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锅炉型式及特点范文合集

锅炉型式及特点范文合集



第一篇:锅炉型式及特点

锅炉的型式及特点

燃烧设备的分类

1.层燃炉——燃料被层铺在炉排上进行燃烧的炉子,最常用。如:手烧炉、链条炉、抛煤机炉等;

2.沸腾炉(流化床炉)——燃料在炉室中完全被空气流所“流化”,形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子。如:流化床、鼓泡床、循环流化床、增压流化床等;

3.室燃炉——燃料随空气进入炉室呈悬浮状燃烧的炉子。如:煤粉炉、油炉、气炉等;

一、固定炉排炉(手烧炉)

定义:手烧炉是层燃炉中最简单的一种。因其加煤、拨火清渣皆靠人工来完成而得名。对煤种适应性广,运行操作容易掌握,但劳动强度大。在我国目前使用的工业锅炉中依然占相当的比例,尤其在小型炉中(D≤2t/h)。由于周期性加煤,导致共需的不平衡及燃烧过程的周期性变化,这就导致炉子经济性降低(燃烧效率约为50-60%),有时明显冒黑烟。为了节能和消烟除尘,在运行中可采用“勤、少、快、均”即勤加煤、少加煤、快加煤、煤层均的操作方法。近年来也开发了一些新炉型,如双层炉排炉、简易煤气炉、明火反烧炉等。

1.单层手烧炉 1.1结构

二、链条炉排炉 定义:

链条炉排炉是一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高(加煤、清渣、除灰等均有机械完成),制造工艺成熟,运行稳定可靠,人工拨火能使燃料燃烧的更充分,燃烧率也较高,适用于大、中、小型工业锅炉。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架,炉排片嵌于支架横梁的槽内,当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式链条炉排适用于额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。

链条炉排锅炉,是一种卧式三回程水火管混合式锅炉,在锅筒内布置一束螺纹烟管。炉膛左右二侧装有光管水冷墙。采用轻型链条炉排实现机械加煤,配有鼓风机、引风机进行机械通风,并装有刮板式出渣机实现自动出渣。该炉前后拱采用新型的节能技术炉拱。燃料自煤斗落到炉排上,进入炉膛燃烧后,火焰经过后拱折射向上通过本体两侧燃烬室折向转到前烟箱,再由前烟箱折回锅内管束,通过后烟箱进入省煤器,然后由引风机抽引通过烟道至烟囱排向大气。

1.链条炉的燃烧过程

(1)特点: 链条炉中煤的燃烧过程是沿着炉排长度由前往后分阶段进行的。链条炉第一个特点是“单面引火”,着火条件较差。燃煤随着炉排一同移动,整个燃烧过程燃煤没有扰动。因此,链条炉对燃煤是有选择的,对煤质的变化较为敏感,直接影响锅炉的运行和出力。第二个特点是燃烧过程的区段性。

(2)链条炉的燃烧过程(链条炉燃烧过程与烟气成分)Ⅰ区段是燃料的预热干燥区段 Ⅱ区段是挥发物逸出并燃烧区段 Ⅲ区段是焦碳燃烧区段 Ⅳ区段是燃尽区段

三、抛煤机炉

定义:

抛煤机炉是用机械或风力将煤抛散在炉排上的一种层燃炉。有两种型式:一种是抛煤机固定炉,适用于容量小于10t/h的炉子;另一种是抛煤机链条炉排炉,多用于容量大于10t/h的炉子。前者为抛煤机和水平翻转炉排相结合的炉子,具有着火条件好(双面着火)、煤种适应面广、金属耗量少及初投资剩等优点;但查渣次数多,劳动强度大,降低了燃烧效率,限制了锅炉容量的提高;另外,受热面磨损较严重,烟尘排放浓度较大。后者为抛煤机和链条炉排相组合的炉子,不但着火条件好、燃烧强度高、煤种适应面广,又克服了人工清渣,使加煤、除渣皆实现了机械化,可使锅炉容量进一步提高;其主要缺点是飞灰量大,烟尘排放浓度高,受热面磨损较严重。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中,煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧,较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失,提高运行效率,减少污染排放。与链条炉排相比,此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84%,容量为10~30蒸吨。1台75蒸吨锅炉每年节煤8100吨,年减少CO2排放1.33万吨,寿命期内可减少CO2排放19.97万吨。

四、循环流化床锅炉 定义:

循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的,因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高,因此称作快速循环循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已经研究了很长时间,形成了一定的理论。要了解循环流化床的原理,必须要了解鼓泡床和快速床的理论以及物料从鼓泡床→湍流床→快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。流态化:

