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快乐赛车结果锅炉的构造_图

文章来源: 未知发表时间:2019-06-27 11:46

  单元2 锅炉的构造 建筑设备热 源与冷源 主编:王 丽 陈志佳 目 1 录 汽包及其内部装置 水冷壁管及对流管束 2 3 锅炉辅助受热面 4 炉墙、钢架、吹灰器 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.1 汽包的作用与构造 汽包又叫锅筒,是锅炉最重要的受压元件,其作用为: (1)接受锅炉给水,同时向蒸汽过热器输送饱和蒸 汽,连接上升管和下降管构成循环回路,是加热、蒸汽与 过热三个过程的连接枢纽。 (2)锅筒中储存一定量的饱和水,具有一定的蒸发 能力,储存的水量愈多,适应负荷变化的能力就愈大。 (3)锅筒内部安装有给水、加药、排污和蒸汽净化 等装置,以改善蒸汽品质。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 锅筒是由钢板焊接而成的圆筒形容器,由筒体和封头 两部分组成。工业锅炉筒体长度为2~7m,筒体直径为 0.8~1.6m,壁厚为12~16mm。锅筒两端的封头是用钢板 冲压而成,并焊接在筒体上。在封头上开有椭圆形人孔, 人孔盖板是用螺栓从汽包内侧向外侧拉紧的。 锅炉按锅筒分类,有双锅筒锅炉和单锅筒锅炉。双锅 筒锅炉有一个上锅筒,一个下锅筒。上下锅筒由对流管束 连接起来。单锅筒锅炉只有一个上锅筒。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 锅筒由上升管与下降管连接起来组成自然循环回路。 上锅筒内汇集了循环回路中的汽水混合物,常设有汽水分 离装置,给水分配管。为了改善锅炉水的品质,pk10彩金有的锅炉 还设有连续排污管和加药管。下锅筒内则有定期排污装置。 图2.1为一般蒸汽锅炉上锅筒的内部装置示意图。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 图2.1 上锅筒内部装置示意图 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2 汽水分离装置 锅炉给水一般均含有少量杂质,随着锅炉水的不断蒸 发和浓缩,锅炉水杂质的相对含量会越来越高,即锅炉水 含盐浓度增大。又由于受热面各上升管进入上锅筒的汽水 混合物具有很高动能,会冲击蒸发面和汽包内部装置,引 起大量的锅炉水飞溅。这些质量很小的水珠很容易被流速 很高的蒸汽带走。于是蒸汽携带了含盐浓度较高的锅炉水 而被污染,即蒸汽品质恶化了。品质恶化的蒸汽会在蒸汽 过热器或换热设备及阀门内结垢,这样不仅影响设备的传 热效果,而且影响设备的安全运行。因此,保持蒸汽的洁 净,降低蒸汽的带水量是非常重要的。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 对于低压小容量的锅炉,由于对蒸汽品质要求不高,且 上锅筒的蒸汽负荷较小,可以利用上锅筒中蒸汽空间进行自 然分离或装设简单的汽水分离装置。对于较大容量的锅炉, 单纯采用汽水的自然分离已不能满足要求,需要在上锅筒内 装设汽水分离装置。 汽水分离装置形式很多,按其分离的原理可分为自然分 离和机械分离两类。自然分离是利用汽水的密度差,在重力 作用下使水、汽得以分离。机械分离则是依靠惯性力、离心 力和附着力等使水从蒸汽中分离出来。目前,供热锅炉常用 的汽水分离装置有水下孔板、挡板、匀汽孔板、集汽管、蜗 壳式分离器、波形板及钢丝网分离器等多种。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.1 水下孔板 在上锅筒水面以下设置开有许 多小孔的钢板,称水下孔板,如图 2.2所示。 水下孔板应用于汽水混合物自 水空间引入上锅筒的锅炉。 图2.2 水下孔板 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.2 挡板 当汽水混合物被引入锅筒 汽空间时,在汽水引入管的管 口可装设挡板, 如图2.3所示, 以形成水膜和削减汽水流的功 能。蒸汽在流经挡板间隙时因 急剧转弯,又可从汽流中分离 出部分水滴,起着汽水的粗分 离作用。 