自動焊工藝,保證焊接質量。所有主焊縫均按照《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求進行100%的射線探傷。按Ⅱ極合格標准。
5、鍋爐製造工藝:全部採用先進的製造工藝,減少組裝應力。整個製造過程均按照上述所說的製造標准JB/T1619《鍋殼鍋爐本體製造技術條件》的要求進行。煙管與管板的焊接採用脹-焊-脹工藝,有效消除應力.
⑴、投標設備的煙室轉彎部位採用雙扳邊結構,彈性好,鍋爐使用壽命長,該工藝的製作由雙搬邊復合壓摸製作而成,由本廠的1000噸水壓機壓製成型。
⑵、前後煙箱面板用兩台大型數控切割機切割,整齊美觀。
⑶、法國阿爾斯通——中國重慶焊培中心設在我廠,及時採用先進的焊接技術與焊接工藝,試驗中心的全套設備均由法方提供給我廠。
⑷、工廠擁有製作燃氣(油)鍋爐的設備和工裝達608台套,其中WNS系列油氣爐專用工裝107套,包括WNS20、WNS15、WNS10(即14MW、10.5MW和7MW)鍋爐自動翻轉台(為國內最大的WNS工藝工裝),9米刨邊機,3.2米立車,50噸行車,32噸龍門吊,確保鍋爐製作達到質量要求。
6、本體安全裝置:在鍋爐的轉向室後部設置了內置式防爆門,使鍋爐點火及運行時,若爐內出現燃氣爆燃時:
☆ 及時泄壓,防止爐膛爆燃,安全可靠;
☆ 由於內置,起跳後不會傷人;
☆排放氣體全部從煙囪排走,不會污染環境。
7、在二、三回程煙管間留有寬水空間,保證鍋內水的自然循環暢通。
8、為使系統更加節能,採用了給水連續調節,避免水泵頻繁啟動。
9、爐體保溫:鍋筒中部是硅酸鋁纖維氈和離心玻璃棉雙層保溫,爐表溫度可以控制在42℃左右,此時的設計排煙溫度約為180~189℃,設計熱損失小;前煙箱為兩層硅酸鋁纖維板充填,再用鍋爐鋼板將其壓緊,煙箱門將石棉石墨墊板,壓緊在煙箱法蘭圈上;後煙箱與爐筒相通的後煙室蓋板是用耐火磚砌築再加保溫材料。增加熱阻,有效地減少了散熱損失,提高熱效率。
10、螺紋煙管:在鍋爐的第二回程對流受熱面,我們採用了螺紋煙管,有利於高效傳熱。
☆技術首創,是我廠與重慶大學12年共同開發研製的結果;
☆ 強化傳熱,使鍋爐熱效率高,1根螺紋管等於2.4根光管;
☆ 製造工藝過關,選型得當。
流體在管內流動時,在靠近管壁的流體流動速度很低,管壁處存在這一
流體稱為邊界層,在煙氣向管外的水傳熱時的幾個串聯熱阻中,邊界層熱阻最大,但邊界層很薄,只要對邊界層稍加擾動,如在普通管內壁向里壓出一個凸台,擾動邊界層,熱阻就會大大降低,螺紋煙管就是行之有效的方法之一。該螺紋煙管是本廠多年研究的高效傳熱元件,經不斷優化,在螺紋槽深與節距的選取上,達到滿足流阻最低時,傳熱系數比普通煙管高1.2倍。
11、鍋爐的前、後煙箱的密封均採用耐高溫的石棉石墨材料製造,密封可靠,保證鍋爐在微正壓條件下運行時煙氣不會泄漏。
二、產品的自動控制和故障保護特點
1、自動控制過程
1.1 燃燒自控
控制系統進入上班狀態,在滿足燃燒的必要條件時:
A、當鍋內蒸汽壓力低於設定的壓力下限值時,,開啟燃燒機電源,燃燒器啟動點火程序、同時進入燃燒負荷比例調節狀態,此時由蒸汽壓力直接調節燃燒負荷量。
B、鍋內蒸汽壓力高於或等於設定的壓力上限值時,控制系統輸出停止燃燒信號。燃燒器進入燃燒負荷比例調節關閉狀態,直至停止燃燒。
1.2 給水自控:
系統上班和正常工作時,啟動給水泵,水泵連續工作,水位差壓變送器檢測出水位信號,由智能水位調節儀表調節指揮電動調節閥進行連續自動補水,保持鍋筒水位穩定。保證蒸汽的品質。
智能光柱式水位調節儀表顯示鍋爐水位。
1.3 手動控制:也可通過控制面板上手動輕觸鍵對燃燒機、水泵等進行手動控制。
2、故障報警及保護
本控制系統能實時監測燃氣蒸汽鍋爐當前工況,進行實時而又全面的智能故障識別與處理。該控制系統能夠實時診斷與處理下列故障:
2.1 燃燒器各種故障:燃燒器為進口名牌燃燒器,火焰探測器等均為配套的進口部件。燃燒器標准配置具備燃氣壓力高/低檢測,燃氣閥門泄漏檢測、風壓檢測、火焰安全檢測、故障連鎖等功能。控制系統與燃燒器部件及現場儀表配合,完成上述各種安全檢測和連鎖保護。即當燃氣壓力超高或超低、燃氣閥門泄漏、風壓低、火焰安全檢測未通過、燃燒器其他故障以及外界安全條件越限時系統不啟動燃燒器;燃燒過程中,發生燃氣壓力超高或超低、風壓低、風機故障、火焰檢測故障、火焰熄滅、燃燒器其他故障以及外界安全條件越限時系統將強制停燃燒器,關斷主氣閥,確保安全。
