三亿体育官方网站工业用锅炉介绍pdf

　　锅炉介绍 锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅的原 义是指在火上 加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。 锅炉中产生的热水或蒸汽可 直接为工业生产和人民生活提供所需要的热能，也可通过 蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过 发 电机 将机械能转换为电能。提供热水的锅 炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应 用。产生蒸汽的锅炉称为 汽锅炉 ，常简称为锅炉，多用于火电站、 船舶 、 机车 和工矿企业。 一、锅炉的工作 锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给 水温度等 .锅 炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定 的出口压力、温度和效率下， 单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规 定的出口压力、温度下，单位时间内能最大 连续生产的蒸汽量。 蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度，通常是指过热器、 再热器 出口处的过热 蒸汽压力和温 度如没有过热器和再热器，即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给 水温度是指省煤器的进水温 度，无省煤器时即指锅筒进水温度。 锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、 船用锅炉 和机车锅 炉等；按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临 界压力、超临界压力等锅炉；锅炉 按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉 和水管锅炉，其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为 锅壳锅炉；按循环方式可分为自然循 环锅炉、辅助循环锅炉 （即强制循环锅炉 ）、直流锅炉和复 合循环锅炉；按燃烧方式 ，锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。 在水汽系统方面，给水在加热器中加热到一定温度后，经给水管道进入省煤器， 进一步加热以 后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷 壁管内吸收炉膛辐射热形成 汽水混合物经上升管到达锅筒中，由汽水分离装置使水、 汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部 流往过热器，继续吸热成为一定温度的过热 蒸汽 （目前大多300MW、600MW机组主汽温度约为 540 C 左右），然后送往汽轮 机。 在燃烧和烟风系统方面，送风机将空气送入 空气预热器 加热到一定温度。在磨 煤机中被磨成 一定细度的煤粉，由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入 炉膛。燃烧器喷出的煤粉与 空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧，放出大量 热量。燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝 渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后， 再经过除尘装置，除去其中的飞灰，最后由 引风机 送 往烟囱排向大气。 二、锅炉的结构 锅炉整体的结构 包括 锅炉本体 和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃 烧器、水冷壁 过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的 核心部分，称为锅炉本体。 锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。 炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床燃烧 的炉膛称为层 燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，喷入火室燃 烧的炉膛称为室燃炉，又称 火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧，并适于燃 烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化 床炉；利用空气流使煤粒高速旋转，并强烈 火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。 炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃 用特性差别较 大的燃料时锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。 锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中，接受省煤器来的给水、联接循环回路， 并向过热器输 送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒简体由优质 厚钢板 制成，是锅炉中最 重的部件之一。 锅筒的主要功能是储水，进行汽水分离，在运行中排除锅水中的盐水和泥渣，避 免含有高浓度 盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。 锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。 其中汽水分离 装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来，并尽量减少蒸汽 中携带的细小水滴。中、低 压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件；中压以上的 锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进 行粗分离外，还用百页窗、钢丝网或均汽板 等进行进一步分离。锅筒上还装有水位表、 安全阀 等 监测和保护设施。 为了考核性能和改进设计，锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计 算锅炉热效率 的 方法叫正平衡，从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅 炉房的实际效益时，不仅要看锅 炉热效率，还要计及 锅炉辅机 所消耗的能量。 单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时，按化学反应计算出的空气需求量称为理 论空气量。为 了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧，实际送入炉内的空 气量总要大于理论空气量。 虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失，但排烟热损 失会增大，还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧 化物生成。因此应设法改进燃烧技术，争取 以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。 锅炉烟气中所含粉尘 （包括飞灰和炭黑 ）、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质 ，未经净化 时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排 放的措施有燃烧前处理、 改进燃烧技术、除尘、 脱硫 和脱硝 等。借助高烟囱只能降 低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。 烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。