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工業(yè)鍋爐設(shè)備

課程基本要求

1.熟悉工業(yè)鍋爐的定義、工作原理

2.熟悉鍋爐分類原則

3.掌握鍋爐型號(hào)含義

4.掌握工業(yè)鍋爐的組成與結(jié)構(gòu)

5.了解工業(yè)鍋爐輔助設(shè)備

6.了解工業(yè)鍋爐的燃燒設(shè)備

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):

《工業(yè)鍋爐技術(shù)條件》NB/T47034-2013

《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)編制方法》JB/T1626-2002

主要內(nèi)容

1.工業(yè)鍋爐定義及工作原理

2.鍋爐傳熱與水循環(huán)基礎(chǔ)

3.工業(yè)鍋爐分類

4.工業(yè)鍋爐型號(hào)及參數(shù)系列

5.工業(yè)鍋爐基本組成及主要受壓部件

6.典型工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

7.工業(yè)鍋爐燃燒設(shè)備

8.工業(yè)鍋爐輔助設(shè)備

第一章工業(yè)鍋爐定義及工作原理

第01講工業(yè)鍋爐定義及工作原理

1.工業(yè)鍋爐定義及工作原理

鍋爐是一種動(dòng)力設(shè)備。“鍋爐”二字非常形象而又科學(xué)、準(zhǔn)確地說明了這種設(shè)備。鍋爐一般是以

水為介質(zhì),盡管現(xiàn)代工業(yè)鍋爐也有采用導(dǎo)熱油等有機(jī)液體作為鍋爐介質(zhì)(有機(jī)熱載體鍋爐),但是大

多數(shù)的鍋爐,特別是用于發(fā)電的大型鍋爐,仍然將水作為介質(zhì)。

鍋爐為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水加熱、汽化、蒸汽過熱的過程,必須具有能從燃料獲得足夠熱量的設(shè)備,即“爐

子”,以及盛裝水及蒸汽的耐壓容器,并具有能吸收足夠熱量的受熱面,這就是“鍋”。

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這里所指的“足夠熱量”,取決于需要產(chǎn)生蒸汽(水)的量,以及蒸汽(水)的壓力和溫度。如

果要給鍋爐作一個(gè)科學(xué)的描述,那么應(yīng)該表述為:鍋爐是這樣一種換熱設(shè)備,它通過燃料的燃燒,使

燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,并將此熱能傳遞給工質(zhì)(多數(shù)情況下為水)從而使工質(zhì)升溫甚至轉(zhuǎn)變成

為具有所需要的熱力學(xué)參數(shù)的蒸汽。

1工業(yè)鍋爐的定義

1.1鍋爐定義

GB/T2900.48—2008《電工名詞術(shù)語(yǔ)鍋爐》將鍋爐定義為:利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱

能加熱水或其他工質(zhì),以生產(chǎn)規(guī)定參數(shù)(溫度,壓力)和品質(zhì)的蒸汽、熱水或其他工質(zhì)的設(shè)備。

鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。也是一種典型的承壓類特種設(shè)備(符合一定條件)。

為了加強(qiáng)特種設(shè)備安全工作,預(yù)防特種設(shè)備事故,保障人身和財(cái)產(chǎn)安全,我國(guó)制定一系列法律法

規(guī)對(duì)鍋爐進(jìn)行安全管理。

我國(guó)根據(jù)《特種設(shè)備安全法》、《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》、《特種設(shè)備目錄》界定鍋爐是否納

入特種設(shè)備實(shí)施監(jiān)管。

《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》對(duì)鍋爐的定義為:

鍋爐,是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù),并對(duì)外輸出熱

能的設(shè)備,其范圍規(guī)定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大于或者等于0.IMPa(表

壓),且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐;有機(jī)熱載體鍋爐。

《特種設(shè)備安全法》規(guī)定,“國(guó)家對(duì)特種設(shè)備實(shí)行目錄管理。特種設(shè)備目錄由國(guó)務(wù)院負(fù)責(zé)特種設(shè)

備安全監(jiān)督管理的部門制定,報(bào)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)后執(zhí)行”。

“質(zhì)檢總局關(guān)于修訂《特種設(shè)備目錄》的公告(2014年第114號(hào))”中《特種設(shè)備目錄》對(duì)鍋

爐的定義為:

鍋爐,是指利用各種燃料、電或者其他能源,將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù),并通過對(duì)外輸

出介質(zhì)的形式提供熱能的設(shè)備,其范圍規(guī)定為設(shè)計(jì)正常水位容積大于或者等于30L,且額定蒸汽壓力

大于或者等于0.IMPa(表壓)的承壓蒸汽鍋爐;出口水壓大于或者等于0.IMPa(表壓),且額定功

率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐;額定功率大于或者等于0.1MW的有機(jī)熱載體鍋爐。

特種設(shè)備目錄中鍋爐的類別為:

承壓蒸汽鍋爐;承壓熱水鍋爐;有機(jī)熱載體鍋爐;

有機(jī)熱載體鍋爐分為有機(jī)熱載體氣相爐,有機(jī)熱載體液相爐兩個(gè)品種。

2004年公布《特種設(shè)備目錄》(已廢止)包含:鍋爐部件;鍋爐材料。以及承壓蒸汽鍋爐又分

為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、生活鍋爐三個(gè)品種。

1.2工業(yè)鍋爐定義:

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工業(yè)鍋爐的概念是在20世紀(jì)30年代后期,為了區(qū)別于大容量電站鍋爐才逐漸采用的。通常人

們將工業(yè)鍋爐和生活鍋爐合稱工業(yè)鍋爐,我國(guó)目前的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中所述工業(yè)鍋爐一般也包含生活鍋爐。

GB/T2900.48-2008《電工名詞術(shù)語(yǔ)鍋爐》中工業(yè)鍋爐的定義為:生產(chǎn)的蒸汽或熱水主要用于工

業(yè)生產(chǎn)和/或民用的鍋爐。

GB/T1921-2004《工業(yè)蒸汽鍋爐參數(shù)系列》明確其適用于工業(yè)用、生活用以水為介質(zhì)的固定式蒸

汽鍋爐。

1999版《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》(已廢止)第十一條中明確,工業(yè)鍋爐是指以向工業(yè)生產(chǎn)或生活

