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锅炉的基本构成

发布:xxhtgl 浏览:1280次

  锅炉的基本构成如下:

  锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的。

  锅是容纳水和蒸汽的受压部件,包括锅筒、受热面、集箱 (也叫联箱)和管道等。其中进行着水的加热,汽化及汽水分离等过程。

  一、锅筒

  它的作用是汇集,贮存、净化蒸汽和补充给水。在水管锅炉中,通常有1~2个锅筒,上锅筒称为汽鼓(汽包),下面的称为水鼓或泥鼓。上锅筒内部有均匀给水的配水槽,汽水分离装置和连续排污装置。热水锅炉锅筒内部装配管及隔板等。上锅筒外部装有主汽阀,副汽阀,安全阀,空气阀,水位计,排污管以及压力表等连接管。上锅筒的一端封头或顶部有人孔门。

  下锅筒的一端封头上开有人孔,底部装有定期排污装置。上下锅筒之间用许多上升管和下降管 (管束)连接,整个部件呈弹性结构。

  锅壳式锅炉的锅筒,除起水管锅炉上下锅筒的作用外,还要在其中布置烟管,有的还设有燃烧室的炉膛等受热面,同时锅筒又是受热面的一部分。

  装有烟管的锅筒平封头,称为管板。管板为平板形状,外周扳边与筒体焊接。管板上开有许多管孔,通过胀接或焊接方式连接烟管。管板上没有安装烟管的部分,是承压薄弱环节,通常用角板斜拉撑或圆斜拉撑来加强。拉撑焊在筒节与管板之间。

  当前新发展一种凸形封头管板和管群连接,进一步减少管板厚度和水流状况,改善了受力情况。

  二、水冷壁受热面

  水冷壁是布置在炉膛四周的辐射受热面。在工业锅炉中一般用朽φ51×3~φ63.5×3.5mm的锅炉钢管制成,是水管锅炉的主要受热面。辐射受热面吸收火焰辐射热并遮挡炉墙,因而对炉墙起到了保护作用;同时,由于吸热较多,能降低炉膛温度,还有防止燃烧煤层结焦的作用。

  水冷壁的上部与上锅简直接连接或先经过上集箱再与上锅筒连接。上锅筒的炉水经下降管迸人下锅筒和下集箱,经过水冷壁吸热,形成汽水混合物,并上升到上锅筒,组成一个闭合的自然循环。

  过去有些快装锅炉的水冷壁管的两侧焊有翼片(又称鳍片)。其目的是更多的接受炉膛辐射热量,同时也增大了对炉墙的遮挡面积。因其加工较难和导热不良,容易产生裂纹,严重时会撕裂水冷壁管,故已较少采用,而逐渐被异形钢管取代。

  三、集箱

  它是汇集炉管排列联接的主要元件,有分配供水和引出的作用,按其所在位置有上集箱和下集箱或进口集箱和出口集箱之分。

  上集箱位于炉管上部,汇集上升管束的水汽混合物,通过导管引人上锅筒。有些上集箱安装在炉墙外部,在与炉管相对的位置开有成排手孔,以便清扫炉管内部。

  下集箱位于炉管的下部,与下锅筒连接供水、分配给上升炉管。位于炉排两侧的下集箱,具有防止炉排两侧炉墙烧坏或挂焦的作用,称为防焦箱。下集箱有排污管,端部还开有手孔,以便检查清扫集箱内部。

  除锅炉本体集箱外,在省煤器,过热器等部件上也有各自相应的集箱。

  集箱一般由较大直径的无缝钢管和两个端盖焊接而成。近年来有些制造厂将管端旋压收口,取代焊接端盖,结构更加合理。

  四、对流管束受热面

  对流管束又称对流排管,位于上下锅筒之间,一般由φ51×3mm的锅炉钢管组成,是水管锅炉的主要受热面。为了充分吸收热量,通常将对流管束中间,用隔陷墙组成来回或转弯的烟道,增加烟气流程,并以较高的烟速横向冲刷管束。通常被烟气先冲刷的管束,由于烟气温度高传热较多,管内汽水混合物的密度小,成为上升管,反之烟气温度低传热较少,成为下降管。

  烟气冲刷管束,一般采用横向冲刷。因为横向冲刷,其使热效果优于纵向冲刷。同属横向冲刷时,管子错排 (或叫叉排)的传热效果又优于顺排形式,但伴随传热效果的提高,烟气流动阻力也相应加大。

  五、烟火管受热面

  烟管是烟管锅炉和水火管组合式锅炉的主要受热面,它的作用是当炉膛燃烧产生的高温烟气从管内流过时,不断对管外的锅水加热,使其逐渐成为蒸汽(或热水)。烟管一般装在锅壳内,用焊接或胀接固定在两端管板上。因其安装数量受到锅壳的限制,加上管内容易积灰堵塞,管外容易积垢,故不适用于较大型锅炉。但近年来,亦在研究大型水火管锅炉,并取得了一些进展。

  近几年来推广应用一种新型烟管:即螺纹烟管,它是在烟管上压出深2mm左右的螺纹状凹槽,改善烟气对管壁的放热,效果显著。这种螺纹烟管与普通烟管相比,传热效果可提高近2倍。

  六、过热器

  省煤器和空气预热器。它们均属对流受热面。过热器除有对流过热器外,还有辐射过热器,其余的省煤器和预热器均安装锅炉尾部烟道。它们的作用,主要是进一步降低排烟温度,提高锅炉热效率。

  炉位于锅炉本体前方,是燃料燃烧的场所,它包括燃烧设备和炉膛。由于燃料不同和燃烧方式不同,主要有层燃炉,室燃炉,旋风炉、沸腾炉等。他们炉膛四周,都安装了水冷壁管。层燃炉为了加强燃料燃烧还有前、后拱。不同的炉型,其结构虽然不一样,但它们都有组织燃料燃烧的空间和相应的燃烧设备。

  锅和炉是由传热过程联系起来的,受热面即是锅和炉的分界面。凡是一侧有放热介质 (火焰、烟气),另一侧就有受热介质 (水,蒸汽、空气),进行着热量传递,它们之间的热交换是依靠受热面。

  由锅筒、受热面及其连接管道和烟风道、燃烧设备和出渣设备、炉墙和构架 (包括平台、扶梯)等所组成的整体称为锅炉本体。

  由锅炉本体,锅炉范围内的水、汽、烟、风、燃料管道及其附属设备、测量仪表,其它的锅炉附属机械等构成的整套装置称为锅炉机组。


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