单元2 锅炉的构造 图2.3 挡板 汽包及其内部装置 汽水混合物的引入速度不宜过大,否则易把水膜冲碎 成细小水滴,不利于分离。为减慢抵达挡板时的流速,挡 板与管口之间应保持有不小于两倍引入管管径的距离。两 挡板间应有合适的空隙截面,以便此处蒸汽速度保持在 1.5~4.5m/s。 此外,挡板与汽水流动方向的夹角α应小于45°,以 平稳地消除动能,否则会使汽冲破水膜而成水滴飞溅。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.3 匀汽孔板 匀汽孔板与水下孔板工作原理基本相似,是借小孔节 流作用使锅筒汽空间各处负荷均匀。通常孔板均匀开孔, 如图2.4所示,孔径可取8~10mm,孔间间距不宜大于 50mm。蒸汽穿孔流速为13~27m/s,工作压力高时,流速 可取低值。 为了增加锅筒汽空间重力分离效果,孔板尽量装得高 些,以增加蒸汽空间的有效分离高度,但要注意孔板顶上 空间的纵向蒸汽流速w1不宜过大,一般控制在低于穿孔流 速wk的一半,即w1<12wk。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 如果锅筒顶部蒸汽引出管数目很少,为使锅筒汽空间 负荷分配均匀,则可采用不均匀开孔的孔板。显然,远离 蒸汽引出管的部位应多开孔,靠近引出管的部位应少开孔。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 图2.4 匀汽孔板 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.4 集汽管 在小型锅炉中,蒸汽引出管有时只有一根,为了均匀 汽流又简化结构,可采用集汽管分离汽水,包括缝隙式集 汽管和抽汽孔集汽管,如图2.5所示。 图2.5集汽管 (a)抽汽孔集汽管;(b)缝隙式集汽管 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 缝隙式集汽管是在管侧面开一条连续的等腰梯形缝, 沿锅筒长度方向装置在汽空间的顶部,缝宽沿管内汽流方 向逐渐减小,以保证均匀集汽。抽气孔集汽管与缝隙式集 汽管一样,装于汽空间顶部,长度不宜小于锅筒长度的2/3, 所开的小孔孔径一般取8~12mm。集汽管装置构造简单, 分离效果较差,常用于对蒸汽品质要求不高的小型锅炉。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.5 蜗壳式分离器 蜗壳式分离器是一种利用离心分离原理的装置,如图 2.6所示。 蒸汽由分离器上部切向进入蜗壳后,经小孔折入内装 的集汽管,再由集汽管汇集到蒸汽引出管引出。由于蒸汽 切向进入的离心作用,使水滴粘附于壁面上流入疏水管中 排入水空间。蜗壳分离器的总长度不小于上锅筒直段长度 的2/3。由于蒸汽在蜗壳内经过多次转弯,受离心力的作用, 分离效果较好。一般用于蒸发量较小、对蒸汽品质要求较 高的锅炉。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 图2.6 蜗壳式分离器 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.6 波形板分离器 波形板分离器由多块波形板相间排列组成,有水平式 和竖立式两种,如图2.7所示。波形板分离器适用于装有蒸 汽过热器或对蒸汽品质要求较高的锅炉。 图2.7波形板分离器 (a)水平式波形板分离器;(b)竖立式波形板分离器 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 波形板用0.8~1.2mm的钢板压成,边框用2~3mm的 钢板制作,每组波形板大小以能通过锅筒上的人孔为限。 相邻两块波形板的间距为10mm,水平布置时,其长度要 求超过锅筒直段长度的2/3,竖立式布置时,应尽可能使蒸 汽在汽空间的行程长些。饱和湿蒸汽在波形板组成的曲折 通道中通过时,水滴受惯性力的作用被甩到波形板上,靠 重力下流达到汽水分离的目的。 波形板的底部应加装疏水管,且应延伸至锅筒最低水 位以下。 波形板应与匀汽孔板配合使用,蒸汽先经波形板再经 匀汽孔板,为获得较好的分离效果,波形板的上沿与匀汽 孔板之间应保持一定距离,一般取30~40mm。