当固体颗粒中有流体通过时,随着流体速度逐渐增大,固体颗粒开始运动,且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大,当流速达到一定值时,固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等,每个颗粒可以自由运动,所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象,这种现象称为流态化。对于液固流态化的固体颗粒来说,颗粒均匀地分布于床层中,称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说,气体并不均匀地流过床层,固体颗粒分成群体作紊流运动,床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化,这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。

固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。1.优点

(1)燃料适应性广[1] 这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣等。因此,加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈,这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用,把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小,而煤颗粒的燃烧,又释放出热量,从而能使床层保持一定的温度水平,这也是流化床一般着火没有困难,并且煤种适应性很广的原因所在。

(2)燃烧效率高

循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,通常在95~99%范围内,可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气固混合良好;燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。

(3)高效脱硫

由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5~2.0时,脱硫率可达85~90%。而鼓泡流化床锅炉,脱硫效率要达到85~90%,钙硫比要达到3~4,钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比,不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。

(4)氮氧化物(NOX)排放低

氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明,循环流化床锅炉的NOX排放范围为50~150ppm或40~120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX,并使部分已生成的NOX得到还原。(5)燃烧强度高,炉膛截面积小

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。

(6)负荷调节范围大,负荷调节快

当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。一般而言,循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3~4):1。负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%。

(7)易于实现灰渣综合利用

循环流化床燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%),属于低温烧透,易于实现灰渣的综合利用,如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

(8)床内不布置埋管受热面

循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外,由于床内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火等。

(9)燃料预处理系统简单

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm,因此与煤粉锅炉相比,燃料的制备破碎系统大为简化。

(10)给煤点少

循环流化床锅炉的炉膛截面积小,同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧,也简化了给煤系统。

五、煤粉燃烧锅炉

定义:

煤粉锅炉,提高了煤的燃烧速率,高效节能,起停简单。由炉膛,燃烧器,点火装置等构成。1.优点

(1)煤粉集中供应:煤粉由制粉厂集中磨制、统一供应,煤粉质量稳定。工作环境友好:全系统密闭运行,自动上煤、集中排灰、无粉尘跑冒。

(2)锅炉起停简单:锅炉系统可实现即开即停,30秒切断点火源进入正常运行;切断煤粉供给即可实现停炉。

(3)测控水平较高:自动监控、调整运行参数,使系统处于最佳运行状态;同时降低了劳动强度以及人为因素对锅炉运行的影响。

(4)高效节能:煤粉燃烧充分、锅炉换热效果好、空气过剩系数小,系统热效率高;对功率较大的用电设备配备变频器,节电效果明显。

(5)洁净排放:煤粉锅炉可实施炉内脱硫,燃烧器采用低温空气分级设计,燃烧温度场均匀,避免局部高温,燃烧过程产生的SO2、NOX含量低;烟气采用布袋除尘,烟尘排放浓度低;布袋除尘器收集的飞灰经密闭系统排出,去集中处理和利用,无二次污染。(6)节约用地:取消锅炉房边堆煤场与渣场,节约用地与投资。2.缺点:

(1)需配备庞大的磨煤系统,电耗大;(2)不能低负荷运行,更不能压火;(3)飞灰多,易污染环境。

六、沸腾炉 定义:

沸腾炉是一种燃煤锅炉,是近年发展起来的一种新的燃烧技术之一。现代沸腾路炉是利用“聚式流态化床”技术的热工设备。流体从下而上流过静止的粒状物料层时,若流速超过一定限度,则散料层开始膨胀、蠕动而具有流动性,变成假流体状态,这一过程称为散料层的流化。流化后的粒料上下翻动与流体的沸腾相似,故又称沸腾层,用此方法处理物料的热工设备称为沸腾炉。

沸腾炉主要用于处理矿石粒度为3~0毫米的一种炉型。

沸腾焙烧以流态化技术为基础。固体颗粒在气流的作用下,构成流态化床层似沸腾状态,被称作流态化床或沸腾床。这样矿石可在沸腾状态下进行加热还原,有利于提高焙烧矿质量。

焙烧炉由主炉和副炉组成。主、副炉中间设有隔板,上部连通,炉膛为方形断面,主炉下部还原带为圆形筒体,底部设有气体分布板。副炉内有10层档料板。炉体为砌砖结构,金属外壳。主、副炉在不同高度上,设有三排煤气烧嘴,供燃烧用。此外,还有测温和测压装置。

1.特点

(1)优点:①不但能烧优质煤,也能烧一般炉排炉和室燃炉不能烧的各类劣质煤;②床内埋管的传热效果很好,约为普通锅炉管子的5~10倍;③由于沸腾床燃烧温度低,烟气中NOX的生成量少,如在进料中适量加入石灰石或白云石,即可将煤中硫分脱除,使排烟中SO2的含量下降。

