❶ 蒸汽锅炉的工作原理及内部构造
1、工作原理(以煤粉炉为例)
煤粉在炉膛燃烧产生的热量,先通过辐射传热被水冷壁吸收,水冷壁的水沸腾汽化,产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离(直流炉除外),分离出的饱和蒸汽进入过热器,通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量,并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。发电用锅炉通常还设置有再热器,是用来加热经过高压缸做功后的蒸汽的,再热器出来的再热蒸汽再去中、低压缸继续做功发电。
2、 煤粉炉工作时,火焰中心的位置会影响蒸发量,通常而言,火焰中心低则蒸发量大,火焰中心高则蒸发量小;火焰中心位置还会影响过热蒸汽或再热蒸汽的温度,通常火焰中心低则过热蒸汽特别是再热蒸汽温度会偏低,反之则偏高。
3、燃烧器的布置方式,就煤粉炉而言,目前有前后墙对冲方式、四角切圆燃烧方式、双四角切圆燃烧方式等多种,各有各的特点,由于同一炉子不能同时应用上述几种布置方式,对蒸汽影响尚不能直接定论。
❷ 关于燃煤锅炉 工作原理
燃煤锅炉工作原理是气粉混合物从磨煤机出来后,经煤粉管道直接送入燃烧器,并由燃烧器喷入炉膛燃烧。煤粉在炉膛内燃烧释放出大量热量,火焰中心温度大。
炉膛内侧铺设有由金属管道组成的水冷管壁,燃烧放出的热量主要以热辐射的形式被水冷壁受热面强烈吸收。但是由于热负荷的限制和炉膛体积的限制,炉膛出口处的烟温一般仍高达左右。
为了对这股高温烟气进行利用,烟道里还依次装有过热器(分为几级)、再热器、省煤器和空气预热器等受热面。高温烟气依次流过这些受热面,通过对流、辐射等换热方式向这些受热面放热。从空气预热器出来的排烟温度一般在左右。
这时的烟气已无法再利用,被送入除尘器进行分离,将烟气携带的绝大部分飞灰除掉,再由引风机引入烟囱,最终排入大气。
(2)锅炉烟管焊后胀管的原理扩展阅读
有机热载体炉(导热油炉)以煤、油、气、电为燃料,以导热油为介质,利用循环油泵强制导热油在炉内加热液相循环,经过管网将热能输送到用热设备后,返回导热油炉的高温、低压、节能设备。
1、受热面采用密排圆盘管,受热面布置充足,降低管子表面热负荷,热效率高,使用更安全。
2、燃料在燃烧室内绝热燃烧,着火更容易,燃烧更充分,提高了锅炉的热效率。
3、介质流程合理,导热油有低进口到高出口,运行中产生的气体很难在炉内保留,可方便的排除系统。
4、炉顶布置密排盘管,更好的保护炉顶,避免炉顶烧坏的现象。
5、安装方便,不用地基,只按上部本体和下部炉排合拢即可,安装周期短。
❸ 胀管机的工作原理是什么
胀管机的工作原理是电动胀管机在带动塞入管孔的胀管器顺时针旋转的时候因为胀管器的胀珠和管子间会产生旋转角,让胀管器在旋转的时候顺着管子的轴线向前,由于胀管器前面细后面粗,所以胀珠的滚动会使管子慢慢胀开,和管板孔壁紧密相接。在胀管的时候因为胀管器的不断扩张,胀管机所提供的转距会慢慢变大,胀管机的电机电流因此也增大,经过数字控制仪对电流的采样,放大模数转换,数字显示实际时的工作电流,经比较器与预先设定的胀管值比较,到达设定值时控制仪控制电机自动停转。经延时电路的延时间隔,控制仪又自动驱动胀管机逆时针反转,使胀管器开始松开。待松开时间到达与之预先设定的退出时间时,控制仪断开胀管机电机电源,胀管机停转,从而完成一个胀管过程。
吴江市江南胀管器厂生产“江南”系列产品主要有:三槽直筒式胀管器、五槽直筒式胀管器、单珠翻边式胀管器、三珠交叉翻边式胀管器、调节式胀管器、深孑L调节式胀管器、轴承式胀管器、控制直筒式胀管器、90°无声翻边胀管器及相关附属工具。
❹ 谁能告诉我蒸气锅炉的原理
一、结构特点
1、结构设计: 锅炉本体采用卧式内燃全湿背三回程结构。
2、材料及半成品选用:制造锅炉本体的锅筒、炉胆等板材料采用了重庆钢铁公司的国家优质免检的20g锅炉钢板(GB713)。烟管采用的是GB3087《中低压锅炉用无缝钢管》。全部符合国家《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的要求,也符合制造标准JB/T1619《锅壳锅炉本体制造技术条件》的要求。
3、炉胆:本公司WNS型油气炉均采用波形炉胆结构
☆全波纹炉胆是由我厂自行设计、生产,已有30多年制造历史和经验;
☆全波纹炉胆,不是半波纹或单波炉胆;
☆传热好,单位面积和体积的传热量有效提高;
☆弹性好,在锅炉热膨胀的过程中有效地保护受压元件,避免由于应力增加而破坏。
4、锅炉本体焊接:主焊缝均采用先进的埋弧自动焊工艺,保证焊接质量。所有主焊缝均按照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的要求进行100%的射线探伤。按Ⅱ极合格标准。
5、锅炉制造工艺:全部采用先进的制造工艺,减少组装应力。整个制造过程均按照上述所说的制造标准JB/T1619《锅壳锅炉本体制造技术条件》的要求进行。烟管与管板的焊接采用胀-焊-胀工艺,有效消除应力.
