燃氣鍋爐及燃煤鍋爐的燃氣改造

1、第六章燃氣鍋爐及燃煤鍋爐的 燃氣改造第六章燃氣鍋爐及燃煤鍋爐的 燃氣改造 第六章燃氣鍋爐及燃煤鍋爐的燃氣改造 近年來，以天然氣等清潔燃料為主的環(huán)保型 供熱系統在城市集中供熱系統中獲得了廣泛的 應用，燃氣鍋爐也在是向小型化、輕量化、高效 率低污染、提高組裝化程度和自動化程度的方向 發(fā)展。特別是采用一些新型燃燒技術和強化傳熱 技術，使燃氣鍋爐的體積比以前大為降低，鍋殼 式蒸氣鍋爐的熱效率已高達 92%93%。其經濟 性、安全性、可使用性具體表現在以下幾個方面： (1) 鍋爐的高效率。環(huán)保型燃氣鍋爐，特別 是蒸汽鍋爐，由于采用了低阻力型火管傳熱技術 和低阻力高擴展受熱面的緊湊型尾部受熱面，燃 氣鍋爐

2、的排煙溫度基本上和大容量的工業(yè)鍋爐 相同， 可達 130140C。 (2) 結構簡單。采用簡單結構的受熱面，對 鍋殼式鍋爐，采用單波形爐膽和雙波形爐膽燃 燒，強化型傳熱低阻力火管，以及低阻型擴展尾 部受熱面。除此之外還可根據具體要求配備低溫 過熱器( 250C )受熱面。 (3) 使用簡易配套的輔機。給水泵、鼓風機 和其它一些輔機要和鍋爐本體一起裝配，且保證 運輸的可靠性。 (4) 全智能化自動控制并配有多級保護系 統。 不僅配有完善的全自動燃燒控制裝置，更配 有多級安全保護系統，具有鍋爐缺水、超壓、超 溫、熄火保護、點火程序控制及聲、光、電報警。 (5) 配備燃燒器(送風機)和煙道消音系統，

3、 降低鍋爐運行的噪音。 (6) 裝備自動加藥裝置，水處理裝置。 (7) 配備其它監(jiān)測和限制裝置， 至少應保證 鍋爐24 小時無監(jiān)督安全運行。 6 1 鍋爐的參數、型號和技術指標 6-1 1 鍋爐參數 6 1 1 1 工業(yè)鍋爐的參數 鍋爐參數指鍋爐容量、工作壓力、工作溫度。 工業(yè)蒸氣鍋爐的容量用額定蒸發(fā)量(D )表 示。 額定蒸發(fā)量(D)表明鍋爐在額定蒸氣壓力、 蒸氣溫度、規(guī)定的鍋爐效率和給水溫度下，連續(xù) 104 運行時的必須保證的最大蒸發(fā)量，單位為 t/h。 工業(yè)熱水鍋爐以額定供熱量（Q）表示，其單位 為 MW。 蒸氣鍋爐額定工作壓力和溫度是指未經過 熱器出口集箱主蒸氣閥出口處的過熱蒸氣壓力

4、和蒸氣溫度，對于無過熱器的鍋爐，可用主蒸氣 閥出口處的蒸氣壓力和溫度來表示； 熱水鍋爐額 定工作壓力和溫度是指額定熱水出水閥口處的 熱水壓力和溫度。壓力的單位用 MPa，溫度的 單位為 C。 蒸氣鍋爐給水溫度是指進省煤器的水溫度, 對無省煤器的鍋爐是指進入鍋爐鍋筒的水溫度; 熱水鍋爐一般稱為額定進口水溫度。 6 1 1 2 常壓熱水鍋爐的參數系列 常壓熱水鍋爐是以水為介質，表壓力為零的 固定式鍋爐。這種鍋爐本體開孔與大氣相通，在 任何工況下鍋爐水位線處表壓力為零。常壓熱水 鍋爐的系列參數應符合表 6-1 的規(guī)定。 表 6-1 常壓熱水鍋爐的參數 額定熱功率 MW 0.05, 0.07, 0.1

5、, 0.2, 0.35, 0.5, 0.6, 0.7, 1.05, 1.4, 2.1, 105 允許工作壓力 MPa (表壓) 0 額定出口水溫 度 C 95 額定進口水溫 度 C 70 注：額定出、進口溫度可根據當地大氣壓力和特 殊使用條件進行調整，但應保證其溫差為 25K。額定出口水溫度系指在 1 個大氣壓力 的數值。 6- 1 2 鍋爐型號 6 1 2 1 工業(yè)鍋爐產品型號的編制方法 工業(yè)鍋爐產品型號由三部分組成，各部分之 間用短橫線相連。表示如下： 燃料種類代號 總體型號代號 燃燒設備代號 過熱蒸氣溫度或岀水溫度/進水溫度C) 額定蒸氣壓力或允許工作壓力(MPa) 額定蒸發(fā)量 (t/h

6、)或額 定熱功率 (MW) 型號的第一部分表示鍋爐和燃燒設備的型 106 式，共分三段。第一段用兩個漢語拼音字母代表 鍋爐的總體型式（表 6-2,表 6-3）,第二段用一 個漢語拼音字母代表鍋爐的燃燒設備（表 6-4）, 第三段用阿拉但數字表示蒸氣鍋爐的額定蒸發(fā) 量為若干 t/h 或熱水鍋爐額定熱功率為若干 MW。 表 6-2 鍋殼鍋爐總體型式代號 鍋殼鍋爐總 體型式 代 號 立式水管 LS （立水）: 立式水管 LH （立火） 臥式外燃 WW （臥外） 臥式內燃 WN （臥內） 注：臥式水火管快裝鍋爐總體型式代號為 DZ。 表 6-3 水管鍋爐總體型式代號 水管鍋爐總 體型式 代號 單鍋筒立

7、式 DL （單立） 單鍋簡縱置 式 DZ （單縱） 單鍋筒橫置 DH （單橫） 107 式 雙鍋筒縱置 式 SZ （雙縱） 雙鍋筒橫置 式 SH （雙橫） 縱橫鍋筒式 ZH （縱橫） 強制循環(huán)式 QX （強循） 表 6-4 燃燒設備代號 燃燒設備 代號 固定爐排 G 個） 固定雙層 爐排 C （層） 活動手搖 爐排 H （活） 鏈條爐排 L （鏈） 往復爐排 W （往） 拋煤機 P （拋） 振動爐排 Z （振） 下飼爐排 A （下） 沸騰爐 F （沸） 室燃爐 S （室） 型號的第二部分表示介質參數，共分二段， 108 中濁以斜線相連。第一段用阿拉伯數字表示額定 蒸氣壓力或允許工作壓力為若干

