锅炉各受热面的结构及布置形式
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锅炉各受热面的结构及布置形式一、省煤器省煤器在锅炉中的主要作用是:①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。
②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热,这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量,因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。
也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
③提高了进入汽包的给水温度,减少于给水与汽包壁之间的温差,从而使汽包热应力降低。
基于这些原因,省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。
按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。
如出口水温低于饱和温度,叫做非沸腾式省煤器,如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽,就叫做沸腾式省煤器。
省煤器按所用材质又可分为铸铁式和钢管式,铸铁式耐磨损和耐腐蚀但不能承受高压。
钢管省煤器应用于大型锅炉,它是由许多并列(平行)的管径为28~42mm 的蛇形管组成。
蛇形管可以顺列也可错列。
为使省煤器受热面结构紧凑,一般总是力求减小管间节距。
管子多数为错列布置。
错列布置省煤器的结构如图6—3所示。
蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连,联箱一般布置在烟道外。
省煤器的管子固定在支架上,支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。
省煤器管子一般为光管,为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面,它们的结构如图6—4所示。
焊接鳍片管省煤器所占据的空间比光管式大约少20%~25%,轧制鳍片管省煤器可使外形尺寸减少40%一50%。
鳍片管和膜式省煤器还能减轻磨损。
这主要是因为它比光管省煤器占有空间小,因此在烟道截面不变的情况下,可采用较大的横向节距。
从而使烟气流通截面增大,烟气流速下降磨损减轻。
肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大,这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。
主要缺点是积灰比较严重。
省煤器蛇形管通常均取水平放置,以利于停炉时排水。
而且尽可能保持管内的水自下而上流动以利于强制流动的水动力特性和便于排除水被加热后所释放的空气,避免引起管内空气停滞产生内壁局部的氧腐蚀。
锅炉结构锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的。
一、锅是容纳水和蒸汽的受压部件,包括锅筒、受热面、集箱(也叫联箱)和管道等。
其中进行着水的加热,汽化及汽水分离等过程。
概括地说,锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。
整个锅炉由锅炉本体和辅助设备两部分组成。
锅炉本体:锅炉本体是锅炉设备的主要部分,是由“锅”和“炉”两部分组成的。
“锅”是汽水系统,它主要任务是吸引收燃料放出的热量,使水加热、蒸发并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。
它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。
(1)省煤器:位于锅炉尾部垂直烟道,利用烟气余热加热锅炉给水,降低排烟温度,提高锅炉效率,节约燃料。
(2)汽包:位于锅炉顶部,是一个圆筒形的承压容器,其下是水,上部是汽,它接受省煤器的来水,同时又与下降管、联箱、水冷壁共同组成水循环回路。
水在水冷壁中吸热而生成的汽水混合物汇集于汽包,经汽水分离后向过热器输送饱和蒸汽。
