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3.1立式锅炉立式锅炉指锅壳的纵向中心线与地面垂直的锅炉。它虽有水管与火管之分,但总的来说是属于火管锅炉的范畴。所以立式锅炉也统称为立式火管锅炉。立式锅炉主要用于要求汽压较低的场所。它具有基座简单、安装迅速、移运方便、占地面积小、操作容易、投资费用少等特点。但热效率低、金属用量大。1.立式横水管锅炉立式横水管锅炉有大横管与多横管之分。立式横水管锅炉主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、横水管和冲天管组成。燃烧设备为固定炉排,人工投煤。燃烧产生的高温烟气向上冲刷横水管,再经过冲天管由烟囱排出。1一人孔2一安全阀接口3一接烟囱法兰4一主汽阀接口5一封头6一冲天管7一水位表接口8一炉胆顶9一炉胆l0一横水管手孔11一横水管12一短拉撑13一炉门14一灰门15一下脚圈16一排污管17一进水阀接口这种锅炉的工作压力一般在0.8MPa以下,蒸发量不超过lt/h。优点是:结构简单、安装、移运及管理方便,操作容易,点火、升压及停炉的时间短。缺点是:受热面积小,蒸发量低,排烟温度高达500℃以上,热效率低。2.立式横火管锅炉立式横火管锅炉旧称考克兰锅炉。主要由封头、锅壳、前管板、烟管、后管板和炉胆等部分组成。燃烧设备为固定炉排,人工投煤。烟气流程较长,先冲刷炉胆,再由喉管到达燃烧室,接着转变1800流经乎行装置的烟管,汇集于前烟箱,最后通过烟囱排出。1一封头2一锅壳3一前管板4一烟管5一前烟箱6一炉门7一U型下脚8一主汽阀座9一安全阀座10一人孔11一角板撑12一后管板13一燃烧室14一喉管15一炉胆这种锅炉的工作压力多为0.8MPa,蒸发量可达lt/h。优点是,封头呈半球形,因而强度较高,蒸汽空间较大,有利于负荷变化;烟管全部浸在水中,传热较好;整个锅炉结构紧凑。清洗和检修方便。缺点是,锅炉形状复杂,加工困难,造价较高,炉膛空间较小,水冷程度大,不利于燃烧,排烟温度在350~450℃左右,热效率低,又难于机械化燃烧,属于淘汰的炉型。3.立式水管锅炉立式水管锅炉有直水管与弯水管之分。这种锅炉具有热效率高,排烟温度较低,水循环合理,生火、出汽时间短,蒸汽空间大,蒸汽品质好等特点。但锅炉给水品质要求较严,清理灰渣及检修不便。立式直水管锅炉主要由封头、锅筒、上管板、下管板、下降管、直水管和炉胆等部分组成。燃烧设备是固定炉排,人工投煤。烟气先冲刷炉胆,再由烟气出口管进入直水管群,围绕下降管旋转3600,对全部水管作横向冲刷,同时加热上、下管板,然后被隔烟墙阻挡汇集于烟箱从烟囱排出。l一封头2一下降管3一直水管4一锅壳5一炉排6一下管板7一角拉技板8一喉管9一烟囱10一烟箱11一烟气隔墙这种锅炉的工作压力多为0.8MPa,蒸发量可达lt/h。优点是,烟气流程长,传热好,水管多,除中间一根大直径下降管外,其余均为上升管,水循环好。缺点是,下管板上部易积灰,难于清除,既影响传热,又腐蚀钢板;炉膛水冷程度大,炉温较低,不适合烧劣质煤。立式弯水管锅炉主要由封头、锅壳、炉胆顶、炉胆、弯水管和耳形弯水管等部件组成。锅炉炉排搁置在炉胆内U型下脚的上部,火焰直接冲刷炉胆和装在炉胆内的弯水管;高温烟气经喉管进入锅壳中部的烟箱,然后分左右两路各旋转1800,对部分锅壳和装置在锅壳上的耳形弯水管作横向冲刷,最后汇集于烟箱的前部,从烟囱排出。这种锅炉结构的优点是,锅壳中部被烟箱包围部分约占整个锅壳的1/3,因受高温烟气冲刷,提高了锅炉热效率,水循环好,升压快,存汽量较大,对负荷变化的适应性强。缺点是,弯水管和耳形弯管中水垢难以清除,因此锅炉给水要求严格,要经过软化处理;炉温较低,不适合烧劣质煤;烟箱面积大,活动门多,应注意防止漏风。3.2卧式锅壳锅炉卧式锅壳锅炉指锅壳的纵向中心线与地面平行的火筒或烟管锅炉。这种锅炉分内燃与外燃两种主要类别,是一种老旧型式的小型锅炉。它的蒸发量一般在3t/h以下。蒸汽压力在0.8MPa以下。卧式锅壳锅炉主要用于小型轻纺工业和较大面积的局部采暖场合。