燃燒器如果因各種原因不能正確點火或燃燒,控制系統立即關閉燃燒器電源,進入連鎖,並聲光報警 ,屏幕顯示「燃燒器故障」。根據系統提示檢查故障,故障消除後按復位鍵解除連鎖。
2.2 蒸汽壓力極高保護: 鍋內蒸汽超壓時,控制系統立即關閉燃燒器電源進入連鎖,並聲光報警,屏幕顯示「蒸汽壓力極高」。故障消除後按復位鍵解除連鎖。
2.3 鍋內缺水保護:鍋爐因水泵故障或其他原因出現水位極低故障時,控制系統立即關閉燃燒器電源,進入連鎖,並聲光報警,屏幕顯示水位極低。故障消除後按復位鍵解除連鎖。
2.4 鍋爐水位超高:鍋內水位高於上限警戒水位時,聲光報警。並提示「鍋內水位超高限」,顯示屏提示排水。故障消除後自動恢復,強制停泵不停爐。
2.5 燃燒器電機過載:燃燒器電機過流時熱繼動作,切斷風機電機電源,停燃燒器,由硬體實現。
2.6 水泵電機過載:水泵電機過流時熱繼動作,切斷水泵電機電源,停水泵,由硬體實現。
2.7 停電故障:當電源發生停電故障時,控制系統立即關閉發生停電故障的機櫃內所有設備電源。電源恢復,該機櫃自動處於下班狀態,需重新開機上班,啟動各設備,以保證設備安全。
三、產品的性能特點
本產品具有成熟性、先進性、穩定性、可靠性、和經濟性。
1、成熟性:
1.1、 國內最早生產燃氣鍋爐的製造廠;
1.2、 1976年鑒定國內第一台全自動燃氣鍋爐,填補國內卧式燃氣蒸汽鍋爐空白;
1.3、 四十多年來,產品多次更新換代,更趨成熟;
1.4、 同類產品已生產7000多台。
2、先進性:
2.1、採用多項先進技術,如螺紋管、內置防爆門,為國內獨創、全波紋爐膽、雙層密封為國內首創;
2.2、燃油燃氣鍋爐20次榮獲國家、機械工業部、四川省、重慶市的產品榮譽證書;
2.3、燃氣鍋爐榮獲最高獎勵:國家級新產品稱號。
3、穩定性:
3.1、鍋爐運行平穩,故障率低,未發生重大安全事故;
3.2、早期鍋爐最長運行時間已超30年。
4、可靠性:
4.1、國內唯一一家對鍋爐進行過20萬次疲勞試驗的鍋爐廠家;
4.2、國內要害部門中南海、人民大會堂、中央電視台、北京國際飯店、中國科技大會堂,北京恆基中心,北京陽光廣場等單位均選用我公司製造的成熟、可靠的燃油燃氣鍋爐;
4.3、我公司為機械部定點的燃氣鍋爐出口基地,已從76年開始陸續出口巴基斯坦、孟加拉、緬甸、泰國、伊朗、阿爾及利亞、敘利亞、奈及利亞、哈薩克、利比亞、幾內亞、印尼、葉門、莫三比克、越南、柬埔寨等17個國家和香港地區。
5、經濟性:
5.1、熱效率高,節約燃料,經濟性好;
5.2、多次被國家經貿委和重慶市評為節能產品。
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聯系人:孫經理 13594099895
❺ 燃煤鍋爐的工作原理
鍋爐的原理
1、什麼是鍋爐
將其它熱能轉變成其它工質熱能,生產規定參數和品質的工質的設備稱為鍋爐。
鍋爐設備中,吸熱的部分稱為鍋,產生熱量的部分稱為爐。例如水冷壁、過熱器、省煤器等吸熱的部分可以看成是鍋;而爐膛、燃燒器、燃油泵,送、引風機可以看成是爐。現代化的鍋爐不像一般家庭用的鍋和爐那樣分得清楚。例如空氣預熱器既是吸熱的部分,又是產生熱量的部分,既可以看成是鍋的部分也可以看成是爐的部分。
2、鍋爐如何分類
鍋爐可按不同的方式分類:
①按鍋爐燃用的燃料分類可分為:燃煤爐、燃油爐和燃氣爐。
②按燃燒方式分類可分為:層燃爐、室燃爐和介於二者之間的沸騰(流化床)爐。
③按鍋爐水循環方式分類可分為:自然循環鍋爐、強制循環鍋爐和復合循環鍋爐。
④按有無汽包分類可分為:汽包鍋爐和直流鍋爐。
⑤按蒸汽壓力分類可分為:低壓鍋爐、中壓鍋爐、次高壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐和超臨界壓力鍋爐。
⑥按管內通過的是水還是煙氣分類可分為:火管鍋爐、水管鍋爐和水火管組合式鍋爐。
⑦按鍋爐的用途分為:生活鍋爐、工業鍋爐、電站鍋爐和熱水鍋爐。
3、什麼是火管鍋爐
所謂火管鍋爐就是燃料燃燒後產生的煙氣在火筒或煙管中流過,對火筒或煙管外水、汽或汽水混合物加熱。
4、什麼是水管鍋爐
所謂水管鍋爐,就是水、汽或汽水混合物在管內流動,而火焰或煙氣在管外燃燒和流動的鍋爐。
5、什麼是循環流化床鍋爐
循環流化床鍋爐是在流化床鍋爐(又稱鼓泡床或沸騰床鍋爐)的基礎上改進和發展起來的一種新型鍋爐。循環流化床鍋爐保留了流化床鍋爐的全部優點,而避免和消除了流化床鍋爐存在的熱效率低、埋管受熱面磨損嚴重和脫硫劑石灰石利用不充分、消耗量大和難於大型化等缺點。