(2)缺点:①沸腾床中细颗粒燃料容易被烟气带出,所以未燃尽损失大,燃烧效率比室燃炉低;②烟气中飞灰较多,锅炉受热面容易发生磨损;③鼓风所需的送风机风压高,故耗电量大;④沸腾床内给煤和布置埋管难以均匀。⑤烧高灰分劣质煤时,为了不使大量飞灰污染环境,必须配备高效率大容量的除灰装置。由于以上原因,发展大容量的沸腾炉锅炉尚有困难。

第二篇:模块锅炉的性能以及特点简介

模块锅炉的性能以及特点简介

随着时代的发展,如何环保、高效的提供采暖及生活热水越来越紧迫的提了出来,燃煤改燃气将满足人们目前的上述要求。国家重点建设工程西气东输及“气化工程”的不断推进,为燃气锅炉推波助澜,在短短数年内,国内的众多厂家争相研制、开发各类适用燃气锅炉。在这期间,国外应用多年的技术成熟、环保、高效燃气锅炉成为众多厂家效仿的焦点。其中意大利斯密集团股份有限公司(FONDERIE SIMES.PA)生产的模块式锅炉尤为突出,它以全新的设计理念、卓越的技术品质、优异的性能、环保高效的形象迅速大批量进入国内市场,得到众多客户的广泛认可和高度评价。

模块组合式热水锅炉具备高效、耐用、可靠,安装简便、灵活、运行费用低,维护和操作方便,环保效果好、无污染、无噪音等优点。广泛适用于家庭供暖和热水,住宅小区供暖和热水,以及工商业建筑供暖、热水。

下面将模块锅炉与其他传统锅炉作比较,介绍一下模块锅炉特点:

一、模块化设计,结构简单,安装灵活、方便

模块锅炉的模块概念就相当于把单体大锅炉拆分为若干个小锅炉(体积不足1m3)。因此可以说模块锅炉通过在数量上的“简单并联组合”可以达到任意蒸吨单台锅炉的规模,因此模块锅炉可以取代目前常见的10蒸吨以下的各类采暖及热水锅炉。

锅炉的模块设计决定了其以下特点:

① 每台锅炉互为备用,设备及投资利用率、运行安全性大大提高。一旦某台锅炉意外出现故障,供暖影响非常之小,仅为1/N(N为锅炉台数)。② 容量扩充性能好。随着小区采暖及生活热负荷的不断变化(增减),可随时通过增加或减少锅炉台数,以较小的投资满足采暖的需要。不像单体大锅炉容量难以调整。

③ 锅炉房基建设施要求不高,可大幅度降低基建投资。小的模块锅炉可以通过普通门进入锅炉房,用户可以根据锅炉房的具体情况布置锅炉,比如:若锅炉房尺寸狭长,则模块锅炉也可以布置成狭长形式。该锅炉对锅炉房没有特殊要求,不需要投入巨额资金深挖基础、建造具有高等级防震能力的砖混结构锅炉房。上述特点决定了锅炉特别适用于改造及扩容工程。

二、寿命长,维护简单、经久耐用(铸铁锅炉设计寿命长达50年)

锅炉寿命长的主要原因是使用铸铁炉片。目前,单体大锅炉大多采用钢制炉片,众所周知,铸铁比钢的耐酸碱及氧腐蚀性要好很多。国家标准规定,钢制炉

片的使用寿命为14年,而铸铁炉片的寿命可达50年之久。当然,锅炉的寿命长短还在于运行管理是否合理,操作是否正确,以及日常保养得好不好等因素。锅炉具有一整套严密科学的运行管理、控制系统,并且公司将对操作人员进行技术培训,确保操作安全、正确。

三、控制系统完善,运行安全可靠模块锅炉一般具有下列装置确保使用安全:

① 火焰反烧开关;

② 开关性能优异的防漏气燃气电磁阀;

③ 防倒烟开关;

④ 高温限制器;

⑤ 全自动点火装置;

⑥ 燃气泄漏检测联动装置(可选);

⑦ 安全阀;模块锅炉的燃烧方式一般采用大气直燃式,这种燃烧方式大大提高了锅炉的安全性。

单体大锅炉在点火时,一旦吹扫不彻底,炉膛内存有的可燃气体,即会发生爆燃现象,严重的会造成爆炸。而模块锅炉的燃烧方式非常简单,就像我们家里的燃气式热水器一样,燃气由分配管送入燃烧器,空气由锅炉下部条缝进入炉膛与燃气充分混合,点火后燃烧。即使发生因燃气泄漏引起的爆燃现象,锅炉具有足够的泄爆面积将过量的燃气排到炉膛外,确保安全。而单体大锅炉的燃烧是封闭的,一旦燃气泄漏,炉膛内燃气浓度将增加,这时若点火将发生爆炸,后果不堪设想。