对 粗颗粒一般采 用重力沉降和惯性力的分离，在较高容量下常采用离心力分离除尘 静电除尘器 和布袋过滤器具有较 高的除尘效率。湿式和文氏 —水膜除尘器中水滴水 膜能粘附飞灰，除尘效率很高还能吸收气态污染 物。 二十世纪 50年代以来，人们努力发展灰渣综合利用，化害为利。如用灰渣制造 水泥、砖和混 凝土骨料等建筑材料。 70年代起又从 粉煤灰 中提取空心微珠，作为 耐火保温等材料。 锅炉未来的发展将进一步提高锅炉和电站热效率；降低锅炉和电站的单位功率的 设备造价；提 高锅炉机组的运行灵活性和自动化水平；发展更多锅炉品种以适应不同 的燃料；提高锅炉机组及其 辅助设备的运行可靠性；减少对环境的污染。 三、锅炉的分类： 可以从不同角度出发对锅炉进行分类： 1、按烟气在锅炉流动的状况分：水管锅炉、锅壳锅炉（火管锅炉） 、水火管组 合式锅炉 2、按锅筒放置的方式分：立式锅炉、卧式锅炉 3、按用途分：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉 4、按介质分：蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉 5、按安装方式分：快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉 6、按燃料分： 燃煤锅炉 、燃油锅炉、 燃气锅炉 、余热锅炉 、电加热锅炉、生 物质锅炉 7、按水循环分：自然循环、强制循环、混合循环 8、按压力分：常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉 9、按锅炉数量分：单锅筒锅炉、双锅筒锅炉 10、按燃烧定在锅炉内部或外部分：内燃式锅炉、外燃式锅炉 11、按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流 锅炉等。 12、按制造级别分类：A 级、B 级、C 级、D 级、E 级（按制造锅炉的压力分 ） 13、 按出口蒸汽压力分为：低压锅炉（ P 〈2.5MPa ）、中压锅炉（ 22.5 〈P 〈4.0MPa ）、 高压锅炉（ 4.0 〈P= 1 0MPa ）、超高压锅炉（ 1 0 〈P= 1 3.7MPa ）、亚 临界锅炉（ 1 3.7 〈P= 1 6.7MPa ）、超临界锅炉（ P=22MPa ）。 具体详细的锅炉分类产品： 燃煤锅炉 热水锅炉 燃油锅炉 蒸汽锅炉 电热锅炉 环保锅炉 特种锅炉 燃气 锅炉 水管锅炉 导 热油锅炉 专用锅炉 双燃料锅炉 余热锅炉 常压锅炉 电锅炉 工业锅炉 热风锅炉 承压锅炉 真空锅 炉 链条锅炉 家用锅炉 沼气锅炉 取暖锅炉 茶 浴锅炉 电站锅炉 秸杆气化炉 焚烧炉 水煤浆 锅炉 煤 气 发生炉 有机热载体锅 炉 循环流化床锅炉 四、锅炉的燃烧设备 锅炉的燃烧方式有三种形式：层燃（火床燃烧） 、室燃（悬浮燃烧） 、沸腾燃烧 。各种燃烧 方式有其相应的燃烧设备。固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等 属于层燃式，适用于燃烧 固体燃料。煤粉锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等属于室燃式， 适用于粉状固体燃料，液体燃料和气体 燃料。鼓泡流化床、循环流化床属于沸腾燃烧 方式，适用于燃烧颗粒状固体燃料。抛煤机链条炉排， 兼有层燃和室燃的燃烧方式， 属于混合燃烧方式。 1 、 固定炉排：一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备，分两种单层炉排和 双层炉排 A 单 层炉排用 铸铁制造，有板状和条状 B 双层炉排，内有上下两层炉排 ，上炉排由水冷却管组成的固定 炉排，下炉排为普通铸铁的固定炉排。上炉排以上空 间为风室，下炉排以下为灰坑，两层炉排之间 为燃烧室。 2、 链条炉排：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。 3、 往复炉排：一种利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧 设备。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排 A 倾斜往复炉 排为倾斜阶梯型，炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。 