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.2.7 钢丝网分离器 由一层或数层钢丝网和拉网钢板间隔排列而成的一种 分离器,如图2.8所示。这种分离器与汽流的接触面积很大, 汽流中水滴易于吸附在钢丝网上,达到汽水分离的目的。 这种分离器结构简单,阻力较小,适用于无除氦设备的小 型锅炉上。钢丝网宜用不锈钢丝制成,否则腐蚀较快,氧 化物易堵住网孔。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 图2.8 钢丝网分离器 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.3 上锅筒给水装置 蒸汽锅炉的给水大多由上锅筒引入。 给水管的作用是将锅炉给水沿锅筒长度方向均匀分配, 避免过于集中在一起,从而破坏正常的水循环。同时为避 免给水直接冲击锅筒壁,造成温差应力,给水管将水注入 给水槽中,如图2.9所示。 给水管的位置应略低于锅筒的最低水位,给水管上开 有直径为8~12mm的小孔,孔间中心距为100~200mm。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 给水均匀引入蒸发面附近,可使蒸发面附近锅炉水含 盐量降低,消除蒸发面的起沫现象,从而减少蒸汽带水的 含盐量。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 图2.9 给水管示意图 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.4 连续排污装置 连续排污装置的作用是排走含盐浓度较高的锅炉水, 使之含盐量降低,以防止锅炉水起沫,造成汽水共腾。通 常在蒸发面附近沿上锅筒纵轴方向安装一根连续排污钢管, 如图2.10所示。 在排污管上装设许多上部有锥形缝的短管,缝的下端 比最低水位低40mm,以保证水位波动时排污不会中断。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 图2.10 连续排污装置 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.5 热水锅炉上锅筒内部装置 2.1.5.1 配水管 配水管的作用是将锅炉回水分配特定位置以保证锅炉 正常的水循环。对于没有锅炉管束的锅炉,配水管将回水 分配到冷水区,通常为锅筒的两端,而对于带有锅炉管束 的锅炉,配水管将回水均匀地分配到各下降区。 给水分配管的结构一般是将分配管的端头堵死,在管 侧面开孔,开孔方向正对下降管入口。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.5.2 隔水板 自然循环热水锅炉是靠水的密度差循环的。为了在锅 筒内形成明显的冷、热水区,使锅炉回水尽量少与热水混 合,防止热水直接进入下降管,通常在热水锅炉锅内不同 位置上加装隔水板。 单元2 锅炉的构造 汽包及其内部装置 2.1.5.3 热水引出管 对于汽、水两用锅炉,热水引出管一般在上锅筒最低 水位下50mm的热水区呈水平布置。而对于自然循环热水 锅炉,一般是从上锅筒热水区垂直引出,并在引出管前加 集水管,以使抽出的热水沿锅筒长度方向比较均匀。在集 水管上沿圆周方向均匀开有直径为8~12mm的小孔。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 2.2.1 水循环 锅炉水冷壁管的水循环如图2.11所示,由锅筒、下降 管、联箱和水冷壁管构成水循环回路。 布置在炉膛内的水冷壁管受到火焰和高温烟气辐射的 热量加热后,管内水的温度迅速升高,一部分水汽化,在 管内形成汽水混合物。布置在炉墙外侧下降管中的水,由 于不受热,它的密度ρs就大于汽水混合物的密度ρqs。 对于A—A截面来说,下降管一侧的水压为ρs gH,水 冷壁一侧汽水混合物的压力为ρqsgH。显然,下降管一侧的 压力大于水冷壁一侧的压力。二者之差称为流动压头。 Δρ=gH(ρs-ρqs) 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 在流动压头的作用下,水从下降管向水冷壁管(上升 管)不断地循环流动,这种现象称为自然循环。蒸汽锅炉 中普遍采用自然循环。当利用水泵的压力来完成锅炉水流 动时,如某些热水锅炉和大型蒸汽锅炉(直流锅炉),称 为强制流动。 