四、清洁、环保、低噪音

大锅炉的空气与燃气混合气要通过鼓风机送入炉膛,而鼓风机会产生很大的噪音,造成声音污染,恶化员工工作环境。而模块锅炉的燃烧方式是大气式燃烧,不需要鼓风机,因此,噪声很低,燃烧时只会听到轻微的“呼呼”声,而不会有其它声音。

模块锅炉燃烧器大多采用特种渗铝钢燃烧器材料,经过空气动力学工艺专门设计,保证了燃气的高效燃烧,经实测证明:燃烧效率高达90%以上。充分的燃烧降低了燃烧产物—烟气中的氮氧化物含量低,对环境污染小。

五、高效、节能、运行费用低

冬季供暖热负荷随着室外气象条件变化而变化,为满足人们对舒适性的要求以及达到节约能源的目的,锅炉提供的出力也要动态可调。近年来,众多厂商虽然在系统自控方面做了一些尝试,但未能有效的解决问题。其原因主要在以下两点:一方面中国锅炉设计理论落后于发达国家,这主要表现在一方面国家各类标准中没有将燃烧效率、热效率作为强制性明文规定,由此造成设计制造过程不重视系统效率,这是一个不争的事实。另一方面中国缺乏有效的测试体系及机构,使设计师们缺乏设计依据。而国外则不然,尤其在欧洲一个非常重视节能环保的地区,其能源管理体系及机构非常完善。在实际应用中,意大利的模块锅炉严格执行了节能方面的法律、法规。对我们国内现状来讲,引进并建立相关体系,引进模块锅炉代替单体大锅炉,是解决燃煤污染、实施“煤改气”环保进程中的重要举措。

通过对国内众多 锅炉用户年实际运行费用统计得知:同容量模块锅炉比单体大锅炉可节约35%以上的能源。

节能分析:(模块锅炉可从四方面节约能源)

第一:炉膛热能损失: 锅炉没有传统单体燃油、燃气锅炉点火启动时炉膛吹扫带来的热量损失。

为保证停炉、点火时的安全,燃油、燃气锅炉在点火前、停炉后必须对炉膛进行吹扫15min左右,即用冷空气将炉膛内的可燃气体吹净。这样一来炉膛内的余热基本上被消耗掉了。在供暖初期、末期为了适应负荷的变化,不可避免地频繁启、停锅炉,每次都会带走炉膛的大量热量。据分析由于炉膛吹扫造成的热损失占到5%。而大气式模块锅炉没有炉膛的吹扫,也就没有这方面的损失。第二:排烟热损失: 锅炉比传统单体锅炉降低75%。

单台钢管式大锅炉在运行过程中,为降低尾部受热面的低温腐蚀及结露现象,一般都将锅炉的排烟温度调整到150℃以上。而作为模块组合锅炉,其受热面采用耐腐蚀铸铁材料,具有非常强的抗腐蚀能力。通过合理传热设计后,使排烟温度降低到100℃以下(60℃~80℃)。由此可知,模块锅炉比传统单体锅炉降低排烟热损失75%。

此外,每个模块都配有一个通风调节器,在每个模块运行时,通风调节器打开,而当模块不参加循环时,通风调节器将关闭,这样就避免了待机模块炉体里残余热量的散失。另外,每台模块锅炉的炉膛壁均有绝热保温层,最大限度的防止炉膛内热量损失。经过实测,模块锅炉要比单台锅炉节省1%的燃料费用。第三:锅炉本体电耗: 锅炉电耗非常小,小到可以忽略不计。

单体大锅炉需要用到鼓、引风机,这将消耗电能。而模块锅炉的燃烧方式是大气直燃式,不需要鼓风机。模块锅炉所需的全部电能只是点火时消耗的那一部

分,而这部分电能小到可以忽略的地步。如果将单体大锅炉所耗电能折算成热量,模块锅炉能耗比传统锅炉将降低1%。

第四:使用模块组合锅炉与自控系统向结合,可以使系统供水温度按照供热曲线运行(误差≤0.5℃),可真正实现“按需供热”,大大减少超标热损失及欠热现象的发生。

单体大锅炉的负荷调节灵活性差,而且大多数是通过人工阶段性的粗调节或通过“大小火”、“尖子火”实现的。

在外界气象条件变化频繁、幅度较大的采暖初期、末期,传统锅炉的调节性能决定了锅炉机组实际出力很难与实际所需负荷相匹配,经常导致欠热及过热现象的发生,即常说的“供需矛盾”这样,在恶化供热质量的同时造成不必要的额外超标热损失。按照国内有关文献的统计,国内燃油、燃气采暖锅炉的年综合负荷率(包含备用装置)、热效率大多数维持在45%、72.7%以下,这样非常不经济,但此两项指标尚未引起有关专家的重视。按照先进的标准来讲,上述锅炉系统的能量年综合利用率同样是非常低的。

