四种锅炉的示意图
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蒸汽锅炉的工作原理示意图(详解)蒸汽锅炉的工作原理示意图(详解)卧式蒸汽锅炉原理图蒸汽锅炉工作原理,加热设备(燃烧器)释放热量,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。
通俗来讲,蒸汽锅炉是吸收燃料燃烧的热能而使水变成一定参数(如压力、温度等)的蒸汽的设备。
锅炉分为锅和炉两部分,锅是用来装水的金属容器,炉是燃料燃烧的部分,锅内的水吸收炉内燃料燃烧的热量而转变为蒸汽,基本原理与烧开水差不多,锅相当于水壶,炉相当于灶。
立式蒸汽锅炉原理图锅炉的工作原理锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。
锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行,水进入锅炉以后,在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水,使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽,被引出应用。
在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,最后由烟囱排出。
蒸汽锅炉的分类:一、按燃料分为:1、燃煤锅炉,2、燃油锅炉,3、燃气锅炉,4、电加热锅炉,5、原子能锅炉,6、余热锅炉等等,其中前4种最多,最常见,燃煤锅炉的运行成本最低,但是占地面积大,环境污染大,要求的操作人员多;燃油燃气锅炉自动化程度较高,运行成本比燃煤要高,占地面积较小,要求操作人员较少;电加热锅炉我没操作过,但是应该运行成本是最高的,但是锅炉占地面积小,环保最好;其他的锅炉就不介绍了,因为本人不懂。
第八节典型锅炉的结构介绍锅炉按锅筒位置可分立式和卧式两类,立式锅炉最大的优点是占地面积小。
下面分别选取几种典型结构的锅炉进行介绍和分析。
一、锅壳式锅炉(一)立式锅壳式锅炉立式锅壳锅炉受到高度、受热面积等因素的限制,一般额定蒸发量小于2t/h。
1.立式无管锅炉的代表——富尔顿锅炉美国富尔顿(Fulton)锅炉是一种没有水管和烟管的锅炉,其受热面为套筒式设计(见图1—7)。
内筒(炉胆)为辐射受热面,外筒为对流受热面,内外筒两端之间用环形平封头围封形成汽水空间,为增大传热系数提高热效率,外筒上还焊有肋片。
这种锅炉采用自行研制的专用燃烧器,燃烧器位于锅炉顶部,其切向风速大而轴向风速小,第一回程是燃烧的高温烟气在炉膛内强烈旋转并由上而下流至锅炉底部;第二回程是烟气折返从外筒与保温层之间的通道向上流动,冲刷带肋片的外筒,最后烟气通过上部出口流向烟囱。
为了延长燃烧烟气在炉膛内的滞留时间,提高火焰充满度,炉膛内还设有环形火焰滞留器,使燃烧更充分。
图1—7 富尔顿锅炉1—鼓风机2—水位表3—水空间4—保温层5—肋片6—锅炉外壳7—蒸汽出口8—蒸汽空间9—燃烧器10—火焰滞留器11—进水口12—排污口13—烟气通道14—燃烧室15—支撑圈16—手孔17—外筒18—外包这种锅炉的优点是对水质要求较低,水处理成本低;结构简单,制造方便;水容量相对其他立式锅炉大,适应较大幅度的负荷变化;采用自然循环,泵用电省;燃烧器置于锅炉顶部,维护较方便。
缺点是排烟温度稍高,效率略低。
2.两种改进型的立式锅壳锅炉(1)图1—8所示的是有烟管的立式锅壳锅炉,与富尔顿锅炉相比即增加了内外筒下部的烟管,主要目的是增大受热面,提高热效率。
但这种锅炉的燃烧烟气不设计为旋转流动。
(2)外筒带螺旋式肋片的立式锅壳锅炉,富尔顿锅炉外筒带的是直肋片,改为螺旋式肋片是希望增加第二回程烟气流程以利传热。
3.立式烟管锅炉这种锅炉由锅筒、炉胆、上下管板、烟(火)管等组成,如图1—9所示。
常用的锅炉结构(三)(二) 双锅筒水管锅炉双锅筒水管锅炉也分为双锅筒纵置式和双锅筒横置式两种布置形式。
1 双锅筒横置式水管锅炉这种锅炉容量较小的型号有SHW(双横往)型、SHH(双横活)型等,工作压力为1.3MPa,蒸发量为2t/h或4t/h,如图2-11所示。
锅炉结构主要由上下两个横置的锅筒1和4,对流管束2和水冷壁管11等部分组成。
上锅筒较下锅筒略靠炉前,两个锅筒中心线的连线与水平线成80º交角。
水冷壁管从上锅筒前部接出,往下倾斜与水平线成15º交角,沿前墙直下至炉门上部,再穿过前墙与炉墙外横集箱焊接相连。
对流管束中设有三道隔烟墙。
第一道隔烟墙砌在炉膛后部的第一排管束右侧,约占整个炉膛内宽的三分之二。
第一排管束显露在隔烟墙外,吸收炉膛辐射热σ第二道隔烟墙与第一道隔烟墙垂直相交。
第三道隔烟墙一般为铁板,与锅炉后墙相连。
烟气由炉膛左侧进入对流区后,顺着三个烟道呈'Z'形流动,横向冲刷管束,最后经引风机由烟囱排出。
水循环有两分系统。
一个是本体水循环系统,给水进入上锅筒后,由第三烟道的管束下降到下锅筒,将水中污垢沉积于下锅筒,水再由第一和第二烟道的管束上升到上锅筒,从而不断循环;另一个是水冷壁水循环系统,水由上锅筒两端的下降管流到炉前横集箱,经水冷壁管返回到上锅筒,产生的蒸汽进入蒸汽空间,分离出的水再参加循环。
这种锅炉的优点是:结构紧凑,制造容易;每排管束都弯成一定的弧度,富于弹性;有足够的炉膛容积,适于燃烧多样煤种。
缺点是:清理水垢困难,对水质要求严格;老式锅炉多数是手工操作,劳动强度大;没有尾部受热面,烟气流程较短,排烟温度较高。
图2-12是SHL20-13型锅炉结构。
锅炉本体主要由上、下锅筒、对流管束和水冷壁管及集箱等受压元件组成;尾部有铸铁省煤器和管式空气预热器。
上、下锅筒横置在同一垂直面上,上锅简直径较下锅筒稍大。
两个锅筒之间有三组对流管束,前组管束只有一排管子,位于炉膛烟气出口附近;后两组管束中间有二道隔烟墙。