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【干货全辑】国内常见工业锅炉汇总及选型指南

工业锅炉的选型总起来说选型是一个比较复杂的问题,不是理论上探讨就能解决的问题。选型的关键是各类产品的真实质量只有在多品种、高质量基础上才能使选型工作达到预期效果。

 

工业锅炉的分类

 

1、按原机械工业产品分类

我国目前工业锅炉产品按原机械工业产品分类,工业锅炉作为一大类,其下有8类产品:手烧炉、链条炉、往复炉、倒转炉排加抛煤机炉、沸腾炉、煤粉炉、油/气炉、热水锅炉

 

每一类炉子又有若干系列,所谓系列就是工业锅炉型号编制方法中第一部分的型式代号和燃烧方式代号,两者合并一起作为一个系列。如:“SHL”代表双锅筒横置式链条炉系列;“WNL”代表卧式内燃链条炉系列;“DZW”代表单锅筒纵置式往复炉系列。

 

每一个系列内有若干品种,所谓品种就是指不同的燃料品种。如“Ⅰ 类无烟煤、Ⅱ类无烟煤”等。每一个品种内有若干规格。所谓规格就是指不同的锅炉出国和不同的蒸汽和热水的参数。炉子的系列、品种、规格的数量随着产品的发展、淘汰而增加、减少。目前,锅炉共有30余系列,70余品种。250余规格

 

2、按锅炉受热面结构分类

我国现有的工业锅炉在受热面结构上或者说“锅”的部分基本上可分三类:水管式、水火管式和锅壳式(即火管式)

 

A.水管式锅炉
水管式锅炉基本上有两种型式:锅筒纵向布置和锅筒横向布置。所谓纵向布置是指锅筒沿长度方向的轴线与人站在炉前看锅筒的视线是平行位置。所谓横向布置是锅筒沿长度方向的轴线与人从炉前看锅筒的视线成垂直位置。

 

典型的双锅筒纵置式链条炉(SZL型)这类炉型亦称做“D”型,其炉型炉特点是燃烧室高度和锅炉外形整体高度接近,能充分利用和发挥较高的燃烧室有利于燃烧的特点,烟气通过对流受热面都是横冲刷。典型的双锅筒横置式链条炉(SHL)这种锅炉适宜较大容量10吨/时以上,烟气流程沿炉膛宽度方向比较均匀。

 

B.水火管式锅炉
水火管式炉主要是在卧式外燃回火管炉型基础上加装水冷壁而成的。典型的水火管式快装链条炉(KZL或DZL)。

 

C.锅壳式锅炉
锅壳式锅炉好过去所谓火管范畴内各类型锅炉。如立式横火管、横水管、立式湾水管、卧式火筒、卧式外燃回火管式、卧式内燃火管锅炉等。

 

  

 

国内工业锅炉的类型

 

1、手烧炉
近年来由于环保和节能的要求,很多手烧炉品种在逐渐淘汰。双层炉排是以水冷炉管作为上层炉排,下层再有固定炉排。燃煤加在上层炉排上。水冷炉管的间隙一般在25-35毫米,大块煤在上层炉排燃烧,细屑和小块煤漏到下层炉排燃烧。上层炉排的烟气流动是自上而下,这样高温烟气冲刷下层的燃煤,而下层炉排底下没有鼓风,细屑不易扬起,通风靠尾部的引风。这样的燃烧即可提高燃烧效率又可降低烟尘

 

2、链条炉
我国目前生产的链条炉共有五个系列:卧式内燃链条炉(WNL),卧式快装水火管链条炉(KZL或DZL),单锅筒纵置式链条炉(DZL),双锅筒纵置式链条炉(SZL),双锅筒横置式链条炉(SHL)

 

A.卧式内燃链条炉
卧式内燃链条炉结构紧凑,外形尺寸较小。燃烧室即炉胆没有砖墙,所以无漏风问题。锅壳外部绝热条件好散热损失小。比卧式外燃较为安全。主要适用于Ⅲ 类烟煤邓优质烟煤,但由于炉胆尺寸限制,炉拱布置有困难,煤种适应性差。卧式内燃型锅炉最理想的燃料是油、气燃料。用这些燃料炉胆的形状和火焰形状能一致。

 