用途提供蒸汽、熱水的鍋爐,一般是指額定工作壓力小于等于2.5MPa的鍋爐。

TSGG7002-2015《鍋爐定期檢驗(yàn)規(guī)則》(2015.10.1實(shí)施)對(duì)于鍋爐檢驗(yàn)的要求是按電站鍋爐和

電站鍋爐以外的鍋爐來分別要求,沒有再明確給出工業(yè)鍋爐的定義。

TSG0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對(duì)鍋爐范圍做了進(jìn)一步調(diào)整,其適用范圍包括固定式

承壓蒸汽鍋爐、承壓熱水鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐,以及以余(廢)熱利用為主要目的煙道式和煙道與

管殼組合式余(廢)熱鍋爐。

這里面涉及的工業(yè)鍋爐包括:發(fā)電(包括熱、電聯(lián)產(chǎn))鍋爐之外的蒸汽鍋爐、發(fā)電鍋爐之外的以

(廢)熱利用為主要目的煙道式和煙道與管殼組合式余(廢)熱鍋爐、承壓熱水鍋爐、有機(jī)熱載

體鍋爐。

2工業(yè)鍋爐用途、特點(diǎn)

2.1工業(yè)鍋爐用途

a.為石油、化工、紡織、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)生產(chǎn)提供熱能。

b.用于采暖、食品加工、衛(wèi)生消毒等人民生活的諸多方面。

c.回收利用工業(yè)生產(chǎn)過程的余(廢)熱。

2.2工業(yè)鍋爐特點(diǎn)

工業(yè)鍋爐是工業(yè)生產(chǎn)中的常用設(shè)備,實(shí)踐證明,它又是一種事故率比較高、事故危害嚴(yán)重的特殊

設(shè)備,主要表現(xiàn)在:易發(fā)事故、破壞力強(qiáng)、危害性大。特點(diǎn):

a.爆炸危害性:鍋爐一般都是承受壓力載荷的承壓設(shè)備,超壓、安全附件失靈、受壓元件缺陷等

等都有可能出現(xiàn)爆炸事故,造成財(cái)產(chǎn)損失和人身傷害;

b.易于損壞性:鍋爐受熱面長(zhǎng)期處于高溫條件下工作,以及同時(shí)受火、煙氣、灰、水(汽)等的

侵蝕、磨損,鍋爐設(shè)備是在比較惡劣的條件下運(yùn)行,比一般設(shè)備易于損壞;

c.使用的廣泛性:由于鍋爐是提供熱源的重要設(shè)備,凡是需要蒸汽、熱水的生產(chǎn)和生活場(chǎng)所,一

般都離不開鍋爐,鍋爐遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè),使用非常廣泛;

d.可靠的連續(xù)運(yùn)行性:無論生產(chǎn)或生活用鍋爐,一旦投入運(yùn)行,就要連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),如果被迫停爐,

會(huì)造成很大損失。生產(chǎn)用鍋爐被迫停爐,會(huì)造成工廠停產(chǎn);采暖鍋爐冬季被迫停爐,會(huì)影響人

們生活,因此,要求鍋爐必須連續(xù)可靠地運(yùn)行。

所以,鍋爐的特殊工況條件決定了鍋爐的特殊性,事故的危害性大,尤其是鍋爐爆炸事故,一旦

爆炸,造成的損失就難以估量。

3鍋爐工作原理

以常見的利用燃料燃燒釋放的熱能且工質(zhì)為水、汽的鍋爐為例,其工作原理可用下述工作過程和

工作系統(tǒng)來說明。

3.1鍋爐工作過程:鍋爐產(chǎn)生熱水或蒸汽需要三個(gè)過程。

a.燃料的燃燒過程,燃料在爐膛內(nèi)燃燒放出熱量的過程。

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b.煙氣的流動(dòng)和傳熱過程,燃料燃燒后產(chǎn)生的熱量,通過受熱面?zhèn)鬟f給鍋內(nèi)的水或蒸汽的過程。

C.工質(zhì)的加熱汽化過程(鍋內(nèi)過程),水吸收熱量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崴蛘羝倪^程。

3.2鍋爐工作系統(tǒng):鍋爐從構(gòu)造上由二個(gè)系統(tǒng)組成,鍋爐的工作過程就是在系統(tǒng)內(nèi)連續(xù)完成的。

3.2.1汽水系統(tǒng):進(jìn)入鍋爐的水(給水),經(jīng)過加熱、汽化、過熱,最后獲得符合要求參數(shù)的蒸

汽或熱水;

3.2.2燃燒系統(tǒng):燃料和空氣(或經(jīng)過空氣預(yù)熱器預(yù)熱)送入爐內(nèi)混合燃燒后,產(chǎn)生高溫?zé)煔?

再通過各受熱面,將熱量傳給工質(zhì)以后,煙氣由煙囪排出。燃燒生成的灰渣,由排渣設(shè)備排出;

電站鍋爐及其輔助設(shè)備系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

①一煤斗;②一給煤機(jī);③一磨煤機(jī);④一空氣預(yù)熱器;⑤一排粉風(fēng)機(jī);⑥一燃燒器;⑦一爐膛;

⑧一水冷壁;⑨一屏式過熱器;⑩一高溫過熱器;(1D—低溫過熱器;?一省煤器;?一除塵器;(14)—

吸風(fēng)機(jī);?一煙囪;(16)一送風(fēng)機(jī);(17)一鍋筒;(18)一下降管;(19)一頂棚過熱器;(20)一排渣室

燃料進(jìn)入鍋爐燃燒的基本流程:

燃燒爐膛(或爐排)除渣設(shè)備。

煙氣的基本流程:

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蒸汽的產(chǎn)生過程(流程):

水的循環(huán)過程(流程):

第二章鍋爐傳熱與水循環(huán)基礎(chǔ)

第01講鍋爐傳熱與水循環(huán)基礎(chǔ)(一)

2.鍋爐傳熱與水循環(huán)基礎(chǔ)

內(nèi)容

區(qū):「熱力學(xué)基礎(chǔ)

熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、水蒸汽的性質(zhì)等

2.2傳熱學(xué)基礎(chǔ)

輻射、導(dǎo)熱、對(duì)流等

2.3鍋爐水循環(huán)

水循環(huán)與流動(dòng)壓頭、影響水循環(huán)因素、水循環(huán)故障等

2.~4流體的層流和紊流

工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)與流體力學(xué)并稱能源動(dòng)力類專業(yè)的三大基礎(chǔ)課程。在鍋爐設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行

等環(huán)節(jié)得到廣泛應(yīng)用。

工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)用于鍋爐受熱面設(shè)計(jì)和熱力計(jì)算。流體力學(xué)用于鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和水動(dòng)

