工业锅炉的种类和结构简介知识应用

1、工业锅炉的种类和结构简介上海交通大学王清成 博士1骄阳书苑工业锅炉发展背景 随着生产的发展，工业锅炉由简单到复杂、由低参数到高参数、由单一的品种发展到系列化产品，已经有200多年历史了。2骄阳书苑工业锅炉的种类n按照锅炉本体结构锅炉本体结构分类，分为火管锅炉（包括烟管锅炉）、水管锅炉、快装锅炉、热水锅炉、废热锅炉等。3骄阳书苑火管锅炉n结构简单、设备不太复杂、运行技术水平要求较低、给水不必进行严格水处理等优点；n由于结构上的限制，蒸汽参数较低，加上热效率低，消耗钢材量大，因此均在小容量采用，不能满足日益增长的工业工业用汽用汽的需要。4骄阳书苑水管锅炉5骄阳书苑快装锅炉n所谓快装锅炉也称整装锅炉

2、。锅炉在制造厂全部装好，整机运往运行部门，保证锅炉的制造安装质量。n最大容量：燃煤锅炉以46吨为限。6骄阳书苑热水锅炉n热水锅炉是供给热水（相应于锅炉出口压力的不饱和水）的锅炉。n整台锅炉相当于蒸汽锅炉的非沸腾式省煤器一样，所不同的是热水锅炉有一半左右采用辐射式省煤器，而蒸汽锅炉大都采用对流式省煤器。7骄阳书苑余热锅炉（废热锅炉）n充分利用废气、废渣等的余热设备称余热锅炉。n余热锅炉结构上的显著特点是没有燃烧室和燃烧装置，整台锅炉只有高温和低温对流受热面。可利用的余热来自烟气、炉渣及高温产品、可燃废气、化学反应、废水等。8骄阳书苑工业锅炉分类n按照燃烧设备燃烧设备，工业锅炉可分为：手烧炉、链条

3、炉排、振动炉排、往复式推动炉排、配有抛煤机的燃烧方式、沸腾炉、煤粉炉。9骄阳书苑手烧炉n手烧炉是工业锅炉最简单的燃烧设备。它的加煤、拨火、除渣等操作都由人力完成。n在手烧炉的燃烧过程中，新燃料由炉门投入，落在已经燃烧得很旺的燃料层上。n一般不采用送风机和引风机，而采用自然通风。依靠烟囱的自然抽风，在炉膛内造成负压以吸入燃烧所需的空气。10骄阳书苑手烧炉炉排上燃料层分布和气体分布11骄阳书苑链条炉排n链条炉的燃烧过程及特点。煤在链条炉燃烧时，炉排如同皮带运输机一样，自前向后缓慢移动；燃料从燃料斗下来落在炉排上，随炉排一起前进；空气从炉排下方送入炉内。当燃料经过燃料闸门时，被刮成一定的厚度，随后便

4、进入炉膛。燃料在炉膛内受辐射加热后，就进入燃烧阶段，开始是烘干并放出挥发分，继之着火燃烧和燃尽，灰渣则随炉排移动而被排出，以上各阶段是沿炉排长度相继进行的，又同时发生，炉子的燃烧过程不随时间而变 。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 12骄阳书苑n落在炉排上的新燃料，从上面吸收炉膛火陷、高温烟气、高温炉墙的辐射热着火。从燃料层下面来的预热空气，一般预

5、热温度为200左右，最多不超过400。预热空气对新燃料虽有加热作用，但不足以使之着火，链条炉中燃料的着火是由燃料层最上面开始，然后逐渐向下传播。由于链条炉的燃料层是随着炉排一起由炉前向炉后移动的，且着火是自上而下的，所以燃料的着火线o1k不是与炉排面平行的水平线，而是与水平方向成倾斜角。 k o1 velocity of grate movementignition angle13骄阳书苑链条炉排上燃烧区分布和气体成分14骄阳书苑振动炉排n振动炉排是利用振动使煤在炉排上逐渐向后移动的；n煤在炉排上逐渐向后移动，进行着预热、着火、燃烧、燃尽等过程；分段送风；n煤在炉排上是跳跃前进的，炉排本身并不

