發(fā)布時間:2022-06-09
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“鍋”指的是工質(zhì)流經(jīng)的各個受熱面,一般包括省煤器、水冷壁、過熱器及再熱器等以及通流分離器件如聯(lián)箱、汽包(汽水分離器)等;
“爐”一般指的是燃料的燃燒場所以及煙氣通道,如爐膛、水平煙道及尾部煙道等。蘭州鍋爐廠家,蘭州鍋爐管,蘭州鍋爐管加工,甘肅鍋爐安裝
循環(huán)方式分類:
鍋爐按照循環(huán)方式可分為自然循環(huán)鍋爐、控制循環(huán)鍋爐和直流鍋爐。
1、自然循環(huán)鍋爐給水經(jīng)給水泵升壓后進入省煤器,受熱后進入蒸發(fā)系統(tǒng)。蒸發(fā)系統(tǒng)包括汽包、不受熱的下降管、受熱的水冷壁以及相應的聯(lián)箱等。當給水在水冷壁中受熱時,部分水會變?yōu)檎羝?,所以水冷壁中的工質(zhì)為汽水混合物,而在不受熱的下降管中工質(zhì)則全部為水。
由于水的密度要大于汽水混合物的密度,所以在下降管和水冷壁之間就會產(chǎn)生壓力差,在這種壓力差的推動下,給水和汽水混合物在蒸發(fā)系統(tǒng)中循環(huán)流動。這種循環(huán)流動是由于水冷壁的受熱而形成,沒有借助其他的能量消耗,所以稱為自然循環(huán)。
在自然循環(huán)中,每千克水每循環(huán)一次只有一部分轉變?yōu)檎羝?,或者說每千克水要循環(huán)幾次才能完全汽化,循環(huán)水量大于生成的蒸汽量。單位時間內(nèi)的循環(huán)水量同生成蒸汽量之比稱為循環(huán)倍率。自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)倍率約為4~30。
2、控制循環(huán)鍋爐在循環(huán)回路中加裝循環(huán)水泵,就可以增加工質(zhì)的流動推動力,形成控制循環(huán)鍋爐。
在控制循環(huán)鍋爐中,循環(huán)流動壓頭要比自然循環(huán)時增強很多,可以比較自由地布置水冷壁蒸發(fā)面,蒸發(fā)面可以垂直布置也可以水平布置,其中的汽水混合物即可以向上也可以向動,所以可以更好地適應鍋爐結構的要求。
控制循環(huán)鍋爐的循環(huán)倍率約為3~10。
自然循環(huán)鍋爐和控制循環(huán)鍋爐的共同特點是都有汽包。汽包將省煤器、蒸發(fā)部分和過熱器分隔開,并使蒸發(fā)部分形成密閉的循環(huán)回路。汽包內(nèi)的大容積能保證汽和水的良好分離。但是汽包鍋爐只適用于臨界壓力以下的鍋爐。
3、直流鍋爐
直流鍋爐沒有汽包,工質(zhì)一次通過蒸發(fā)部分,即循環(huán)倍率為1。
直流鍋爐的另一特點是在省煤器、蒸發(fā)部分和過熱器之間沒有固定不變的分界點,水在受熱蒸發(fā)面中全部轉變?yōu)檎羝?,沿工質(zhì)整個行程的流動阻力均由給水泵來克服。
如果在直流鍋爐的啟動回路中加入循環(huán)泵,則可以形成復合循環(huán)鍋爐。即在低負荷或者本生負荷以下運行時,由于經(jīng)過蒸發(fā)面的工質(zhì)不能全部轉變?yōu)檎羝?,所以在鍋爐的汽水分離器中會有飽和水分離出來,分離出來的水經(jīng)過循環(huán)泵再輸送至省煤器的入口,這時流經(jīng)蒸發(fā)部分的工質(zhì)流量超過流出的蒸汽量,即循環(huán)倍率大于1。
當鍋爐負荷超過本生點以上或在高負荷運行時,由蒸發(fā)部分出來的是微過熱蒸汽,這時循環(huán)泵停運,鍋爐按照純直流方式工作。
燃燒方式分類