B 水平往复炉 排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成，炉排片相互搭接。 4、 振动炉排：一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封 装置、激振器电 机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点 等部件组成。具有结构简单， 制造容易，重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条 件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优 点在工业锅炉应用过。 5、 抛煤机： 按抛煤方式，抛煤机可分为风力抛煤机，机械抛煤机和机械-风 力抛煤机三种。 机械抛煤机兼有机械抛煤机和风力抛煤机的功能，它有两个主要部件 构成：给煤部件和抛煤部件。 6、沸腾燃烧流化床：一种介于固定床和悬浮床之间的气固两相床层。流化床根 据不同的流化速度划分为鼓泡床、湍流床和快速床。 A鼓泡流化床结构由给煤装置 、布风装置、风室、灰渣溢流口、沸腾层、悬浮段等。特点对煤种适应行强、能强化 转热，节省钢 材，便于灰渣的综合利用，对环境污染较煤粉炉轻，锅炉本体结构简 单。B循环流化床是新一代高效， 低污染洁净煤燃烧技术 其特点是在于燃料及脱硫 剂在流化床状态下经过多次循环，反复的进行低温燃烧和脱硫反应 .C循环流化床 和鼓泡流化床燃烧过程中最主要的区别在于 1、循环流化床沸腾层内流化速度很高 一般为 3 10m/s最高可达 10m/s，鼓泡流化床锅炉的流化速度为 1 3m/s。 7、 煤粉锅炉的燃烧设备：煤先经磨煤设备，然后喷入炉膛内燃烧，整个燃烧 过程是在炉膛内 呈悬浮状进行，这种锅炉称为煤粉炉。其特点能改善与空气的混合， 加快点火盒和燃烧，煤种适用 性广，适应于大中型锅炉。煤粉锅炉的燃烧设备有煤粉 设备、制粉系统和煤粉燃烧器。 8、 燃油燃烧器：有喷油嘴和调风器组成；是将 燃料油雾化，并于空气强烈混 合后送入炉膛， 使油气混合物在炉膛内呈悬浮状态的一种燃烧设备。燃油燃烧器是燃 油锅炉的关键设备，按使用燃料种类可分轻质油燃烧器和重质油燃烧器，重油黏度大 ，在重油燃烧 器内一般设置预热器。工业燃油锅炉大多配置轻质油燃烧器。 9、燃气燃烧器：它是燃气锅炉的最主要的燃烧设备。燃气燃烧器有扩散式燃烧 器、大气式燃烧 器和完全预混式燃烧器。 五、锅炉安全使用常识 锅炉是具有高温、高压的热能设备，是特种设备之一，在机关、事业企业及各行 各业广泛使用， 是危险而又特殊的设备。一旦发生事故，涉及公共安全，将会给国家 和人民生命财产造成巨大损失。 为了公共安全、人民生命和财产安全，依据国务院 《 特种设备安全监察条例 》，使用锅炉应注意以下全事项： 1、锅炉出厂时应当附有 “安全技术规范要求的设计文件、产品质量合格证明、安全及使 用维修说明、监督检验证明（安全性能监督检验证书） ”。 2、锅炉的安装、维修、改造。从事锅炉的安装、维修、改造的单位应当取得省级质量技术 监督局 颁发的特种设备安装维修资格证书，方可从事锅炉的安装、维修 、改造。施工单位在施 工前将拟进行安装、维修、改造情况书面告知直辖市或者辖区 的特种设备安全监督管理部门， 并将开工告知送当地县级质量技术监督局备案，告知 后即可施工。 3、锅炉安装、维修、改造的验收。施工完毕后施工单位要向州质量技术监督局特种设备检 验所申报锅炉的水压试验和安装监检。合格后由州质量技术监督局、州特 种设备检验所、县质 量技术监督局参与整体验收。 4、锅炉的注册登记。锅炉验收后，使用单位必须按照 使用管 《特种设备注册登记与 理规则 》的规定，填写 《锅炉（普查）注册登记表注册，并申领 》，到州质量技术监督局 《特种设备安全使用登记证》。 5、锅炉的运行。锅炉运行必须由经培训合格，取得 特种设备作业人员证 》 的持证人员操作，使用中必须严格遵守操作规程和八项制度、六项记录 6、锅炉的检验。锅炉每年进行一次定期检验，未经安全定期检验的锅炉不得使 用。锅炉的 安全附件安全阀每年定期检验一次，压力表每半年检定一次，未经定期检 验的安全附件不得使 用。 7、严禁将常压锅炉安装为承压锅炉使用。严禁使用 水位计 、安全阀、压力表 三大安全附件不全的锅炉。 