6、移动，炉排经常与红火接触，材质要求高。15骄阳书苑往复式推动炉排n炉排由间隔布置的固定和可动炉排片组成；n煤在炉排上逐渐向后移动，进行着预热、着火、燃烧、燃尽等过程；分段送风；n燃料在往复炉排上的着火比链条炉好，这是因为往复炉排在推动时，能把未燃的燃料推到已燃燃料的上面，从而实现部分燃料的无限制着火；n往复炉排最大的缺点是炉排的冷却较差。16骄阳书苑配有抛煤机的燃烧方式n配置抛煤机n在抛煤机炉子中对于细煤的悬浮燃烧必须给以足够的重视。n锅炉炉膛无前后拱，极少能产生气体紊流混合搅动。17骄阳书苑沸腾炉n沸腾燃烧锅炉，是把煤破碎到一定大小的颗粒，空气通过布风板，把厚度约为500mm的料层吹起，在炉

7、膛的一定高度内， 上下翻腾，破碎好的煤粒子送到上下翻腾的高温沸腾层中燃烧。层内温度一般为8501050 。新送入的燃煤进入数量比本身大几十倍的沸腾层种，很快被加热到着火温度而着火燃烧。18骄阳书苑沸腾炉19骄阳书苑煤粉炉n把煤预先磨成煤粉，用空气把煤粉送入炉内，在悬浮状态下着火燃烧；n采用煤粉炉，需要一套复杂的制粉系统和设备，电耗较大，限制了在工业锅炉中的应用；加上粉尘污染严重，不能低负荷运行等缺点，在太小的工业锅炉中采用煤粉炉是不合适的。20骄阳书苑工业锅炉机械化燃烧方式比较21骄阳书苑n链条炉排：n优点：锅炉效率可达70%80%；运行稳定，容易掌握；运行得好时，基本不冒黑烟，对消烟除尘设备

8、要求不高。这种机械化燃烧方式适合于我国产烟煤的大部分地区。n缺点：不适用于单烧无烟煤，也不适于结焦性强的煤和发热量较低的劣质煤。炉排制造复杂，检修较困难(特别是链带式炉排)比起其他机械化层燃方式炉排的金属耗量大。22骄阳书苑n振动炉排n优点：锅炉效率可达60%78%；结构简单；耗电量少；调节负荷性能比链条炉好；适用于4t/h以下的锅炉，对较大容量有待试验。n缺点：飞灰较链条炉大，飞灰含碳量高；炉排漏煤较严重；运行中炉排振动时，容易冒黑烟；炉排的振动对锅炉本体、厂房都有影响；燃用无烟煤或者劣质煤时，出力和效率都降低。23骄阳书苑n倾斜往复（往复式推动）炉排：n优点：烧一般烟煤效率可达70%80%

9、；结构简单，易于制造；耗电量少；炉排和拱配合得好时，不冒黑烟；目前适于4t/h以下，最适用于4t/h以下的采暖锅炉。n缺点：不易于烧挥发分低的贫煤和无烟煤，也不适于强结焦性的煤；燃烧旺盛地区，路排容易烧坏；适应负荷变化的能力较差，反应慢。24骄阳书苑n抛煤机燃烧方式：n优点：对燃料的品种和负荷的变化适应性强；运行费用低。n缺点：飞灰大；低负荷运行时效率低；对煤的粒度变化敏感，易产生火层不匀；不适于水分大的煤。25骄阳书苑n沸腾燃烧：n优点：煤种适应性广，可掺烧煤矸石；锅炉效率可达60%75%；调负荷范围较大；耗钢量较少，可缩小锅炉体积；这种燃烧方式最适用于燃烧劣质煤。n缺点：飞灰量大，飞灰可燃物含量高；沸腾段