鍋爐的結(jié)構(gòu)
1基本結(jié)構(gòu)
鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分,稱(chēng)為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個(gè)較主要的部件是爐膛和鍋筒。
爐膛又稱(chēng)燃燒室,是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上,進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱(chēng)為層燃爐,又稱(chēng)火床爐;將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料,噴入火室燃燒的爐膛稱(chēng)為室燃爐,又稱(chēng)火室爐;空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒,并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱(chēng)為沸騰爐,又稱(chēng)流化床爐;利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn),并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱(chēng)為旋風(fēng)爐。
爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔?,所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管,它既保護(hù)爐墻不致燒壞,又吸收火焰和高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈帷?br> 爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。每臺(tái)鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料。燃用特性差別較大的燃料時(shí)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都可能降低。
鍋筒是自然循環(huán)和多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐中,接受省煤器來(lái)的給水、聯(lián)接循環(huán)回路,并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒筒體由優(yōu)質(zhì)鋼板制成,是鍋爐中較重的部件之一。
鍋筒的主要功能是儲(chǔ)水,進(jìn)行汽水分離,在運(yùn)行中排除鍋水中的鹽水和泥渣,避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器和汽輪機(jī)中。
鍋筒內(nèi)部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來(lái)的飽和蒸汽與水分離開(kāi)來(lái),并盡量減少蒸汽中攜帶的細(xì)小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件;中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風(fēng)分離器進(jìn)行粗分離外,還用百頁(yè)窗、鋼絲網(wǎng)或均汽板等進(jìn)行進(jìn)一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監(jiān)測(cè)和保護(hù)設(shè)施。
為了考核性能和改進(jìn)設(shè)計(jì),鍋爐常要經(jīng)過(guò)熱平衡試驗(yàn)。直接從有效利用能量來(lái)計(jì)算鍋爐熱效率的方法叫正平衡,從各種熱損失來(lái)反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實(shí)際效益時(shí),不僅要看鍋爐熱效率,還要計(jì)及鍋爐輔機(jī)所消耗的能量。
單位質(zhì)量或單位容積的燃料完全燃燒時(shí),按化學(xué)反應(yīng)計(jì)算出的空氣需求量稱(chēng)為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)與氧氣接觸而燃燒,實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失,但排煙熱損失會(huì)增大,還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應(yīng)設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù),爭(zhēng)取以盡量小的過(guò)量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒完全。
鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質(zhì),未經(jīng)凈化時(shí)其排放指標(biāo)可達(dá)到環(huán)境保護(hù)規(guī)定指標(biāo)的幾倍到數(shù)十倍。控制這些物質(zhì)排放的措施有燃燒前處理、改進(jìn)燃燒技術(shù)、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪只能降低煙囪附近地區(qū)大氣中污染物的濃度。
煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等。對(duì)粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離,在較高容量下常采用離心力分離除塵,靜電除塵器和布袋過(guò)濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率很高,還能吸收氣態(tài)污染物。

4、增加對(duì)流段傳熱面積。【diqu】【zhuci】【ciwei】增加傳ADF熱面積可以提高爐子熱效率??墒?,一般來(lái)說(shuō)輻射段傳熱面積因爐排的尺寸或燃燒器的形狀而有一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶?,過(guò)分增加輻射段傳熱面積并非上策。所以,通常采用增加對(duì)流段傳熱面積的方法,從而達(dá)到提高爐子熱效率的目的?! ?、正確使用燃油熱水鍋爐。

1.合理布置受熱面及燃燒裝置,鍋爐熱效率比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高出4-5個(gè)百分點(diǎn)。2.合理的煙速設(shè)計(jì),鍋爐受熱面不積灰,不磨損,在不吹灰的條件下,可長(zhǎng)期保持高效、滿(mǎn)負(fù)荷、安全運(yùn)行。3.高大爐膛易于根據(jù)不同燃料設(shè)計(jì)合理爐拱,提高燃料的燃盡度及消除黑煙。4.全部獨(dú)立回路設(shè)計(jì),受熱面回路內(nèi)介質(zhì)流速高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。

(2)鍋爐改造大氣污染物排放情況 以1臺(tái)1t/h燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)成型燃料鍋爐為例,采用《環(huán)境統(tǒng)計(jì)手冊(cè)》的鍋爐煙氣中大氣污染物排放理論計(jì)算公式,分別預(yù)測(cè)鍋爐在達(dá)到相同丁作出力情況下,鍋爐改造前、后煙氣中大氣污染物排放情況,燃料特性取均值計(jì)算,預(yù)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
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