⑴、投标设备的烟室转弯部位采用双扳边结构,弹性好,锅炉使用寿命长,该工艺的制作由双搬边复合压摸制作而成,由本厂的1000吨水压机压制成型。
⑵、前后烟箱面板用两台大型数控切割机切割,整齐美观。
⑶、法国阿尔斯通——中国重庆焊培中心设在我厂,及时采用先进的焊接技术与焊接工艺,试验中心的全套设备均由法方提供给我厂。
⑷、工厂拥有制作燃气(油)锅炉的设备和工装达608台套,其中WNS系列油气炉专用工装107套,包括WNS20、WNS15、WNS10(即14MW、10.5MW和7MW)锅炉自动翻转台(为国内最大的WNS工艺工装),9米刨边机,3.2米立车,50吨行车,32吨龙门吊,确保锅炉制作达到质量要求。
6、本体安全装置:在锅炉的转向室后部设置了内置式防爆门,使锅炉点火及运行时,若炉内出现燃气爆燃时:
☆ 及时泄压,防止炉膛爆燃,安全可靠;
☆ 由于内置,起跳后不会伤人;
☆排放气体全部从烟囱排走,不会污染环境。
7、在二、三回程烟管间留有宽水空间,保证锅内水的自然循环畅通。
8、为使系统更加节能,采用了给水连续调节,避免水泵频繁启动。
9、炉体保温:锅筒中部是硅酸铝纤维毡和离心玻璃棉双层保温,炉表温度可以控制在42℃左右,此时的设计排烟温度约为180~189℃,设计热损失小;前烟箱为两层硅酸铝纤维板充填,再用锅炉钢板将其压紧,烟箱门将石棉石墨垫板,压紧在烟箱法兰圈上;后烟箱与炉筒相通的后烟室盖板是用耐火砖砌筑再加保温材料。增加热阻,有效地减少了散热损失,提高热效率。
10、螺纹烟管:在锅炉的第二回程对流受热面,我们采用了螺纹烟管,有利于高效传热。
☆技术首创,是我厂与重庆大学12年共同开发研制的结果;
☆ 强化传热,使锅炉热效率高,1根螺纹管等于2.4根光管;
☆ 制造工艺过关,选型得当。
流体在管内流动时,在靠近管壁的流体流动速度很低,管壁处存在这一
流体称为边界层,在烟气向管外的水传热时的几个串联热阻中,边界层热阻最大,但边界层很薄,只要对边界层稍加扰动,如在普通管内壁向里压出一个凸台,扰动边界层,热阻就会大大降低,螺纹烟管就是行之有效的方法之一。该螺纹烟管是本厂多年研究的高效传热元件,经不断优化,在螺纹槽深与节距的选取上,达到满足流阻最低时,传热系数比普通烟管高1.2倍。
11、锅炉的前、后烟箱的密封均采用耐高温的石棉石墨材料制造,密封可靠,保证锅炉在微正压条件下运行时烟气不会泄漏。
二、产品的自动控制和故障保护特点
1、自动控制过程
1.1 燃烧自控
控制系统进入上班状态,在满足燃烧的必要条件时:
A、当锅内蒸汽压力低于设定的压力下限值时,,开启燃烧机电源,燃烧器启动点火程序、同时进入燃烧负荷比例调节状态,此时由蒸汽压力直接调节燃烧负荷量。
B、锅内蒸汽压力高于或等于设定的压力上限值时,控制系统输出停止燃烧信号。燃烧器进入燃烧负荷比例调节关闭状态,直至停止燃烧。
1.2 给水自控:
系统上班和正常工作时,启动给水泵,水泵连续工作,水位差压变送器检测出水位信号,由智能水位调节仪表调节指挥电动调节阀进行连续自动补水,保持锅筒水位稳定。保证蒸汽的品质。
智能光柱式水位调节仪表显示锅炉水位。
1.3 手动控制:也可通过控制面板上手动轻触键对燃烧机、水泵等进行手动控制。
2、故障报警及保护
本控制系统能实时监测燃气蒸汽锅炉当前工况,进行实时而又全面的智能故障识别与处理。该控制系统能够实时诊断与处理下列故障:
2.1 燃烧器各种故障:燃烧器为进口名牌燃烧器,火焰探测器等均为配套的进口部件。燃烧器标准配置具备燃气压力高/低检测,燃气阀门泄漏检测、风压检测、火焰安全检测、故障连锁等功能。控制系统与燃烧器部件及现场仪表配合,完成上述各种安全检测和连锁保护。即当燃气压力超高或超低、燃气阀门泄漏、风压低、火焰安全检测未通过、燃烧器其他故障以及外界安全条件越限时系统不启动燃烧器;燃烧过程中,发生燃气压力超高或超低、风压低、风机故障、火焰检测故障、火焰熄灭、燃烧器其他故障以及外界安全条件越限时系统将强制停燃烧器,关断主气阀,确保安全。
燃烧器如果因各种原因不能正确点火或燃烧,控制系统立即关闭燃烧器电源,进入连锁,并声光报警 ,屏幕显示“燃烧器故障”。根据系统提示检查故障,故障消除后按复位键解除连锁。
2.2 蒸汽压力极高保护: 锅内蒸汽超压时,控制系统立即关闭燃烧器电源进入连锁,并声光报警,屏幕显示“蒸汽压力极高”。故障消除后按复位键解除连锁。
2.3 锅内缺水保护:锅炉因水泵故障或其他原因出现水位极低故障时,控制系统立即关闭燃烧器电源,进入连锁,并声光报警,屏幕显示水位极低。故障消除后按复位键解除连锁。
2.4 锅炉水位超高:锅内水位高于上限警戒水位时,声光报警。并提示“锅内水位超高限”,显示屏提示排水。故障消除后自动恢复,强制停泵不停炉。
2.5 燃烧器电机过载:燃烧器电机过流时热继动作,切断风机电机电源,停燃烧器,由硬件实现。
2.6 水泵电机过载:水泵电机过流时热继动作,切断水泵电机电源,停水泵,由硬件实现。
2.7 停电故障:当电源发生停电故障时,控制系统立即关闭发生停电故障的机柜内所有设备电源。电源恢复,该机柜自动处于下班状态,需重新开机上班,启动各设备,以保证设备安全。
三、产品的性能特点
本产品具有成熟性、先进性、稳定性、可靠性、和经济性。
1、成熟性:
1.1、 国内最早生产燃气锅炉的制造厂;
1.2、 1976年鉴定国内第一台全自动燃气锅炉,填补国内卧式燃气蒸汽锅炉空白;