力計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算等。

2.1熱力學(xué)基礎(chǔ)

工程熱力學(xué)的研究對(duì)象主要是熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的規(guī)律和方法以及提高轉(zhuǎn)化效率的途徑。

2.1.1熱力學(xué)第一定律:

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自然界中一切物質(zhì)都具有能量,能量不可能被創(chuàng)造,也不可能被消滅;但能量可以從一種形態(tài)轉(zhuǎn)

變?yōu)榱硪环N形態(tài);在能量的轉(zhuǎn)化過程中,一定量的一種形態(tài)的能量總是確定地相應(yīng)于一定量的另一種

形態(tài)的能量,能的總量保持不變。

在工程熱力學(xué)的范圍內(nèi),熱力學(xué)第一定律主要是熱能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化和守恒。用簡(jiǎn)單的

數(shù)學(xué)式表示,即

Q=AJW

式中Q表示消耗的熱能,W表示完成的功,AJ表示與一個(gè)單位的功相當(dāng)?shù)臒崃?,叫做熱功?dāng)量。

AJ的數(shù)值與能量轉(zhuǎn)化時(shí)的條件無關(guān),僅僅決定于熱和功所用的單位。

在國(guó)際制(SI)中,熱與功采用相同的單位,即焦耳(J)。所以AJ=1這時(shí)上式可寫成、=1匕

在工程制中,熱的單位是千卡(kcal),功的單位是公斤力?米(kgf?m),這時(shí)

(1.1)

把熱力學(xué)第一定律的原則應(yīng)用于系統(tǒng)中的能量變化時(shí)可寫成如下形式:

進(jìn)入系統(tǒng)能量一離開系統(tǒng)能量=系統(tǒng)中儲(chǔ)存能量的增加

2.1.2熱力學(xué)第二定律

熱力學(xué)第二定律有幾種最基本的、廣為應(yīng)用的敘述方式,一種為克勞修斯說法,即:熱不可能自

發(fā)地、不付代價(jià)地、從低溫物體傳至高溫物體。另一種為開爾文表達(dá)方式,即:不可能制造出從單一

熱源吸熱,使之全部轉(zhuǎn)化成為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。還有一種最經(jīng)典的表述:第二

類永動(dòng)機(jī)是不可能存在的。

由熱力學(xué)第二定律可以推出著名的卡諾定理:

在相同溫度的高溫?zé)嵩碩1和相同溫度的低溫?zé)嵩碩2之間工作的一切可逆循環(huán),其熱效率都相

等,與可逆循環(huán)的種類及采用哪一種工質(zhì)無關(guān),其熱效率等于1—T2/T1。

T1和T2之間工作的一切不可逆循環(huán),其熱效率必小于可逆循環(huán)的熱效率。

由兩個(gè)可逆的定溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成的循環(huán)稱為卡諾循環(huán),在相同熱源和冷源之間工作的

一切循環(huán)以卡諾循環(huán)熱效率最高。

2.1.3水蒸汽的性質(zhì)

1.汽化

水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程稱為汽化。

汽化是通過蒸發(fā)或沸騰兩種方法進(jìn)行的。

蒸發(fā)是水在自由表面上緩慢地汽化,在任何溫度下都在持續(xù)進(jìn)行。

沸騰是水在表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行劇烈的汽化,只有當(dāng)溫度達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)才會(huì)發(fā)生。

2.飽和溫度(沸點(diǎn)溫度)

是指對(duì)水加熱時(shí),水的溫度不斷上升,當(dāng)達(dá)到該壓力下水開始沸騰(常壓下100℃)時(shí)的溫度。

此時(shí)的水稱為飽和水,此時(shí)的蒸汽稱為飽和蒸汽(濕蒸汽)。

飽和蒸汽中含水分的重量百分?jǐn)?shù)叫做濕度,它是衡量蒸汽品質(zhì)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。一般對(duì)蒸汽

濕度的要求,水管鍋爐應(yīng)控制在3%以下,火管鍋爐應(yīng)控制在5%以下。

濕度過大,會(huì)降低蒸汽的品質(zhì),影響使用效果,還可能在蒸汽管道上發(fā)生水擊現(xiàn)象,使管道劇烈

震動(dòng),以致?lián)p壞。

3.過熱蒸汽

是指在該壓力下對(duì)飽和蒸汽再加熱,蒸汽的溫度開始上升,變成溫度超過飽和溫度的過熱蒸汽。

而超過飽和溫度的溫度數(shù)值稱為過熱度。

將飽和蒸汽進(jìn)一步加熱變成過熱蒸汽的目的:是讓蒸汽不帶水分,保證蒸汽品質(zhì)。同時(shí),讓蒸汽

升溫,增加蒸汽熱焙,來供給生產(chǎn)或汽輪機(jī)發(fā)電。

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4.液體熱(顯熱)

是指在一定壓力下,使1公斤的水從0℃加熱到飽和溫度所需要的熱量。

液體熱僅用于提高水的溫度,而不能改變水的形態(tài)。它與壓力有關(guān),壓力越高液體熱就越大。

5?汽化熱(潛熱)

是指在二定壓3下,使1公斤的飽和水完全汽化,變成干飽和蒸汽所需要的熱量。

汽化熱僅增加汽化量,而不提高蒸汽溫度。它與壓力成反比,壓力越高汽化熱就越小。

6.焰

是指在一定壓力下,使1公斤的水從加熱到任一狀態(tài)下的水或蒸汽所吸收的總熱量。飽和水

的焰等于液體熱,干飽和蒸汽的熔就等于液體熱與汽化熱之和。

7.水蒸汽的特性

水蒸汽具有良好的膨脹,壓縮和載熱性能,因此在動(dòng)力工程和工業(yè)部門的生產(chǎn)工藝過程中,水蒸

汽是應(yīng)用最廣泛的一種介質(zhì)。

飽和蒸汽離液態(tài)(水)較近,為不穩(wěn)定狀態(tài),遇冷即轉(zhuǎn)化為飽和水放出汽化潛熱。所以工業(yè)上常

用飽和蒸汽而較少用過熱蒸汽。

過熱蒸汽具有較大的能量,且沒有水分,常用來推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。

2.1.4水蒸汽的熱力過程

1.飽和狀態(tài)-------液體和蒸汽處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)

圖1.1水的飽和狀態(tài)