循環流化床鍋爐床料處於流化狀態與流化床鍋爐是相同的,前者與後者的主要區別是前者的流化速度較高,爐膛出口煙氣中物料的濃度很高,大量的物料被爐膛出口的物料分離器分離後返送回爐膛,即有大量物料在爐膛和物料分離器之間循環。
? 鍋爐常用名詞解釋
6、蒸汽鍋爐
蒸汽鍋爐是用熱能加熱水(工質)產生蒸汽的設備。它由鍋和爐兩部分組成:鍋是鍋爐接受熱量,並把熱量傳給工質的受熱面系統;爐是指鍋爐中把燃料的化學能變為熱能的空間和煙氣流通的通道。通常用「噸/時」或「t/h」表示鍋爐的容量。用「Mpa」或「兆帕」(舊單位用「公斤力/厘米2」或「kgf/cm2」)表示鍋爐的額定壓力,用「℃」(攝氏度)表示額定壓力下飽和蒸汽的溫度和過熱蒸汽溫度。
7、熱水鍋爐
是指載熱工質為熱水的鍋爐。通常用「MW」(兆瓦),舊單位用「萬千瓦/時」或「萬大卡/時」,即「104kcal/h」表示鍋爐的容量,用「Mpa」表示鍋爐的額定壓力,用「℃」表示熱水溫度。
熱水鍋爐主要用於北方採暖,分為高溫熱水鍋爐(熱水溫度為130℃或更高一些)和低溫熱水鍋爐(熱水溫度在95℃以下),過去多半採用低溫熱水鍋爐,今後要發展高溫熱水鍋爐,熱水鍋爐有自然循環和強制循環兩種。我司卧式三回程鍋殼式熱水鍋爐為自然循環。
8、有機熱載體爐
是指載熱工質為高溫導熱油(也稱熱煤體、熱載體)的新型熱能轉換設備。通常也用「MW」(兆瓦)表示爐的容量,舊單位也用「萬千瓦/時」或「萬大卡/時」,即「104kcal/h」表示。有機熱載體爐(也稱導熱油爐)的優勢在於「高溫低壓「、運行平穩而被廣泛運用。有機熱載體爐有液相、氣相之分。我司有機熱載體爐為液相。
9、鍋爐容量
是指蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體爐提供熱能的一種能力。容量大供熱的能力大、出力大;反之就小。如:容量為1t/h蒸汽鍋爐,即表示該鍋爐在1小時內可以將1噸的水變成一定壓力下飽和蒸汽的能力;如0.7 MW的熱水爐和有機熱載體爐表示可以在1小時內產生相當於0.7MW功率的熱量(相當於1噸蒸汽的熱量)。
10、鍋爐受熱面
通常是指接觸火焰或煙氣一側之金屬表面積(另一側接觸水或導熱油)。鍋爐的熱交換就是通過這樣的金屬表面積來進行的。一般用米2(m2)來計量的,受熱面積大,鍋爐容量就大,反之就小。
11、溫度
是標志著物體冷熱程度的狀態參數,一般用「℃」(攝氏度)表示。英、美等國過去通用「℉」(華氏度),水沸點為100℃,轉換為華氏度為212℉。
12、鍋爐壓力
鍋爐行業通常所指的鍋爐壓力(壓強)即表示垂直於容器單位壁面積上的力,用「Mpa」表示,舊單位「公斤力/厘米2」 (kgf/cm2)。
13、飽和蒸汽
鍋爐中的水在某一壓力下被燃料燃燒所放出的熱量加熱而發生沸騰,汽化變為蒸汽,這種處於沸騰狀態下的爐水溫度是飽和蒸汽;鍋內壓力高,飽和蒸汽溫度就高。如1.0 Mpa飽和蒸汽溫度184℃,1.25 Mpa飽和蒸汽溫度193℃。
14、過熱蒸汽
溫度高於對應壓力下的飽和溫度的蒸汽稱為過熱蒸汽。過熱蒸汽的熱焓大,熵值高做功的能力大,與飽和蒸汽質量相同的過熱蒸汽作為熱源用,可使被加熱的介質溫度升得高,送入汽輪發電機則可以發出較多的電力。
15、鍋爐熱效率
是指鍋爐或有機熱載體爐在熱交接過程中,被水、蒸汽或導熱油所吸收的熱量,占進入鍋爐的燃料完全燃燒所放出的熱量的百分數。
被鍋爐吸收的熱量(有效利用熱量)
燃料完全燃燒放出的熱量
鍋爐的種類及應用
將其它熱能轉變成其它工質熱能,生產規定參數和品質的工質的設備稱為鍋爐。燃燒設備以提供良好的燃燒條件,以求能把燃料的化學能最大限度地釋放出來並其轉化為熱能,把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備。鍋爐包括鍋和爐兩大部分,鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器,爐是指燃燒燃料的場所。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為生產和生活提供所需要的熱能,也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能,或再通過發電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐,主要用於生活,工業生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐,又叫蒸汽發生器,常簡稱為鍋爐,是蒸汽動力裝置的重要組成部分,多用於火電站、船舶、機車和工礦企業。