8、MPa ;第二段 用阿拉伯數字表示額定過熱蒸氣溫度或出口水 溫度和進口水溫度，單位為 C。蒸氣溫度為飽和 溫度時，型號的第二部分無斜線和第二段。 型號的第三部分表示燃料種類。以漢語拼音 字母代表燃料種類，同時以羅馬數字代表燃料品 種分類與其并列（表 6-5）。如同時使用幾種燃料， 主要燃料放在前面。 表 6-5 燃料種類代號 燃料品種 代號 I 類劣質煤 LT 川類無煙 煤 Will I 類煙煤 Al 柴油 YC 重油 YZ 天燃氣 QT 焦爐煤氣 QJ 液化石油 氣 QY 109 油母頁巖 YM 其它燃料 T 工業(yè)鍋爐如為氣水（熱水、開水）兩用或三 用鍋爐，以鍋爐的主要功能來編制產品型號。

9、例如：WNS 10-1.25-YCQT 表示鍋殼式、臥 式、內燃、室燃，額定蒸發(fā)量為 10t/h，額定工 作壓力 1.25MPa，蒸氣溫度為飽和溫度 194C（由 飽和壓力確定），燃用輕柴油或天然氣兩用，以 燃用輕柴油為主的蒸氣鍋爐； WNS4.2-1/115/70-QJ 表示鍋殼式、 臥式、 內燃、 室燃， 額定熱功率為 4.2MW，額定工作壓力為 1.0MPa，熱水溫度為 115C，進水溫度為 70C, 燃用焦爐煤氣的熱水鍋爐。 6-1 2-2 常壓熱水鍋爐產品型號的編制方 法參見 常壓熱水鍋爐的產品型號也由三部分組成， 和工業(yè)鍋爐產品型號的編制方法基本相同，所不 同的是型號的第一部分由常

10、壓鍋爐的代號（C）、 鍋爐總體型式和燃煤設備組成。 例口： CWNS1.4-95/70-YZ 表示常壓鍋殼式、 110 臥式、內燃、室燃，額定熱功率為 1.4MW，額 定工作壓力 O.OMPa，額定出水口溫度為 95C, 額定進口水溫度為 70C。燃用重油的熱水鍋爐。 6-2 幾種常見燃氣鍋爐 6-2-1 鍋殼式（火管式）燃氣鍋爐 鍋殼式燃氣鍋爐是環(huán)保型鍋爐的主要形式， 鍋殼式可分為立式和臥式兩種類型。其中立式鍋 爐容量較小，臥式鍋爐一般具有較大的容量。 6-2-1-1 立式鍋殼式燃氣鍋爐 現代中小型燃氣鍋爐趨向于快裝化、輕型 化、自動化。立式鍋爐由于結構筒單、安裝操作 方便、占地面積小，應用

11、較廣。新型的立式鍋爐 效率可達85%90%, 般為蒸氣鍋爐。 立式鍋 殼式燃氣鍋爐容量一般在 1.0t/h 以下，蒸氣壓力 一般在 I.OMPa 以下。用于熱水供應系統的鍋爐 容量可達 1.4MW。 比較常用的型式有燃燒器頂置式兩回程套 筒式無管鍋爐（圖 6- 1a），b），這種鍋爐較有特 色，主要依靠爐膛的高溫輻射換熱和強烈旋轉氣 111 流的對流換熱來加熱工質，鍋爐本體為套筒式， 一般在 0.5t/h 以下爐膛采用平直爐膽，0.5t/h 以 上爐膛采用波紋與平直組合爐膽。采用旋轉火焰 沿爐膽下行，高溫煙氣沖刷焊在鍋筒筒體外側的 擴展對流受熱面進行均勻的對流換熱， 這種肋片 均勻地焊在鍋筒四

12、周整個長度上， 充分利用了煙 氣余熱，而且對流受熱面煙氣阻力不大，一般可 將排煙溫度降到合理的程度。該鍋爐占地面積 小，操作維護簡便，對水質的適應能力強，沒有 水管鍋爐爆管的危險。 第二種立式鍋殼式燃氣鍋爐為燃燒器下側 置式（圖 6- 1c）, 一般為熱水鍋爐，其容量一般 為0.7MW 以下，因為容量較小，燃燒器功率小， 克服的煙氣阻力較小，火焰形狀受到爐膽的極大 限制，得不到完全展開式火焰。垂直的第二回程 煙管管徑較大，管程較短，煙氣流速較低，無論 是爐膽還是對流煙管都不是非常適合燃氣特性 的結構，材料的利用率低。但是這種鍋爐燃燒器 下置式比較適合家用的習慣，因而得到了很大發(fā) 展，此種鍋爐的

13、效率需待進一步提高。 第三種為回焰式爐膛的強化傳熱和對流煙 管的組合結構（圖 6- 1d）。這種結構是在臥式中 112 心回焰燃氣鍋爐的基礎上，對煙管進行了符合蒸 氣條件的改裝后而成，因為其煙氣的流動有兩程 均為由上下行，因而此種鍋爐一般只能采用單回 程煙管，而且煙管必須設置擾流子或采用強化傳 熱式煙管。這種鍋爐的火焰亦可以自由伸展，且 采用中心回焰燃燒，爐膛綜合輻射對流換熱比較 強，其排煙溫度也比較合理，其缺點是對燃燒器 所克服的背壓有一定的要求。 另外，還有一些小型立式鍋爐制成板式受熱 面，或采用鑄鐵片式鍋爐，這兩種鍋爐在小型家 用采暖爐的應用上有很大發(fā)展，特別是鑄鐵片式 采暖爐，耐腐蝕，

14、造價低，使用壽命長，很受用 戶歡迎。圖61e)給出的是具有悠久歷史的板式 受熱面鍋爐， 這種鍋爐在對流受熱面的布置上有 較大余度，比較適合燃用氣體的鍋爐。 6 2 1 2 臥式鍋殼式燃氣鍋爐 燃氣鍋爐在組裝化、大型化、自動化方面比 燃煤鍋爐有突出的優(yōu)點。其中，臥式鍋殼式燃氣 鍋爐受到很大重視，其特點如下： (1) 高、寬度尺寸較小，適合組裝化對外形尺 寸的要求，而鍋殼式結構也使鍋爐的圍護結構大 113 大簡化，比組裝式水管鍋爐具有明顯的優(yōu)點； (2) 采用微正壓燃燒時，密封問題比較容易解 決，而且火筒的形狀有利于燃氣鍋爐的火焰形 狀； (3) 由于采用了強化傳熱的異型煙管作為對 流受熱面，其傳

15、熱性能超過一般水管鍋爐的橫沖 管束的水平，使燃氣鍋爐結構更加緊湊； (4) 這種鍋爐在燃氣爆炸時，鍋爐本體受破壞 的可能性小，因為其煙氣通道的承壓能力比水管 鍋爐高； (5) 對水處理要求較低，水容積較大，對負荷 變化的適應性強。 臥式火管鍋爐常用的煙管結構形式， 主要區(qū) 別是采用煙氣的回程數。大多是三回程的，此外 還有用二回程和四回程，甚至五回程的。二、四 回程的煙囪在爐前，安裝使用不方便；五回程的 結構太復雜，一般少用。 臥式鍋殼式燃氣鍋爐容量一股在 1t/h 以上, 其最大容量可達 2025t/h，工作壓力可以達到 1.62.5MPa。熱負荷小(v 10MW )的鍋爐采 用單爐膽布置，

