燃油和燃气锅炉的结构和设计.pdf

工业锅炉1997年第l期(总第49期)燃油和燃气锅炉的结构和设计赵钦新章燕谋(西安交通大学能动学院锅炉研究所)摘要分析了燃油和燃气锅炉结构和设计相关的几个问题。主题词燃油锅炉燃气锅炉设计、一前言我国工业和生活锅炉在80年代以前基本上燃用煤炭,平均运行效率在60%左右,能源的浪费和环境污染问题相当严重,虽然‘六五’期间,对容量稍大的燃煤工业锅炉进行了大规模的改造,但其改造的范围是很窄的,大多数的生活锅炉并没有得到根本的改进,致使我们国家环。境污染问题日趋严峻,很多城市和地区变成了酸雨区目前,能源和环境已成为世界关注的焦点,因此现在到了从根本上改变我们国家能源消费结构的时候了。虽然我们国家以煤为主要能,。,源的情况在20年内不会改变但我们可以通过渐进的方式逐步改变在本世纪末这一进程将。大大加快目前我们国家所面临的最大难题之一是改造现有的工业和生活锅炉,为此我们应该大力开发节能产品和节能技术以改造耗能和环境污染大户工业锅炉。适当进口石油,放宽,—、城市小型工业锅炉和生活锅炉燃用油品的限制并开发燃用油天然气和城市煤气的燃油和燃气锅炉,以取代那些耗能高、分布广、污染严重的生活锅炉和部分工业锅炉。由于以前的能源的消费结构使得我们在燃煤技术的研究上下了较大功夫,而忽略了对燃用油、夭然气和城市煤气的燃油和燃气锅炉的研究和开发。使得我们在燃油和燃气锅炉的研究和设计制造方面存在很多盲目性。笔者根据近几年对燃油和燃气锅炉基础理论方面的研究以及和多个锅炉制造厂家合作设计的实践,就燃油和燃气锅炉结构和设计几个急需解决的相关问题谈几点看法。、二燃油和燃气锅炉的总体要求中小型燃油和燃气锅炉总的来说是向减小体积和重量、提高效率、提高组装化程度和自动化程度的方向发展。特别是近几年采用一些新型燃烧技术和强化传热技术,燃油和燃气锅炉的,。,体积比以前大为减小热效率已高达87%~91旦乞随着工业的发展人们对燃油和燃气锅炉的总体要求将更加严格。这种要求主要是解决经济性、安全性、可使用性的矛盾,具体表现在以下几个方面。.1锅炉的高效率就燃烧效率来讲,中小型燃油和燃气锅炉的燃烧效率和大型锅炉相差不大,其锅炉热效率。.,的差别主要在排烟温度上一台额定工作压力尸~125MPa的燃油或燃气蒸汽锅炉其饱和温度为194C,为不使受热面积过大和维持一定的温压,烟气的最低温度至少应比饱和温度高‘。。50C,亦即如果没有其它尾部受热面的话该炉的合理排烟温度应为250℃左右要继续提高效率则必须增加尾部受热面。.2结构简单。采用简单结构构成的受热面,、、、给水泵重油泵重油加热器(电气一蒸汽两用)鼓风机和其它一些辅机要和锅炉本体一19兮7年第1期(总第49期)工业锅炉起装配,且要保证运输的可靠性。特别是快装锅炉,应尽可能地避免采用引风机。.4自动化程度高并配有多级保护系统燃油和燃气锅护不仅要保证高效率,还要使其操作简单、可靠。不仅要配有完善的全自动燃烧控制装置,更要配有多级安全保护系统,应具有锅炉缺水、超压、超温、熄火保护、点火程序控制及声、光、电报警,、(CVB)、、。现代中小型锅炉趋向于快装化轻型化自动化无论是水管还是锅壳式燃油和燃气锅炉,其结构形式一般可分为立式和卧式。立式锅炉由于结构简单、安装操作方便、占地面积小,作为。,,小型燃油和然气锅炉应用极广新型的立式锅炉效率可达78%~87%。2~Zt/,,这种产品目前仍在广泛生产图1为其简图。另一种小型立式燃油和燃气锅炉为美国富尔顿公司生产的两回程无管锅炉,这种锅炉较有特色,主要依靠炉膛的高温辐射换热和强烈旋转气流的对流换热来加热工质。当然,还了讨冬它一些类型的小型立式锅炉由于在结构和节能方面都缺少竞争力而难以推广,另有几种小型立式锅炉由于一些制造技术要求较高,不符合我国国情,也不在此论及。姗烧路从理论上看,小型立式锅炉要想达到较高益板,的热效率必须具有特殊设计的燃烧器以强化曰炉膛内和温度的4次方成正比的辐射换热和,上集箱口增强部分对流换热采用较大的辐射换热面,口七积这样才能最大限度地降低第一回程的出烟温,因为较小功率的燃烧器不能克服太大的烟气阻力,亦即:不论第二回程是准横向冲刷}一管束还是纵向冲刷器壁都不可能采用较高的},烟速因而不能期望第二回程产生较大的温!.耐火材料降除非特殊设计的燃烧器可在炉膛内建立较下集箱高的室内压头,但这样就会增加燃烧器电机的耗电量和采用更先进的设计而增加太多的成。。(HB),,,一般当锅护蒸发量大于It,/h时可采用卧式锅壳式锅炉而当锅护蒸发量大于IO,t/h时可采用卧式或