B.水火管式快装链条炉和单锅筒纵置式链条炉
水火管式快装炉的结构是在卧式外燃回火管炉基础上加装水冷发展而成的。这种炉型结构紧凑,制造方便,能整装出厂。水火管炉的炉膛高度比卧式内燃炉的炉膛高度要高,能布置前、后拱,煤种适应性比内燃型好,但比水管型并。由于水火管炉锅筒底部经受高温火焰辅射热和烟气冲刷,传热强度高,如锅筒内部稍有结垢或排污不当,很容易导致锅过超温发生鼓包。

 

C.双锅筒纵置式链条炉
双锅筒纵置式是一种成熟炉型,无论国内、国外中、小容量自然循环水管锅炉用这种型式的很多。主要是有利于系列化设计。当锅炉容量变化时,可变动锅筒长度和拉加受热面,宽度方向只需作小的变动。由于锅筒的放长,上汽包的汽水蒸发截面也随之增大,有利于保证蒸汽品质。

 

D.双锅筒横置式链条炉
双横锅筒链条炉是一个十分成熟的炉型,无论从运行,维护,出力,效率等都能达到设计要求。只是金属耗量较大,外形尺寸亦大。双锅筒横置式炉型在较大容量的工业锅炉产品中是合适的炉型,但要组装化,采用膜式水冷壁并缩小外形尺寸。

 

3、往复炉
目前,我国往复炉排锅炉炉型有四个系列。卧式快装水火管往复炉(KZW),单锅筒纵置式往复炉(DZW),双锅筒纵置式往复炉(SZW)和双锅筒横置式往复炉(SHW)

 

在四种炉型中,卧式快装水火管炉型和单锅筒纵置式水管锅炉目前偏于中小容量方面,而双锅筒纵置式和双锅筒横置式水管炉型偏重于容量较大些人方面其蒸汽压力大部分是7至13表压,饱和蒸汽。

 

4、抛煤机倒转达炉排炉
抛煤机倒转炉排锅炉存在的主要问题是烟尘排放量高抛煤机械倒转炉排锅炉在35吨/时容量级上有一定的优越性。主要是当煤种挥发分、灰发有变化时,以及负荷波动较大时,抛煤机倒转炉排有较好的适应性。国内的抛煤机炉上由于二次风和飞煤回燃装置使用效果差,致使烟气中排尘严重。

 

5、沸腾炉
国内生产的沸腾炉型式主要是双锅筒横置式炉型。对沸腾炉选型首先考虑是燃煤品种,当所要燃煤为发热值低于3500大卡/公斤的烟煤、褐煤和挥发分较低的无烟煤时在操作水平有一定基础的条件下,可以选用沸腾炉。此时,烟法排放浓度必须控制在600毫克/标米3内。燃煤颗粒度亦是要注意的问题,粉状细屑太多影响效率,大块过多不易流化。

 

6、煤粉炉
煤粉炉在工业锅炉中容量在10吨/时及以下容量中使用的不多,仅在中南地区煤质次的地方尚有一定数量用户。在两广地区还需要煤粉-甘蔗渣两用锅炉。这种时候,大部分采用双锅筒横置式。

 

7、油/气炉
锅炉按燃料区分可分为煤炉、油炉和气炉。油炉是一种以油(重油或轻油)为燃料的锅炉。气炉是一种以可燃气体(天然气、高炉煤气和焦炉煤气等)为燃料的锅炉。

 

油作为一种液体燃料易于贮存,便于输送,发热量高,燃烧迅速,易调节。在燃烧时,能与空气均匀地混合,从而能达到完全燃烧,使得热效率大大提高。另外,燃料油灰分少,燃烧后没有炉灰,有利于环境保护,炉膛和锅炉房也能够保持清洁。气体燃料作为一种清洁能源同样具有无公害,燃烧易调节,燃料的发热值易控制等特点。另外,使用气体燃料不需要储存场所,也不需要雾化装置。

 

与煤炉相比,油、气炉的自动化程度高,司炉工的劳动强度大大降低,安全可靠性也相应提高,需要停炉时,燃料供给可瞬时切断,使热损失降到最低限度。当然,油、气炉除有上述优点外,也有它们的缺点。油容易着火,煤气泄露易使人中毒,若管理使用不当,油、气容易引起火灾和爆炸事故。另外,燃油含有硫份,燃烧后对锅炉尾部容易产生腐蚀。因此,我们必须掌握油、气炉的特性。万万不能掉以轻心,确保油、气炉的安全运行。

 

