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聯係人:劉經理(13213333588)

鍋爐工作原理(二)
發表時間:2025年03月04日 文章來源:本站原創  瀏覽次數:

鍋爐本體:爐膛、燃(rán)燒器、水(shuǐ)冷壁、過熱器、省煤器、再熱器、空氣預熱器以及鋼架爐壁。

水冷(lěng)壁:吸收爐膛輻射熱,汽化水。

過熱器:飽和蒸汽(qì)加熱到過熱蒸汽。

再熱器:將透平中低溫蒸汽加熱,以提(tí)高做(zuò)功能力。

省煤器:把低溫給水加熱成溫度較高的水。

空氣預熱器:預熱空氣,利用低溫煙氣加(jiā)熱進入鍋爐的空氣,提高其溫度。

爐牆:減少鍋爐散熱損失,起保(bǎo)護作用。

燃燒(shāo)器:使燃料合理(lǐ)燃燒。

輔助裝置:

磨煤裝置:磨煤機、排(pái)粉機、粗(cū)粉及細粉分離器。

送風裝置(zhì):送風(fēng)機、風道、送風機將空氣通過空氣預(yù)熱器(qì)送往爐子中(zhōng)。

引(yǐn)風裝置(zhì):引風機、煙囪(cōng),將爐子中排出(chū)的煙氣送入大氣中(zhōng)。

給水裝置:給水泵、給水管道、水處理設備(bèi)。

燃料供應裝置:將燃料由儲煤場送到鍋爐房。

除灰裝置:從鍋爐中除去(qù)灰渣並送出電廠(chǎng)。

除塵裝置:出去鍋爐煙氣中的飛灰,改(gǎi)善環境衛生。

自動控製與儀表,包括熱工測量儀表(biǎo)及自動之控製設備。

爐膛(táng)設計

爐膛設(shè)計需要充分考慮使用燃料的特性(xìng)。每台鍋(guō)爐(lú)應盡量燃用原設計的燃料(liào)。燃用特性差別較大(dà)的(de)燃料時鍋爐運行的經濟性和性都可能降低。

鍋筒

是自然循環和多次強製循環鍋爐中,接受省煤器來的給水、聯接循環(huán)回路,並向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋(guō)筒簡體由*質厚鋼板(bǎn)製成,是鍋爐中(zhōng)*重要的部件之一。

鍋筒主要功能:鍋筒的主要功(gōng)能是儲(chǔ)水,進行汽水分離,在運行中排除鍋水中(zhōng)的鹽水(shuǐ)和泥(ní)渣,避免(miǎn)含(hán)有高濃度(dù)鹽分和雜質(zhì)的鍋(guō)水隨蒸汽進入過熱器和汽輪機中。

鍋筒內部裝置:包(bāo)括汽水分(fèn)離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排汙(wū)和加藥設備等。其中汽水分離裝(zhuāng)置(zhì)的作用是將從水冷壁來的飽(bǎo)和蒸汽與水分離開來,並盡量減少蒸汽中攜帶的(de)細(xì)小水滴。中、低壓鍋爐常用擋(dǎng)板和縫隙(xì)擋板作為粗分離元件;中壓以上(shàng)的鍋爐除廣泛采用多種型式的(de)旋風分離器進行粗(cū)分離外,還用百頁(yè)窗、鋼絲網或均汽板等進(jìn)行進一步分離。鍋筒上還裝有水位(wèi)表、安*閥等監測和保護(hù)設施。

設計考(kǎo)慮

為了考核(hé)性能和改進設計(jì),鍋爐常(cháng)要經過熱平衡試驗。直(zhí)接從有效利用能量來計算鍋爐熱(rè)效率的方法叫正平(píng)衡,從各種熱(rè)損失來反算效率的方法叫(jiào)反平衡。考慮鍋爐房(fáng)的實際效益時,不僅要(yào)看鍋爐熱效(xiào)率,還(hái)要計及鍋爐(lú)輔機所消耗的能量。

單位質量或(huò)單位容積(jī)的燃料完*燃燒時(shí),按化學反應計算出的(de)空氣需求量稱為理論空氣量。為了使(shǐ)燃(rán)料(liào)在爐膛內有更多(duō)的機會與氧(yǎng)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(suī)然多送入空氣可以減少不完*燃燒熱損失,但排煙熱(rè)損失會增大,還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成(chéng)。因此應(yīng)設法改進燃燒技術,爭取以盡量小的過(guò)量空氣係數使爐膛內燃燒完*。



