工業(yè)鍋爐的種類和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介.ppt

1、工業(yè)鍋爐的種類和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介,上海交通大學(xué) 王清成 博士,工業(yè)鍋爐發(fā)展背景,隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)鍋爐由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低參數(shù)到高參數(shù)、由單一的品種發(fā)展到系列化產(chǎn)品，已經(jīng)有200多年歷史了。,工業(yè)鍋爐的種類,按照鍋爐本體結(jié)構(gòu)分類，分為火管鍋爐（包括煙管鍋爐）、水管鍋爐、快裝鍋爐、熱水鍋爐、廢熱鍋爐等。,火管鍋爐,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備不太復(fù)雜、運(yùn)行技術(shù)水平要求較低、給水不必進(jìn)行嚴(yán)格水處理等優(yōu)點(diǎn)； 由于結(jié)構(gòu)上的限制，蒸汽參數(shù)較低，加上熱效率低，消耗鋼材量大，因此均在小容量采用，不能滿足日益增長(zhǎng)的工業(yè)用汽的需要。,水管鍋爐,快裝鍋爐,所謂快裝鍋爐也稱整裝鍋爐。鍋爐在制造廠全部裝好，整機(jī)運(yùn)往運(yùn)行部門，保證鍋爐的制造

2、安裝質(zhì)量。 最大容量：燃煤鍋爐以46噸為限。,熱水鍋爐,熱水鍋爐是供給熱水（相應(yīng)于鍋爐出口壓力的不飽和水）的鍋爐。 整臺(tái)鍋爐相當(dāng)于蒸汽鍋爐的非沸騰式省煤器一樣，所不同的是熱水鍋爐有一半左右采用輻射式省煤器，而蒸汽鍋爐大都采用對(duì)流式省煤器。,余熱鍋爐（廢熱鍋爐）,充分利用廢氣、廢渣等的余熱設(shè)備稱余熱鍋爐。 余熱鍋爐結(jié)構(gòu)上的顯著特點(diǎn)是沒有燃燒室和燃燒裝置，整臺(tái)鍋爐只有高溫和低溫對(duì)流受熱面。可利用的余熱來自煙氣、爐渣及高溫產(chǎn)品、可燃廢氣、化學(xué)反應(yīng)、廢水等。,工業(yè)鍋爐分類,按照燃燒設(shè)備，工業(yè)鍋爐可分為：手燒爐、鏈條爐排、振動(dòng)爐排、往復(fù)式推動(dòng)爐排、配有拋煤機(jī)的燃燒方式、沸騰爐、煤粉爐。,手燒爐,手燒爐是

3、工業(yè)鍋爐最簡(jiǎn)單的燃燒設(shè)備。它的加煤、撥火、除渣等操作都由人力完成。 在手燒爐的燃燒過程中，新燃料由爐門投入，落在已經(jīng)燃燒得很旺的燃料層上。 一般不采用送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，而采用自然通風(fēng)。依靠煙囪的自然抽風(fēng)，在爐膛內(nèi)造成負(fù)壓以吸入燃燒所需的空氣。,手燒爐爐排上燃料層分布和氣體分布,鏈條爐排,鏈條爐的燃燒過程及特點(diǎn)。煤在鏈條爐燃燒時(shí)，爐排如同皮帶運(yùn)輸機(jī)一樣，自前向后緩慢移動(dòng)；燃料從燃料斗下來落在爐排上，隨爐排一起前進(jìn)；空氣從爐排下方送入爐內(nèi)。當(dāng)燃料經(jīng)過燃料閘門時(shí)，被刮成一定的厚度，隨后便進(jìn)入爐膛。燃料在爐膛內(nèi)受輻射加熱后，就進(jìn)入燃燒階段，開始是烘干并放出揮發(fā)分，繼之著火燃燒和燃盡，灰渣則隨爐排移動(dòng)而被

4、排出，以上各階段是沿爐排長(zhǎng)度相繼進(jìn)行的，又同時(shí)發(fā)生，爐子的燃燒過程不隨時(shí)間而變 。,1Area of coals 2Area of release and combustion of volatiles 3aArea of oxidation of char 3bArea of deoxidation of char 4Area of slag burnt out,落在爐排上的新燃料，從上面吸收爐膛火陷、高溫?zé)煔?、高溫爐墻的輻射熱著火。從燃料層下面來的預(yù)熱空氣，一般預(yù)熱溫度為200左右，最多不超過400。預(yù)熱空氣對(duì)新燃料雖有加熱作用，但不足以使之著火，鏈條爐中燃料的著火是由燃料層最上面開始，然