容器內(nèi)液體一蒸發(fā)、汽化一蒸汽

液體+凝結(jié)、液化一蒸汽

此時(shí)的汽化速度取決于液體溫度t,液化速度取決于蒸汽密度PO

當(dāng)汽化速度等于液化速度時(shí),達(dá)到飽和狀態(tài)(動(dòng)平衡),兩過程不斷進(jìn)行,但狀態(tài)不變,P和t

不再改變。

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圖1.2定壓下水蒸汽的產(chǎn)生過程

2.1.5物質(zhì)平衡與熱平衡

鍋爐中所發(fā)生的過程當(dāng)然遵守物質(zhì)不滅定律。送入鍋爐的燃料通過燃燒這一化學(xué)反應(yīng)將燃料中的

可燃質(zhì)轉(zhuǎn)變成為了二氧化碳、二氧化硫、水蒸汽、灰渣等燃燒產(chǎn)物。但由于種種原因,燃料在鍋爐中

不能完全燃燒,而燃燒放出的熱量也不會(huì)全部有效地用于生產(chǎn)蒸汽或熱水。

也就是說,燃料的總輸入熱量中只有一部分被工質(zhì)(水或蒸汽)所吸收,這部分熱量稱為有效利

用熱,其余部分則損失掉了,稱為鍋爐的熱損失。有效利用的熱量和損失掉的熱量與送入鍋爐的總熱

量之間服從能量守恒定律。

2.1.6蒸汽動(dòng)力裝置及循環(huán)

1.水蒸汽作為工質(zhì)的卡諾循環(huán)

如圖:濕蒸汽區(qū)可以實(shí)現(xiàn)卡諾循環(huán)1-2-C-5T,實(shí)際不用,因?yàn)椋?.5-l,l-2.2-c三過程可以

實(shí)現(xiàn)。但c-5難實(shí)現(xiàn);2.濕蒸汽區(qū)Th受限,nt不高;3.1-2膨脹末期,干度太小,影響汽機(jī)工作。

2朗肯循環(huán)一火力發(fā)電廠基本循環(huán)

蒸汽動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)及朗肯循環(huán)針對(duì)上述3點(diǎn)不利因素,進(jìn)行改進(jìn)的可逆循環(huán)。

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如圖:2-3過程為定壓放熱完全冷凝成水。便于水泵工作;3,-4過程為過冷水吸熱(與卡諾不

同,定壓吸熱)

5T過程為過熱器吸熱(與卡諾不同,定壓吸熱)

2.2傳熱學(xué)基礎(chǔ)

傳熱:是物質(zhì)在溫差作用下所發(fā)生的熱能傳遞。

傳熱學(xué):研究熱能傳遞規(guī)律的一門學(xué)科。

熱量總是自然地由高溫物體傳向低溫物體,在鍋爐中,燃燒是基礎(chǔ),產(chǎn)生蒸汽或熱水是目的,這

兩者是通過傳熱來實(shí)現(xiàn)的。燃料在爐膛內(nèi)燃燒后,放出高溫?zé)崃?,通過火焰的熱輻射和煙氣的對(duì)流傳

熱將熱量傳遞給鍋爐各受熱面,通過受熱面自身的熱傳導(dǎo)將熱量從外壁煙氣側(cè)傳遞到內(nèi)壁工質(zhì)側(cè),再

通過鍋內(nèi)工質(zhì)流動(dòng)把內(nèi)壁的熱量吸收變成蒸汽或高溫?zé)崴?/p>

鍋爐內(nèi)熱量傳遞方式有熱輻射、熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱三種。

圖1.5鍋爐傳熱示意圖

2.2.1熱輻射

2.2.1.1定義

輻射:物體通過電磁波來傳遞熱量的方式。

熱輻射:物體由于熱的原因向外發(fā)出的輻射。

輻射換熱:物體之間以輻射的形式交換熱量。

2.2.1.2特點(diǎn)

1.不需要冷熱物體的直接接觸。即:不需要介質(zhì)的存在,在真空中就可以傳遞能量,而且最有效。

2.在輻射換熱過程中伴隨著能量的轉(zhuǎn)移和能量形式的轉(zhuǎn)換,物體熱力學(xué)能一電磁波能一物體熱力

學(xué)能。

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3.動(dòng)態(tài)平衡

只要物體之間的溫度差很大時(shí),熱輻射就能成為主要傳熱方式。運(yùn)行的鍋爐熱輻射主要發(fā)生在有

火焰輻射的地方,如爐膛、水冷壁管等部分。當(dāng)爐膛溫度在1200C以上時(shí),布置在爐膛內(nèi)的水冷壁

吸收輻射熱量要比對(duì)流受熱面效果高出5倍以上。

熱輻射計(jì)算公式為

(1.2)

式中

qf一爐膛輻射換熱量,kj/m2;

2

&一絕對(duì)黑體輻射常數(shù),Co=5.7X10-llkW/m;

a一爐膛黑度,與煙氣特性,受熱面幾何特性及表面灰污狀況有關(guān);

一爐膛中火、煙氣的平均有效溫度,K;[=3+273;

加一受熱面煙氣側(cè)壁面溫度,K;Tbl-tbl+273o

2.2.2熱傳導(dǎo)

2.2.2.1定義

溫度不同的物體各部分或溫度不同的兩物體間直接接觸時(shí),依靠分子、原子及自由電子等微觀粒

子熱運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的熱量傳遞現(xiàn)象。

2.2.2.2特點(diǎn)

1.直接接觸

2.物體各部分之間不發(fā)生宏觀位移

3.依靠微觀粒子(分子、原子、電子等)的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

4.物體的固有本質(zhì)(只要存在溫差,在固體、液體、氣體中均會(huì)發(fā)生導(dǎo)熱現(xiàn)象)

在熱傳導(dǎo)過程中物體本身各部分不發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。例如:鍋爐水管的外壁受煙氣加熱后,熱量很

快傳導(dǎo)給內(nèi)壁。再供鍋水吸收。各種物質(zhì)的導(dǎo)熱性能是不相同的。

物體傳導(dǎo)熱量的能力稱為熱傳導(dǎo)率或常稱為導(dǎo)熱系數(shù)。用符號(hào)“X”表示,單位:kW/m?°C。

導(dǎo)熱系數(shù)越大,傳熱越強(qiáng)。金屬是導(dǎo)熱體,熱傳導(dǎo)率較大。而非金屬,如:空氣、塑料、石棉熱

傳導(dǎo)率很小,屬于絕熱體。一般鍋內(nèi)水垢的導(dǎo)熱系數(shù)僅是鋼的1/20—1/50,煙垢則比水垢的導(dǎo)熱系

數(shù)還小,煙灰的導(dǎo)熱系數(shù)平均值僅為鍋爐鋼板的l/460o

熱傳導(dǎo)計(jì)算公式為:

kW/m2(1.3)