16、熱負荷大( 10MW)的鍋爐采用 雙爐膽布置。一般臥式鍋殼式燃氣蒸氣鍋爐的熱 114 效率在 87%左右，排煙溫度一般為 250C ;環(huán)保 型燃氣鍋爐的排煙溫度基本上和大容量的工業(yè) c）燃燒器下側置式 d）中心回焰結構 e）鑄鐵 片式結構 a）套筒式無管鍋爐（側入式） 管鍋爐（均勻式） b）套筒式無 115 鍋爐相同，可達 130140C。其熱效率可達到 93%左右。 bj 圖 61 立式鍋殼式燃氣鍋爐形式 臥式鍋殼式燃氣鍋爐的結構比較固定， 其變 化主要是對前后煙箱、尾部受熱面的布置進行改 革，主要結構型式有干背式順流燃燒鍋爐、濕背 式順流燃燒鍋滬和濕背式中心回焰燃燒鍋爐（圖 6 2）。計算

17、結果表明： （1） 1t/h 以下的鍋爐可以采用干背式順流燃 燒鍋爐結構（圖 6-2a）; （2） 2t/h 以下的蒸氣鍋爐可以采用濕背式中 心回焰燃燒鍋爐結構 （圖 6-2c） ） ） 。濕背式中心回 焰燃燒熱水鍋爐最大容量可達到 2. 8MW ,而其 最小容量往下可延伸到 0.05MW ;是 1.4MW 以 下臥式熱水鍋爐的最佳結構。 （3） 2t/h 以上的蒸氣鍋爐均可采用濕背式順 流燃燒鍋爐結構（圖 6-2b）,大型的環(huán)保型燃氣 蒸氣鍋爐一般采用這種鍋爐結構，這種鍋爐也使 其它受熱面（過熱器、尾部受熱面）的布置更加靈 活，而且可根據熱負荷的大小選擇單爐膽或雙爐 膽結構。 臥式鍋殼式鍋爐

18、總體上可分為干背和濕背 116 式結構，圖 6-2a）為干背式鍋爐簡圖。可以看出， 由燃燒器噴出燃料點燃后生成的燃燒產物到達 爐膽的另一端后，經耐火磚隔成的煙室折轉進入 煙管，多為二、三回程結構。干背式鍋爐結構、 制造工藝簡單，制造工時省，但經過幾年的運行 暴露出來的問題很多，干背式結構鍋爐的燃燒器 噴出燃料點燃后生成的燃燒產物在面積有限的 爐膽內換熱，爐膛出口的高溫煙氣直接和后煙箱 蓋接觸和沖刷，后煙箱蓋多為耐火磚制成，容易 損壞，不得不經常停爐修理，縮短了鍋爐的正常 運行周期。鍋爐容量越大，這一情況越嚴重。但 隨著鍋爐容量的減小，爐膽的相對面積增加，爐 膽出口煙溫大為降低，可明顯改善煙氣對

19、后煙箱 蓋的沖刷和破壞程度，經過計算認為，1.0t/h 以 下的鍋爐可采用干背式結構，而這一結構顯然不 適合容量較大的鍋爐。 圖 6-2b）是全濕背式順流燃燒式結構，這種 濕背式結構被較多地用于燃氣鍋爐，主要是因為 該鍋爐的濕背式結構避免了干背式結構后煙箱 蓋受咼溫煙氣直接沖刷容易損壞，不得不經常停 爐修理的缺點，從而延長了鍋爐的正常運行周 期，大大降低了維護費用。另外經過爐膽和第一 117 回程煙管的換熱，至前煙箱時煙溫己較低，使得 前煙箱門的制造簡單。但這一結構的回燃室制造 起來比較復雜，裝配起來也比較困難，要增加很 多輔助部件。這種鍋爐在熟練制造工藝的前提 下，無論是燃燒過程還是結構本身

20、以及運行都具 有最高的可靠性。目前已制造出 12t/h，15t/h， 20/h 蒸氣鍋爐。 圖 6-2c）是全濕背式中心回焰燃燒結構，這 種懸浮式全濕背爐膽是英國換熱器公司的一項 技術革新，后來日本川崎重工的 KS 型鍋爐和平 川鐵工所的MP-800,東京煤氣公司的 MP 2000，還有意大利NVA 型熱水鍋爐也都相繼采 用了這種結構。這種類型的鍋爐若為蒸氣型一般 米用軸對稱向下偏置，若為熱水鍋爐時則往往米 用中心對稱。該結構有如下幾個特點： 118 圖 6-2 臥式鍋殼式鍋爐的三種常見結構 a)干背式鍋爐；b)全濕背順流燃燒式; c)全濕背中心回焰式 (1) 受熱面積的優(yōu)化利用。根據爐膛輻射

21、換熱 量和溫度的四次方成正比的原理，該爐爐膽空間 大，有效輻射受熱面大，爐膛輻射吸熱量占總吸 熱量的比例大。 (2) 爐內氣流組織均勻。由于高速火焰對回流 的卷吸作用爐內的溫度場極為均勻，且降低了 火焰的溫度，可有效地抑制 NOx 的生成，是一 種利于環(huán)境的燃燒方式。同時由于回流的紊流作 用.增加了氣流和壁面的對流換熱，特別當在火 119 焰中心附近設置波紋爐膽時，對流換熱更加強 烈。 (3) 煙管管束為單回程，有效地降低了本體的 煙風阻力?？娠@著降低鼓風機的運行電耗且該 鍋爐不需要引風機，降低了對燃燒器所克服背壓 的要求。 (4) 散熱損失少，可獲得比其它結構更高的熱 效率。和干背式比，沒有

22、后煙箱蓋的散熱，和其 它濕背式鍋爐相比，因為本體的流阻小，其前煙 箱蓋可采用夾層風冷的兩層結構， 燃燒用的空氣 從耐火層外側進入，一方面起冷卻作用，降低煙 箱蓋的表面溫度，另一方面被預熱的空氣可強化 燃燒。 (5) 結構簡單，符合鍋爐制造廠制造工藝的要 求，也符合用戶對運行和維修的要求。 (6) 全濕背式中心回燃結構也存在一些缺點： 由于鍋爐容量太小時，爐膽受熱面積的相對增加 量比較大，輻射吸熱量很大，低溫回流的卷吸作 用將影響燃燒的穩(wěn)定。故這種結構不宜在容量太 小的鍋爐上采用。另外這種結構對前煙室的要求 較高。 圖 6-3 示出了典型的全濕背式順流燃燒式 120 結構的和燃氣鍋爐 圖 6-3

