锅壳式锅炉.pdf

。锅壳锅炉也称为火管锅炉或烟管锅炉,这是因为燃烧产物在炉管内通过,将热量传给炉管外的锅水。在锅壳锅炉内有几种不同的烟管布置,包括回程数量,从炉膛来的热量在排放前被有效利用。。,热烟气在衬有耐火材料的转向室回转方向,转向室外侧是炉板。。转向室完全在锅炉内部。这样增加了传热面积,而且在转向室的墙面炉水被来自炉膛更高温度的烟气加热。必须注意的是在高温烟气进入转向室之前,对普通钢制锅炉必须被冷却到至少420℃,对合金钢制锅炉必须被冷却到470℃。超过这个温度将造成管板的过热和开裂。当考虑使用不同的燃料时,这必须引起锅炉设计师的注意。下面来详细看看几种不同形式的锅炉。兰开夏锅炉Sir William Fairbairn于1844年在Trevithick’s的单烟道 Cornish 锅炉的基础上开发了兰开夏锅炉,。尽管仅有少量还在运行,它们曾大量使用,但被高度发展的高效的现代锅炉所取代。兰开夏锅炉有一个巨大的钢制壳体,通常有5~9m长,有两个大口径的炉管贯穿而过称为烟道。每个炉管都部分作成波纹管以补偿锅炉变热时的膨胀,并防止受压损坏。一个炉膛安装锅炉前端通向每个烟道的进口。通常,炉膛烧煤,人工或自动加煤。从炉膛来的热的燃烧气态产物通过大口径波纹管烟道。高温烟气的热量通过烟道传递给烟道周围的水。锅炉用砖砌底座,在锅炉下方砌成通道输送从烟道来的热烟气,并通过锅壳底部传送热量,然后向后沿着锅炉两侧通到烟囱排放。两侧烟道在锅炉后面会合进入烟囱。这些回程用于在热烟气排放到大气前从中吸收最大限度的能量。后来,增加了省煤器以提高效率。在第三回程后烟气流经省煤器进入烟囱。省煤器加热给水使得热效率进一步提高。 锅壳锅炉-湿背和干背结构(a)(b)蒸汽空间水第二回程烟管烟气水干背转向室第一回程(炉膛烟管)蒸汽空间水第二回程烟管烟气水湿背转向室第一回程(炉膛烟管) 兰开夏锅炉的尺寸范围容量小型大型尺寸 x 2米直径 9米长 x 3米直径蒸发量 1 500 kg/h 6 500 kg/h压力最高至12 bar g 最高至12 bar g 兰开夏锅炉的缺点之一是锅炉的反复加热和冷却,导致膨胀和收缩,致使砖砌的底座和烟道开裂。造成空气的渗入,扰乱炉膛气流。现在要制造这种锅炉将非常昂贵,因为需要使用大量的材料和劳动力来建造砖砌的底座。 兰开夏锅炉安全阀水位报警入孔防发泡管蒸汽截止阀锅炉供给底排污给煤内部烟道蒸汽空间水水这种锅炉很大的尺寸和水容积,有很多重要的优点:可容易地承担突然增加的大量蒸汽负荷,因为锅炉压力的下降可从炉内储存的饱和水中释放出大量的闪蒸蒸汽。这种锅炉可能是人工加煤,因此对锅炉压力下降和增加燃料的需求的反应较慢。大容量的水意味着即使蒸发量大幅变化,水位的变化率也相对较慢。水位由人工控制,操作人员可反复启动蒸汽动力给水泵,或调节给水阀来维持要求的水位。低水位报警是简单的浮球装置,当到达预先设定的水位时开启一个蒸汽门。很大的水表面关系到蒸发量,意味着蒸汽离开水表面(表示为kg/m2)的速率低。这个低速意味着即使炉水含有高浓度的溶解固形物(TDS),蒸汽和炉水也能够分离,从而提供干蒸汽到设备。当控制系统、材料和制造技术变得更成熟,可靠以及为了有效节约成本,锅炉设备的设计改变了。经济锅炉(两回程, 干背),仅为兰开夏锅炉尺寸的一半,并且热效率更高。一个圆柱形外壳容纳2个大口径波纹炉胆作为主燃烧室。热烟气从炉胆出来到锅炉后部一个砖砌的转向室(干背),进入布置在炉胆上方的小口径烟管。这些小口径烟管具有很大的水加热表面。烟气流通到锅炉前部进入烟囱。 两回程, 干背锅炉的尺寸范围容量小型大型尺寸3米长 x x 4米直径蒸发量1000 kg/h 15000 kg/h压力最高至17 bar g 最高至17 bar (三回程, 湿背)经济锅炉的进一步发展产生了三回程湿背锅炉,它是标准的现代锅炉。().这种设计使用了先进的材料和制造工艺:采用薄壁金属管可布置更多的烟管,改进