在工业锅炉中,通常将整个锅炉的水循环分成几个独 立的循环回路。每个回路都有各自独立的上升管、下降管 和联箱,只有锅筒为各循环回路共有。图2.12是SEP型锅 炉的几个循环回路。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 受热面管束布置不合理或者运行不当,都会使水循环 发生故障,影响锅炉运行的安全性和可靠性。常见的水循 环故障有以下几种情况: (1)汽水停滞 在一排并联的水冷壁管中,如果有几根水冷壁管表面 结渣或炉膛内烟气偏向流动,那么这几根水冷壁管受热量 减小,则推动水循环的压力差也相应地减少,水循环速度 缓慢,严重的会发生水循环停滞的现象。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 (2)汽水分层 在水管锅炉中,如果受热管水平放置或微斜放置,而 流速很低时,那么由于此时汽与水的密度不同,蒸汽偏于 管子的上部流动,水在下部流动,形成汽水分层。水冷壁 管径越大,出现汽水分层的可能性越大,管子上半部就可 能过热烧坏。因此,炉膛顶部的水冷壁管,其倾角应大于 15°。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 (3)下降管带汽 在下降管中流动的应全部是水。如果水中含有蒸汽, 其密度减小,水循环的压力差就会减小,严重时会发生水 循环停滞,甚至倒流现象。下降管带汽的原因,可能是下 降管入口与蒸发面距离太近,当水急速流入下降管时产生 漩涡,把水面上的蒸汽卷进下降管;也可能是水冷壁出口 与下降管入口的距离太近,使一部分蒸汽未升到水面就被 吸入到下降管中去了。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 图2.11 蒸汽锅炉水循环 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 图2.12 SEP型锅炉水循环示意图 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 2.2.2 水冷壁管 水冷壁管垂直布置在炉膛内四周,其主要作用是吸收 高温烟气的大量辐射热,同时可以减少熔渣和高温烟气对 炉墙的损坏,保护炉墙。 水冷壁管下端与下集箱相连,下集箱通过下降管与锅 筒的水空间相连,上端直接与上锅筒连接,或接到上集箱 经导汽管与锅筒连接,构成水冷壁的水循环系统。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 水冷壁管通常采用外径51~76mm、壁厚3.5~6.0mm 的10号或20号无缝钢管。管中心距一般为管外径的1.25~2 倍,有光管和鳍片管两种。在工业锅炉中一般采用光管水 冷壁。对于快装锅炉,为减轻炉墙重量,常采用鳍片管组 成膜式水冷壁,这对炉墙的保护更加彻底,使炉墙温度大 大降低,炉墙重量和厚度也减少很多。 水冷壁管一般都是上部固定,下部能自由膨胀。水冷 壁管的上集箱固定在支架上或与上锅筒相连接,下集箱由 水冷壁管悬吊着。水冷壁管本身由拉钩限制其沿水平方向 移动,从而保证它只能上下滑动。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 连接水冷壁管的上、下集箱是由直径较大的无缝钢管 制成。集箱两端设有手孔,以便清除水垢时用。下集箱上 还设有定期排污管,以便排除锅炉水中沉积的水渣和锅炉 放空时用。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 2.2.3 对流管束 对流管束通常是由连接上、下锅筒间的管束构成。全 部对流管束都布置在烟道中,受烟气的冲刷而换热,也称 对流受热面,是另一种主要受热面。连接方式有胀接和焊 接两种。 对流管束管径一般为51~63.5mm。排列方式有错排和 顺排两种,如图2.13所示。错排管束的传热效果好,但清 灰和检修不如顺排管束方便。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 对流管束的传热效果主要取决于烟气的流速。提高烟 气的流速,可使传热增强,节省受热面,但其阻力和运行 费用增加;烟气流速过小,容易使受热面积灰,影响传热。 