模块锅炉则不会出现年热效率、负荷率、能量年综合利用率低的情况。这是因为,从模块锅炉本身特点来考虑,模块锅炉在控制器的联机模式下,可以实现多台锅炉联控,它能根据设定好的供热温度曲线等有关参数,如室内温度、建筑物的热惯性等,参考室外温度智能的自动判断应启动、停运的锅炉台数,自动实现近无人值守模式。控制过程中,该系统保证运行的每台锅炉都是保持满负荷、高效(91%以上)运行。基本消除了国内广泛存在的热效率、负荷率、能量年综合利用率低的情况,具有明显的经济效益及社会效益。

锅炉的模块化设计,加上智能软件的协调、控制,轻松实现了锅炉机组的调节灵活、高效、经济运行。如供热面积为25000m2的供热站,应用8-10台模快锅炉提供热源。在人工调节状况下其出力最小调节精度为8.3%,其温度调节幅度为2.0℃,在自控软件控制下,其最小出力调节精度为4.0%,其温度调节幅度为0.5℃。由此可以看出,模块锅炉机组在提高供热质量、降低运行费用及能耗方面是具有明显优势的。无论季节处于什么状态,运行中的单台模块锅炉都能处于满负荷状态,而没有运行的锅炉则不消耗能量,这样总油花能保证整体锅炉机组始终处于高效率状态下运行。

根据客户实际统计资料分析得知:使用 模块组合锅炉与自控系统向结合,可大大减少超标热损失,整体再节能25.4%以上。

六、与其他设备配合,整个锅炉房供暖系统(包括软水制备系统、自控系统、燃气系统等)可实现近似无人值守,大大降低管理及人工成本。

在现代经营管理当中,影响综合成本的一个重要因素就是管理及人工成本。我单位通过优化设计,将锅炉房内的工艺设计、设备匹配水平推向一个新的台阶,基本实现了无人职守。以10T容量锅炉房管理为例,使用单体传统锅炉需要12人,使用模块锅炉仅需要3人。由此每年可节约人工成本30000元/人.年×9

人=27万元/年。因此用系列模块锅炉取代单体传统锅炉可产生可观的经济效益。

模块锅炉与传统锅炉相比非常易于操作及管理,原司炉人员稍经培训即可熟练操作,其易用性对操作改型、提高管理水平具有重要的意义。

总之,模块锅炉系列对传统锅炉而言,在设计理念、形式上是一种新的突破,该系列锅炉在环保、节能、安全、自控、寿命、安装、耗电量、容量扩充、占地面积及空间等方面具有不可比拟的优势,在各类新建、改建采暖、热水工程中已经得到广泛的应用。

第三篇:膜式壁锅炉特点简介

产品特点简介

根据国家节能减排的要求,我厂积极响应国家号召,特推出燃煤链条膜式壁锅炉。此产品推向市场以来得到了广大用户的拥护和认可,并产生了良好的经济效益。

膜式壁锅炉的特点:

1、密封性能良好

由于锅炉前、后、左、右侧水冷壁管间采用40mm宽的钢板焊接密封(即膜式壁),从而避免了传统炉墙的漏烟、漏风现象。

2、锅炉散热系数降低

传统锅炉采用炉墙砌筑,炉墙散热系数较大;膜式壁锅炉外侧采用160mm厚轻质保温材料,从而大大降低了散热系数。

3、防止低温硫腐

传统炉墙砌筑锅炉,由于水冷壁管与炉墙之间有一定的间隙,当锅炉低负荷运行时,在受热水冷壁管的阴面会产生结露现象,烟气中的硫与之结合产生酸,严重腐蚀管壁;膜式壁锅炉的水冷壁由于采用了钢板焊接密封,即使外管壁结露也不会产生酸腐蚀。

4、增强抗震性能

膜式壁锅炉通过焊接的钢板(鳍片)将锅炉连接成为一个整体,从而提高了锅炉的抗震性。

5、降低了运输成本,提高了运输的可靠性

膜式壁锅炉由于采用了轻质保温材料,取消了传统的重型炉墙,从而降低了锅炉的运输成本,且提高了锅炉运输过程中的安全、可靠性。

6、减少了锅炉房的建设成本

由于锅炉采用鳍片连接,从而缩小了锅炉的体积,减少了业主对锅炉房建筑部分的投资。

7、锅炉房内的环境得到改善

锅炉采用鳍片密封,不存在漏烟现象的发生,因而减少了对锅炉房的污染,提高了操作人员工作环境的质量,减少了对人体的粉尘伤害。

8、便于维修

由于锅炉采用轻质保温,外包彩钢板保护层,当锅炉水冷壁管损坏时,只需将局部保护层、保温取下,去除损坏水冷壁管,焊接长度相同的水冷壁管,然后将鳍片用钢板密封焊接,恢复保温、外保护层即可。