23、 典型的全濕背式順 流燃燒式結構的燃氣鍋爐 1保溫層；2前后管板；3 爐膽；4鍋 殼；5 觀火孔；6保溫層；7煙管； 8回燃室 6 2 2 水管燃氣鍋爐 在中小型鍋爐的范圍內，水管鍋爐比鍋殼式 鍋爐在如下幾個方面具有明顯的優(yōu)勢： (1) 能適應鍋爐參數(工質溫度和壓力)提高 的要求。從工業(yè)生產的角度講，更高的蒸氣溫度 和壓力可降低工業(yè)生產機械的重量和尺寸，提高 生產效率。而以爐膽和鍋殼為主要受壓元件的鍋 殼式鍋爐當用于高的溫度和壓力時會顯著增大 121 受壓件的壁厚，不僅增加鍋爐的鋼耗量。而且使 鍋爐受熱面的布置和鍋爐的運行缺乏靈活性。 (2) 各種受熱面的布置比較靈活。不僅能較方 便地設置尾

24、部的空氣預熱器和省煤器，還可以根 據工業(yè)生產的需要，設置過熱器。 (3) 有更高的安全裕度。水管鍋爐的汽包不承 受直接的輻射和火焰沖擊，安全性較高，另外其 承受直接輻射和火焰沖擊的受熱面管件如果發(fā) 生爆管事故也比鍋殼式鍋爐爐膽發(fā)生破裂的危 害程度小。 但是，水管鍋爐對水質要求較高，生產時需 要更大型、更先進的焊接、加工設備。 中小型水管燃氣鍋爐也有立式和臥式兩種。 在2t/h 以下的范圍內，立式水管鍋爐得到了很大 程度的發(fā)展。 6-2-2-1 立式水管燃氣鍋爐 小型立式水管燃氣鍋爐在國外獲得了廣泛 應用，形成了較有影響的且比較固定的幾種結構 型式。立式水管燃氣鍋爐占地面積小、結構緊湊、 獨特，

25、制造比較精巧，但其對水質的要求比較高， 對自動控制和輔助設施的要求同樣比較高， 如這 122 些鍋爐必須配備自動加藥器和自動給水軟化器， 需要經常的維護和檢查。 立式水管鍋爐的結構比較緊湊，爐體為燃燒 器頂置式，上下矩形集箱之間焊有二圈水管，燃 料在爐膛內燃燒后經側面出口進入二圈水管之 間進行橫向沖刷后至煙囪，這樣鍋爐效率大大提 高，排煙溫度降低。 圖 6 4 結出了三種比較常用的立式水管鍋 爐的示意圖， 其中圖 6 4a） 和圖 6 4b） 的差別主 要是煙氣橫向沖副煙管的方式不同。圖 6 4c） 和圖64a），b）的差別主要在于煙管周向節(jié)距的 不同，圖64c） 采用了煙管和扁鋼焊接而成的膜

26、 式水冷壁。 圖 6 5a）是美國克雷登（Clayton）公司生產 的立式盤管式的快速蒸氣發(fā)生器，該鍋爐結 123 圖 6 4 二種立式直流 鍋爐的示意圖 a）不對稱煙氣對流沖刷；b）對稱式煙氣對流 沖刷；c）不對稱式膜式壁煙氣沖刷 a 壓辦*涇壓力 b) c) 124 圖 6 5 盤管式快速 蒸氣發(fā)生器 a) layton 鍋爐；b) Garioni 鍋 爐 圖 6 6 燃燒火焰圖形 圖 6 7 煙氣及水逆向流動 構比較獨特，采用了一些比較先進的制造技術， 設計比較考究，但同樣對水質和操作管理提出了 125 更高的要求；該鍋爐結構比較簡單，主要受壓元 件為盤管和氣水分離器。它采用單一的鍋爐盤

27、 管，自給水入口至氣水分離器出口為單一的螺旋 形鍋爐管。即從鍋爐進水口到蒸氣出口只有一個 通道。盤管是由一根螺旋形的、分段放大的、不 同直徑的管子制成，以適應當流體流經盤管被加 熱后密度的變化并達到控制流體的流速。同時強 制循環(huán)的水高速通過管子可分散氣泡，以利于有 效的熱交換。鍋爐受壓元件均采用焊接連接。由 于采用盤管，受熱后能自由伸縮，所以鍋爐運行 后產生的熱膨脹對鍋爐的影響較小。 這種鍋爐的燃燒器位于鍋爐底部， 燃燒火焰 從下向上噴射，形成一心狀火焰，保證燃燒穩(wěn)定， 火焰充滿度好，燃燒效率高（見圖 6-6）。 鍋爐的煙氣流向和盤管內水的流向采用逆 流布置，鍋爐煙氣自下而上，水流自上而下，見

28、 圖 6-7。由于盤管進口段內的給水溫度比較低， 它能充分吸收煙氣放出的熱量，使排煙溫度比較 低，提高了鍋爐效率。 克雷登鍋爐由于采用直流盤管結構， 無大型 的鍋筒，傳熱采用逆流布置，傳熱效率高，并且 鍋爐本體、氣水分離器、水泵、風機、泵、燃燒 126器、控制箱等組裝在一起，因而重量輕、體積小、 占地少、運輸安裝方便。 圖 6-5b）屬煙道間隔式盤管鍋爐，其結構比 較簡單，適宜于制造小型快速蒸氣發(fā)生器。 6-2-2-2 臥式水管燃氣鍋爐 考慮到緊湊和運輸的方便，中小型水管燃氣 鍋爐以臥式居多，比較常見的有 D 型，A 型和 0 型，如圖 6-8 所示。其共同特點是燃燒器水平 安裝，操作和檢修比

29、較方便；寬、高尺寸較小。 受熱面的布置沿長度方向有很大的裕度，利于快 裝，可組裝生產。但是隨著自動控制技術的發(fā)展， 鍋殼式鍋爐的運行控制水平日漸提高， 安全性增 強，鍋殼式鍋爐也正在向稍大的容量發(fā)展，而且 有的鍋殼式鍋爐上也可以布置過熱器，再加上煙 管的強化傳熱技術的發(fā)展，一般來說容量大于 10t/h 或 15t/h 以上， 水管鍋爐的優(yōu)勢是很突出的。 圖 6-8 臥式水 127 管鍋爐的主要型式 D 型，A 型和 O 型燃氣鍋爐中，D 型用得最 多，D 型在布置過熱器和省煤器方面更加靈活， 如圖 6-9所示為 D 型鍋爐的一種，被稱為 SZS 雙縱鍋筒鍋爐。這種雙鍋筒的 D 型鍋爐需要兩個

30、氣包，金屬耗量大，除氣包外，其它受壓元件還 有水冷壁管、對流管束、集中下降管和集箱等。 圖 6 -9 SZS 型雙鍋 筒縱置式鍋爐 圖 6-10 給出的是爐體呈 O 型布置的帶縱向 鍋筒的燃氣鍋爐，這種鍋爐的形狀類似于火車皮 的外形，注意尺寸要求就極利于鍋爐的快裝化， 爐膛在長度方向發(fā)展也極適合于燃氣火焰的形 狀。 128 圖 6- 10 爐體呈 O 型布置的帶縱向鍋筒的燃氣 鍋爐 6-3 燃煤鍋爐的燃氣改造 隨著能源結構的調整、環(huán)境保護意識的提 高，我國開始強制推行清潔燃料供熱和采暖。如 北京市，從 1997 年開始將三環(huán)路以內各機關、 事業(yè)單位、餐館等公共服務設施現有的燃煤爐灶 全部改用天