1.3、 四十多年来,产品多次更新换代,更趋成熟;
1.4、 同类产品已生产7000多台。
2、先进性:
2.1、采用多项先进技术,如螺纹管、内置防爆门,为国内独创、全波纹炉胆、双层密封为国内首创;
2.2、燃油燃气锅炉20次荣获国家、机械工业部、四川省、重庆市的产品荣誉证书;
2.3、燃气锅炉荣获最高奖励:国家级新产品称号。
3、稳定性:
3.1、锅炉运行平稳,故障率低,未发生重大安全事故;
3.2、早期锅炉最长运行时间已超30年。
4、可靠性:
4.1、国内唯一一家对锅炉进行过20万次疲劳试验的锅炉厂家;
4.2、国内要害部门中南海、人民大会堂、中央电视台、北京国际饭店、中国科技大会堂,北京恒基中心,北京阳光广场等单位均选用我公司制造的成熟、可靠的燃油燃气锅炉;
4.3、我公司为机械部定点的燃气锅炉出口基地,已从76年开始陆续出口巴基斯坦、孟加拉、缅甸、泰国、伊朗、阿尔及利亚、叙利亚、尼日利亚、哈萨克斯坦、利比亚、几内亚、印尼、也门、莫桑比克、越南、柬埔寨等17个国家和香港地区。
5、经济性:
5.1、热效率高,节约燃料,经济性好;
5.2、多次被国家经贸委和重庆市评为节能产品。
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联系人:孙经理 13594099895
❺ 燃煤锅炉的工作原理
锅炉的原理
1、什么是锅炉
将其它热能转变成其它工质热能,生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。
锅炉设备中,吸热的部分称为锅,产生热量的部分称为炉。例如水冷壁、过热器、省煤器等吸热的部分可以看成是锅;而炉膛、燃烧器、燃油泵,送、引风机可以看成是炉。现代化的锅炉不像一般家庭用的锅和炉那样分得清楚。例如空气预热器既是吸热的部分,又是产生热量的部分,既可以看成是锅的部分也可以看成是炉的部分。
2、锅炉如何分类
锅炉可按不同的方式分类:
①按锅炉燃用的燃料分类可分为:燃煤炉、燃油炉和燃气炉。
②按燃烧方式分类可分为:层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾(流化床)炉。
③按锅炉水循环方式分类可分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。
④按有无汽包分类可分为:汽包锅炉和直流锅炉。
⑤按蒸汽压力分类可分为:低压锅炉、中压锅炉、次高压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉和超临界压力锅炉。
⑥按管内通过的是水还是烟气分类可分为:火管锅炉、水管锅炉和水火管组合式锅炉。
⑦按锅炉的用途分为:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。
3、什么是火管锅炉
所谓火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过,对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热。
4、什么是水管锅炉
所谓水管锅炉,就是水、汽或汽水混合物在管内流动,而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。
5、什么是循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是在流化床锅炉(又称鼓泡床或沸腾床锅炉)的基础上改进和发展起来的一种新型锅炉。循环流化床锅炉保留了流化床锅炉的全部优点,而避免和消除了流化床锅炉存在的热效率低、埋管受热面磨损严重和脱硫剂石灰石利用不充分、消耗量大和难于大型化等缺点。
循环流化床锅炉床料处于流化状态与流化床锅炉是相同的,前者与后者的主要区别是前者的流化速度较高,炉膛出口烟气中物料的浓度很高,大量的物料被炉膛出口的物料分离器分离后返送回炉膛,即有大量物料在炉膛和物料分离器之间循环。
? 锅炉常用名词解释
6、蒸汽锅炉
蒸汽锅炉是用热能加热水(工质)产生蒸汽的设备。它由锅和炉两部分组成:锅是锅炉接受热量,并把热量传给工质的受热面系统;炉是指锅炉中把燃料的化学能变为热能的空间和烟气流通的通道。通常用“吨/时”或“t/h”表示锅炉的容量。用“Mpa”或“兆帕”(旧单位用“公斤力/厘米2”或“kgf/cm2”)表示锅炉的额定压力,用“℃”(摄氏度)表示额定压力下饱和蒸汽的温度和过热蒸汽温度。
7、热水锅炉
是指载热工质为热水的锅炉。通常用“MW”(兆瓦),旧单位用“万千瓦/时”或“万大卡/时”,即“104kcal/h”表示锅炉的容量,用“Mpa”表示锅炉的额定压力,用“℃”表示热水温度。
热水锅炉主要用于北方采暖,分为高温热水锅炉(热水温度为130℃或更高一些)和低温热水锅炉(热水温度在95℃以下),过去多半采用低温热水锅炉,今后要发展高温热水锅炉,热水锅炉有自然循环和强制循环两种。我司卧式三回程锅壳式热水锅炉为自然循环。
8、有机热载体炉
是指载热工质为高温导热油(也称热煤体、热载体)的新型热能转换设备。通常也用“MW”(兆瓦)表示炉的容量,旧单位也用“万千瓦/时”或“万大卡/时”,即“104kcal/h”表示。有机热载体炉(也称导热油炉)的优势在于“高温低压“、运行平稳而被广泛运用。有机热载体炉有液相、气相之分。我司有机热载体炉为液相。