燃油锅炉现有卧式内燃锅壳式、单锅筒纵置式水管锅炉、双锅筒纵置式水管锅炉和双锅筒横置式水管四种炉型结构。卧式内燃(WNS)系列有0.25吨/时、0.5吨/时、1吨/时、2吨/时、3吨/时、4吨/时、6个容量等级。水管式有2吨/时、6(6.5)吨/时、10吨/时、20吨/时,四个容量等级。蒸汽压力有7、10、13、25表大气压4档。燃油锅炉的特点是效率比煤炉高,在80%以上。卧式外燃炉胆形燃烧室很适宜于燃油。

 

燃气锅炉主要有2吨/时、4吨/时、10吨/时3个容量级。油炉的选型比煤炉稍容易,主要是油的品质没有燃煤复杂。国内燃油喷燃器有机械压力雾化、低压空气雾化、转杯式、蒸汽雾化四种。在工业锅炉产品中以压力雾化最成熟。从炉型上说,容量在4吨/时及以下的卧式内燃锅壳锅炉的炉型较合适。容量在6吨/时及以上品种以双锅筒纵置式水管锅炉为宜。容量在20吨/时一级的以双锅筒横置式水管炉为宜。

 

8、热水锅炉
热水锅炉目前在产品品种上还是短缺的,生产品种主要有:

 

A.单纵锅筒水火管式热水锅炉
有强制循环和自然循环两种。目前运行的多半为水火管快装蒸汽锅炉改装的热水锅炉。

 

B.带有锅筒的水管式强制循环热水锅炉
一般由下集箱和下锅筒进水,上锅筒出水。现有产品为250万大卡/时、1200万大卡/时,燃煤热水锅炉,2500万大卡/时也已完成设计。

 

C.带有锅筒的水管式自然循环热水锅炉
现有250、360、400、1200、2500万大卡/时燃煤热水锅炉和1200万大卡/时燃油热水锅炉。

 

D.无锅筒水管式强制循环热水锅炉
现有产品为200、250、360、400、600万大卡/时燃煤热水锅炉和1200万大卡/时燃油热水锅炉。

 

E.带有锅筒的汽水两用炉
这种锅炉的特点既能供汽又能供热水。现有产品为120、250、300万大卡/时燃煤热水锅炉。

 

目前热水锅炉水循环方式有两种,一种为自然循环,另一种为强制循环。强制循环热水锅炉从水循环角度看,安全可靠性较好,但是在容量不太大的热水锅炉中自然循环设计得好亦能达到安全运行要求,而且更能适应较差的运行条件,应付突然停电的能力也较强,循规蹈矩环泵功率较小,但自然循环热水锅炉耗钢量大。

 

立式锅壳锅炉、铸铁式热水锅炉、卧式内燃型锅壳锅炉、水火管锅炉等型式比较适用于较小的容量范围。水管式结构对大、小容量热水锅炉都合适。无论采用哪一种型式都要做到水循环设计合理以保证安全运行,不能因为热水锅炉压力低就考虑简单。

 

工业锅炉辅机附件和控制仪表选用要求

 

1、工业锅炉配套辅机的范围

 

A、辅机、附件包括的内容
(1) 辅机部分包括鼓风机(包括二次风机)、引风机、电动给水泵、蒸汽往复泵、除尘器、吹风器、水处理装置(包括除氧器)、上煤出渣装置、电气控制箱。

 

(2) 附件部分包括安全阀、截止阀、止回阀、排污阀、放气阀、蒸汽及锅水取样装置、给水加药装置等。

 

B、控制仪表包括的内容

(1) 仪表部分包括水位表,蒸汽压力表,给水压力表,省煤器进、出口水温度计,过热蒸汽温度计和压力表,排烟温度计,风压表(包括炉排风含风压、炉膛负压),烟气分析仪(如低量程在线红外烟气分析仪Gasboard-3000Plus,可同时测量CO2/O2/SO2/NO等气体浓度),蒸汽流量指示、积算和记录仪,给水流量指示、积算、煤量积算,风机和截止阀开度指示。

 

(2) 控制部分包括高、低水位警报及指示,极限低水位保护,蒸汽超压指示、报警和保护。还有位式给水控制、连续给水控制。位式燃烧控制、顺序燃烧控制、连续式燃烧控制、连续式燃烧控制带有氧量反馈。鼓风机、引风机遥控,炉排无级变速遥控。

 

2、工业锅炉仪表设备检测和控制项目
工业锅炉仪表是根据要检测和控制的项目而定的。有两方面的目的:一是安全运行所必须监督的项目;二是为节能减排目的应检测的参数。下表为一般工业锅炉需要检测的内容。