式中:

一單位面積熱傳導(dǎo)量,kW/mL,;

人—物體的導(dǎo)熱系數(shù),kW/m?℃;

S一物體導(dǎo)熱厚度,m;

△t一物體導(dǎo)熱高、低溫差,℃;At=tbi-tb2

2.2.3對(duì)流傳熱

2.2.3.1定義

流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移時(shí),冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞過程。也就是借助流動(dòng)的

液體或氣體,把熱量從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體的過程。

2.2.3.2特點(diǎn)

1.僅能發(fā)生在流體中

2.流體宏觀運(yùn)動(dòng)+流體導(dǎo)熱(流體中各部分溫度不同,必然拌有分子不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而傳遞的熱量)

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3.對(duì)流換熱:流體流過溫度不同的固體壁面時(shí)的熱量傳遞過程(工程上感興趣)

4.對(duì)流換熱機(jī)理與通過緊靠換熱面上薄膜層的熱傳導(dǎo)有關(guān)

2.2.3.3分類

對(duì)流換熱按照不同的原因可分為多種類型。

按流動(dòng)起因可分為:強(qiáng)迫對(duì)流換熱和自然對(duì)流換熱。

按是否相變可分為:相變對(duì)流換熱和無相變對(duì)流換熱

在單位時(shí)間內(nèi)流體和壁面的溫度相差1C時(shí),通過單位面積所傳遞的熱量稱為傳熱系數(shù)。用符號(hào)

2

“a”表示,單位:kW/m?r0

在鍋爐設(shè)備中,對(duì)流傳熱是高溫?zé)煔庖阅撤N速度流經(jīng)受熱面,沖刷管壁,在與管壁接觸過程中放

熱。對(duì)流傳熱系數(shù)是表明傳熱過程強(qiáng)弱。它的影響因素很多,其主要原因有:煙氣的流速;煙氣與受

熱面沖刷方向以及受熱面管子的排列。

對(duì)流傳熱計(jì)算公式為

(1.4)

式中:

qL——單位面積、單位時(shí)間對(duì)流傳遞的熱量,kW/m2;

a——對(duì)流傳熱系數(shù),kW/m2?℃;

△t——高、低溫物體的溫差,。C。

2.2.4傳熱過程和傳熱系數(shù)

2.2.4.1傳熱過程

1.傳熱過程概念

熱量由壁面一側(cè)的流體通過壁面?zhèn)鞯搅硪粋?cè)流體中去的過程稱傳熱過程。

2.傳熱過程的組成

傳熱過程一般包括串聯(lián)著的三個(gè)環(huán)節(jié)組成,即:

(1)熱流體一壁面高溫側(cè);

(2)壁面高溫側(cè)一壁面低溫側(cè);

(3)壁面低溫側(cè)一冷流體。

若是穩(wěn)態(tài)過程則通過串聯(lián)環(huán)節(jié)的熱流量相同。

3.傳熱過程的計(jì)算

針對(duì)穩(wěn)態(tài)的傳熱過程,即Q=常數(shù)

圖1.6傳熱過程

如上圖(圖1.6),其傳熱環(huán)節(jié)有三種情況,則其熱流量的表達(dá)式如下:

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(1.5)

(1.6)

(1.7)

三式相加,整理可得:

也可以表示成:

式中,K稱為傳熱系數(shù),單位為W/(m2.K)o

2.2.4.2傳熱系數(shù)

L概念:是指用來表征傳熱過程強(qiáng)烈程度的指標(biāo)。數(shù)值上等于冷熱流體間溫差△t=l℃,傳熱面

積A=In?時(shí)熱流量的值。

K值越大,則傳熱過程越強(qiáng),反之,則弱。其大小受較多的因素的影響:

①參與傳熱過程的兩種流體的種類;

②傳熱過程是否有相變

傳熱系數(shù)的表達(dá)式為:

(1.13)

傳熱系數(shù)的表達(dá)式揭示了傳熱系數(shù)的構(gòu)成,即它等于組成傳熱過程諸環(huán)節(jié)的1/hl、6/人及l(fā)/h2

之和的倒數(shù)。如果對(duì)上式取倒數(shù),可得:

或「

因此,由上式可見:傳熱過程熱阻是由各個(gè)構(gòu)成環(huán)節(jié)的熱阻組成。

串聯(lián)熱阻疊加原則:在一個(gè)串聯(lián)的熱量傳遞過程中,如果通過各個(gè)環(huán)節(jié)的熱流量都相等,則串聯(lián)

熱量傳遞過程的總熱阻等于各串聯(lián)環(huán)節(jié)熱阻之和。

第02講鍋爐傳熱與水循環(huán)基礎(chǔ)(二)

2.3鍋爐水循環(huán)

2.3.1水循環(huán)與流動(dòng)壓頭

鍋爐運(yùn)行時(shí),“鍋”中的水實(shí)際上遵循著一定的路線不斷的流動(dòng)著,流動(dòng)的路線往往構(gòu)成周而復(fù)

始的回路叫做循環(huán)回路。水在鍋爐循環(huán)回路中的流動(dòng),稱為鍋爐水循環(huán)。

鍋爐的水循環(huán)可分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩類,自然循環(huán)是利用上升管中汽水混合物的密度較下

降管中的水為小,形成壓力差,使鍋水循環(huán)。強(qiáng)制循環(huán)是依靠水泵的推動(dòng)作用強(qiáng)迫鍋水循環(huán)。絕大部

分工業(yè)蒸汽鍋爐水循環(huán)都是自然循環(huán)。

按鍋爐結(jié)構(gòu)不同,鍋爐中的水循環(huán),有的只有一個(gè)循環(huán)回路,有的卻有幾個(gè)循環(huán)回路。

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圖L8是自然循環(huán)鍋爐單回路水循環(huán)的示意圖。它構(gòu)成的循環(huán)回路是:上升管1一鍋筒2一下降