鍋爐按燃燒方式可分為層式燃燒鍋爐、懸浮燃燒鍋爐、旋風燃燒鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐。其中懸浮燃燒鍋爐常見的火焰型式有切向、墻式及對沖、U型、W型等數(shù)種。
1、切向燃燒
切向燃燒是煤粉氣流從布置在爐膛四角(六角,八角)的直流式燃燒器引入爐膛進行燃燒的方式。
一般一、二次風口常為間隔布置,各風口的幾何中心線都分別與的一個或幾個假想圓相切。
切向燃燒的特點是靠各角來的風粉混合物協(xié)同動作,在爐內(nèi)形成一個強旋流火球燃燒。
煤粉的著火和切向燃燒方式要求爐膛截面接近正方形,這時會和尾部豎井中的煙氣速度的選擇發(fā)生矛盾。
煤粉著火和燃燒穩(wěn)定性是靠點火三角區(qū)和上游鄰角過來的高溫火焰的對流傳熱支持。
火焰的形狀不與燃燒器布置、參數(shù)有關,還與爐膛形狀及假想切圓直徑有關。
假想切圓直徑大,有利于著火穩(wěn)定性,但容易使煤粉氣流刷墻造成爐壁結渣;切圓直徑小,有助于減輕結渣,但鄰角點燃作用延遲。
切向燃燒爐內(nèi)旋轉的火炬有利于煤粉的燃盡;但是爐膛出口的殘余旋流易引起煙溫偏差、流量偏差,對過熱器、再熱器管工作不利。
2、對沖燃燒方式
將一定數(shù)量的旋流燃燒器布置在兩面相對的爐墻上,形成對沖火焰的燃燒方式。
旋流式燃燒器主要靠自身形成的回流卷吸燃燒室內(nèi)高溫煙氣來加熱點燃煤粉,因此形成基本的火炬。
對沖布置的火炬在燃燒室中心相遇對沖,然后轉彎向上。
與燃燒器前墻布置相比,前后墻對沖布置時,爐內(nèi)火焰充滿情況較好,火焰在爐膛中部對沖,有利于增強擾動。
旋流式燃燒器前后墻對沖布置和直流式燃燒器切向布置相比,其主要優(yōu)點是上部爐膛寬度方向上的煙氣溫度和速度分布比較均勻,使過熱蒸汽溫度偏差較小,并可降低整個過熱器和再熱器的金屬點溫度。
另外,墻式對沖燃燒方式以煙氣擋板改變流經(jīng)低溫過熱器及低溫再熱器的煙氣量,從而調(diào)節(jié)再熱汽溫度。這種調(diào)節(jié)方式較四角燃燒爐多以擺動燃燒器在垂直方向角度的方式要有效,運行中再熱器可不投減溫水,使循環(huán)熱效率不會因噴入減溫水而降低。
近幾年投運的墻式燃燒大型鍋爐燃用神府東勝等煤時出現(xiàn)了結渣問題,其中爐膛容積的鍋爐防渣性能較差,說明并非強調(diào)較低的容積及截面熱負荷即可有效緩解爐內(nèi)結渣。
旋流燃燒器的類型、結構,燃燒器的布置可能起著相當重要作用。
因此,對對沖燃燒方式,旋流燃燒器的選型是重要的,同時還要控制單支燃燒器的功率,以及燃燒器區(qū)壁面熱負荷。
W型火焰燃燒方式
將直流或弱旋流式燃燒器布置在燃燒室前后墻爐拱上,使火焰開始向下,再折回向上,在爐內(nèi)形成W狀火焰的燃燒方式。
W型火焰燃燒方式由于爐膛溫度水平高,NOx生成量高。為了提高著火穩(wěn)定性,減少NOx生成量,新設計的鍋爐常將部分二次風分別由前后墻引入,并用垂直下行一、二次風動量與近似水平對沖的部分二次風和(或)三次風的動量比來調(diào)節(jié)W火焰的形狀。
根據(jù)燃用煤質(zhì)的不同,W形火焰燃燒室四周敷設適量的衛(wèi)燃帶,用以提高火焰溫度和燃盡度。
W型火焰燃燒方式相對于前幾種燃燒方式而言,下爐膛的截面積偏大,且四周敷設衛(wèi)燃帶,可使煤粉火焰具有較高溫度,而又不易沖墻,減少結渣的危險;但是,由于爐膛截面積大,形狀復雜,鍋爐本體造價大致要增加15%-25%。
另外,形成和控制W型火焰使充滿整個爐膛,要求成熟的設計經(jīng)驗和較高的運行水平。
W型火焰燃燒方式對難燃的貧煤及無煙煤在燃燒穩(wěn)定性上優(yōu)于四角和墻式燃燒方式。