1、整體布置

鍋爐采用傳(chuán)統的型(xíng)布置(zhì)四角切圓(yuán)燃燒。爐膛(táng)采用全焊膜式水(shuǐ)冷壁(bì),爐膛寬19558mm,深16940mm,爐頂管標高74100mm,鍋筒中心線標高75100mm。爐(lú)頂采用(yòng)全密封(fēng)結構,並設(shè)有(yǒu)大罩殼。上(shàng)部爐膛采用引進型控製循環鍋爐的傳統布置方(fāng)式,即(jí)布置了過熱器分隔屏和後屏,牆式再(zài)熱(rè)器布置在前牆和(hé)兩側牆前(qián)部。在折焰(yàn)角上部和水平煙道按煙氣流程依次布置了屏式再熱器、末級再熱器和末級過熱器。後煙井內布置有低溫過熱器和省煤器。

     鍋爐尾部布置(zhì)2台三分倉(cāng)轉子回轉式空氣預熱器,轉子(zǐ)內徑12.24米。

2、燃(rán)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(fèi)騰燃燒。各種燃燒方式(shì)有其相應的燃燒設備。固定(dìng)爐排、鏈條爐排、往複爐排、振動爐排等屬於層燃式,適用於燃燒固體燃料(liào)。

1、固定爐排:一種*古老、結(jié)構簡單(dān)的層燃燃燒的設備,分兩種單層爐排和(hé)雙層爐排(pái)A單層(céng)爐排用鑄鐵製造,有板狀(zhuàng)和條狀B雙層爐排,內有上下兩層(céng)爐排,上爐排由水冷(lěng)卻管(guǎn)組成的固(gù)定爐排(pái),下爐排為普通鑄鐵的固定爐排。上(shàng)爐(lú)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(yǒu)機械完成),製造工藝成熟,運行穩定,人工撥火能(néng)使燃料燃燒的更充分,燃燒率也較高,適用於大、中、小型工業(yè)鍋爐。國產(chǎn)鏈條爐排按結構可分鏈帶(dài)式、橫梁式和鱗片(piàn)式鏈(liàn)條爐排。A鏈帶式鏈條爐排屬於輕型(xíng)結構適用於額定蒸發量小於10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應(yīng)容(róng)量的燃(rán)燒(shāo)鍋爐。B橫(héng)梁式(shì)鏈條爐排(pái)是(shì)用剛性很(hěn)強的橫梁作支架,爐排片(piàn)嵌於(yú)支架橫梁的槽內,當主動軸上(shàng)的鏈輪(lún)帶動鏈條轉動時橫梁及其上的整(zhěng)付爐排隨之移動(dòng)。C鱗式鏈條爐排適用於額定蒸發量大於10t/Hd的蒸汽鍋(guō)爐(lú)或相應容量的燃燒鍋爐(lú)。

3、往(wǎng)複爐排:一種利用爐排往複運動來實現給煤、除渣、撥火機械化的燃燒設備。往複爐排爐(lú)排按布置方式可分傾斜往複爐排和水平往複爐排(pái)A傾斜往複(fù)爐排為傾斜(xié)階梯型,爐(lú)排(pái)有相間布置的活動爐排片和固定爐排片組成。B水平往複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(lú)排:一種由偏心塊激振器、橫梁、爐排片、拉(lā)杆、彈簧板、後密封裝置、激振器電機、地腳螺釘、減(jiǎn)震橡皮墊、下框架、前密封裝置。測梁、固定(dìng)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(shǎo)、設備投資省、燃(rán)燒條件好、爐排(pái)麵積負荷高、煤種適(shì)應能力強優點在(zài)工業鍋爐應用過。

鍋爐采用(yòng)HP中速磨煤機(jī)冷一(yī)次風機正壓(yā)直吹式製粉係統,共配置(zhì)6台(tái)HP963型碗式中(zhōng)速磨,每台磨煤(méi)機出口用4根煤粉管道接至同一層四角布置的煤粉噴嘴。燃燒器共設置6層(céng)煤(méi)粉噴嘴,鍋爐MCR和ECR負荷(hé)時投運5層,另一層(céng)備用。燃燒(shāo)器(qì)的一、二次風呈間隔布置,頂部設有0FA(燃燼風)。每組燃燒器的二次(cì)風(fēng)擋板均由電動執行器單獨操作。為滿足鍋爐汽溫調節的需要,燃燒器噴嘴采用擺動結構,除0FA層噴嘴單(dān)獨擺動(dòng)外,其餘噴嘴由內(nèi)外連杆組成一個擺動係統,由一台電動執行器集(jí)中驅動作(zuò)上下擺動。這些電動執行器均采用進口的直行程(chéng)結構。在燃(rán)燒器二次風室中配置了3層共12支重油槍,采用外(wài)混(hún)式蒸汽霧化方式。燃燒器的水冷(lěng)套與燃燒器在出廠前由工廠進行組裝。  