管3一下集箱4一上升管1。

圖1.9是自然循環(huán)鍋爐多回路水循環(huán)的示意圖??梢钥闯?,圖中1、3、5三組上升管(水冷壁管

及對(duì)流排管)共同合用一組下降管4,構(gòu)成三個(gè)水循環(huán)回路。

圖1.8單回路水循環(huán)原理示意圖圖1.9多回路水循環(huán)原理示意圖

自然循環(huán)的原理是利用上升管中汽水混合物的密度較小,重量較輕,下降管中尚未汽化的水密度

較大,重量較重,造成壓力差,形成自然循環(huán)壓頭,使兩段水柱之間失去平衡,導(dǎo)致鍋水流動(dòng)而循環(huán)。

水循環(huán)流動(dòng)壓頭:是指下降管內(nèi)的水與上升管內(nèi)的水汽混合物之間的重量差或壓力差。用4P表

示,單位Pa。

△「=日混(P'—P混)(1.23)

式中:

H混一一上升管汽水混合物水柱的高度,m;

P'一一下降管中水的重度,N/m3;

3

P混一一上升管汽水混合物的平均重度,N/mo

在自然循環(huán)過程中,每一循環(huán)回路都存在著流動(dòng)阻力,即上升管和下降管的阻力之和。流動(dòng)壓頭

是用來克服流動(dòng)中的全部阻力損失。

有效壓頭是指上升管產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)壓頭除去本身的流動(dòng)阻力損失后剩余的壓頭,是用來克服下降管

阻力的。有了足夠的有效壓力,才能保證工質(zhì)不停的流動(dòng)。

P有效=H混(P'-P混)一Z\P上升管=4P下降管(1.24)

式中:

P有效----有效壓頭,N/m';

H混一一上升管汽水混合物水柱的高度,m;

P'一一下降管中水的重度,N/m3;

P混一一上升管汽水混合物的平均重度,N/m3;

△P上升管一一上升管水流動(dòng)阻力,N/m:';

△P下降管一一下降管水流動(dòng)阻力,N/m:

2.3.2影響水循環(huán)的因素

從上式計(jì)算中可以看出,良好水循環(huán)決定因素是:

1.鍋爐工作壓力

壓力越高,氣水密度差越小。工業(yè)鍋爐一般都是低壓鍋爐,因此對(duì)循環(huán)比較有力。

2,受熱強(qiáng)度

受熱越強(qiáng),上升管中工質(zhì)的含汽量就越多,密度差就越大。因此,在自然循環(huán)鍋爐中,隨著負(fù)荷

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增加,回路的流動(dòng)壓頭增大,使循環(huán)水量也隨之增大,具有一定的自補(bǔ)償能力,這是自然循環(huán)鍋爐的

一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。相反,如負(fù)荷很低,則水循環(huán)的穩(wěn)定性就較差。所以工業(yè)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行對(duì)水循環(huán)的穩(wěn)定

性是不利的。

3.回路高度

對(duì)中低壓工業(yè)鍋爐來說,回路越高,流動(dòng)壓頭越大。應(yīng)注意盡量減少上升水平段的長(zhǎng)度,因?yàn)樵黾铀?/p>

平段長(zhǎng)度,流動(dòng)壓頭不變,而阻力增加,將使有效壓頭減小,對(duì)水循環(huán)不利。

一般對(duì)0.8MPa表壓力以下的鍋爐,水冷壁的高度最好不少于2米,對(duì)于1.3MPa表壓力的鍋爐,

水冷壁高度最好不少于3.5米。

4.上升管和下降管阻力應(yīng)盡量減小

進(jìn)入上升管的循環(huán)水量是標(biāo)志水循環(huán)回路工作可靠性的重要參數(shù),循環(huán)水量越大,工作越可靠。

常用進(jìn)入上升管的水流速來表示,稱為循環(huán)水速,用W0表示,如下式:

Wo=,m/s(1.25)

式中:G-----循環(huán)水量,kg/h;

——上升管的截面積,nA

----水的比容,mVkgo

上升管中進(jìn)入的循環(huán)水量與產(chǎn)生的蒸汽量之比值,稱為循環(huán)倍率,用K表示:

K=(1.26)

工業(yè)鍋爐的循環(huán)倍率一般都比較大。對(duì)于蒸發(fā)量<15t/h以下的鍋爐,當(dāng)蒸汽壓力W1.5MPa時(shí),

其循環(huán)倍率為150?200;當(dāng)蒸汽壓力為1.5~2.5MPa時(shí),其循環(huán)倍率為50?100。

在一定的熱負(fù)荷下,循環(huán)回路的有效壓頭Syx隨循環(huán)水量G(或循環(huán)水速W0)增加而減小,這是

因?yàn)楹繙p小,同時(shí)上升管的阻力也有所增大所致。另一方面,下降管阻力隨著循環(huán)水量增加而增

加。這樣,可以繪制有效壓頭、下降管阻力與循環(huán)水量(或循環(huán)水速)的關(guān)系曲線,稱為水循環(huán)特性

曲線(如圖)。

曲線的交點(diǎn)即是循環(huán)回路穩(wěn)定工作的工作點(diǎn)。

圖1.10水循環(huán)特性曲線

工業(yè)鍋爐對(duì)流管束是由多排密集布置的管束所組成,其特點(diǎn)是整個(gè)管束都吸收熱量,沒有獨(dú)立的

不受熱的下降管。在這種情況下,對(duì)流管束中的工質(zhì)如何流動(dòng),哪部分下升或下降,就要看那部分管

子吸收的熱量多少?zèng)Q定。根據(jù)煙氣流動(dòng)方向,在煙道前部的煙溫高,吸熱多,產(chǎn)生的蒸汽多,工質(zhì)的

密度小,是上升管,在煙道后部的則為下降管。

2.3.3水循環(huán)故障

1.循環(huán)停滯

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是指受熱最弱管子的有效壓頭小到不能克服下降管的阻力,這些管內(nèi)的循環(huán)水速小到接近于零。