31、然氣，市區(qū)內分散的中、小型燃煤鍋 爐逐步改燒天然氣；上海市，內環(huán)線內不允許新 129 建燃煤鍋爐房；西安市從 1998 年開始，二環(huán)路 以內不再批建燃煤鍋爐，一律采用天然氣鍋爐， 并已通過政府的一些優(yōu)惠政策限期要求原有燃 煤鍋爐的單位對鍋爐進行燃氣改造。因此，將正 在運行的中小型燃煤鍋爐改造成燃氣就成為我 們面臨的任務之一。 6-3-1 改造原則 燃氣和燃煤的特性存在很大的差異。 主要表 現如下： (1) 燃氣時，爐內火焰輻射傳熱比燃煤時弱； (2) 燃氣時，三原子氣體特別是水蒸氣的輻射 能力比燃煤時強； (3) 燃氣時，受熱面的的積灰和污染比燃煤時 大為減輕，增大了傳熱溫差和熱有效系數， 一

32、般燃氣時的對流受熱面的熱有效系數比燃煤 時增加 20%，比燃油時增加 10%; (4) 燃氣時的過量空氣系數比燃煤時小很多， 如果改燃氣后鍋爐出力不變，則煙氣流速將明顯 降低，另一方面也表明如果增大燃氣量，可適當 提高鍋爐的出力。 采用層燃方式燃煤時，爐膛內有一個高溫燃燒 130 著的燃料層，形成強烈的輻射面；同時爐內煙氣 中的飛灰也形成固體輻射，這些都是燃煤鍋爐爐 內輻射傳熱的有利因素。燃氣時，煙氣中沒有固 體輻射，但三原子氣體輻射比燃煤時強。這是因 為燃氣時煙氣中水蒸氣含量比燃煙煤時約高 1 倍。 雖然 C02含量相應降低， 但水蒸氣的輻射能 力比CO2強，三原子氣體的總輻射能力還是比燃

33、煤時強。另外，燃氣時輻射受熱面的積灰和污染 大大減輕，增大了傳熱溫差。所以層燃的燃煤鍋 爐改燃氣后，爐膛出口煙氣溫度變化不大或略有 升高。如果在爐內裝有比較有效的二次輻射裝 置，則爐膛出口煙溫還可能比燃煤時低。 一般層燃的燃煤鍋爐改燃氣后，鍋爐熱效率能 提高 10%15%以上。 這是因為受熱面的污染和 積灰明顯減輕，傳熱條件改善；排煙中過剩空氣 系數和排煙溫度都有所降低，而且沒有固體不完 全燃燒損失，氣體不完全燃燒損失也可控制得比 較小。 對于鍋爐和燃用煤粉的鍋爐.改燃氣后熱效率 往往提咼很少，有時甚至略有降低。這是因為鍋 爐和煤粉爐的各項損失原來就比較小， 改燃氣后 帶來的好處并不太明顯，而

34、排煙熱損失卻因煙氣 131 中水蒸氣含量較高而增大了。 層燃燃煤鍋爐改燃氣后，出力可提高 30% 50%。這時，如果燃燒器選擇恰當，鍋爐的鼓、 引風機一般不需要更換。如果采用引射式燃燒 器，也可以不用鼓風機。 燃煤鍋爐改燃氣時，還有下列幾個特點： (1) 改燃氣后，對流受熱面的煙速不受飛灰磨損 條件的限制，因而可以適當提高煙速。例如，可 以加多煙程、增設煙氣擋板等，提高對流受熱面 的傳熱系數，在不增加鍋爐受熱面的情況下，使 鍋爐出力明顯提高。 (2) 燃煤鍋爐一般爐膛容積都比較大，改燃氣后 增大燃氣量在燃燒上不會有困難。同時可以利 用燃煤比較大的爐膛容積，適當增加爐內的輻射 受熱面，例如，在燃

35、煤時，由于燃燒要求未能敷 設水冷壁的爐墻上可加設水冷壁；還可裝設雙面 曝光的水冷壁及屏式受熱面。這樣，提高了鍋爐 的出力，而又不增大鍋爐的體積。這是燃煤鍋爐 改燃氣時增大鍋爐出力優(yōu)先選擇的方案。 (3) 對于有除灰層(雙層布置)的鍋爐改燃氣時， 可以把爐膛向下加大，增加水冷壁和尾部受熱面 以提高出力。這也是燃煤鍋爐改燃氣時可供選擇 132 的較好方案 (4) 燃氣燃燒后煙氣中水蒸氣的含量比燃煙煤 時要多 1 倍左右。比無煙煤多 3 倍左右，充分利 用這一部分水蒸氣的汽化潛熱是提高燃氣利用 率的有效措施。在有熱水供應負荷的地方，增設 用煙氣直接接觸加熱水的省煤器，可以使鍋爐的 熱效率提高到 90

36、%96% (按煤氣的高熱值計 算)。為了提高熱水溫度，可以把這種省煤器與 一般表面式省煤器或加熱器聯合使用。 (5) 采用層燃方式的燃煤鍋爐，有一個燃燒著的 燃料層，在爐內形成強烈的輻射。而燃氣時火焰 輻射能力較低。為此，可以采取措施增強爐內的 輻射傳熱。對中小型鍋爐，目前比較有效的辦法 是采用輻射式燃燒器和在爐內設置二次輻射裝 置。輻射式燃燒器和二次輻射裝置的傳熱過程 是：咼溫煙氣以對流和輻射的方式 (主要是對流 的方式)把熱量傳給輻射面，使輻射面溫度升高 到 8001300C ;高溫輻射面再以輻射的方式把 熱量傳給爐內受熱面。 燃煤鍋爐改裝燃氣，還要考慮以下具體情 況： (1) 如果燃煤鍋

37、爐在安裝使用之前就決定改為 133 燃氣鍋爐，這時，允許對鍋爐的結構和布置進行 比較大的修改，使其盡量適于燃氣。特別對那些 散裝出廠的鍋爐，可供選擇的改裝方案就更多。 一般在這種情況下改裝燃氣的中小型鍋妒， 均應 單層布置，取消原燃煤的除灰層，以簡化鍋爐房 的結構，方便操作。燃煤時的燃燒設備，運煤除 灰系統不再需要安裝。層燃鍋爐所必須的前后拱 管束，在安裝時應改為垂直管束。未布置水冷壁 的爐墻可加設水冷壁。燃煤時煙道部分的落灰 斗、吹灰器等設備在時可予以保留，在燃氣時可 不裝。 （2） 對于已在使用的燃煤鍋爐改燃氣時， 一般 應拆除原有的燃燒設備，如給煤機、爐排等。但 應盡量利用原鍋爐的鼓（引