六、中国的锅炉产业 中国的锅炉产业，它既不是 “朝阳产业”，也不是 “夕阳产业”，而是与人类共存 的 永恒产业，且在中国还是一个不断发展的产业。 20 世纪 80 年代以后，中国的经 济发生了突飞 猛进的变化，锅炉行业更加突出，全国锅炉制造企业增加近二分之一， 并形成了独立开发研制 一代又一代新产品的能力，产品的技术性能已接近发达国家水 平。锅炉是经济发展时代不可缺 少的商品，未来将如何发展，是非常值得研究的。 工业锅炉目前是中国主要的热能动力设备，工业锅炉多于电站锅炉，近年来，中 国电站锅 炉行业取得了快速的发展。其一，产量大幅增长，行业产能快速提升。目前 ，整个行业的产能 已经超过 8000 万千瓦，不仅能满足国内电力工业建设的需要， 而且还进入了国际市场。 2005 年全年中国中国锅炉及原动机制造业实现累计工业总产值 154,846,232 千元，比2004 年同期增长 37 ％；全年实现累计产品销售收入 141,036,704 千元 ，比2004 年同期增长 35.9 ％； 全年实现累计利润总额 9,696,312 千元，比 2004 年同期增长 39.3 ％。 2006 年 1-12 月，中 国锅炉及原动机制造业实现累计工业总产 值 186,112,488 千元，比上年同期增长 22.93 ％；实 现累计产品销售收入 173,137,9 87 千元，比上年同期增长 26.78 ％，全年实现累计利润总额 11,905,751 千元，比 上年同期增长了 20.5 ％； 2007 年 1-2 月，中国锅炉及原动机制造业企 业实现累计 工业总产值 29,052,541 千元，比上年同期增长 18.61 ％；实现累计产品销售收入 23,884,869 千元，比上年同期增长 16.63 ％，实现累计利润总额 1,419,368 千元， 比上年同期增长 1.7 ％。 2005 年 1- 12 月，全国工业锅炉累计产量为 150,397.90 蒸发量吨，与 2004 年同期相比增长 了 9.59 ％； 2006 年 1-12 月，全国工业锅炉累计产量为 192,378.4 4 蒸发量吨，与 2005 年同期 相比增长了 11.26 ％； 2007 年 1-2 月，全国工业锅炉 累计产量为 29,540.58 蒸发量吨，与 2006 年 同期相比增长了 31.7 ％。 2005 年 1- 12 月，全国电站锅炉累计产量为 321,331.60 蒸发量吨，与 2004 年同期相比增长 了 37.5 ％； 2006 年 1-12 月，全国电站锅炉累计产量为 514,475.8 0 蒸发量吨，与 2005 年同期 相比增长了 9.31 ％； 2007 年 1-2 月，全国电站锅炉累 计产量为 52,777.00 蒸发量吨，与 2005 年 同期相比增长了 11.12 ％。 2006 年，中国蒸汽、过热水锅炉进口数量为为 9,372,901.00 台/公斤，比 20 05 年同期下降 54.9 ％，用汇 183,365,503.00 美元，比 2005 年同期下降 9％； 20 06 年的出口数 量为 86,940,454.00 台/公斤，比上年同期增长 68.7 ％，创汇 325,9 70,114.00 美元，比上年同期增 长 80.9 ％； 2006 年中国供暖锅炉进口数量为 1,574,525.00 台/公斤，比 2005 年同期增长 2.8 ％，用汇 65,961,186.00 美元，比上年同期下降 6％； 2006 年的出口数量为 2, 833,581.00 台/ 公斤，比 2005 年同期增长 20.4 ％，创汇 10,832,594.00 美元，比 2005 年同期增长 11.74 ％。 中国锅炉制造业取得了长足的进步，目前已可以生产多种不同压力等级和容量的 锅炉，已成为 当今世界锅炉生产和使用最多的国家。同时，轻工纺织、能源化工、 钢 铁煤炭等锅炉相关产业的迅 速发展给锅炉行业带来了广阔的发展空间和发展动力。 工业锅炉节能改造技术 ① 加装燃油； 经燃油节能器处理之碳氢化合物，分子结构发生变化，细小分子增多，分子间距 离增大，燃料的粘度下降，结果使燃料油在燃烧前之雾化、细化程度大为提高，喷到 燃烧室内在低 氧条件下得到充分燃烧，因而燃烧设备之鼓风量可以减少 15 ％至 20 %，避免烟道中带走之热量，烟道温度下降 5C至 10 C。燃烧设备之燃油经节能器 处理后，由于燃烧效率提高，故可节油 4.87 ％至 6.10％，并且明显看到火焰明亮 耀眼，黑烟消失，炉膛清晰透明。