9、锅炉容量
是指蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉提供热能的一种能力。容量大供热的能力大、出力大;反之就小。如:容量为1t/h蒸汽锅炉,即表示该锅炉在1小时内可以将1吨的水变成一定压力下饱和蒸汽的能力;如0.7 MW的热水炉和有机热载体炉表示可以在1小时内产生相当于0.7MW功率的热量(相当于1吨蒸汽的热量)。
10、锅炉受热面
通常是指接触火焰或烟气一侧之金属表面积(另一侧接触水或导热油)。锅炉的热交换就是通过这样的金属表面积来进行的。一般用米2(m2)来计量的,受热面积大,锅炉容量就大,反之就小。
11、温度
是标志着物体冷热程度的状态参数,一般用“℃”(摄氏度)表示。英、美等国过去通用“℉”(华氏度),水沸点为100℃,转换为华氏度为212℉。
12、锅炉压力
锅炉行业通常所指的锅炉压力(压强)即表示垂直于容器单位壁面积上的力,用“Mpa”表示,旧单位“公斤力/厘米2” (kgf/cm2)。
13、饱和蒸汽
锅炉中的水在某一压力下被燃料燃烧所放出的热量加热而发生沸腾,汽化变为蒸汽,这种处于沸腾状态下的炉水温度是饱和蒸汽;锅内压力高,饱和蒸汽温度就高。如1.0 Mpa饱和蒸汽温度184℃,1.25 Mpa饱和蒸汽温度193℃。
14、过热蒸汽
温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的热焓大,熵值高做功的能力大,与饱和蒸汽质量相同的过热蒸汽作为热源用,可使被加热的介质温度升得高,送入汽轮发电机则可以发出较多的电力。
15、锅炉热效率
是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中,被水、蒸汽或导热油所吸收的热量,占进入锅炉的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。
被锅炉吸收的热量(有效利用热量)
燃料完全燃烧放出的热量
锅炉的种类及应用
将其它热能转变成其它工质热能,生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。燃烧设备以提供良好的燃烧条件,以求能把燃料的化学能最大限度地释放出来并其转化为热能,把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉包括锅和炉两大部分,锅的原义是指在火上加热的盛水容器,炉是指燃烧燃料的场所。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,又叫蒸汽发生器,常简称为锅炉,是蒸汽动力装置的重要组成部分,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
一、锅炉的发展
? ? 锅炉的发展分锅和炉两个方面。
? ? 18世纪上半叶,英国煤矿使用的蒸汽机,包括瓦特的初期蒸汽机在内,所用的蒸汽压力等于大气压力。18世纪后半叶改用高于大气压力的蒸汽。19世纪,常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。与此相适应,最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳,后来改用卧式锅壳,在锅壳下方砖砌炉体中烧火。
? ? 随着锅炉越做越大,为了增加受热面积,在锅壳中加装火筒,在火筒前端烧火,烟气从火筒后面出来,通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热,称为火筒锅炉。开始只装一只火筒,称为单火筒锅炉或康尼许锅炉,后来加到两个火筒,称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。
? ? 1830年左右,在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。一些火管装在锅壳中,构成锅炉的主要受热面,火(烟气)在管内流过。在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管,称为卧式外燃回火管锅炉。它的金属耗量较低,但需要很大的砌体。
? ? 19世纪中叶,出现了水管锅炉。锅炉受热面是锅壳外的水管,取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制,有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒,或称为汽包。初期的水管锅炉只用直水管,直水管锅炉的压力和容量都受到限制。
? ? 二十世纪初期,汽轮机开始发展,它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。直水管锅炉已不能满足要求。随着制造工艺和水处理技术的发展,出现了弯水管式锅炉。开始是采用多锅筒式。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽、水分离元件的改进,锅筒数目逐渐减少,既节约了金属,又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