它具有结构简单、汽压稳定、操作容易、对水质要求不高等特点。但由于属锅壳锅炉范畴,承压较低,燃料消耗大,使用钢材多,发生事故后危险性大。因此一般仅限于容量在3t/h以下的锅炉采用这种结构型式。1.卧式单火筒锅炉和卧式双火筒锅炉卧式单火筒(康尼许)锅炉与卧式双火筒(兰开夏)锅炉的主要不同点是康尼许锅炉仅有一个火筒,而兰开夏锅炉则有两个火筒。其它各部分结构大同小异,都属于内燃式的锅壳锅炉。这两种型式锅炉的主要受压部件均由锅壳、封头和炉胆三部分组成。图2-6为卧式单火筒锅炉,图2-7为卧式双火筒锅炉。这种锅炉的燃烧设备系固定炉排,人工加煤。煤在炉排上燃烧后,烟气经炉胆向后流动,由后封头分向两侧烟道,冲刷锅壳两侧,到前部再转入底烟道,入烟囱底部,从烟囱上口排至大气,这是一种烟气流程。也有的锅炉烟气经炉胆部后直接进入底烟道,冲刷锅壳底部,至前部再分为两路,入两侧烟道至锅炉后部又合为一路入烟囱底部,从烟囱上口排至大气。这两种烟气流程各有利弊。前者有利于水循环,水质沉淀物较多的锅炉大都采用这种流程,但炉胆下部锅水在生火期间易形成死滞区,使祸壳上部与下部温差较大。后者无论在运行或生火期间锅炉上、下部温差均较小。但当水质沉淀物较多时,易使锅壳底部钢板过热。2.卧式外燃回火管锅炉卧式外燃回火管锅炉(图2-8)主要由锅壳、管板及烟管组成。燃烧设备采用固定炉排。燃料在炉排燃烧后,首先加热锅壳底部,经过矮墙,到后管板转入烟管内,由烟管进入前烟箱,从烟箱再至烟囱排入大气。有的卧式外燃回火管锅炉,为了降低排烟温瘦,增加锅炉受热面,提高蒸发量,把烟气流程由两回程改为三回程。即烟气由烟管出来后,不直接进入烟囱,而再沿锅壳两侧返至后面,由后面再入烟囱。3.卧式烟火管快装锅妒快装锅炉,是将锅炉的各部件在制造厂全部组装完毕,整机运往使用单位的新型锅炉。工作压力一般有0.8MPa和1.3MPa两种,蒸发量有0.5t/h,lt/h、2t/h和4t/h等几种。容量较大的快装锅炉,其尾部装有铸铁式省煤器。卧式烟火管锅炉为火筒、烟筒或烟管、水管组合锅炉,一般可分为内燃快装与外燃快装锅炉两种。卧式内燃快装锅炉分固定炉排和小链条炉排两种。图2-9为卧式内燃固定炉排快装锅炉。图2-10为卧式内燃链条炉排快装锅炉。这种锅炉的结构是在一个直径较大的锅筒内布置许多烟管,作为主要受热面,在烟管的下部布置炉胆。煤在炉膛内的炉排上燃烧,与炉排上方对应的炉胆表面积即为辐射受热面。烟气由炉胆后部流入后烟箱(对于固定炉排的锅炉,在排至后烟箱之间布置一般烟管),然后转入一侧的烟管(第一烟管),由后向前流入烟箱,在前烟箱内转1800弯进入另一侧烟管(第二烟管),再由前向后流入尾部受热面,最后通过引风机从烟囱排出。卧式外燃式快装锅炉(图2-11)是烟管、水管组合式锅炉。主要由锅壳、前后管板、烟室,火管、水冷壁管及联箱等部件组成。燃料在固定炉排或链条炉排上燃烧后,其辐射热量分别由锅壳底部受热面和布置在炉膛两侧水冷壁受热面吸收,烟气进入后烟室,折入第一烟道火管向前流动,至前烟箱再返入第二烟道火管,由后部经省煤器、引风机入烟囱,由烟囱排至大气。卧式快装锅炉的特点是,锅炉热效率高,平均热效率可达78%,工作压力1.3MPa。装有省煤器的快装锅炉设计热效率可达82%;结构紧凑,体积小,耗用钢材小,安装简便,便于移动,占地面积小,对于燃煤品质的适应范围较广,可燃用烟煤、无烟煤、劣质煤或劣质烟煤与无烟煤的混合燃料。但由于体积小,结构紧凑,因此,对于水质要求较高,另外,由于蒸发率高,水容量小,在负荷突然变化时,易产生汽水共腾现象。因此,要求锅水碱度不能过高,供汽、用汽之间要保持经常联系。3.3水管锅炉火管锅炉由于其结构上的限制,已不能满足日益增长的工业用汽的需要。例如,当锅炉容量增加到4t/h以上时,火管锅炉就要加大锅壳直径和壁厚。这不但要增加钢材的消耗量,而且大直径的锅壳要实现蒸汽压力的提高也是困难的。于是,出现了水管锅炉。水管锅炉与火管锅炉的显著区别是,水管锅炉的汽水在管内流动,烟气在管外冲刷,与火管锅炉烟气在管内流动,汽水在管外循环的情况恰恰相反。