一、鍋爐的發展
? ? 鍋爐的發展分鍋和爐兩個方面。
? ? 18世紀上半葉,英國煤礦使用的蒸汽機,包括瓦特的初期蒸汽機在內,所用的蒸汽壓力等於大氣壓力。18世紀後半葉改用高於大氣壓力的蒸汽。19世紀,常用的蒸汽壓力提高到0.8兆帕左右。與此相適應,最早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼,後來改用卧式鍋殼,在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。
? ? 隨著鍋爐越做越大,為了增加受熱面積,在鍋殼中加裝火筒,在火筒前端燒火,煙氣從火筒後面出來,通過磚砌的煙道排向煙囪並對鍋殼的外部加熱,稱為火筒鍋爐。開始只裝一隻火筒,稱為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐,後來加到兩個火筒,稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐。
? ? 1830年左右,在掌握了優質鋼管的生產和脹管技術之後出現了火管鍋爐。一些火管裝在鍋殼中,構成鍋爐的主要受熱面,火(煙氣)在管內流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管,稱為卧式外燃回火管鍋爐。它的金屬耗量較低,但需要很大的砌體。
? ? 19世紀中葉,出現了水管鍋爐。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管,取代了鍋殼本身和鍋殼內的火筒、火管。鍋爐的受熱面積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限制,有利於提高鍋爐蒸發量和蒸汽壓力。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒,或稱為汽包。初期的水管鍋爐只用直水管,直水管鍋爐的壓力和容量都受到限制。
? ? 二十世紀初期,汽輪機開始發展,它要求配以容量和蒸汽參數較高的鍋爐。直水管鍋爐已不能滿足要求。隨著製造工藝和水處理技術的發展,出現了彎水管式鍋爐。開始是採用多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應用,以及鍋筒內部汽、水分離元件的改進,鍋筒數目逐漸減少,既節約了金屬,又有利於提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。
? ? 以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬於自然循環鍋爐,水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同,造成密度差而產生自然流動。在發展自然循環鍋爐的同時,從30年代開始應用直流鍋爐,40年代開始應用輔助循環鍋爐。
? ? 輔助循環鍋爐又稱強制循環鍋爐,它是在自然循環鍋爐的基礎上發展起來的。在下降管系統內加裝循環泵,以加強蒸發受熱面的水循環。直流鍋爐中沒有鍋筒,給水由給水泵送入省煤器,經水冷壁和過熱器等蒸發受熱面,變成過熱蒸汽送往汽輪機,各部分流動阻力全由給水泵來克服。
? ? 第二次世界大戰以後,這兩種型式的鍋爐得到較快發展,因為當時發電機組要求高溫高壓和大容量。發展這兩種鍋爐的目的是縮小或不用鍋筒,可以採用小直徑管子作受熱面,可以比較自由地布置受熱面。隨著自動控制和水處理技術的進步,它們漸趨成熟。在超臨界壓力時,直流鍋爐是唯一可以採用的一種鍋爐,70年代最大的單台容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發電機組。後來又發展了由輔助循環鍋爐和直流鍋爐復合而成的復合循環鍋爐。
? ? 在鍋爐的發展過程中,燃料種類對爐膛和燃燒設備有很大的影響。因此,不但要求發展各種爐型來適應不同燃料的燃燒特點,而且還要提高燃燒效率以節約能源。此外,爐膛和燃燒設備的技術改進還要求盡量減少鍋爐排煙中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)
? ? 早年的鍋殼鍋爐採用固定爐排,多燃用優質煤和木柴,加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現後開始採用機械化爐排,其中鏈條爐排得到了廣泛的應用。爐排下送風從不分段的「統倉風」發展成分段送風。