? ? 以前的火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉都属于自然循环锅炉,水汽在上升、下降管路中因受热情况不同,造成密度差而产生自然流动。在发展自然循环锅炉的同时,从30年代开始应用直流锅炉,40年代开始应用辅助循环锅炉。
? ? 辅助循环锅炉又称强制循环锅炉,它是在自然循环锅炉的基础上发展起来的。在下降管系统内加装循环泵,以加强蒸发受热面的水循环。直流锅炉中没有锅筒,给水由给水泵送入省煤器,经水冷壁和过热器等蒸发受热面,变成过热蒸汽送往汽轮机,各部分流动阻力全由给水泵来克服。
? ? 第二次世界大战以后,这两种型式的锅炉得到较快发展,因为当时发电机组要求高温高压和大容量。发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒,可以采用小直径管子作受热面,可以比较自由地布置受热面。随着自动控制和水处理技术的进步,它们渐趋成熟。在超临界压力时,直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉,70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组。后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉。
? ? 在锅炉的发展过程中,燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响。因此,不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点,而且还要提高燃烧效率以节约能源。此外,炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)
? ? 早年的锅壳锅炉采用固定炉排,多燃用优质煤和木柴,加煤和除渣均用手工操作。直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排,其中链条炉排得到了广泛的应用。炉排下送风从不分段的“统仓风”发展成分段送风。
? ? 早期炉膛低矮,燃烧效率低。后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用,将炉膛造高,并采用炉拱和二次风,从而提高了燃烧效率。
? ? 发电机组功率超过6兆瓦时,以上这些层燃炉的炉排尺寸太大,结构复杂,不易布置,所以20年代开始使用室燃炉,室燃炉燃烧煤粉和油。煤由磨煤机磨成煤粉后用燃烧器喷入炉膛燃烧,发电机组的容量遂不再受燃烧设备的限制。自第二次世界大战初起,电站锅炉几乎全部采用室燃炉。
? ? 早年制造的煤粉炉采用了U形火焰。燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降,再转弯上升。后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器,火焰在炉膛中形成L形火炬。随着锅炉容量增大,旋流式燃烧器的数目也开始增加,可以布置在两侧墙,也可以布置在前后墙。1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器。
? ? 第二次世界大战后,石油价廉,许多国家开始广泛采用燃油锅炉。燃油锅炉的自动化程度容易提高。70年代石油提价后,许多国家又重新转向利用煤炭资源。这时电站锅炉的容量也越来越大,要求燃烧设备不仅能燃烧完全,着火稳定,运行可靠,低负荷性能好,还必须减少排烟中的污染物质。
? ? 在燃煤(特别是燃褐煤)的电站锅炉中采用分级燃烧或低温燃烧技术,即延迟煤粉与空气的混合或在空气中掺烟气以减慢燃烧,或把燃烧器分散开来抑制炉温,不但可抑制氮氧化物生成,还能减少结渣。沸腾燃烧方式属于一种低温燃烧,除可燃用灰分十分高的固体燃料外,还可在沸腾床中掺入石灰石用以脱硫。
二、锅炉的工作
? ? 锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标,包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等。
? ? 锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下,单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下,单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。
? ? 蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度,通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器,即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给水温度是指省煤器的进水温度,无省煤器时即指锅筒进水温度。