彻底清除燃烧油咀之 结焦 现象，并防止再结焦。 解除因燃料得不到充分燃烧而炉膛壁积残渣现象，达到环保节能效果。大大减少燃烧 设备排放的废 气对空气之污染，废气中 一氧化碳（CO ）、氧化氮（NOx）、碳氢 化合物（HC）等有害成分大为 下降，排出有害废气降低 50 %以上。同时，废气中 的含尘量可降低 30%—40%。安装位置：装在油泵和燃烧室或喷咀之间，环境温度 不宜超过 360 C。 ② 安装冷凝型燃气锅炉节能器； 燃气锅炉排烟中含有高达 18%的水蒸气，其蕴含大量的潜热未被利用，排烟温 度高，显热损失 大。 天然气 燃烧后仍排放氮氧化物、少量二氧化硫等污染物。减少 燃料消耗是降低成本的最佳途 径，冷凝型燃气锅炉节能器可直接安装在现有锅炉烟道 中，回收高温烟气中的能量，减少燃料消耗， 经济效益十分明显，同时水蒸气的凝结 吸收烟气中的氮氧化物，二氧化硫等污染物，降低污染物排 放，具有重要的环境保护 意义。 ③ 采用冷凝式余热回收锅炉技术； 传统锅炉中，排烟温度一般在 160 250 C,烟气中的水蒸汽仍处于过热状态 ，不可能凝结成液 态的水而放出汽化潜热。众所周知，锅炉热效率是以燃料低位发热 值计算所得，未考虑燃料高位发 热值中汽化潜热的热损失。因此传统锅炉热效率一般 只能达到 87% 91%。而冷凝式余热回收锅炉， 它把排烟温度降低到 50 70C, 充分回收了烟气中的显热和水蒸汽的凝结潜热，提升了热效率；冷凝水还可以回收利 用。 ④ 锅炉尾部采用热管余热回收技术；余热是在一定经济技术条件下，在能源利用设备中没有被 利用的能源，也就是多 余、废弃的能源。它包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和 炉渣 余热、化 学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压等七种。根 据调查，各行业的余热总资源 约占其燃料消耗总量的 17%~67%，可回收利用的余 热资源约为余热总资源的 60%。 超导热管是热管余热回收装置的主要热传导元件，与普通的 热交换器 有着本质 的不同。热管余热回收装置的换热效率可达 98％以上，这是任何一种普通热交换器 无法达到的。热 管余热回收装置体积小，只是普通热交换器的 1/3。其工作原理如 图所示：左边为烟气通道，右边为清洁空气（水或其它介质）通道，中间有隔板分开 互不干扰。高 温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气温度〉 3 0°C时，热管被激活便自动将热量传导至右边，这时热管左边吸热，高温烟气流经热 管后温度下降， 热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气（水或其它介质）在 鼓 风机 作用下，沿右边通道反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热，将清洁空气（ 水或其它介质） 加热，空气流经热管后温度升高。由若干根热管组成的余热回收装置 ,安 装在锅炉烟口，将烟气中热量吸收并高速传导至另一端，使排烟温度降至接近露点而 减少热量排放 损失。加热后的清洁空气可烘干物料或补充到锅炉内循环使用。提高锅 炉和工业 窑炉 的热效率， 降低燃料消耗，达到节能的目的。 在工业燃油、燃气、燃煤锅炉设计制造时，为了防止锅炉尾部受热面腐蚀和堵灰 ，标准状态排烟温度一般不低于 180C，最咼可达 250C，咼温烟气排放不但造成 大量热能浪费， 同时也污染环境。 热管余热回收器可将烟气热量回收，回收的热量根据需要加热水用作锅炉补水和 生活用水，或 加热空气用作锅炉助燃风或干燥物料。节省燃料费用，降低生产成本， 减少废气排放， 节能环保 一 举两得。改造投资 3-10个月回收，经济效益显著。 ⑤ 采用防垢、除垢技术； 通过采用 锅炉除垢剂 和电子防垢器，优化水汽循环系统，合理控制锅炉的排污率，从而减少水 垢 ，提高锅炉热效率。 ⑥ 采用燃料添加剂技术；在燃料中加入添加剂达到优化燃料，达到降低烟垢，提高热效率的目 的； ⑦ 采用新燃料； 采用新型环保燃料油，达到降低燃油成本的目的。 ⑧ 采用富氧燃烧技术； 空气中氧气含量＜21%工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表 明：当锅炉燃烧 的气体氧气量达到 25%以上时，节能高达 20%；锅炉启动升温时 间缩短 1/2－2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体 中的富氧含量为 25%－30%。富氧助燃是一种最新节能环保技术。近十几年来，随 着环保要求的不断提高以及节约 能源的需要，富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世 界各国蓬勃发展，现在西方一些发达国家要求 全部新增 工业炉 窑、工业锅炉不得用 普通空气助燃，都得用富氧空气助燃。 ⑨ 采用旋流燃烧锅炉技术；众所周知，传统锅炉存在着两大弊端，一是燃烧时有烟雾烟尘冒出， 成为重要的 污染源；二是煤渣燃烧不充分，能源浪费极为严重。采用纯无烟再节能旋流燃烧锅炉 新技术与传统 工业锅炉相比较，有着绝对的优势。它比手烧式锅炉 节煤 30%~35% ，比链条式自动化锅炉节煤 25%。由于纯无烟再节能技术使用了 PID 变频和 ABM 节电系统，比传 统锅炉节电 40%，挥发份可实现 90%以上的燃烧和利用，而传统 锅炉的挥发份的燃尽率只有 78% 左右，有 22 %的烟尘排向大气层，纯无烟再节能 旋流燃烧技术使灰渣燃尽率达到了 97%，而传统 锅炉煤渣的燃尽率只有 80%左右 ，正是由于这些原因，纯无烟再节能燃烧技术可使炉温从原来的 1200 C提高到 15 00 C左右，提高了燃烧效率，节省了燃料，满足了客户的需求。 ⑩ 采用空气源热泵热水机组替换技术； 将现有的燃油（气）热水锅炉替换成空气源热泵热水机组；可节约能源消耗 3 0%到 50% （11）燃煤锅炉改装成燃油（气）锅炉； 燃油燃气锅炉排烟全热回收技术 一、 概述 一般国内燃油（柴油）燃气锅炉的平均热效率约为 87%左右，大约 10%的热 能通过锅炉排烟排到大气中去了，排烟温度高达 180 C~250 C,既大量浪费了能源 ，又造成严重的环境热污染。 正常燃气锅炉，每产生 1 吨蒸汽，大约需要消耗 80 多 Nm3 天然气，产生 13 00Nm3 的烟气， 其中包括 15%~19%的水蒸气，这部分水蒸气处于过热状态，不可 能在高温烟道中凝结成液态的水 放出汽化潜热。烟气中的这部分潜热数量巨大，可达 5.6 万多 kcal ，占天然气的低位发热量的 6% 左右，浪费非常惊人。 二、 节能措施 回收锅炉烟气余热是锅炉节能的重要途径，烟气热值很大，仅水蒸气的汽化潜热 就足以将锅炉给水预热到 100 C以上，不仅可以用于锅炉补水，多余的热水还可用 来加热生活用热 水。 燃油、气锅炉排烟热损失约为 8%~16% ，排污热损失 1%左右，炉体散热 1~2%， 不完全燃 烧 1%，有效利用热约在 80%~91%，烟气中包括 N2 占 68%、Co2 11% 、H20 16%、02 4%、S02 2PPM、 NOx 80PPM。排烟温度若为 200 C,经过 高效全热回收换热器，可将烟气温度降低至 70C 以下（甚至降低至 45 C）,则可 将 20C的锅炉补水提高到 85C,大量节约了能源，同时，由于油气（特别是天然 气含硫量很少， 烟气中 SO2 含量很低，绝大部分都溶解到了烟气冷凝水中排放了， 加之烟气余热回收器都采用 不锈钢材质，保证装置可靠的抗腐蚀性能，因此整套装置 的使用寿命在 5~6 年以上。 三、 全热回收换热器 全热回收换热器采用不锈钢板片组成，可以单独一台使 用，也可以 根据需要多台并联安装在一个壳体内使用，换热器设有进水口，下面设有 凝结水排放口，同时 可以拆卸清洗。高温烟气通过换热器时，加热锅炉补水，使烟气 延期温度降至露点温度以下， 最大限度吸收烟气中的显热，同时吸收烟气中的水蒸气 冷凝成水释放出的大量潜全热而完成全 热回收过程，蒸气冷凝全热回收过程是属于相 变换热过程，传热强度非常高。 在烟气全热回收热交换器中结露，凝结成水，同时吸收烟气中的部分 Co2 和 Nox ，洁净了烟气，起到环保作用。冷凝水经引导管排放到中和池中，与中和池中的 碱性石灰 水中和后排放。 烟气热回收器的烟气阻力平均在 200pa 以下 ，有的只有 100pa，换热器体积 和重量比一 般换热器小 1/10~1/5以上，非常适合城市狭小 锅炉房使用，设备使用 寿命长达 5~6年。 四、 本技术的节能环保效益： 1、 锅炉热效率提高 10%以上，按燃气低位发热值计算锅炉热效率甚至可超过 1 00%。 2、 烟气中的 CO2和 NOX等有害成份被凝结水吸收，有利于环保。 