? ? 早期爐膛低矮,燃燒效率低。後來人們認識到爐膛容積和結構在燃燒中的作用,將爐膛造高,並採用爐拱和二次風,從而提高了燃燒效率。
? ? 發電機組功率超過6兆瓦時,以上這些層燃爐的爐排尺寸太大,結構復雜,不易布置,所以20年代開始使用室燃爐,室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機磨成煤粉後用燃燒器噴入爐膛燃燒,發電機組的容量遂不再受燃燒設備的限制。自第二次世界大戰初起,電站鍋爐幾乎全部採用室燃爐。
? ? 早年製造的煤粉爐採用了U形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降,再轉彎上升。後來又出現了前牆布置的旋流式燃燒器,火焰在爐膛中形成L形火炬。隨著鍋爐容量增大,旋流式燃燒器的數目也開始增加,可以布置在兩側牆,也可以布置在前後牆。1930年左右出現了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。
? ? 第二次世界大戰後,石油價廉,許多國家開始廣泛採用燃油鍋爐。燃油鍋爐的自動化程度容易提高。70年代石油提價後,許多國家又重新轉向利用煤炭資源。這時電站鍋爐的容量也越來越大,要求燃燒設備不僅能燃燒完全,著火穩定,運行可靠,低負荷性能好,還必須減少排煙中的污染物質。
? ? 在燃煤(特別是燃褐煤)的電站鍋爐中採用分級燃燒或低溫燃燒技術,即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒,或把燃燒器分散開來抑制爐溫,不但可抑制氮氧化物生成,還能減少結渣。沸騰燃燒方式屬於一種低溫燃燒,除可燃用灰分十分高的固體燃料外,還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫。
二、鍋爐的工作
? ? 鍋爐參數是表示鍋爐性能的主要指標,包括鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度、給水溫度等。
? ? 鍋爐容量可用額定蒸發量或最大連續蒸發量來表示。額定蒸發量是在規定的出口壓力、溫度和效率下,單位時間內連續生產的蒸汽量。最大連續蒸發量是在規定的出口壓力、溫度下,單位時間內能最大連續生產的蒸汽量。
? ? 蒸汽參數包括鍋爐的蒸汽壓力和溫度,通常是指過熱器、再熱器出口處的過熱蒸汽壓力和溫度如沒有過熱器和再熱器,即指鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力和溫度。給水溫度是指省煤器的進水溫度,無省煤器時即指鍋筒進水溫度。
? ? 鍋爐可按照不同的方法進行分類。鍋爐按用途可分為工業鍋爐、電站鍋爐、船用鍋爐和機車鍋爐等;按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等鍋爐;鍋爐按水和煙氣的流動路徑可分為火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐,其中火筒鍋爐和火管鍋爐又合稱為鍋殼鍋爐;按循環方式可分為自然循環鍋爐、輔助循環鍋爐(即強制循環鍋爐)、直流鍋爐和復合循環鍋爐;按燃燒方式,鍋爐分為室燃爐、層燃爐和沸騰爐等。
? ? 在水汽系統方面,給水在加熱器中加熱到一定溫度後,經給水管道進入省煤器,進一步加熱以後送入鍋筒,與鍋水混合後沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中,由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過熱器,繼續吸熱成為450℃的過熱蒸汽,然後送往汽輪機。
? ? 在燃燒和煙風系統方面,送風機將空氣送入空氣預熱器加熱到一定溫度。在磨煤機中被磨成一定細度的煤粉,由來自空氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其餘的熱空氣混合燃燒,放出大量熱量。燃燒後的熱煙氣順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器後,再經過除塵裝置,除去其中的飛灰,最後由引風機送往煙囪排向大氣。
三、鍋爐的結構