对于水管锅炉,燃煤时,烟气流速一般在10m/s左右,燃油 燃气锅炉则高些;对于烟管锅炉,燃煤时,烟气流速一般 为15~20m/s,燃油、燃气锅炉为20~30m/s。 单元2 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 虽然对流管束都吸收热量,没有单独不受热的下降管, 但水循环是存在的。按烟气流的方向,烟气先经过的管束 受热较强,管内水向上流动,成为上升管;烟气后经过的 管束,受热较弱,管内水向下流动,成为下降管,形成水 循环。在实际运行中,锅炉烟气温度和流速随锅炉负荷而 变化,因此整个对流管束的上升管与下降管没有固定界线 锅炉的构造 水冷壁管及对流管束 图2.13 对流管束的排列或方式 (a)顺排;(b)错排 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 2.3.1 蒸汽过热器 蒸汽过热器的作用是将上锅筒引出的饱和蒸汽加热成 具有一定温度的过热蒸汽。工业用汽多为饱和蒸汽,故一 般锅炉中多不设置蒸汽过热器。只有在生产用汽需要较高 的温度,而不需要提高蒸汽压力,或为了在蒸汽输送过程 中减少冷凝损失而需要过热蒸汽时,才在锅炉中装设蒸汽 过热器。 蒸汽过热器的结构如图2.14所示。它是由蛇形无缝钢 管管束和进出口及中间集箱等组成。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 由汽锅生产的饱和蒸汽引入过热器进口集箱,然后分 配经各并联蛇形管受热升温至额定值,最后汇集于出口集 箱由主蒸汽管送出。 蒸汽过热器按传热方式不同,分为辐射式、半辐射式 和对流式三种类型;按放置形式不同,分为立式和卧式两 种。供热锅炉多采用立式对流式过热器,布置在对流管束 之间,烟温为850~950℃的烟道中。 蒸汽过热器中蒸汽流速一般为15~25m/s,烟气流速为 10~15m/s。过热器出口集箱或管道上装有安全阀、主汽阀、 排汽阀以及蒸汽压力表和温度计。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 图2.14 垂直式蒸汽过热器构造示意图 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 2.3.2 省煤器 省煤器是给水的预热设备。它装置在锅炉的尾部烟道, 吸收烟气的热量,对流换热,有效地降低排烟温度,提高 热效率,节约燃料。同时,由于提高了给水温度,还可减 小因温差而引起锅筒壁的热应力,有利于延长锅筒的使用 寿命。对于供热锅炉,省煤器一般用铸铁制造,可降低锅 炉造价。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 省煤器按制造材料的不同,可分为铸铁省煤器和钢管 省煤器两种;按给水被预热的程度,可分为沸腾式和非沸 腾式两种。在供热锅炉中使用最普遍的是非沸腾式铸铁省 煤器。它是一根外侧带有方形鳍片的铸铁管,通过180° 弯头串接而成,如图2.15、图2.16所示。水从最下层排管的 一侧端头进入省煤器,水平来回流动至另一侧的最末一根, 再进入上一层排管,如此自下向上流动,受热后送入上锅 筒。烟气则由上向下横向冲刷管簇,与水逆流换热。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 铸铁省煤器耐磨性及耐腐蚀性均较好,但铸铁性脆, 强度低,且不能承受水击。因此,铸铁省煤器只能用作非 沸腾式省煤器,且锅炉工作压力应低于2.5MPa。为了保证 铸铁省煤器的可靠性,要求经省煤器加热后的水温比其饱 和温度至少低30℃,以防产生蒸汽。 在容量较大的供热锅炉上,采用给水热力除氧处理或 给水温度较高时,铸铁省煤器加热温度就受到了限制,另 外,给水除氧解决了金属腐蚀问题,此时可采用钢管省煤 器,优点是工作可靠,体积小,重量轻。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 钢管省煤器由并列的蛇形管组成,通常用外径为25~ 42mm的无缝钢管制作,呈错列布置,上、下端分别与出 口集箱和进口集箱连接,再经出水引出管直接与锅筒连接, 中间不设置阀门,如图2.17所示。由于钢管的承压能力好, 钢管省煤器可以用作沸腾式省煤器,但最大沸腾度应不超 过20%,否则流动阻力太大。 