器等,把熱量傳給工質。水管鍋爐的出現給鍋爐的發展帶來了一個飛躍,使得鍋爐的容量(蒸發量)和參數不斷提高,結構和類型不斷發展,熱效率明顯提高,金屬耗量大為降低。由于由鍋殼爐膽受熱轉變為管系受熱,鍋爐的安全性能也顯著提高。
水管鍋爐的結構型式很多,按鍋筒數量和布置方式的不同分為單縱、雙縱、雙橫等型式。
(一) 分聯箱橫鍋筒直水管鍋爐
分聯箱直水管鍋爐(拔伯葛鍋爐)是水管鍋爐中較老的,鍋筒放置方式有縱橫兩種型式。
分聯箱橫鍋筒直水管鍋爐的結構如圖5所示。
圖5(略) 分聯箱橫鍋筒直水管鍋爐
1―前分聯箱 2―爐管 3―過熱器 4―折煙墻 5―鍋筒 6―分聯管 7―后分聯箱
“鍋”的部分主要由鍋筒、前后分聯箱、爐管、蒸汽過熱器等組成。鍋筒是一個兩端帶凸形封頭的圓筒形殼體,裝在鍋爐后部的最高位置。圓筒殼體的下部和側面都開有管孔,以便脹接后聯管與前聯管。筒體上部有飽和蒸汽管與蒸汽過熱器相連。兩端的封頭,一端開設人孔,另一端接進水管。前后分聯箱為波浪式,截面為矩形,由特制設備沖壓而成。后分聯箱的上側由后聯管與鍋筒下部相通,側面裝接直水管,與直水管對應位置開有橢圓形手孔。鍋爐容量的大小由分聯箱的對數及每對分聯箱接裝的管數來決定。爐管包括直水管和前后聯管,直水管數量多,是鍋爐的主要受熱面,一般為φ102mm的無縫鋼管,分別與前后分聯箱連接,裝置得前高后低,與水平面約成15°角,以利水循環。分聯是鍋筒與分聯箱之間的聯通管道。前分聯管將汽水混合物導入鍋筒,后分聯管將鍋筒中的水導入后分聯箱。蒸汽過熱器水平裝設在直水管的上部,由U形管脹接于方形聯箱而成,它的進口聯箱由飽和蒸汽管與鍋筒相通,出口聯箱接蒸汽口總管。煙氣由爐膛下部上升經過兩道折煙墻上下翻騰沖刷爐管。
近年來許多拔伯葛鍋爐的爐膛內部加裝了水冷壁,使其出力和效率有所提高。
這種鍋爐的優點是分聯箱容易拆裝,直爐管便于清除水垢,熱效率比火管鍋爐高。缺點是聯箱制造困難,易滲漏,超負荷時對水循環不好,下排爐管易發生汽阻。
常用的分聯箱橫鍋筒直水管鍋爐的蒸發量為2~4t/h;過熱蒸汽參數為13at<sub>表壓<sub>,250℃。
(二) 雙橫鍋筒彎水管鍋爐
雙橫鍋筒彎水管鍋爐又稱K型鍋爐,其結構如圖6所示。
圖6(略) SHH4-13型雙橫鍋筒彎水管鍋爐
1―水冷壁厚 2―爐墻 3―下降管 4―聯箱 5―爐排 6―上鍋筒 7―對流管束 8―隔火墻 9―下鍋筒
此種鍋爐構造簡單,使用較廣。“鍋”的部分主要由上、下鍋筒、對流管束、水冷壁管、聯箱、下降管等組成。每個鍋爐有兩個橫置的鍋筒,上鍋筒略向前傾,兩鍋筒中心連線與垂直線約成10°角。鍋筒是兩端都帶有凸形封頭的圓筒形殼體,上鍋筒直徑比下鍋筒略大,上鍋筒的下半部與下鍋筒的上半部對應開孔,以便脹接對流管束。鍋筒一側封頭開有扳邊人孔。對流管束一般采用φ51mm的無縫鋼管兩端彎成適當的弧度,使管端能垂直脹接在上、下鍋筒上。水冷壁管也是φ51mm的無縫鋼管,它按前墻與頂棚的夾角彎成角度不小于105°的彎管,構成前水冷壁與頂棚水冷壁,水冷壁一端脹接在上鍋筒側壁的管孔上,另一端與橫置在前墻外面的水冷壁聯箱連接。水冷壁 聯箱是方形和圓形的,方型聯箱一般是一側開管孔,對側開手孔,水冷壁管是脹接的。圓形聯箱不在管孔對側開手孔,水冷壁管是焊接的。下降管是兩根φ102mm的無縫鋼管,上端分別脹接在上鍋筒兩端,下端與前聯箱連接。鍋筒及全部爐管的重量由下鍋筒底下的兩個鐵座(一個固定,一個滑動)支承。
鍋爐前面是爐膛,對流管束由三道隔火墻隔成三個煙道。燃煤在活動爐排上燃燒,煙氣從爐膛左側進入第一個煙道,按“Z”字形流動,橫向沖刷管束。
這種鍋爐的優點是結構緊湊、彈性好,制造安裝都很方便,金屬耗量小熱較率高。缺點是汽水容量小,運行中易發生缺水事故,對水質處理要求高,手工加煤時體力勞動強度大。
雙橫鍋筒彎水管鍋爐的蒸發量為2、3、4t/h;蒸汽參數為13at<sub>表壓<sub>,飽和溫度(或250℃的過熱蒸汽);鍋爐熱效率約為70~75%。
(三) 雙橫鍋筒煤粉鍋爐
雙橫鍋筒煤粉鍋爐是我國生產的一種新爐型,如圖7所示。
圖7(略) 雙橫鍋筒煤粉鍋爐
1―上鍋筒 2―對流管束 3―省煤器 4―下鍋筒 5―空氣預熱器 6―聯箱 7―爐膛 8―水冷壁
此種鍋爐的結構特點主要表現在風煤煙系統上。“鍋”的部分仍然是上、下鍋筒,水冷壁管和對流管束。上、下鍋筒橫向布置,中心位于同一垂直線上,上鍋筒直徑較大(φ1200mm),它的重量通過對流管束由下鍋筒(φ900mm)支承。水冷壁管為φ51mm的無縫鋼管,沿爐膛的四壁鋪設,但在后墻上部排列較稀,形成防渣排管。對流管束直徑為38mm,在其間布置有隔火墻。尾部煙道內布置有省煤器和空氣預熱器。
兩個煤粉燃燒器對稱地布置在側爐墻的中下部(圖7爐膛中下部空白處)。火焰通過輻射將熱量傳給水冷壁管;高溫煙氣由爐膛上升,經過防渣排管,沿隔火墻隔成的回路流過對流管束,通向尾部的省煤器和空氣預熱器,最后經除塵器由排風機排入煙囪。
雙橫鍋筒煤粉鍋爐目前使用的有SHS20-13及SHS20-25/400兩種。這種鍋爐的體積比較小、金屬耗量較低、熱效率較高,但系統較復雜(比一般小型鍋爐增加了熱風系統和煤粉制備系統),運行操作要求較高。
水管鍋爐的結構型式非常多,如雙縱鍋筒拋煤機型鍋爐(SZP型,又稱Д、К、В型)、雙橫鍋筒鏈條爐排鍋爐等都是常用的爐型,其本體結構都大致相同。
五、 水火管鍋爐
水火管鍋爐是帶有水汽壁的臥式外燃鍋爐,也就是近年通常講的臥式快裝鍋爐。它
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