此時(shí)上升管又引入于鍋筒的蒸汽空間,則管內(nèi)將會(huì)形成幾乎靜止不動(dòng)的“自由水面”。這樣就造成自

由水面以上的管段冷卻不良,而使管壁過熱而爆裂。

2.倒流

是指上升管受熱極差而完全沒有蒸汽產(chǎn)生,而相鄰上升管受熱好向上流動(dòng)的作用下,這根上升管

如同下降管,形成倒流。在倒流中管內(nèi)存有汽泡,當(dāng)流速較小時(shí),汽泡會(huì)停滯,堵塞管子,引起管子

燒損。

3.汽水分層

是指上升管水平或微傾斜布置,在管內(nèi)工質(zhì)流速不高時(shí),由于汽水密度不同,蒸汽則在管內(nèi)上部

流動(dòng),水則在管內(nèi)下部流動(dòng),形成汽水分層。在鍋爐運(yùn)行中,往往造成管子上部壁溫過高而燒壞。在

汽水分離處,由于水波動(dòng),壁溫時(shí)高時(shí)低,容易引起疲勞裂紋。

4.下降管帶汽

是指鍋筒內(nèi)水面上形成旋渦,蒸汽被旋渦吸入到下降管中;或下降管與上升管間距不遠(yuǎn)時(shí),從上

升管來的蒸汽很可能直接進(jìn)入下降管中;或下降管受熱,使下降管內(nèi)水沸騰氣化產(chǎn)生蒸汽。下降管帶

氣會(huì)增加下降管水流動(dòng)阻力;減少了下降管與上升管中工質(zhì)的重度差,使流動(dòng)壓力減少,對(duì)水循環(huán)不

利;若下降管帶汽量較多,容易形成氣塞,使水循環(huán)中斷,不能對(duì)上升管可靠供水,造成爆管事故。

2.4流體的層流和紊流

流體在直圓管中流動(dòng),當(dāng)流速很小時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)軌跡呈現(xiàn)為直線,不與周圍的流體相混雜,

此種情況下的流動(dòng)狀態(tài)稱為層流。當(dāng)流速增大到一定數(shù)值時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)在流動(dòng)過程中不斷相互混雜,

流場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)要素發(fā)生不規(guī)則的脈動(dòng)現(xiàn)象,這種流動(dòng)狀態(tài)稱為紊流。

層流與紊流這兩種流動(dòng)狀態(tài)的形成,與流體的粘性系數(shù)口、密度P、圓管的特征尺寸一一直徑

d,以及特征流速一一管內(nèi)的平均流速u等有關(guān)。

定義無量綱數(shù):

Re=[三(1.27)

式中,v為流體的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù),

Re稱為雷諾數(shù)。

經(jīng)過量綱分析可以得出,雷諾數(shù)就是判別流動(dòng)形態(tài)的準(zhǔn)則數(shù)。

逐漸增大流體的流速,Re隨之增大,當(dāng)Re超過某一臨界值時(shí),流動(dòng)就由層流變?yōu)槲闪鳌?/p>

工程上一般取Re>2000時(shí)的流態(tài)為紊流,而取ReW2000時(shí)的流態(tài)為層流。

第三章工業(yè)鍋爐分類

第01講工業(yè)鍋爐分類

3.工業(yè)鍋爐分類

3.1鍋爐分類

經(jīng)過200多年的發(fā)展,人們根據(jù)不同行業(yè)的不同需求,按不同的分類方法出現(xiàn)了眾多的鍋爐種類,

主要的分類方法有:按鍋爐用途分類、按鍋爐結(jié)構(gòu)分類、按鍋爐循環(huán)方式分類、按鍋爐出口壓力分類、

按鍋爐燃燒方式分類等等。

分類方法鍋爐類型簡(jiǎn)要說明

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電站鍋爐生產(chǎn)的蒸氣(水蒸氣)主要用于發(fā)電的鍋爐

工業(yè)鍋爐生產(chǎn)的蒸汽或熱水用于工業(yè)生產(chǎn)和/或民用的鍋爐

按用途分類

船用鍋爐用作船舶動(dòng)力,一般采用低、中參數(shù),大多燃油。要求鍋爐體積小,重量輕

機(jī)車鍋爐用作機(jī)車動(dòng)力,一般為小容量、低參數(shù),火床燃燒,以燃煤為主,鍋爐設(shè)計(jì)緊湊

鍋殼鍋爐蒸發(fā)受熱面主要布置在鍋殼內(nèi),燃燒的火焰在管內(nèi)而汽水在管外流動(dòng)的鍋爐

按結(jié)構(gòu)分類

水管鍋爐煙氣在受熱面管子外部流動(dòng),工質(zhì)在管子內(nèi)部流動(dòng)的鍋爐

自然循環(huán)依靠下降管中的水和爐內(nèi)上升管中的汽水混合物之間的密度差和重位高度產(chǎn)生的壓差而推

鍋筒鍋爐動(dòng)水循環(huán)的鍋筒鍋爐

按循環(huán)方式

分類強(qiáng)制循環(huán)鍋爐主要依靠下降管和上升管之間裝設(shè)水循環(huán)泵的壓頭推動(dòng)水循環(huán)的鍋爐,又稱輔助循環(huán)鍋爐

受給水泵壓頭的作用,工質(zhì)按順序一次流過加熱段、蒸發(fā)段和過熱段等各級(jí)受熱面而產(chǎn)生額

直流鍋爐

定參數(shù)蒸氣的鍋爐。

低壓鍋爐壓力小于等于2.5Mpa

中壓鍋爐壓力為3.8MpaWP〈5.3MPa

次高壓鍋爐壓力為5.3MpaWP〈9.8MPa

高壓鍋爐壓力為9.8Mpa<P<13.7MPa

按鍋爐出口工

超高壓鍋爐壓力為13.7MPaWP〈16.7Mpa

質(zhì)壓力分類

亞臨界壓力

16.7MPa^P<22.IMPa

鍋爐

超臨界壓力

壓力大于P>22.IMPa;

鍋爐

燃料主要在爐排上燃燒,主要用于工業(yè)鍋爐,其中包括固定排爐、拋煤機(jī)爐、滾動(dòng)爐排爐、

火床燃燒鍋爐

下飼式爐排爐和往復(fù)爐排爐等。

主要用于電站鍋爐,燃燒液體燃料、氣體燃料和煤粉的鍋爐都是火室燃燒鍋爐?;鹗胰紵龝r(shí),

火室燃燒鍋爐

燃料主要在爐膛空間懸浮燃燒。

按燃燒方式

有臥式和立式兩種,燃用粗煤粉或煤屑。微粒燃料在旋風(fēng)筒中央懸浮燃燒,較大煤粒貼在筒

分類旋風(fēng)爐

壁燃燒,液態(tài)排渣。

送入爐排的空氣流速較高,使大粒燃煤在爐排上面的流化床中翻騰燃燒,小粒燃煤隨空氣上

流化床燃燒

升并燃燒。宜用于燃用劣質(zhì)燃料,目前只用于工業(yè)鍋爐。最近正在開發(fā)大型循環(huán)流化燃料鍋

鍋爐

爐。

固體燃料鍋爐燃用煤等固體燃料

液體燃料鍋爐燃用液體燃料(石油、燃料油、工業(yè)廢液等)的鍋爐

氣體燃料鍋爐燃用氣體燃料(天然氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等)的鍋爐

利用各種工業(yè)過程中的廢氣、廢料或廢液中含有的顯然或(和)其可燃物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生熱量