为了保证、监督铸铁省煤器的安全运行,在其进口处 应装置压力表、安全阀及温度计;在出口处应设安全阀、 温度计及放气阀,如图2.18所示。进口安全阀能够减弱给 水管路中可能发生水击的影响,出口安全阀能在省煤器汽 化、超压等运行不正常时泄压,以保护省煤器。放气阀则 用以排除启动时省煤器中的大量空气。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 图2.15 铸铁省煤器安装组合简图 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 图2.16 铸铁省煤器结构图 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 图2.17 钢管省煤器 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 图2.18 铸铁省煤器附件及管路 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 2.3.3 空气预热器 空气预热器,简称空预器,是利用锅炉尾部烟气的热 量加热燃料燃烧所需空气的换热设备。 当锅炉给水采用热力除氧或锅炉房有相当数量的回水 时,因给水温度较高而使省煤器的作用受到限制,省煤器 出口烟温较高,此时设置空气预热器,可以有效地降低排 烟温度,减少排烟损失。同时可提高燃烧所需空气的温度, 又可改善燃料的着火和燃烧过程,从而降低各项不完全燃 烧损失,提高锅炉热效率。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 空气预热器按传热方式可分为导热式和再生式两类。导 热式空预器,烟气和空气各有自己的通道,热量通过传热壁 面连续地由烟气传给空气。在再生式空预器中,烟气和空气 交替流经受热面,烟气流过时将热量传给受热面并积蓄起来, 随后空气流过时,受热面将热量传给空气。导热式空预器有 板式和管式两种,供热锅炉大多采用管式空气预热器。 管式空预器有立式和卧式之分。图2.19为一立式空预器, 它是由许多竖列的有缝薄壁钢管和管板组成。管子上、下端 与管板焊接,形成方形管箱结构。烟气在管内自上而下流动, 空气则在管外作横向冲刷流动。如果空气需要作多次交叉流 动,则可在管箱中间设置相应数目的中间管板作为间隔。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 空预器常用管径为30~40mm,壁厚为1.2~1.5mm的 管子。管子采用错列布置,管子根数及管距取决于烟气流 速。一般情况下,烟气流速在10~14m/s,空气流速一般取 烟气流速的45%~55%。烟气流速过低,不利于传热,也 易导致烟灰沉积;烟气流速过高,流动阻力增大,使通风 设备电耗增加。 空气预热器的管箱是通过下管板支承在空预器的框架 上,框架再与锅炉构架相连。在运行时,管子直接受热温 度较高,其膨胀伸长量要比外壳大,而外壳则又比锅炉构 架的伸长量大。因此,管板与外壳、外壳与锅炉构架之间 都必须装设由薄钢板制作的补偿器,又名膨胀节,以补偿 部件间的不同伸缩,既允许各部件相对移动,又能有效地 防止漏风。 单元2 锅炉的构造 锅炉辅助受热面 图2.19 立式空气预热器结构示意图 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.1 炉墙 炉墙是构成锅炉燃烧室和烟道的外壁,阻止热量向外 散失,起着保温和密封的作用,并使烟气按指定的方向流 动。炉墙须满足如下要求:应有良好的绝热性、耐热性、 严密性、抗蚀性和防振性,并有足够的机械强度和承受温 度急剧变化的能力,还应有重量轻、便于施工和价格低的 特点。 砌筑炉墙常用材料有以下几种。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.1.1 耐火粘土砖 耐火黏土砖又名耐火砖,是由耐火黏土(即焙烧过的 黏土)和用作黏合剂的生黏土混合后,经高温烧制而成。 按化学成分不同可分为酸性砖和碱性砖。因为灰渣呈 碱性,锅炉炉墙通常用碱性砖,以防其腐蚀。按耐火温度 不同可分为甲、乙、丙三级,各级耐火能力分别为1730℃、 1675℃、1580℃。耐火砖的密度为1.8~2.2t/m3。 耐火黏土砖的特点是:耐热性好,机械强度大,价格 低,因此应用广泛。它一般用于炉膛内衬墙和烟温高于 600℃的烟道中。