? ? 锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉;锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉,其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉;按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉;按燃烧方式,锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。
? ? 在水汽系统方面,给水在加热器中加热到一定温度后,经给水管道进入省煤器,进一步加热以后送入锅筒,与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中,由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器,继续吸热成为450℃的过热蒸汽,然后送往汽轮机。
? ? 在燃烧和烟风系统方面,送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。在磨煤机中被磨成一定细度的煤粉,由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入炉膛。燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧,放出大量热量。燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后,再经过除尘装置,除去其中的飞灰,最后由引风机送往烟囱排向大气。
三、锅炉的结构
? ? 锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。
? ? 炉膛又称燃烧室,是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上,进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉,又称火床炉;将液体、气体或磨成粉状的固体燃料,喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉,又称火室炉;空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧,并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉,又称流化床炉;利用空气流使煤粒高速旋转,并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。
? ? 炉膛的横截面一般为正方形或矩形。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气,所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管,它既保护炉墙不致烧坏,又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。
? ? 炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃用特性差别较大的燃料时锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。
? ? 锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中,接受省煤器来的给水、联接循环回路,并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒简体由优质厚钢板制成,是锅炉中最重的部件之一。
? ? 锅筒的主要功能是储水,进行汽水分离,在运行中排除锅水中的盐水和泥渣,避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。
? ? 锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来,并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件;中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外,还用百页窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。
? ? 为了考核性能和改进设计,锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡,从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅炉房的实际效益时,不仅要看锅炉热效率,还要计及锅炉辅机所消耗的能量。