(3)下降管:是水冷壁的供水管道,其作用是把汽包中的水引入下联箱再分配到各个水冷壁管中。
分小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。
小直径下降管管径小,对水循环不利。
(4)水冷壁下联箱:联箱主要作用是将质汇集起来,或将工质通过联箱通过联箱重新分配到其它管道中。
水冷壁下联箱是一根较粗两端封闭的管子,其作用是把下降管与水冷壁连接在一起,以便起到汇集、混合、再分配工质的作用。
(5)水冷壁:位于炉膛四周,其主要任务是吸收炉内的辐射热,使水蒸发,它是现代锅炉的主要受热面,同时还可以保护炉墙。
(6)过热器:其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。
(7)再热器:其作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温,然后再送到汽轮机中继续做功。
二、“炉”是燃烧系统,它的任务是使燃料在炉内良好的燃烧,放出热量。
它由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。
3 锅炉受热面组合安装方案(1)本体受热面的吊装顺序1)锅炉受热面分炉膛和后水平烟道两个区域进行吊装。
○1炉膛部分:右墙水冷壁→左墙水冷壁→前墙水冷壁→第一隔墙水冷壁→灰斗前隔墙水冷壁→第二隔墙水冷壁→分流屏→后墙水冷壁○2水平烟道部分:右包墙水冷壁→左包墙水冷壁→蒸发器1→3级过热器→2级过热器→1级过热器→蒸发器2→3级省煤器→2级省煤器→1级省煤器→顶棚管。
(2)水冷壁安装方案:水冷壁采用膜式管排,分段制造供货,现场进行组合,分片吊装。
1)水冷壁组合水冷壁按各墙分别组合成片,上、下集箱与水冷壁进行组合,各层刚性梁与水冷壁一起组合吊装。
水冷壁在锅炉组合场进行组合,适当加固防止吊装变形。
2)水冷壁安装水冷壁组件采用20t平臂起重机和350t履带吊(一台主吊,一台配合)吊装,两侧墙和前墙直接从炉顶板梁间贯入,上部各组件直接穿装吊杆就位。
中间隔墙吊梁缓装,待两侧墙吊装后在进行隔墙吊梁的吊装,安装焊接牢固后再进行隔墙水冷壁的吊装,后墙水冷壁预先抛锚到后部钢架上,待过热器安装结束后,再就位安装。
○1水冷壁部分a做好设备开箱检查,外形几何尺寸校验,单侧水冷壁整体要在组合场预组合,重点保证整体的尺寸和对角线误差不超标。
b所有管排和散管要做管道通球试验及压缩空气吹扫,并做好管口封堵措施,保证管道内部清洁。
水冷壁组件起吊前做好起吊加固,以免管材变形。
c及时做好管排就位找正,水冷壁上联箱等要和钢架临时加固,临时加固不得与联箱母材焊接。
d膜式壁与散管的密封焊要分区落实责任人,不得错焊、漏焊,不得损伤管材,加强检查。
○2刚性梁部分a做好外观检查,保证刚性梁外形尺寸和外观质量。
b保证刚性梁安装后合理热膨胀,按设备图纸要求进行焊接,不错焊、不漏焊,与水冷壁管的连接铁件焊接时不得损伤管材。
c刚性梁角部正确安装,保证角度,膨胀自如。
d刚性梁的止晃装置按图安装好。
(3)蒸发受热面安装1)锅炉设置有两级蒸发受热面,悬吊结构,一、二级分别安装在水平烟道进口及省煤器前。
锅炉受热面结构范文1.墙壁受热面:墙壁受热面是锅炉最基本的受热面结构之一,分为水冷壁和磁化壁两种。
水冷壁通常由管子组成,管子内充满水,通过管道循环,在燃烧室周围形成一层水膜,起到吸收热量的作用。
磁化壁则是通过电磁感应加热壁面,使其达到高温,吸收燃烧产生的热量。
2.顶棚受热面:顶棚受热面一般位于锅炉的顶部,用于吸收燃烧室高温烟气中的热量。
顶棚受热面通常由屏护管、螺旋状管和烟气逆流管等组成。
屏护管一般位于顶棚的下部,用于抵御高温烟气的侵蚀,保护螺旋状管和烟气逆流管;螺旋状管主要用于增加受热面积,提高热传导效率;烟气逆流管则充分利用烟气的余热,提高燃烧效率。
3.屏式受热面:屏式受热面也是一种常见的受热面结构,通常位于燃烧室的前墙和后墙之间。
屏式受热面由一系列垂直的屏管组成,这些屏管一般和墙面成一定的角度,用于阻挡燃烧室中的高温烟气,将其强制分布到屏管的两侧。
这样可以延长烟气与受热面的接触时间,提高吸热效果。
4.低温省煤器:低温省煤器位于锅炉烟气的后部,主要用于回收烟气中的余热,提高锅炉的热效率。
低温省煤器通常由一系列平行的管道组成,烟气在通过管道时会与低温省煤器表面的管道壁发生热量交换,将部分热量传递给水,使其升温。