? ? 鍋爐整體的結構包括鍋爐本體和輔助設備兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐牆等主要部件構成生產蒸汽的核心部分,稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最主要的部件是爐膛和鍋筒。
? ? 爐膛又稱燃燒室,是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上,進行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐,又稱火床爐;將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料,噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐,又稱火室爐;空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態燃燒,並適於燃燒劣質燃料的爐膛稱為沸騰爐,又稱流化床爐;利用空氣流使煤粒高速旋轉,並強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風爐。
? ? 爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內燃燒形成火焰和高溫煙氣,所以爐膛四周的爐牆由耐高溫材料和保溫材料構成。在爐牆的內表面上常敷設水冷壁管,它既保護爐牆不致燒壞,又吸收火焰和高溫煙氣的大量輻射熱。
? ? 爐膛設計需要充分考慮使用燃料的特性。每台鍋爐應盡量燃用原設計的燃料。燃用特性差別較大的燃料時鍋爐運行的經濟性和可靠性都可能降低。
? ? 鍋筒是自然循環和多次強制循環鍋爐中,接受省煤器來的給水、聯接循環迴路,並向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒簡體由優質厚鋼板製成,是鍋爐中最重的部件之一。
? ? 鍋筒的主要功能是儲水,進行汽水分離,在運行中排除鍋水中的鹽水和泥渣,避免含有高濃度鹽分和雜質的鍋水隨蒸汽進入過熱器和汽輪機中。
? ? 鍋筒內部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加葯設備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來,並盡量減少蒸汽中攜帶的細小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件;中壓以上的鍋爐除廣泛採用多種型式的旋風分離器進行粗分離外,還用百頁窗、鋼絲網或均汽板等進行進一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監測和保護設施。
? ? 為了考核性能和改進設計,鍋爐常要經過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的方法叫正平衡,從各種熱損失來反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實際效益時,不僅要看鍋爐熱效率,還要計及鍋爐輔機所消耗的能量。
? ? 單位質量或單位容積的燃料完全燃燒時,按化學反應計算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內有更多的機會與氧氣接觸而燃燒,實際送入爐內的空氣量總要大於理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失,但排煙熱損失會增大,還會加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術,爭取以盡量小的過量空氣系數使爐膛內燃燒完全。
? ? 鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質,未經凈化時其排放指標可達到環境保護規定指標的幾倍到數十倍。控制這些物質排放的措施有燃燒前處理、改進燃燒技術、除塵、脫硫和脫硝等。藉助高煙囪只能降低煙囪附近地區大氣中污染物的濃度。
? ? 煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般採用重力沉降和慣性力的分離,在較高容量下常採用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率很高還能吸收氣態污染物。