水管锅炉中管外的烟气大多数采用横向冲刷管束,这就改善了传热情况,在同样受热面积、同样烟温和烟气流速的情况下,提高了锅炉的出力和效率。又因水管锅炉受热面布置较简便,清垢、除灰等也较火管锅炉方便。因此,在近百年中得到了迅速的发展。水管锅炉型式繁多,构造各异。按锅筒数目有单锅筒和双锅筒之分,就锅筒放置形式则可分为纵置式、横置式和立置式等几种。水管锅炉效率可达65~90%,工业用水管锅炉蒸发量可达20~30t/h,蒸汽压力均在2.45MPa以下。均装有省煤器,有的还装设空气预热器和蒸汽过热器。1.双锅筒横置式水管锅炉这种形式的水管锅炉国内产品很多,在供热锅炉范围里,蒸发量从2t/h到20t/h都有。在配置燃烧设备方面,它不单限于层燃炉,也适宜配置室燃炉。图2-12是SHL(双、横、链)22-13型锅炉的结构简图。SHL20-13型锅炉本体主要由上、下锅筒,对流管束和水冷壁管及联箱等受压部件组成,尾部有铸铁式省煤器和钢管式空气预热器。上、下锅筒横置在同一垂直面上,上锅筒直径较下锅筒直径稍大。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,后两组管束中间有三道隔烟墙。烟气由炉膛后上方进入对流区,先向下纵向冲刷第二组管束,再转1800向后,呈“Z”字形曲折向上冲刷第二、三组管束。然后从第三组管束的上部向下折入尾部受热面,最后经烟气出口进入除尘器,由引风机通过烟囱排至大气。炉膛在锅炉的前部,四周布满水冷壁管。前、后墙水冷壁管的上端直接接入上锅筒,下端分别连接在前、后联箱上。两侧水冷壁管又分成前、后两组,前组的下端分别接入两侧的防焦箱,上端接入一个单独的上联箱,并通过导汽管与上锅筒连通;后组的下端分别接入侧下联箱(位于侧墙中下部),上端接入侧上联箱,并通过导汽管与上锅筒连通。所有的下联箱和防焦箱均由从下锅筒引出的下降管供水。这种锅炉的设计煤种是无烟煤。因此在炉膛内采用了低而长的后拱和较高的前拱,并使前、后拱在炉膛内形成一个狭窄的喉部,促使空气和烟气中的可燃物充分混合,以利燃烧。2.双锅筒纵置式水管锅炉这种水管锅炉的产品型式颇多。按照锅炉炉膛布置的相对位置不同,可分为“D”型和O型两种布置结构。双锅筒纵置式D型锅炉这种锅炉可以制成快装锅炉,工作压力为1.3MPa,蒸发量为2t/h或4t/h。图2-13是目前国内应用铰为广泛的一种炉型。主要由上锅筒、下锅筒、水冷壁、对流管束和联箱等受压部件组成。尾部装有铸铁式省煤器。上锅筒较下锅筒直径大,筒身长,两个锅筒平行纵置在同一垂直面上。锅筒之间用两组对流管束相连接,在管束的左前部和中后部设有两道纵向烟气隔墙,炉膛位于锅炉的左侧,并与对流烟道互相乎行,从而烟气构成了D字形。烟气由炉膛后部右侧进入对流烟道,先由后向前冲刷第中组管束,再向右转1800弯折入第二组管束,由前向后流动,从管束末端直接进入尾部受热面,通过烟囱排入大气。水循环系统分为两个部分,一是辐射取热部分,炉膛内两侧各有一排水冷壁管,其上端直接与上锅筒连通,下筒通过下联箱由下锅筒可以可靠地供水,从而构成独立的水循环回路系统。另一是对流热受部分。两组对流管束,第一组管束(上升管)受高温烟气加热,锅水或汽水混合物密度小,向上流动,第二组管束(下降管)吸收热量较少,锅水的温度低,密度大,向下流动,从而在上、下锅筒之间构成了水循环回路系统。双锅筒纵置式O型锅炉此型锅炉炉膛在前,对流管束在后,在正面看,居中的纵置双锅筒间的对流管束恰呈“O”字形。工作压力一般为1.3MPa,蒸发量为6.5t/h或l0t/h。有长上锅筒和短上锅筒两种结构。炉膛两侧布置水冷壁,如果为长上锅筒,则水冷壁上端直接接入上锅筒,如为短上锅筒,则两侧水冷壁分别设置上联箱,再由汽水引出管将上联箱和上锅筒连通。水冷壁下端分别接有下联箱,并有下降管形成循环回路。图2-14所示为这种锅炉的结构简图。主要由上、下两个纵置的长短锅筒、对流管束、水冷壁管和联箱等受压部件组成。尾部有省煤器和空气
本文标题:小型锅炉的主要结构
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