     煤粉噴嘴采(cǎi)用了300MW鍋爐已經(jīng)成熟的具有濃、淡分離功能(néng)的WR結構,它不僅提高了(le)單隻噴嘴的穩燃能力(lì),而且也是抑(yì)製(zhì)氧化氮形成的有效措(cuò)施之一。在一次風噴嘴周圍(wéi)設置周界風,不僅能有效地冷卻一次風噴嘴,還能(néng)改善煤種(zhǒng)適(shì)應性。

3、給水和(hé)水循環(huán)係統

3.1給水係統

鍋(guō)爐給水經由止回閥和截止(zhǐ)閥(fá)進(jìn)入省煤器進口集箱,流(liú)經省(shěng)煤器(qì)蛇形管束後進入省煤器中間集箱,再經省煤器懸吊管(懸吊低溫過熱器)進入省煤器出口集箱,再由連接管(guǎn)分成3路從鍋筒(tǒng)底部(bù)引入水側。 

3.2水循(xún)環係統(tǒng)

鍋筒、下降管、爐水循環泵、下水包、水冷(lěng)壁(bì)、水冷(lěng)壁上集箱引出管等部件組成水循(xún)環係統。

鍋(guō)筒下部的(de)水通過6根φ406的下降管接至匯合集箱,再(zài)由(yóu)匯合集箱引出3根吸入管,分別(bié)與(yǔ)3台爐水(shuǐ)循環泵連接,循環泵將水(shuǐ)通過泵的(de)排水(shuǐ)管輸(shū)入下部環形水包,下水包內每根(gēn)水冷壁管進口裝有節流孔板,使管內的流(liú)量與(yǔ)它的吸熱相匹配。

水冷壁采用的φ51m內螺紋管和光管,節距為63.5mm的膜式結構。爐膛水冷壁管除冷灰鬥和(hé)牆式再(zài)熱器後麵外,**采用內螺紋管,以水循環安*,預防DNB的(de)發生。 

3台爐水循環泵,投運2台可帶MCR負荷,1台備用。投運1台泵時可帶60%MCR負荷(hé)。

4、鍋筒及內部設備(bèi)

鍋筒(tǒng)筒身用鋼板卷製(zhì)而成,內徑為φ1743mm,簡(jiǎn)身直段長26216mm,等厚壁厚203mm,兩端采用球形封頭,筒身和封頭材料均采(cǎi)用SA299碳鋼材料。鍋筒內部采用環(huán)形內夾套結構,汽水混合物由鍋筒(tǒng)上部引入自上而下流動,使鍋筒上、下(xià)部得到均勻加(jiā)熱,可有效地減小(xiǎo)上、下壁溫差,加(jiā)快(kuài)啟、停速(sù)度。鍋筒內裝有110隻(zhī)直徑為φ254的渦流式分離器和148隻波形(xíng)板幹燥器,還設有連續(xù)排汙管,給水分配管及(jí)水位取樣裝置等。 