5、后逐漸向下傳播。由于鏈條爐的燃料層是隨著爐排一起由爐前向爐后移動(dòng)的，且著火是自上而下的，所以燃料的著火線O1K不是與爐排面平行的水平線，而是與水平方向成傾斜角。,鏈條爐排上燃燒區(qū)分布和氣體成分,振動(dòng)爐排,振動(dòng)爐排是利用振動(dòng)使煤在爐排上逐漸向后移動(dòng)的； 煤在爐排上逐漸向后移動(dòng)，進(jìn)行著預(yù)熱、著火、燃燒、燃盡等過程；分段送風(fēng)； 煤在爐排上是跳躍前進(jìn)的，爐排本身并不移動(dòng)，爐排經(jīng)常與紅火接觸，材質(zhì)要求高。,往復(fù)式推動(dòng)爐排,爐排由間隔布置的固定和可動(dòng)爐排片組成； 煤在爐排上逐漸向后移動(dòng)，進(jìn)行著預(yù)熱、著火、燃燒、燃盡等過程；分段送風(fēng)； 燃料在往復(fù)爐排上的著火比鏈條爐好，這是因?yàn)橥鶑?fù)爐排在推動(dòng)時(shí)，能把未燃的燃

6、料推到已燃燃料的上面，從而實(shí)現(xiàn)部分燃料的無限制著火； 往復(fù)爐排最大的缺點(diǎn)是爐排的冷卻較差。,配有拋煤機(jī)的燃燒方式,配置拋煤機(jī) 在拋煤機(jī)爐子中對(duì)于細(xì)煤的懸浮燃燒必須給以足夠的重視。 鍋爐爐膛無前后拱，極少能產(chǎn)生氣體紊流混合攪動(dòng)。,沸騰爐,沸騰燃燒鍋爐，是把煤破碎到一定大小的顆粒，空氣通過布風(fēng)板，把厚度約為500mm的料層吹起，在爐膛的一定高度內(nèi)， 上下翻騰，破碎好的煤粒子送到上下翻騰的高溫沸騰層中燃燒。層內(nèi)溫度一般為8501050 。新送入的燃煤進(jìn)入數(shù)量比本身大幾十倍的沸騰層種，很快被加熱到著火溫度而著火燃燒。,沸騰爐,煤粉爐,把煤預(yù)先磨成煤粉，用空氣把煤粉送入爐內(nèi)，在懸浮狀態(tài)下著火燃燒； 采用

7、煤粉爐，需要一套復(fù)雜的制粉系統(tǒng)和設(shè)備，電耗較大，限制了在工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用；加上粉塵污染嚴(yán)重，不能低負(fù)荷運(yùn)行等缺點(diǎn)，在太小的工業(yè)鍋爐中采用煤粉爐是不合適的。,工業(yè)鍋爐機(jī)械化燃燒方式比較,鏈條爐排： 優(yōu)點(diǎn)： 鍋爐效率可達(dá)70%80%； 運(yùn)行穩(wěn)定，容易掌握； 運(yùn)行得好時(shí)，基本不冒黑煙，對(duì)消煙除塵設(shè)備要求不高。 這種機(jī)械化燃燒方式適合于我國產(chǎn)煙煤的大部分地區(qū)。 缺點(diǎn)： 不適用于單燒無煙煤，也不適于結(jié)焦性強(qiáng)的煤和發(fā)熱量較低的劣質(zhì)煤。 爐排制造復(fù)雜，檢修較困難(特別是鏈帶式爐排) 比起其他機(jī)械化層燃方式爐排的金屬耗量大。,振動(dòng)爐排 優(yōu)點(diǎn)： 鍋爐效率可達(dá)60%78%； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； 耗電量少； 調(diào)節(jié)負(fù)荷性能比

8、鏈條爐好； 適用于4t/h以下的鍋爐，對(duì)較大容量有待試驗(yàn)。 缺點(diǎn)： 飛灰較鏈條爐大，飛灰含碳量高； 爐排漏煤較嚴(yán)重； 運(yùn)行中爐排振動(dòng)時(shí)，容易冒黑煙； 爐排的振動(dòng)對(duì)鍋爐本體、廠房都有影響； 燃用無煙煤或者劣質(zhì)煤時(shí)，出力和效率都降低。,傾斜往復(fù)（往復(fù)式推動(dòng)）爐排： 優(yōu)點(diǎn)： 燒一般煙煤效率可達(dá)70%80%； 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造； 耗電量少； 爐排和拱配合得好時(shí)，不冒黑煙； 目前適于4t/h以下，最適用于4t/h以下的采暖鍋爐。 缺點(diǎn)： 不易于燒揮發(fā)分低的貧煤和無煙煤，也不適于強(qiáng)結(jié)焦性的煤； 燃燒旺盛地區(qū)，路排容易燒壞； 適應(yīng)負(fù)荷變化的能力較差，反應(yīng)慢。,拋煤機(jī)燃燒方式： 優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)燃料的品種和負(fù)荷的變化適應(yīng)性強(qiáng)； 運(yùn)行費(fèi)用低。 缺點(diǎn)： 飛灰大； 低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)效率低； 對(duì)煤的粒度變化敏感，易產(chǎn)生火層不勻； 不適于水分大的煤。,沸騰燃燒： 優(yōu)點(diǎn)： 煤種適應(yīng)性廣，可摻燒煤矸石； 鍋爐效率可達(dá)60%75%； 調(diào)負(fù)荷范圍較大； 耗鋼量較少，可縮小鍋爐體積； 這種燃燒方式最適用于燃燒劣質(zhì)煤。 缺點(diǎn)： 飛灰量大，飛灰可燃物含量高； 沸騰段管