38、）風機。在鍋爐出力有 較大提高而原配鼓（引）風機的容量不夠時，首先 應考慮提高風機轉速，以節(jié)省改裝費用。這時燃 燒器的容量，應考慮到改燃氣后，鍋爐出力可以 明顯提高的普遍情況。一般可按鼓（引）風機的能 力反算燃氣量。燃燒器的空氣阻力，不應超過鼓 風機所能提供的壓頭。燃煤時的前后拱管束在沒 有可能改為垂直管束時，至少應取掉其上的掛 磚，以增大其吸熱量。 134 (3) 為了使改造后的燃氣鍋爐能夠處于較佳的 運行狀態(tài)，達到改造設計的出力，對容量較大的 燃煤鍋爐應進行燃氣改造的熱力和阻力計算；對 和鍋筒、集箱連接的受熱面進行改造時，還需要 對鍋爐的強度進行核算。在熱力計算時主要計算 改造后所需要的燃

39、氣量，輻射和對流受熱面的吸 熱比例，對流受熱面的煙氣流速等。 6-3-2 (C)LSG, (C)LSS 小型立式生活燃煤鍋爐的燃氣改造 目前立式小型燃煤生活和工業(yè)鍋爐的形式比 較多，比較常用的主要有 LSG 和 LSS,兩種鍋 爐均燃用優(yōu)質煙煤，多采用自然引風和排煙，有 一個比較高的煙囪，也有帶鼓風機的，但此時鼓 風機僅用于送風，不作排煙之用，LSG 型目前在 全國分布比較廣，其中大部分依靠單爐排消煙， 采用層燃燃燒方式，消煙效果好，出力足。另一 種使用較多的是 LSS 立式雙層爐排鍋爐，雙層爐 排鍋爐和 LSG 型主要結構差別除了多了一套水 冷爐排外，主要在于爐拱離固定爐排的距離有差 別，亦

40、即 LSS 鍋爐的爐膛容積比LSG 要大一些， 筒體的直徑沒有太大的差別 135 6-3-2-1 (C)LSG , (C)LSS 燃煤鍋爐的改造 特點 (1) (C)LSG , (C)LSS 燃煤鍋爐爐膛結構改造 的可能性較小，一般是將鍋爐爐排及其支撐件拆 除，將鍋爐基礎或除灰層擴展為爐膛的一部分， 以增大爐膛的容積，可提高鍋爐出力。對某些爐 拱較低的爐型還要提高基礎的高度，雙層爐排的 水冷爐排一般并不拆除，如果燃氣火焰正射水冷 爐排，應設置耐火材料以降低水冷爐排的結垢速 度。 (2) 因燃氣時火焰輻射能力弱，可以在爐膛內 增設二次輻射受熱面，但應注意只有受高溫煙氣 直接高速沖刷的輻射體和受熱

41、面才能作為二次 輻射面，另外二次輻射體的朝向應正對輻射受熱 面。 (3) 鍋爐下部容易淤積污垢，改爐時應將鍋爐 下部用耐火磚遮蓋，以防過熱。 (4) (C)LSG， (C)LSS 燃煤鍋爐對流受熱面的 水管結構改造的可能性基本上是不存在的，但方 便時可設置外部的尾部受熱面。 6-3-2-2 (C)LSG, (C)LSS 燃煤鍋爐的燃 136 氣改造方案 立式鍋爐都有一個高度不大的圓筒形爐膛， 爐 膛容積比較小，爐排下有一除灰室，除灰室一般 是用耐火水泥砌筑的。對單爐排(C) LSG,(C) LSS 來講，其對流受熱面為橫水管，沒有改造的 余地，只能利用除灰室進行不同形式的燃燒器的 安裝。以下對

42、(C) LSG 單爐排鍋爐和(C) LSS 雙層爐排鍋爐各提出三種方案的建議，如圖 6- 11a)、b)、c)所示。 1. (C) LSG 單爐排燃煤鍋爐的燃氣改造方案 圖 6- 11a),b)的改造方案充分利用了爐拱的 火焰反射作用，主要進行如下改造： (1) 該鍋爐為立式水管固定單爐排 鍋爐，采用負壓燃燒； (2) 拆除固定式鑄鐵爐排及其爐排 支撐構件； (3) 將除灰室添至一高度， 并在其 上放置兩層耐火磚，如圖 6- 11a); (4) 當 L 大于火焰直徑時，燃燒器 可以水平布置，并保持火焰中心和爐拱的 合理距離以形成回焰燃燒，如圖 6- 11a) 所示，當L 小于火焰直徑時，應使燃

43、燒器 137 和水平面成一小角度，如圖 6- 11b)所示； (5) A 爐門用耐火磚封閉， 如圖 6 11a),對圖 6- 11b)在下爐門 C 的對 面開設燃燒器門； (6) 充分利用爐拱的折焰和二次輻 射作用； (7) 除灰室上方的一層耐火磚可比 鍋爐水冷面低 100mm,以利于火焰擴展， 圖 6 11a); (8) 除灰室可砌耐火磚襯并于 C 處適當 布置一些耐火磚碎塊，以強化爐內 傳熱，圖 6 11a),b); (9) 采用多級噴射式火焰可調式引射燃 燒器，可配備含有高能點火、火焰 監(jiān)測、熄火保護的控制裝置。 圖 6 11c)的改造措施如下： (1) 采用無焰輻射式燃燒器，此燃燒器需

44、要中 壓以上燃氣； (2) 本燃燒器適用于負壓燃燒鍋爐，火焰和爐 拱的距離基本不受影響； (3) 爐膛熱強度比較高； (4) A、B 爐門用耐火磚封閉； 138 (5) 充分利用爐拱的折焰和二次輻射作用； (6) C 除灰口可以敞開， 亦可進行二次風的調 節(jié)； (7) 可采用配備含有高溫點火、火焰監(jiān)測、熄 火保護的控制裝置。 2. (C)LSS立式雙層爐排燃煤水管鍋爐的燃 氣改造方案與(C)LSG 的燃氣改造方案相同。 139 圖6_ (C)LS(；m爐播燃謀鍋爐的燃氣改造方塞 RSQTS燒機;人一悅煤門除渣門:C除灰門 “燃燒機水平布置燃燒機低斜放忻小無焰輻肘武燃燒器A) b) 6-3-3

45、WNL , DZG, DZL 臥式火管及水火管燃煤鍋爐的燃氣改造 WNL DZG DZL 型鍋爐是一種臥式火管及水 管-火管組合型鍋爐。爐膛內由鍋筒（上面）和 水管組成水冷壁（兩側），前后墻沒有水冷壁； 鍋爐一般做成快裝的，其容量有 1.020,3.0 和 4.0t/h 四種，壓力一般為 0.7MPa 和 1.25MPa 兩 種。配有鼓風機和引風機。鍋爐的對流受熱面是 裝在鍋筒內的兩回程煙管；尾部還可加設省煤器 或空氣預熱器。DZG和 DZL 型鍋爐爐膛比較小， 鍋筒下部采用耐火磚包覆，使鍋爐爐膛的輻射受 熱面減少。 6-3-31 WNL 臥式火管燃煤鍋爐的燃氣改 造方案 臥式水火管鍋分為燃燒