? ? 二十世紀50年代以來,人們努力發展灰渣綜合利用,化害為利。如用灰渣製造水泥、磚和混凝土骨料等建築材料。70年代起又從粉煤灰中提取空心微珠,作為耐火保溫等材料。
? ? 鍋爐未來的發展將進一步提高鍋爐和電站熱效率;降低鍋爐和電站的單位功率的設備造價;提高鍋爐機組的運行靈活性和自動化水平;發展更多鍋爐品種以適應不同的燃料;提高鍋爐機組及其輔助設備的運行可靠性;減少對環境的污染。
四、鍋爐的分類:
可以從不同角度出發對鍋爐進行分類:
1、按煙氣在鍋爐流動的狀況分:水管鍋爐、鍋殼鍋爐(火管鍋爐)、水火管組合式鍋爐
2、按鍋筒放置的方式分:立式鍋爐、卧式鍋爐
3、按用途分:生活鍋爐、工業鍋爐、電站鍋爐
4、按介質分:蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機熱載體鍋爐
5、按安裝方式分:快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐
6、按燃料分:燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、余熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質鍋爐
7、按水循環分:自然循環、強制循環、混合循環
8、按壓力分:常壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐
9、按鍋爐數量分:單鍋筒鍋爐、雙鍋筒鍋爐
10、按燃燒定在鍋爐內部或外部分:內燃式鍋爐、外燃式鍋爐
11、按工質在蒸發系統的流動方式可分為自然循環鍋爐、強制循環鍋爐、直流鍋爐等。
12、按製造級別分類:A級、B級、C級、D級、E級(按製造鍋爐的壓力分)
五、鍋爐的燃燒設備
鍋爐的燃燒方式有三種形式:層燃(火床燃燒)、室燃(懸浮燃燒)、沸騰燃燒。各種燃燒方式有其相應的燃燒設備。固定爐排、鏈條爐排、往復爐排、振動爐排等屬於層燃式,適用於燃燒固體燃料。煤粉鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐等屬於室燃式,適用於粉狀固體燃料,液體燃料和氣體燃料。鼓泡流化床、循環流化床屬於沸騰燃燒方式,適用於燃燒顆粒狀固體燃料。拋煤機鏈條爐排,兼有層燃和室燃的燃燒方式,屬於混合燃燒方式。
1、 固定爐排:一種最古老、結構簡單的層燃燃燒的設備,分兩種單層爐排和雙層爐排A單層爐排用鑄鐵製造,有板狀和條狀B雙層爐排,內有上下兩層爐排,上爐排由水冷卻管組成的固定爐排,下爐排為普通鑄鐵的固定爐排。上爐排以上空間為風室,下爐排以下為灰坑,兩層爐排之間為燃燒室。
2、 鏈條爐排:一種結構比較完善的燃燒設備。由於機械化程度高(加煤、清渣、除灰等均有機械完成),製造工藝成熟,運行穩定可靠,人工撥火能使燃料燃燒的更充分,燃燒率也較高,適用於大、中、小型工業鍋爐。國產鏈條爐排按結構可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式鏈條爐排。A鏈帶式鏈條爐排屬於輕型結構適用於額定蒸發量小於10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應容量的燃燒鍋爐。B橫梁式鏈條爐排是用剛性很強的橫梁作支架,爐排片嵌於支架橫梁的槽內,當主動軸上的鏈輪帶動鏈條轉動時橫梁及其上的整付爐排隨之移動。C鱗式鏈條爐排適用於額定蒸發量大於10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應容量的燃燒鍋爐。
3、 往復爐排:一種利用爐排往復運動來實現給煤、除渣、撥火機械化的燃燒設備。往復爐排爐排按布置方式可分傾斜往復爐排和水平往復爐排A傾斜往復爐排為傾斜階梯型,爐排有相間布置的活動爐排片和固定爐排片組成。B水平往復爐排是有固定爐排片和活動爐排片交錯組成,爐排片相互搭接。
4、 振動爐排:一種由偏心塊激振器、橫梁、爐排片、拉桿、彈簧板、後密封裝置、激振器電機、地腳螺釘、減震橡皮墊、下框架、前密封裝置。測梁、固定支點等部件組成。具有結構簡單,製造容易,重量輕、金屬耗量少、設備投資省、燃燒條件好、爐排面積負荷高、煤種適應能力強優點在工業鍋爐應用過。
5、 拋煤機: 按拋煤方式,拋煤機可分為風力拋煤機,機械拋煤機和機械-風力拋煤機三種。機械拋煤機兼有機械拋煤機和風力拋煤機的功能,它有兩個主要部件構成:給煤部件和拋煤部件。