? ? 单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时,按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧,实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失,但排烟热损失会增大,还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此应设法改进燃烧技术,争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。
? ? 锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质,未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。
? ? 烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离,在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。湿式和文氏—水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰,除尘效率很高还能吸收气态污染物。
? ? 二十世纪50年代以来,人们努力发展灰渣综合利用,化害为利。如用灰渣制造水泥、砖和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又从粉煤灰中提取空心微珠,作为耐火保温等材料。
? ? 锅炉未来的发展将进一步提高锅炉和电站热效率;降低锅炉和电站的单位功率的设备造价;提高锅炉机组的运行灵活性和自动化水平;发展更多锅炉品种以适应不同的燃料;提高锅炉机组及其辅助设备的运行可靠性;减少对环境的污染。
四、锅炉的分类:
可以从不同角度出发对锅炉进行分类:
1、按烟气在锅炉流动的状况分:水管锅炉、锅壳锅炉(火管锅炉)、水火管组合式锅炉
2、按锅筒放置的方式分:立式锅炉、卧式锅炉
3、按用途分:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉
4、按介质分:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉
5、按安装方式分:快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉
6、按燃料分:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉
7、按水循环分:自然循环、强制循环、混合循环
8、按压力分:常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉
9、按锅炉数量分:单锅筒锅炉、双锅筒锅炉
10、按燃烧定在锅炉内部或外部分:内燃式锅炉、外燃式锅炉
11、按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
12、按制造级别分类:A级、B级、C级、D级、E级(按制造锅炉的压力分)
五、锅炉的燃烧设备
锅炉的燃烧方式有三种形式:层燃(火床燃烧)、室燃(悬浮燃烧)、沸腾燃烧。各种燃烧方式有其相应的燃烧设备。固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃式,适用于燃烧固体燃料。煤粉锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等属于室燃式,适用于粉状固体燃料,液体燃料和气体燃料。鼓泡流化床、循环流化床属于沸腾燃烧方式,适用于燃烧颗粒状固体燃料。抛煤机链条炉排,兼有层燃和室燃的燃烧方式,属于混合燃烧方式。
1、 固定炉排:一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备,分两种单层炉排和双层炉排A单层炉排用铸铁制造,有板状和条状B双层炉排,内有上下两层炉排,上炉排由水冷却管组成的固定炉排,下炉排为普通铸铁的固定炉排。上炉排以上空间为风室,下炉排以下为灰坑,两层炉排之间为燃烧室。
2、 链条炉排:一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高(加煤、清渣、除灰等均有机械完成),制造工艺成熟,运行稳定可靠,人工拨火能使燃料燃烧的更充分,燃烧率也较高,适用于大、中、小型工业锅炉。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架,炉排片嵌于支架横梁的槽内,当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式链条炉排适用于额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。
3、 往复炉排:一种利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧设备。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排A倾斜往复炉排为倾斜阶梯型,炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。B水平往复炉排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成,炉排片相互搭接。