低温省煤器能够降低烟气排放温度,提高燃烧效率,同时还能减少烟气中的污染物排放。
5.高温省煤器:高温省煤器位于锅炉烟气的前部,主要用于回收烟气中的余热,提高热效率。
高温省煤器通常由一系列平行的管道组成,燃料燃烧后的高温烟气会在高温省煤器中与管道壁面发生热量交换,传递给水,使其升温。
高温省煤器能够提高燃烧效率,减少燃料的消耗,降低锅炉排放的烟气温度。
总之,锅炉受热面结构的选择对锅炉的性能和效率有着重要的影响。
不同类型的锅炉需要根据自身的燃烧特点和工作要求选择合适的受热面结构,以达到最佳的热交换效果和安全运行。
锅炉各受热面的结构及布置形式
一、省煤器
省煤器在锅炉中的主要作用是:①吸收低温烟气的热负以降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。
②由于给水在进入蒸发受热而之前先在省煤器内加热,这样就减少了水在蒸发受热面内的吸热量,因此可用省煤器替代部分造价较高的蒸发受热面。
也就是以管径较小、管壁较薄、传热温差较大、价格较低的省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。
③提高了进入汽包的给水温度,减少于给水与汽包壁之间的温差,从而使汽包热应力降低。
基于这些原因,省煤器已成为现代锅炉必不可少的部件。
按照省煤器出口工质的状态省煤器可分为沸腾式和非沸腾式两种。
如出口水温低于饱和温度,叫做非沸腾式省煤器,如果水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽,就叫做沸腾式省煤器。
省煤器按所用材
质又可分为铸铁式和
钢管式,铸铁式耐磨
损和耐腐蚀但不能承
受高压。
钢管省煤器
应用于大型锅炉,它
是由许多并列(平行)
的管径为28~42mm 的
蛇形管组成。
蛇形管
可以顺列也可错列。
为使省煤器受热面结构紧凑,一般总是力求减小管间节距。
管子多数为错列布置。
错列布置省煤器的结构如图6—3所示。
蛇形管的两端分别与进口联箱和出口联箱相连,联箱一般布置在烟道外。
省煤器的管子固定在支架上,支架支承在横梁上而横粱则与锅炉钢架相连接。
省煤器管子一般为光管,为了强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用鳍片管、肋片管和膜式受热面,它们的结构如图6—4所示。
焊接鳍片管省煤器
所占据的空间比光管式
大约少20%~25%,轧
制鳍片管省煤器可使外
形尺寸减少40%一
50%。
鳍片管和膜式省煤
器还能减轻磨损。
这主
要是因为它比光管省煤
器占有空间小,因此在烟道截面不变的情况下,可采用较大的横向节距。
从而使烟气流通截面增大,烟气流速下降磨损减轻。
肋片式省煤器主要特点是热交换面积明显增大,这对缩小省煤器的体积、减少材料消耗很有意义。
主要缺点是积灰比较严重。
省煤器蛇形管通常均取水平放置,以利于停炉时排水。
而且尽可
能保持管内的水自下而上流动以利于强制流动的水动力特性和便于排除水被加热后所释放的空气,避免引起管内空气停滞产生内壁局部的氧腐蚀。
此外,由于对流烟道中烟气往往从上而下流动。
这样既有利于吹灰又可使烟气对于水流作逆向流动,保持较大的传热温差。
省煤器管内水速应维持在一定范围内,水速过高增加给水泵耗电量,水速过低金属冷却难于保证,且引起蛇形管中的空气停滞。
特别在沸腾式省煤器中,管内会产生汽水分层,导致管子上部过热。
为此,在额定负荷下,对于非沸腾式省煤器要求水速不低于0.3m/s;对沸腾式省煤器要求水速不应低于1.Om/s。
省煤器的启动保护:省煤器在启动时,常是间断给水,如省煤器中的水不流动,就可能使管壁超温损坏,为此,启动时应进行保护。
一般保护方法是在省煤器进口与汽包下部之间连接一个再循环管,管上装有再循环门,停止进水时,再循环门开启,进水时再循门关闭。
哈尔滨锅炉厂2008t/h锅炉在省煤器进口导管和炉膛下部环形集箱之间装有再循环管,当压力达到4.14MPa时启用再循环管,在省煤器和汽包之间形成循环流动(该锅炉装有锅水循环泵)。
二、空气预热器
锅炉空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。
由于它工作在烟气温度最低的区域,可以回收烟气的热量,降低排烟温度,从而提高锅炉效率;同时也由于空气被预热,强化了燃料的着火和燃烧过程,减少了燃料不完全燃烧热掘失,进一步提高了锅炉效率;此外空气预热还能提高炉膛内烟气温度,强化炉内辐射换。