6、 沸騰燃燒流化床:一種介於固定床和懸浮床之間的氣固兩相床層。流化床根據不同的流化速度劃分為鼓泡床、湍流床和快速床。A鼓泡流化床結構由給煤裝置、布風裝置、風室、灰渣溢流口、沸騰層、懸浮段等。特點對煤種適應行強、能強化轉熱,節省鋼材,便於灰渣的綜合利用,對環境污染較煤粉爐輕,鍋爐本體結構簡單。B循環流化床是新一代高效,低污染潔凈煤燃燒技術。其特點是在於燃料及脫硫劑在流化床狀態下經過多次循環,反復的進行低溫燃燒和脫硫反應。C循環流化床和鼓泡流化床燃燒過程中最主要的區別在於1、循環流化床沸騰層內流化速度很高一般為3~10m/s最高可達10m/s,鼓泡流化床鍋爐的流化速度為1~3m/s。
7、 煤粉鍋爐的燃燒設備:煤先經磨煤設備,然後噴入爐膛內燃燒,整個燃燒過程是在爐膛內呈懸浮狀進行,這種鍋爐稱為煤粉爐。其特點能改善與空氣的混合,加快點火盒和燃燒,煤種適用性廣,適應於大中型鍋爐。煤粉鍋爐的燃燒設備有煤粉設備、制粉系統和煤粉燃燒器。
8、 燃油燃燒器:有噴油嘴和調風器組成;是將燃料油霧化,並於空氣強烈混合後送入爐膛,使油氣混合物在爐膛內呈懸浮狀態的一種燃燒設備。燃油燃燒器是燃油鍋爐的關鍵設備,按使用燃料種類可分輕質油燃燒器和重質油燃燒器,重油黏度大,在重油燃燒器內一般設置預熱器。工業燃油鍋爐大多配置輕質油燃燒器。
9、燃氣燃燒器:它是燃氣鍋爐的最主要的燃燒設備。燃氣燃燒器有擴散式燃燒器、大氣式燃燒器和完全預混式燃燒器。
❻ 鍋爐煙管為什麼先脹後焊
這是工藝的要求,而且在在脹接時管口處要求有一個小角度的搬邊,只所以採用這個方法主要是它消除了管與容器(如汽包)壁間的間隙。這個間隙存在,在管子工作時發生抖動所產生的應力,會集中在管子焊口的熱影響區上,在這種意義上說增加了焊口的強度,另一個它起到一個焊前管子與孔之間的定位作用,
只於管板反變形的方法視情況而定,如間斷焊,既不採用連續焊,焊一段停下來擊打剛焊過的焊口消除應力,還有預熱等等,
❼ 鍋爐脹接
一種連接方式,把小的圓筒形物件套在大的物件內圓面上,然後用專用器械擴張小圓筒內壁使之與大的物件內壁緊密結合達到緊固密封的目的,鍋爐脹接時先把管板內壁和煙管兩頭外壁清理干凈,並在管板外留3毫米左右,然後用脹管器擴張煙管口靠管板內壁外口並嚴密注意脹接外徑(喇叭口外徑)的偏差32-42毫米的管子不超過正負0.45毫米,51-108的不超過正負1毫米凡在偏差范圍內均是合格的管子
❽ 脹管器的工作原理是什麼
脹桿器錐度。一, 脹珠錐度, 翻邊脹珠錐度殼體上開有三個脹珠 孔, 以便使脹珠通過珠孔與管內壁接觸, 珠孔中心線與殼體母線成一。交角, 從而保證 脹珠中心線與脹桿中心線的交角成口』 角稱推進角三孔以。均布翻邊脹珠推 進角可取值為零 合理的脹接工藝是, 首先使用固定脹管器脹接, 使管子與管孔之問消除問隙, 達到竹子與 管孔壁的初步固定密封, 等到所有管子與聯箱管板都固定脹接後, 第二步才是用翻邊脹竹器統 一翻邊脹接。 翻邊脹管是脹接工藝中的關鍵環節, 通過翻邊脹管, 使管子與聯箱、管板的聯接達列工藝 規程中所規定的脹管率, 從而保證管子與管板脹接處的密封 脹管率是表示脹接後管子塑性變形和管板彈性變形程度的技術指標七板山於彈性變形 產生指向管孔中心的徑向壓縮應力。, 便緊緊箍住已擴張的管子外壁, 使管子與孔壁之形成 嚴密而強固的連接, 進而達到密封和抗拉脫的目的。若管孔壁彈性變形過小, 則工狠管不足會有 滲漏的可能, 此時, 可以按規程再進行一次到二次的補脹。如果管孔壁受到過大的徑向力而產 生較大范圍的塑性變形, 則其彈性恢復力反而變差, 從而減弱兩者之問的緊固力, 脹接處的密 封性能反而下降, 即所謂「 過脹」 。過脹的脹口在水壓試驗中會出現滲水、漏水等諸多問題此種 情況下不能採用繼續補脹的辦法來消除滲漏, 否則只會導致更嚴重的「 過脹」 因此翻邊服竹 時控制脹管率是十分重要的 掌握好脹管率的措施是控制翻邊脹管時脹桿的軸向推進量。在中低壓設擊組裝中一般通 過統一控制翻邊脹管器伸出管孔壁一段距離, 即「 裝置距離」來保證。當翻邊脹廿器完全推進至 管中, 達到相對於管子中心線翻邊成時, 脹桿也向管中推進了一個大於裝絲距離的軸向進 量由於脹桿是圓錐體, 脹桿的軸向推進, 提供了一定的脹珠徑向位移量, 通過脹珠對針壁滾 軋, 達到管與孔壁的強固聯接為了保證良好的翻邊質量, 管端應進行℃ 。℃的退火處 理暗紅色, 退火長度一般為, 取出後插入干砂中緩慢冷卻 控制裝置距離量值近似地反映了脹管率在公稱壓力屍, 的高壓設備組裝時, 脹管率必須由掌握脹桿的軸向進量來精確控制, 控制量由技術規程組定。運