9、杜绝了锅炉的汽化现象

膜式壁锅炉因无炉墙,不存在炉墙蓄热,避免了突然停电而造成热水锅炉汽化现象的发生。

10、升温、降温速度快

锅炉在启动过程中,由于没有炉墙,所有的热量均被模式壁吸收,快速提高了锅炉的启动;紧急停炉时,膜式壁锅炉因无炉墙,打开炉门,炉膛温度便迅速下降。

11、提高了锅炉的热效率

基于膜式壁锅炉的特点,此类型锅炉相比传统的炉墙砌筑锅炉热效率提高了2%。

河北华信锅炉集团有限公司

202_年12月1日

第四篇:循环流化床锅炉及其技术特点(最终版)

循环流化床锅炉及其技术特点 循环流化床锅炉及其技术特点

循环流化床锅炉及其技术特点包头市热力总公司 高纪栓

摘要 循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术,因它在燃烧室出口安装了特有的气固分离器、返料循环等装置,使其具有了低温的动力控制燃烧;高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程和高强度的热量、质量和动量传递过程等技术特点。同时也因其具有节能、环保等许多优点,在国内外得到了迅速的发展和使用。

关键词 循环流化床锅炉 技术特点 优点

1、前言

循环流化床锅炉是近十几年发展起来的一项高效、低污染清洁燃烧技术。因其具有燃烧效率高、煤种适应性广、烟气中有害气体排放浓度低、负荷调节范围大、灰渣可综合利用等优点,在当今日益严峻的能源紧缺和环境保护要求下,在国内外得到了迅速的发展,已商品化,正在向大型化发展。

我国是产煤大国,也是用煤大国,一次能源结构中,煤炭占70%左右,优中质煤、劣质煤均丰富。全国煤产量的25%是含硫量超过2%的高硫煤。优质煤集中在华北、西北,劣质煤多分布在中南、西南地区。目前积存下来的煤矸石达14亿吨,并以每年6千到7千万吨的数量增加。与此同时,因煤燃烧每年有87%的SO2和67%NOX排入大气,造成严重的环境污染。因此发展高效、低污染的清洁燃烧技术是当今社会持续发展的必然要求。

我国是开发流化床燃烧技术较早的国家。早在上世纪60年代,就开始研究发展鼓泡流化床技术。循环流化床技术的研究和开发始于上世纪80年代。1989~1991年初,首批35~75T/h的循环流化床锅炉投入运行。由于产品设计和循环流化床锅炉的理论发展落后的原因,运行问题较多。经国家组织的完善化研究后,在90年代中后期得以快速发展。至今据不完全统计,国内已投运或正在制造的循环流化床锅炉已有上千台。蒸发量220t/h及以下容量的循环流化床锅炉已在国内大量使用,410t/h的循环流化床锅炉已开始投入商业运行。随着该技术的不断完善和发展,用于集中供热的热水循环流化床锅炉也在应用和推广。可以预见,今后若干年里将是循环流化床锅炉飞速发展和使用的重要时期。

2、流态化理论

固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程,称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧,即为流化燃烧,其炉子称为流化床锅炉。流化理论用于燃烧始于上世纪20年代,40年代以后主要用于石油化工和冶金工业。

流化燃烧是一种介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的燃烧方式。煤预先经破碎加工成一定大小的颗粒(一般为0~8mm)而置于布风板上,其厚度约在350~500mm左右,空气则通过布风板由下向上吹送(图1)。当空气以较低的气流速度通过料层时,煤粒在布风板上静止不动,料层厚度不变,这一阶段称为固定床(图1a)。这正是煤在层燃炉中的状态,气流的推力小于煤粒重力,气流穿过煤粒间隙,煤粒之间无相对运动。

当气流速度增大并达到某一较高值ωlj时,气流对煤粒的推力恰好等于煤粒的重力,煤粒开始飘浮移动,料层高度略有增长。如气流速度继续增大,煤粒间的空隙加大,料层膨胀增高,所有的煤粒、灰渣纷乱混杂,上下翻腾不已,颗粒和气流之间的相对运动十分强烈。这种处于沸腾状态的料床,称为流化床(图1b)。这种燃烧方式即为流化燃烧。当风速继续增大并超过一定限度ωjx时,稳定的沸腾工况就被破坏,颗粒将全部随气流飞走。物料的这种运动形式叫做气力输送(图1c),这正是煤粉在煤粉炉中随气流悬浮燃烧的情景。