46、設備置于鍋筒內的 內燃式和燃燒設備置于鍋筒外的外燃式兩種。配 置有固定爐排或鏈條爐排燃燒設備。 在臥置的鍋筒內有一具有彈性的波形爐膽，爐 膽內設置了鏈條爐排，鍋筒左、右側及爐膽上部 都布置了煙管。爐膽和火管都沉浸在鍋筒內的水 容積里，鍋爐的上部約三分之一空間是氣容積， 141 爐排以上的爐膽內壁是主要輻射受熱面， 而煙管 為對流受熱面。 煙氣在鍋爐內呈三個回程流動，故也稱三回程 鍋爐。燃燒后的煙氣在爐膽內向后流動，作為煙 氣第一回程。煙氣經后煙箱導入左、右側煙管， 向爐前流動，是第二回程。煙氣至前煙箱匯集后， 進入爐膽上部的煙管向后流動，即為第三回程。 最后煙氣經省煤器由引風機經煙囪排入大氣。

47、 這種鍋爐的容量有 1，2，3, 4t/h 四種， 水容量較大，能適應負荷變化，對水質要求也低。 由于采用機械通風，流經煙管的煙速較高，強化 了傳熱，鍋爐熱效率可達 75%以上。此外，鍋爐 的本體送風機、鏈條爐排以及變速裝置等組裝在 底盤上整體出廠，結構緊湊，運輸和安裝較為方 便。 但是，臥式煙管鍋爐因煙管多而長，剛性大, 煙管與管板的接口容易滲漏。煙管之間的距離 小，清除水垢困難。又由于煙管水平設置，易積 煙灰，傳熱效果低，通風阻力大。另外，因為是 內燃式燃燒，燃燒條件較差，不宜燃用低質煤。 爐排的裝拆、維修也不甚方便。實際上這種鍋爐 的本體自身就具有干背式燃油燃氣鍋爐的結構 142 特征，

48、因此，改造成燃油燃氣比較容易。具體改 造措施如下： (1) 根據鍋爐的結構特征和減少改造工作量 的考慮，WNL 型燃煤鍋爐適合改造成順流干背 式燃氣鍋爐。圖 612 為改造后的燃氣鍋爐結構; (2)拆除煤斗和鏈條爐排，將爐膽和膨脹環(huán) 內的煤灰清除干凈； 圖 6 12 臥式內燃室燃氣鍋爐 1燃燒器；2送風機；3主氣閥；4防爆 門；5干背轉彎煙室；6引風機 (3) 對該鍋爐進行燃氣熱力及煙風阻力計 算，以決定燃氣鍋爐的出力以及送(引)風機的 能力； (4) 經過計算若引風機的能力足以克服煙 風道的阻力，可以拆除送風機； (5) 根據煙風道的阻力大小，可以選擇鼓 143 風式全自動控制燃燒機， 如果

49、引風機的能力足以 克服煙風道的阻力，也可以采用簡易的多級引射 式燃燒機，但應配備含有高溫點火、火焰監(jiān)測、 熄火保護等的控制裝置； （6） 將除渣小車從灰道取出，用耐火磚砌 筑，密封嚴密和轉彎煙室共同組成干背； （7） 檢查門可改作防爆門和觀火孔； （8） 燃燒器裝在從爐膽引出的支架上，此 支架托在鍋爐的底座上； （9） 燃氣以前應該將對流煙管內的煙灰清 理干凈，同時將水側的水垢進行清理，以提高鍋 爐受熱面的傳熱能力； （10） 正壓和負壓燃燒的燃氣鍋爐應分別注 意和外界的密封。 144 圖 6-13 DZG 型燃煤鍋爐的一種改裝方案 6-3-3-2 DZG 臥式火管燃煤鍋爐的燃氣改 造方案 圖

50、 6- 13 是 DZ 型鍋爐的一種改裝方案。改 裝時，拆除原燃煤爐排（亦可保留），保留配風 槽作為爐底保溫、耐火材料支撐。在原爐門處裝 設兩個自然進風的引射式無焰燃燒器， 也可裝設 兩個機械送風的紊流式燃燒器，或將原爐前板取 掉，在中間裝設一個鼓風式燃燒器。因為這種鍋 爐膛內燃煤時已砌筑較多的耐火磚， 因此不需再 增加二次輻射裝置。只要將原灰室的前墻加寬后 組成二次反向拱，反射拱在高溫下被加熱到赤熱 的程度，可以放出輻射熱給前后兩側的水冷壁， 提高輻射傳熱能力。 從燃燒器噴出的燃氣流，主要在爐膛內燃 燒。鍋筒內部含有小燃燒室。高溫火焰和煙氣沖 145 刷爐底和前耐火墻（實際上是清灰門的墻），

51、使 爐底和耐火墻成為對鍋筒和側水冷壁的二次輻 射面；形成對側水冷壁的二次輻射面，從而強化 了爐內傳熱。由于燃燒器噴出燃氣流的引射作 用，消除了爐膛前部的煙氣死角，使爐內溫度比 較均勻。從這個原理看，采用一個燃燒器比采用 兩個燃燒器更好。但這時不能選用引射式無焰燃 燒器，因為它的調節(jié)比太小。實際上，這種鍋爐 的容量一般不超過 6t/h，因此，也可以裝設一個 鼓風式燃燒器。 這種 DZG 鍋爐因為沒有復雜的水循環(huán)系統， 改造起來比較容易。更多正在運行的鍋爐已改成 鏈條爐排燃燒設備，或稱老式 DZL 型。 這種鍋爐改造時只要拆除鏈條爐排，在底座 和鍋筒之間砌筑前墻，并預留燃燒器安裝口，再 將除灰室填

52、平；拆除鏈條爐排后在風室上方鋪設 耐火磚。為檢查方便、運行安全起見，爐膛后墻 和側墻可以保留檢查門，亦可在后墻開設防爆 門。 6-3-3-3 DZL 臥式水、 火管燃煤鍋爐的燃 氣改造方案 146 水、火管鍋爐是在臥式外燃煙管鍋爐的基礎 上發(fā)展起來的一種新型鍋爐。在鍋筒外部增設左 右兩排水冷壁管，上端和鍋筒連接，下端和下集 箱相連。左右兩側集箱的前后端部，分別接有一 根大口徑的下降管，與水冷壁管一起組成了一個 較為良好的水循環(huán)系統。此外，在鍋爐后部的轉 向煙道內還布置了靠墻受熱面一一后棚管， 其上 端與鍋筒后管板相接，下端接于后墻下集箱；而 后棚管的集箱通過粗大的短管與兩側水冷壁集 箱接通，構

53、成了后棚管的水循環(huán)系統。可以看出， 煙管構成了該鍋爐的主要對流受熱面，水冷壁管 和大鍋筒下腹壁面則為鍋爐的輻射受熱面。鍋筒 下部直接和火焰接觸。和內燃式相比，外燃式鍋 爐爐膛容積大，水冷程度較低，但鍋爐的運行效 果好。 此種鍋爐由于水冷壁緊密排列，使爐體結構 更加緊湊，可組裝出廠。因此，此型鍋爐也稱為 快裝鍋爐?？煅b鍋爐的容量，有 1，2，3, 4t/h 多種規(guī)格。目前此型鍋爐的臺數已逾十萬，占全 國工業(yè)鍋爐總臺數的 60%以上，在實際運行中普 遍反映燃料適應性較差，出力不足，運行效率偏 低。 147 為了克服上述缺點，將其改造成一種新型 煙、水管式快裝鏈條爐排鍋爐。采用鍋筒偏置， 煙氣第二回