4、 振动炉排:一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封装置、激振器电机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点等部件组成。具有结构简单,制造容易,重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优点在工业锅炉应用过。
5、 抛煤机: 按抛煤方式,抛煤机可分为风力抛煤机,机械抛煤机和机械-风力抛煤机三种。机械抛煤机兼有机械抛煤机和风力抛煤机的功能,它有两个主要部件构成:给煤部件和抛煤部件。
6、 沸腾燃烧流化床:一种介于固定床和悬浮床之间的气固两相床层。流化床根据不同的流化速度划分为鼓泡床、湍流床和快速床。A鼓泡流化床结构由给煤装置、布风装置、风室、灰渣溢流口、沸腾层、悬浮段等。特点对煤种适应行强、能强化转热,节省钢材,便于灰渣的综合利用,对环境污染较煤粉炉轻,锅炉本体结构简单。B循环流化床是新一代高效,低污染洁净煤燃烧技术。其特点是在于燃料及脱硫剂在流化床状态下经过多次循环,反复的进行低温燃烧和脱硫反应。C循环流化床和鼓泡流化床燃烧过程中最主要的区别在于1、循环流化床沸腾层内流化速度很高一般为3~10m/s最高可达10m/s,鼓泡流化床锅炉的流化速度为1~3m/s。
7、 煤粉锅炉的燃烧设备:煤先经磨煤设备,然后喷入炉膛内燃烧,整个燃烧过程是在炉膛内呈悬浮状进行,这种锅炉称为煤粉炉。其特点能改善与空气的混合,加快点火盒和燃烧,煤种适用性广,适应于大中型锅炉。煤粉锅炉的燃烧设备有煤粉设备、制粉系统和煤粉燃烧器。
8、 燃油燃烧器:有喷油嘴和调风器组成;是将燃料油雾化,并于空气强烈混合后送入炉膛,使油气混合物在炉膛内呈悬浮状态的一种燃烧设备。燃油燃烧器是燃油锅炉的关键设备,按使用燃料种类可分轻质油燃烧器和重质油燃烧器,重油黏度大,在重油燃烧器内一般设置预热器。工业燃油锅炉大多配置轻质油燃烧器。
9、燃气燃烧器:它是燃气锅炉的最主要的燃烧设备。燃气燃烧器有扩散式燃烧器、大气式燃烧器和完全预混式燃烧器。
❻ 锅炉烟管为什么先胀后焊
这是工艺的要求,而且在在胀接时管口处要求有一个小角度的搬边,只所以采用这个方法主要是它消除了管与容器(如汽包)壁间的间隙。这个间隙存在,在管子工作时发生抖动所产生的应力,会集中在管子焊口的热影响区上,在这种意义上说增加了焊口的强度,另一个它起到一个焊前管子与孔之间的定位作用,
只于管板反变形的方法视情况而定,如间断焊,既不采用连续焊,焊一段停下来击打刚焊过的焊口消除应力,还有预热等等,
❼ 锅炉胀接
一种连接方式,把小的圆筒形物件套在大的物件内圆面上,然后用专用器械扩张小圆筒内壁使之与大的物件内壁紧密结合达到紧固密封的目的,锅炉胀接时先把管板内壁和烟管两头外壁清理干净,并在管板外留3毫米左右,然后用胀管器扩张烟管口靠管板内壁外口并严密注意胀接外径(喇叭口外径)的偏差32-42毫米的管子不超过正负0.45毫米,51-108的不超过正负1毫米凡在偏差范围内均是合格的管子
❽ 胀管器的工作原理是什么
胀杆器锥度。一, 胀珠锥度, 翻边胀珠锥度壳体上开有三个胀珠 孔, 以便使胀珠通过珠孔与管内壁接触, 珠孔中心线与壳体母线成一。交角, 从而保证 胀珠中心线与胀杆中心线的交角成口’ 角称推进角三孔以。均布翻边胀珠推 进角可取值为零 合理的胀接工艺是, 首先使用固定胀管器胀接, 使管子与管孔之问消除问隙, 达到竹子与 管孔壁的初步固定密封, 等到所有管子与联箱管板都固定胀接后, 第二步才是用翻边胀竹器统 一翻边胀接。 翻边胀管是胀接工艺中的关键环节, 通过翻边胀管, 使管子与联箱、管板的联接达列工艺 规程中所规定的胀管率, 从而保证管子与管板胀接处的密封 胀管率是表示胀接后管子塑性变形和管板弹性变形程度的技术指标七板山于弹性变形 产生指向管孔中心的径向压缩应力。, 便紧紧箍住已扩张的管子外壁, 使管子与孔壁之形成 严密而强固的连接, 进而达到密封和抗拉脱的目的。若管孔壁弹性变形过小, 则工狠管不足会有 渗漏的可能, 此时, 可以按规程再进行一次到二次的补胀。如果管孔壁受到过大的径向力而产 生较大范围的塑性变形, 则其弹性恢复力反而变差, 从而减弱两者之问的紧固力, 胀接处的密 封性能反而下降, 即所谓“ 过胀” 。过胀的胀口在水压试验中会出现渗水、漏水等诸多问题此种 情况下不能采用继续补胀的办法来消除渗漏, 否则只会导致更严重的“ 过胀” 因此翻边服竹 时控制胀管率是十分重要的 掌握好胀管率的措施是控制翻边胀管时胀杆的轴向推进量。在中低压设击组装中一般通 过统一控制翻边胀管器伸出管孔壁一段距离, 即“ 装置距离”来保证。当翻边胀廿器完全推进至 管中, 达到相对于管子中心线翻边成时, 胀杆也向管中推进了一个大于装丝距离的轴向进 量由于胀杆是圆锥体, 胀杆的轴向推进, 提供了一定的胀珠径向位移量, 通过胀珠对针壁滚 轧, 达到管与孔壁的强固联接为了保证良好的翻边质量, 管端应进行℃ 。℃的退火处 理暗红色, 退火长度一般为, 取出后插入干砂中缓慢冷却 控制装置距离量值近似地反映了胀管率在公称压力尸, 的高压设备组装时, 胀管率必须由掌握胀杆的轴向进量来精确控制, 控制量由技术规程组定。运