料层由静止到流化状态,以至为气流携带飞走的整个过程,可用图2所示的特性曲线加以概括。当空气速度在ab范围内,料层高度不变,通风阻力随风速的平方关系增大。当风速增大至b点,料层中颗粒开始浮动,故b点称为临界点,对应的风速ωlj即为流化临界速度。试验研究证明,流化临界速度的大小主要决定于颗粒尺寸及其筛分级配、粒子的密度和气流的物理性质等因素。随着颗粒直径的增大、密度的增加或料层堆积的空隙率增大,临界速度ωlj增大;气流流体的运动粘度增大时,临界速度减小。

在b至c的过程中,气流速度虽然继续增高,但因料层膨胀,空隙也增大,通过颗粒间隙的实际风速趋于一个常数,所以料层阻力与刚开始转入流化床时相比,变化不大。如果风速再增大超过一 定限度ωjx时,固体颗粒即被风吹走,从流化状态转化为气力输送,料层不复存在,阻力下降。能挟带固体颗粒飞走的这个空截面气流速度ωjx,称为极限速度,也叫带出速度。

3、鼓泡流化床锅炉

流化床燃烧按流体动力特性分为鼓泡流化床和循环流化床。鼓泡流化床锅炉运行在较低的流化风速下(一般为1~3m/s),因气体流经颗粒床层时并不是均匀的通过,一部分气体形成气泡经床层短路逸出,鼓泡流化床因此得名。早期运行的沸腾炉就属此种燃烧。鼓泡流化床最明显的特征是料层仍有清晰的界面,燃烧被分成沸腾段(距布风板高度一般在1400-1500mm)和悬浮燃烧段(沸腾段以上至炉膛出口)。该炉型因其炉膛出口没有气固物料分离设备,飞灰多且含碳量高,致使锅炉效率较低,另外炉膛受热面温度分布梯度大,传热效果不好等原因,使其难以实现大型化。

4、循环流化床锅炉的技术特点

循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型,它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高(一般为4~8m/s),在炉膛出口加装了气固物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒,经分离器分离后,再送回炉内循环燃烧。循环流化床锅炉可分为两个部分:第一部分由炉膛(快速流化床)、气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器(有些循环流化床锅炉没有该设备)等组成,上述部件形成了一个固体物料循环回路。第二部分为对流烟道,布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等,与其它常规锅炉相近。

图3为典型循环流化床锅炉燃烧的示意图。燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入,燃料的燃烧主要在炉膛中完成,炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。

循环流化床燃烧锅炉的基本技术特点可概括如下:

(1)低温的动力控制燃烧

循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触,并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程;同时,在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集,并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。显然,燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。在这种燃烧方式下,炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制,一般850℃左右。这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平,并低于一般煤的灰熔点,这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。这种“低温燃烧”方式好处甚多,炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多,对灰特性的敏感性减低,也无须很大空间去使高温灰冷却下来,氮氧化物生成量低,可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺,等等。从燃烧反应动力学角度看,循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内。由于循环流化床锅炉内相对来说温度不高,并有大量固体颗粒的强烈混合,这种情况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率,也就是决定于温度水平,而物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素。循环流化床锅炉内燃料的燃尽度很高,通常,性能良好的循环流化床锅炉燃烧效率可达95~99%以上。

(2)高速度、高浓度、高通量的固体物料流态化循环过程

从图3中可看出,循环流化床锅炉内的固体物料(包括燃料、残炭、灰、脱硫剂和惰性床料等)经历了由炉膛、分离器和返料装置所组成的外循环。同时在炉膛内部因壁面效应还存在着内循环,因此循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动。整个燃烧过程以及脱硫过程都是在这两种形式的循环运行的动态过程中逐步完成的。

(3)高强度的热量、质量和动量传递过程

在循环流化床锅炉中,大量的固体物料在强烈湍流下通过炉膛,通过人为操作可改变物料循环量,并可改变炉内物料的分布规律,以适应不同的燃烧工况。在这种组织方式下,炉内的热量、质量和动量传递过程是十分强烈的,这就使整个炉膛高度的温度分布均匀。

5、循环流化床锅炉与其它炉型的比较

固体燃料燃烧的主要方式有三种,即层燃、流化床燃烧和悬浮燃烧,流化床燃烧又分为鼓泡床燃烧和循环流化床燃烧。对四种燃烧方式的比较见表1和表2,从中可以看出各自存在的区域和相互间的差别。