54、程為水管對流管束，第三回程則由煙 管束組成，尾部布置有鑄鐵省煤器。燃燒設備采 大塊爐排片鏈條爐排，分倉送風；爐排傳動則采 用雙速四檔調速裝置。同時，該鍋爐還配備高、 低水位警報和超壓保護等安全保護裝置。 此型鍋爐由于采用偏置鍋筒的結構型式， 加 之鍋筒底部又設置護底磚襯，使鍋筒下腹壁面不 再受爐膛高溫的直接輻射，從而提高了鍋爐的安 全性。在較高大的爐膛中，設置了低而長的后拱， 后拱的爐排覆蓋率約為 40%;還采用弧形前拱， 弧形前拱的爐排覆蓋率約為 25%,煤種適應性較 好。采用了大塊爐排片，工作壽命延長，爐排漏 煤損失有所減小。此外，因爐膛容積較大，第二 回程又布置以煙速較低的水管對流管束煙

55、道，使 大量粗粒飛灰沉降其中，有助于降低鍋爐本體出 口的煙塵濃度。再有，此型鍋爐的保溫結構也作 了較大改進，在水冷壁管外側增砌薄型耐火墻， 其外再敷以硅酸鋁纖維氈，從而改善了爐體保溫 和密封性能。更為明顯的是采用高效傳熱的螺紋 煙管來代替 DZ 系列的光管， 使鍋爐煙管的效率 148 提高近一倍，從而減小了鍋簡直徑，鋼耗量降低， 相應使鍋爐體積減小，給 DZL 系列鍋爐向大容 量發(fā)展提供了有和條件。目前，已投入生產的此 型鍋爐的容量有 0.5, 1, 2, 4t/h 四種。經多年 運行實踐和熱工測試表明，它結構較為合理，安 全可靠性好；燃燒穩(wěn)定，能保證出力，運行熱效 率可達 80%以上；而且，

56、煤種適應能力也較強。 DZL 鍋爐在工業(yè)上獲得廣泛地應用，此種 鍋爐的改造任務量大面廣。鍋爐的具體改造方案 如下： (1) 根據鍋爐的結構特征和減少改造工作量 方面的考慮，DZL 型燃煤鍋爐改為燃油燃氣鍋 爐后仍為外燃式鍋爐。 (2) 拆除煤斗。如果鍋爐爐膛空間較大，可 不拆除鏈條爐排，只在鏈條爐排上鋪設二層耐火 磚，然后用耐火水泥將磚縫壓實，構成燃氣鍋爐 的干爐底。如果鍋爐爐膛空間較小，火焰直徑較 大，應拆除鏈條爐排，并將風室下移一定尺寸或 連風室一起拆除，在底座和鍋爐的支架之間建立 耐火干爐底。 (3) 對該鍋爐進行燃油燃氣熱力及煙風阻力 計算，以決定燃氣鍋爐的出力以及送(弓 I)風機的

57、149 能力。 特別是當對流煙管采用螺紋煙管時， 煙風 阻力應仔細核算。 (4) 根據煙風道的阻力大小，可以選擇鼓風 式全自動控制燃燒機，此時可以拆除送風機，經 過計算若引風機的能力足以克服煙風道的阻力， 也可以拆除送風機，而采用簡易的多級引射式燃 燒機，但該燃燒機應配備含有高溫點火、火焰監(jiān) 測、熄火保護等的控制裝置。如果選用分體式(實 際上是不含送風機的燃燒頭)燃燒機，送風機仍 可以留用并移至爐前，但需要核準送風量，因為 燃氣時送風機有較大余量。 (5) 將螺旋除渣機取出，將灰室用耐火磚砌 筑，密封嚴實形成干爐底。 (6) 檢查門在鍋爐燃氣時可改作防爆門或留 做檢查門。 (7) 燃燒器口開在

58、鍋爐的前墻上，前拱可以 保留，向下延至爐底，外端面用 16mm 以上的鋼 板作為護板并作為耐火磚和保溫材料的基礎板， 也有利于燃燒器安裝時用以固定燃燒機。 (8) 燃氣以前應該將對流煙管內的煙灰清理干 凈，將鍋爐爐膛內水管表面的煤灰清除干凈；同 時將水側的水垢進行清洗，以提高鍋爐受熱面的 150 傳熱能力。 (9) 正壓和負壓燃燒的燃氣鍋爐應特別注意和 外界的密封。 (10) 如果鍋爐的長度比火焰長度長，可以在 鍋爐的爐膛內設置二次反射拱，提高燃氣鍋爐的 輻射強度，如圖 614 所示。這一反射拱應上接 鍋筒，下連干爐底。 另外鍋爐下部集箱上的水冷壁上覆蓋的耐火 材料應該去除，只保證覆蓋住集箱即

59、可。因為此 種鍋爐的水冷程度小，應盡可能增大輻射受熱面 積。 6 3 4 水管燃煤鍋爐的燃氣改造方案 容量在 4t / h 以上的蒸氣鍋爐，除少數采用 煙管鍋爐型式外，目前大都采用了水管鍋爐的結 構型式。它與煙管鍋爐相比較，在結構上沒有特 大直徑的鍋筒，富有彈性的彎水管替代了直的煙 管，不但節(jié)約金屬，更重要的是為提高容量和蒸 氣參數創(chuàng)造了條件。在燃燒方面，由于爐膛不再 受鍋筒的限制，可以根據燃用燃料的特性自如地 處置，從而改善了燃燒條件，使熱效率有較大的 提高。從傳熱學觀點來看，可以盡量組織煙氣對 151 水管受熱面作橫向沖刷， 傳熱系數比縱向沖刷的 煙管要高。此外，因水管鍋爐有良好的水循環(huán)，

60、 水質一般又都經嚴格處理，所以即使在受熱面蒸 發(fā)率很高的條件下，也有可能使金屬壁不致過熱 而損壞。加上水管鍋爐受熱面簡便，清垢除灰等 條件也比煙管鍋爐為好，因此它在近百年中得到 了迅速的發(fā)展。 水管鍋爐型式繁多，構造各異。按鍋筒數目 有單鍋筒和雙鍋筒之分；就鍋筒放置形式則又可 分為縱置式、橫置式等幾種。下面分別對水管鍋 爐改造成燃氣鍋爐提出建議和方案。 6-3-4- 1 雙鍋筒縱置式水管鍋爐的燃氣改 造方案 這種水管鍋爐的產品型式頗多，按照鍋爐與 爐膛布置的相對位置不同，可分為“D”型和“0” 型兩種布置結構，“O”型鍋爐在受熱面的布置上 比“D”型更為自由和舒展?？梢灾圃旄笕萘?、 更高參數