按所用燃料或余熱鍋爐

的鍋爐

能源分類

原子能鍋爐利用核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)裂變(或聚變)所釋放熱能作為熱源的蒸汽發(fā)生裝置

以電力為能源并將其轉(zhuǎn)化成為熱能,從而經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換,向外輸出具有一定熱能的蒸汽、熱

電熱鍋爐

水或有機(jī)熱載體的鍋爐

生物質(zhì)鍋爐以生物質(zhì)能源(秸稈、薪柴、禽畜糞便、有機(jī)廢渣等)做為燃料的鍋爐

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垃圾焚燒鍋爐焚燒爐是常用于醫(yī)療及生活廢品、動(dòng)物無害化處理方面的一種無害化處理設(shè)備

其他能源鍋爐利用地?zé)?、太?yáng)能等能源的蒸汽發(fā)生器

用引風(fēng)機(jī)壓頭和系統(tǒng)所產(chǎn)生的自生通風(fēng)壓頭(主要是煙囪)克服煙道和風(fēng)道阻力,因而使風(fēng)

負(fù)壓鍋爐

道、爐膛及煙道均處于負(fù)壓狀態(tài)下運(yùn)行的鍋爐

按爐膛煙氣只配置送風(fēng)機(jī)而不配置引風(fēng)機(jī),因而爐膛中煙氣壓力高于大氣環(huán)境壓力的鍋爐。一般用于燃

微正壓鍋爐

壓力分類油和燃?xì)獾腻仩t,爐膛設(shè)計(jì)壓力一般在5KPa以下

用送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)壓頭和系統(tǒng)所產(chǎn)生的自生通風(fēng)壓頭克服風(fēng)道和煙道阻力,使?fàn)t膛頂部保持

平衡通風(fēng)鍋爐

微負(fù)壓運(yùn)行的鍋爐

將鍋爐本體和燃燒設(shè)備在制造廠內(nèi)組焊完成,并進(jìn)行完砌爐保溫、包裝等工作后整體出廠的

整裝鍋爐

按鍋爐出廠鍋爐

型式分類組裝鍋爐將受熱面部分和燃燒部分(爐排)分成多個(gè)組裝件供貨,在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組合的鍋爐。

散裝鍋爐以零件、部件形式供貨,發(fā)運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng),由安裝單位現(xiàn)場(chǎng)完成組裝的鍋爐

蒸氣鍋爐用以產(chǎn)生蒸氣(水蒸氣)的鍋爐

熱水鍋爐用以產(chǎn)生熱水的鍋爐

按工質(zhì)分類有機(jī)熱載體

以有機(jī)質(zhì)液體作為熱載體工質(zhì)的鍋爐

鍋爐

以熔鹽等作為熱載體工質(zhì)的鍋爐

其他工質(zhì)鍋爐

從危害性及失效模式出發(fā),突出本質(zhì)安全思想,《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對(duì)鍋爐設(shè)備分為A、

B、C、D四個(gè)級(jí)別。

級(jí)別分類

A級(jí)鍋爐是指p(表壓,下同,注1)》3.8MPa的鍋爐,包括:

(1)超臨界鍋爐,P>22.IMPa;

(2)亞臨界鍋爐,16.7MPaWP<22.IMPa;

A級(jí)鍋爐(3)超高壓鍋爐,13.7MPaWP<16.7MPa;

(4)高壓鍋爐,9.8MPaWP<爐.7MPa;

(5)次高壓鍋爐,5.3MPa<P<9.8MPa;

(6)中壓鍋爐,3.8MPaWP<5.3MPa。

(1)蒸汽鍋爐,0.8MPa<P<3,8MPa;

B級(jí)鍋爐(2)熱水鍋爐,P<3.8MPa,且t>120'C(t為額定出水溫度,下同):

(3)氣相有機(jī)熱載體鍋爐,Q>0.7MW(Q為額定熱功率,下同);液相有機(jī)熱載體鍋爐,Q>4.2MW。

(1)蒸汽鍋爐,PW0.8MPa,且V>50L(V為設(shè)計(jì)正常水位水容積,下同);

C級(jí)鍋爐(2)熱水鍋爐,PV3.8MPa,且tV12(TC;

(3)氣相有機(jī)熱載體鍋爐,0.1MW<QWO.7MW;液相有機(jī)熱載體鍋爐,0.1MW<QW4.2MW。

(1)蒸汽鍋爐:PWO.8MPa,且30LWVW50L;

(2)汽水兩用鍋爐(注2),P?0.04MPa,且DW0.5t/h(D為額定蒸發(fā)量,下同);

(3)僅用自來水加壓的熱水鍋爐,且tW95℃;

D級(jí)鍋爐(4)氣相或者液相有機(jī)熱載體鍋爐,Q?0.1MW?

注1:P是指鍋爐額定工作壓力,對(duì)蒸汽鍋爐代表額定蒸汽壓力,對(duì)熱水鍋爐代表額定出水壓力,對(duì)

有機(jī)熱載體鍋爐代表額定出口壓力。

注2:其他汽水兩用鍋爐按照出口蒸汽參數(shù)和額定蒸發(fā)量分屬以上各級(jí)鍋爐。

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3.2工業(yè)鍋爐分類

工業(yè)鍋爐常見分類方法:

分類方法鍋爐類型

立式水管(LS)>立式火管(LH)、立式無管

火管

(LW)、臥式外燃(WW)、臥式內(nèi)燃(WN)等

按鍋爐本體型式

單鍋筒立式(DL)、單鍋筒縱置式(DZ)、單鍋筒橫置式(DH)、雙鍋筒縱置式(SZ)、

水管

雙鍋筒橫置式(SH)、強(qiáng)制循環(huán)式(QX)

固定爐排(G)、固定雙層爐排(C)、鏈條爐排(L),往復(fù)式爐排小)、滾動(dòng)爐排(D)、下

按燃燒設(shè)備

飼爐排(A)、拋煤機(jī)(P)、鼓泡流化床燃燒(F)、循環(huán)流化床燃燒(X)、室燃爐(S)

燃煤無煙煤(W)、煙煤(A)、褐煤(H)、貧煤(P)、型煤(X)、水煤漿(J)

燃油油(Y)

按燃燒種類燃?xì)鈿猓≦)

生物質(zhì)木柴(M),稻殼(D)、甘蔗渣(G)、秸稈等

余熱

按出廠形式

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