6、循环流化床锅炉的优点

循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具有许多独特的优点。

(1)燃料适应性广

这是循环流化床锅炉的主要优点之一。在循环流化床锅炉中按重量计,燃料仅占床料的1~3%,其余是不可燃的固体颗粒,如脱硫剂、灰渣等。因此,加到床中的新鲜煤颗粒被相当于一个“大蓄热池”的灼热灰渣颗粒所包围。由于床内混合剧烈,这些灼热的灰渣颗粒实际上起到了无穷的“理想拱”的作用,把煤料加热到着火温度而开始燃烧。在这个加热过程中,所吸收的热量只占床层总热容量的千分之几,因而对床层温度影响很小,而煤颗粒的燃烧,又释放出热量,从而能使床层保持一定的温度水平,这也是流化床一般着火没有困难,并且煤种适应性很广的原因所在。

(2)燃烧效率高

循环流化床锅炉的燃烧效率要比鼓泡流化床锅炉高,通常在95~99%范围内,可与煤粉锅炉相媲美。循环流化床锅炉燃烧效率高是因为有下述特点:气固混合良好;燃烧速率高,其次是飞灰的再循环燃烧。

(3)高效脱硫

由于飞灰的循环燃烧过程,床料中未发生脱硫反应而被吹出燃烧室的石灰石、石灰能送回至床内再利用;另外,已发生脱硫反应部分,生成了硫酸钙的大粒子,在循环燃烧过程中发生碰撞破裂,使新的氧化钙粒子表面又暴露于硫化反应的气氛中。这样循环流化床燃烧与鼓泡流化床燃烧相比脱硫性能大大改善。当钙硫比为1.5~2.0时,脱硫率可达85~90%。而鼓泡流化床锅炉,脱硫效率要达到85~90%,钙硫比要达到3~4,钙的消耗量大一倍。与煤粉燃烧锅炉相比,不需采用尾部脱硫脱硝装置,投资和运行费用都大为降低。

(4)氮氧化物(NOX)排放低

氮氧化物排放低是循环流化床锅炉另一个非常吸引人的特点。运行经验表明,循环流化床锅炉的NOX排放范围为50~150ppm或40~120mg/MJ。循环流化床锅炉NOX排放低是由于以下两个原因:一是低温燃烧,此时空气中的氮一般不会生成NOX ;二是分段燃烧,抑制燃料中的氮转化为NOX,并使部分已生成的NOX得到还原。

(5)燃烧强度高,炉膛截面积小

炉膛单位截面积的热负荷高是循环流化床锅炉的另一主要优点。其截面热负荷约为3.5~4.5MW/m2,接近或高于煤粉炉。同样热负荷下鼓泡流化床锅炉需要的炉膛截面积要比循环流化床锅炉大2~3倍。

(6)负荷调节范围大,负荷调节快

当负荷变化时,只需调节给煤量、空气量和物料循环量,不 必像鼓泡流化床锅炉那样采用分床压火技术。也不象煤粉锅炉那样,低负荷时要用油助燃,维持稳定燃烧。一般而言,循环流化床锅炉的负荷调节比可达(3~4):1。负荷调节速率也很快,一般可达每分钟4%。

(7)易于实现灰渣综合利用

循环流化床燃烧过程属于低温燃烧,同时炉内优良的燃尽条件使得锅炉的灰渣含炭量低(含炭量小于1%),属于低温烧透,易于实现灰渣的综合利用,如作为水泥掺和料或做建筑材料。同时低温烧透也有利于灰渣中稀有金属的提取。

(8)床内不布置埋管受热面

循环流化床锅炉的床内不布置埋管受热面,因而不存在鼓泡流化床锅炉的埋管受热面易磨损的问题。此外,由于床内没有埋管受热面,启动、停炉、结焦处理时间短,可以长时间压火等。

(9)燃料预处理系统简单

循环流化床锅炉的给煤粒度一般小于13mm,因此与煤粉锅炉相比,燃料的制备破碎系统大为简化。

(10)给煤点少

循环流化床锅炉的炉膛截面积小,同时良好的混合和燃烧区域的扩展使所需的给煤点数大大减少。既有利于燃烧,也简化了给煤系统。

第五篇:什么叫型式检验

型式检验:

也称为例行检验,是根据产品技术标准或设计文件要求,或产品试验大纲要求,对产品的各项质量指标进行全面试验和检验,以评定产品的质量是否全部符合标准和达到设计要求,并对产品的可靠性、维修性、安全性、外观等进行数据分析和综合评价。对于批量生产的产品,为检查其质量稳定性,往往要进行定期抽检。在机械行业常称它型式检验,而电子行业称其为例行检验。一般地在有下列情况之一时,应进行型式检验:

a.新产品试制或老产品转厂生产的试制定型检定;

b.产品正式生产后,其结构设计、材料、工艺以及关键的配套元器件有较大改变,可能影响产品性能时;

c.正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期性进行一次检验;d.产品长期停产后,恢复生产时;

e.国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

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