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.1.2 硅藻土砖 由硅藻土掺入锯末或泥煤经过熔烧而成。硅藻土砖的 特点是:密度小(为0.5~0.6t/m3),导热能力小和具有一 定的耐热性,但是其机械强度小,抗腐蚀性差。所以放在 耐火砖外侧,起保温作用。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.1.3 普通红砖 普通红砖是用普通黏土和少量砂子焙烧而成,密度为 1.7~1.8t/m3。主要用于锅炉燃烧室的炉墙外层或低温烟道 上,其耐温能力不超过600℃。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.1.4 其它材料 在砌筑炉墙时,还要用到耐火土、铬铁矿砂等调制成 的各种耐火涂料以及珍珠岩等保温材料。 炉墙按构造不同分为重型炉墙、轻型炉墙、敷管炉墙 三种。 (1)重型炉墙 炉墙直接砌筑在锅炉基础上,全部重量由基础承担。 炉墙高度一般不宜超过12m,适用于蒸发量小于35%的锅 炉。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 (2)轻型炉墙 轻型炉墙又叫钢架承托式炉墙。炉墙采用大型预制耐 火混凝土板和密封涂料,全部重量支承在锅炉钢架的横梁 上。轻型炉墙广泛用于中大型锅炉中,卧式快装锅炉也采 用轻型炉墙。 (3)敷管炉墙 敷管炉墙又叫管承式炉墙。采用膜式水冷壁或小节距 水冷壁。炉墙材料全部敷设在水冷壁管或包墙管上,主要 用于大型锅炉。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.2 钢架 供热锅炉中,用来支撑锅筒、联箱、受热面管子、平 台及扶梯的钢结构称为锅炉钢架。锅炉钢架不仅承受锅炉 本体的荷载,同时使锅炉本体各部件固定并维持它们的相 对位置,抵御外界加给锅炉的其他负荷。因此,锅炉钢架 应满足强度、刚度、稳定性条件的要求,并应具有自由膨 胀的可能性。 供热锅炉多采用框架式钢架。它一般为梁与柱刚性连 接的空间构架,如图2.20所示。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 锅炉钢架应避免受到高温作用(一般小于150℃), 从而消除构件的热应力。承重的立柱和横梁必须布置在炉 墙和烟道的外面。对必须布置在烟道和炉墙内的构件,除 必要的绝热、冷却措施外,还应采取使其自由膨胀的措施。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 图2.20 锅炉钢架 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 2.4.3 吹灰器 锅炉水冷壁上结灰,不仅会使炉膛辐射吸热量减少, 影响锅炉蒸发量,而且还导致炉膛出口烟温升高,使蒸汽 过热器超温,影响蒸汽过热器的寿命和安全。对流受热面 上结灰,不仅增加传热热阻、通风阻力,降低锅炉热效率, 而且也会影响尾部受热面工作的安全。 为了确保锅炉各受热面能够长期、高效、安全、可靠 地运行,必须正确设置和使用吹灰器。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 应用于供热锅炉的吹灰装置有移动式吹灰器,即吹灰 时插入炉内,吹过灰后从炉内抽出;固定式吹灰器,即将 吹灰器固定安装在受热面中。另外按吹灰介质的不同分为: 蒸汽吹灰装置,吹灰介质是蒸汽;压缩吹灰器,吹灰介质 是压缩空气。按结构形式不同分为软管式吹灰器和链轮式 吹灰器。图2.21所示是常用的一种链轮式吹灰器结构简图, 吹灰管的封闭端位于炉内,用卡子固定在受热面上,另一 端与阀门和转动机械相连。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 当用于拉动链条时,通过链轮带动吹灰管转动,蒸汽 立即喷出,当链轮转满一圈后,蒸汽会自动停止喷出。如 此进行2~3次,炉管积灰即可清除。 单元2 锅炉的构造 炉墙、钢架、吹灰器 图2.21 链轮式吹灰器 单元2 锅炉的构造 建筑设备热 源与冷源 主编:王 丽 陈志佳

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