5、過熱器

過(guò)熱器按蒸汽流程由爐頂包覆過熱(rè)器、低溫過熱器、分(fèn)隔屏、後屏(píng)過熱器和末級過熱器組成。

爐頂及包牆管由光管加扁(biǎn)鋼焊(hàn)接成膜式壁結構。

     低(dī)溫過熱器布(bù)置在尾部煙道內由水平和立式兩部分組成(chéng),管徑φ57mm。

     分隔屏位於上爐膛前部,沿爐(lú)寬(kuān)方向布置6大片,每(měi)片由6個小屏組成,管徑(jìng) φ57mm。

     後屏過熱器布置在分(fèn)隔屏後麵,沿(yán)爐寬(kuān)方向布置25片,管(guǎn)徑φ57mm/φ60mm。

     末級過(guò)熱器位於水平煙道的後(hòu)部(bù),沿爐寬方向布置(zhì)l02片,管徑的(de)φ57mm。

     各級過熱器之間采用大口徑管(guǎn)連接,左右兩側的連接管道(dào)采取平行布置(zhì),以減少汽溫偏差。

6、再熱器

再熱器按蒸汽流程由牆式再熱器(qì)、屏式再熱器和末級再熱器(qì)組成。

牆式再熱器布置在上部爐膛前牆和兩側牆前部,管徑φ60mm。

     屏式再熱器位於(yú)爐膛折(shé)焰(yàn)角上方,後(hòu)屏過熱器之後,沿爐寬布置有50片,管徑(jìng)φ63mm。

     末級(jí)再(zài)熱器位(wèi)於水平煙(yān)道前部,屏式再熱器後麵,共76片,管徑的φ63mm。

     屏式再熱器(qì)和末級再熱器之間用大口徑管道連接並左右交叉一次。 

7、蒸汽(qì)溫度調節

7.1過熱蒸汽溫(wēn)度調(diào)節

在(zài)過熱器係統(tǒng)中,采用二級噴水減溫。第*級布置在低溫過熱器至分隔屏之間的管道上,作汽溫主調(diào)和保護分隔屏。*二級布置在後屏(píng)過熱器至末級過熱器之間的連接管道上,作汽溫細調。每級減溫均設左右2隻減溫器,左、右噴水調節閥單獨控製,可方使兩側汽溫的(de)調整,減小左右兩側汽溫偏差。  

     過熱器噴水減溫器采用多孔笛形(xíng)管的結構。

7.2再熱蒸汽溫度調節

再熱(rè)蒸(zhēng)汽溫度主要采用燃燒器噴(pēn)嘴擺動角度,控製爐膛出(chū)口溫(wēn)度來實現調溫。

當負荷較低時還可改變(biàn)過剩空(kōng)氣量來進行調溫。此外(wài),在再熱器進口還設有2隻事故噴水減溫器(qì),*大設計噴水量為再熱器流量的5%(MCR)。

8、省煤器 

省煤器布置在(zài)後煙井低溫過(guò)熱器下麵(miàn),分成上、下兩組,管徑φ51mm。順(shùn)列布置。省煤器(qì)蛇形管(guǎn)組(zǔ)出口設有3隻(zhī)中間集箱,從集箱上引出3排用來懸吊低溫過熱(rè)器的省煤(méi)器懸(xuán)吊管。

     在省煤器進口前後牆包覆管上(shàng)裝設有煙氣阻流板,以預防形成(chéng)煙氣走廊造成局部磨損,還增加了管子壁厚和將煙氣平均流速控製在10m/s以下,大大提(tí)高了省煤器的抗磨能力。

     為預防鍋爐尾(wěi)部振動,在省煤器區域沿爐寬設置了4道防振隔板。

9、空氣預熱器(qì)

采用上海鍋爐廠有限公司設計製造的兩台三分倉(cāng)轉子回轉式空氣預熱器,型號為32VI(T)50°-1828,一、二次風(fēng)分隔布置,一次(cì)風開度為50°,轉子(zǐ)反轉。  

     轉子直徑12.24米,受熱麵高度為1828mm,轉子采用模塊結構,傳熱元件為籃子(zǐ)結構,以便檢修和調換。

     轉子傳(chuán)動裝置設主傳動(dòng),輔助傳動和手動盤車裝置。

     每台空氣(qì)預熱器配置一台伸縮式吹灰器,在預熱器(qì)煙氣側冷熱端配備有一根(gēn)固定式水衝洗管和滅火管,還配(pèi)有紅外線探(tàn)測裝置。

10、出渣設備

鍋爐出渣設備有水力出渣和機(jī)械出渣兩種。可按用戶要(yào)求選用。對於水(shuǐ)源豐富的(de)地區推薦水力出(chū)渣(zhā)方式(shì)(水封式除(chú)渣裝置)。水(shuǐ)封式除渣裝置排渣間隔為(wéi)8小時一次,機(jī)械出渣(zhā)裝置為連(lián)續排(pái)渣。吳(wú)涇工程采用水(shuǐ)封式除渣裝置。

11、鍋爐構架

鍋爐(lú)構架采用*立式鋼結構,受力構件(jiàn)采用強度高螺栓連接,螺栓直徑(jìng)為M22。整個構(gòu)架分7個安裝層(céng),主要包括(kuò):垂直支撐、水平支撐、爐頂支吊平麵、平台、扶(fú)梯、大層頂等組件。

     鍋(guō)爐鋼架共有8根單(dān)腹板主梁,其中*大主梁長度25700mm,高度4000mm,寬度1300mm,重量90t。鋼柱采用H型鋼柱。

     平台采(cǎi)用鍍鋅柵格,扶梯傾角小於45°


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