12燃油燃气锅炉排烟全热回收技术 锅炉燃料节能 节能环保助燃器节能法 节能环保助燃器 集节能 节油 节气 环保 降低油品黏度 能力于一身的节能 减排产品，代 表了目前世界节能减排技术发展的顶峰 是节能减排的 技术原理 :可以燃烧的物质大多含有碳和氢的成分，例如天然气、汽油、柴油、 重油、乙醇 等，以上燃油（气）的分子团颗粒大，无法充分燃烧，热能利用率不超过 38% ，因此燃烧过程 中产生了大量的 CO、NO、CH化合物及黑烟颗粒，严重影响 着人类的健康。假如能够有技术使这些有害物质充分燃烧的话，它们不但不会危害人 类生存的 环境，还可以节省大量能源。 此项科技选用海底特殊土质，配合稀有金 属、稀土元素用高科技 手段精制成双波动生化材料，使其具有强力激活、强力震荡的 特性，可以快速打散燃油（气） 分子团，把原来大的分子团切割成众多个小分子，成 为球形散射、排列整齐又极为活泼的小分 子，这些极为活泼的小分子，在燃烧过程中 可以快速充分的燃烧，功效奇妙，被为誉 “节能大 王、环保尖兵 ”。 权威认证 CMA国家级的检测报告中华人民共和国国家技术专利 燃油燃气锅炉燃烧的特点 一、燃油的燃烧特点 燃油是一种液体燃料，它的沸点总是低于着火点，所以燃油的燃烧总 是在气态下 进行的。燃油经雾化后的油粒喷进炉膛以后，被炉内高温烟气所加热，进行气化， 气 化后的油气和周围空气中的氧相遇，形成火焰。燃烧产生的热量有一部分传给油粒， 使油粒不 断气化和燃烧，直到燃烬。油粒直径越小，油粒的燃烧愈快。同样，油粒燃 烧所需的氧能及时 地供给，油粒的燃烧也愈快。因此要强化油的燃烧必须做到以下几 点： 八、、 1、提高雾化质量，减小油粒直径； 2、增大空气与油粒的相对速度； 3、合理配风。 二、燃气的燃烧特点 燃用发热量高的燃气，空气用量大，要使燃气能充分燃烧，需要大量的空气与之 混合。燃 气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式，对 燃烧的强度、火焰 长度和火焰温度都有很大的影响。根据混合方式不同，燃气的燃烧 方法可分为三种： 1、扩散燃烧 此种燃烧方法即不预先混合，而是在燃气喷嘴口相互扩散，并燃烧。其优点烧烧 稳定，燃 具结构简单，但火焰较长，易产生不完全燃烧，使受热面积碳化。 2、预混部分空气燃烧 此种燃烧方式即燃烧前预先将一部分空气与燃气混合（一次空气过剩 系数在 -0.8之间），然后进行燃烧。其优点是燃烧火焰清晰，燃烧强化，热效率高。但燃烧 0.2 不稳定，对一次空气的控制及燃烧成分要求较高。燃气燃烧器一般多用此种燃烧方 式。 3、无焰燃烧 此种燃烧方式即燃气所需空气在燃烧之前已与燃气均匀混合。一次空气过剩系数 等于燃料 完全燃烧时的空气过剩系数，在燃烧过程中不需要从周围空气中取得氧气。 当燃气与空气混合 物达到燃烧区后能在瞬间燃烧完毕。 三、燃烧器 燃油气锅炉的燃烧器是锅炉的关键部件，其选型与锅炉是否适配、燃烧的控制 与 调节非常重要，这部分的内容在以后的专题中将要着重讲解。 燃油燃气锅炉结构特点及类型 1、燃油燃气锅炉结构特点 燃油燃气锅炉不同于燃煤锅炉，它需要使用燃烧器将燃料喷入锅炉炉膛，采用火 室燃烧而 无须使用炉排设施。由于燃油燃气锅炉燃烧后均不产生燃料灰渣，故燃油燃 气锅炉无须排渣设 施。喷入炉内的油气如果与空气在一定范围内混合或熄灭，就容易 爆炸。因此燃油燃气锅炉均 需采用自动化的燃烧与控制系统。燃油燃气锅炉结构紧凑 ，小型的锅炉本体及其通风、给水、 控制与辅助设备均设置在一个底盘上，大中型的 也可组装出厂。现将燃油燃气锅炉的主要受压 元件与连接方式分述如下： 1、火管锅炉的主要受压元件：锅壳、管板、炉胆、烟管； 2、水管锅炉的主要受压元件：锅筒（汽包） 、水冷壁、锅炉管束、蛇形管、 集箱； 3、燃油燃气锅炉的主要受压元件的连接方式：主要为焊接，部分也可胀接。 2、燃油燃气锅炉类型 1、卧式内燃火管锅炉 （1）定义 锅壳纵向轴平等于地面且燃烧室包含在本体里面的火管锅炉称卧式内燃火管 锅炉 。 （2 ）卧式内燃火管锅炉的特点炉胆是该类型锅炉的燃烧室。燃烧器喷嘴置于炉胆前部， 燃烧产生的高温烟气延 伸到后部，离开炉胆后折返空间（回燃室） ，近返后进入第二回程 （烟管），如折返 一次则称二回程，如折返二次则称三回程锅炉，以此类推，一般折返次 数不超过四次 ，最常见的是三回程锅炉。此类型锅炉根据炉胆后部烟气折返空间的结构型式 可分为 干背式锅炉和全湿背式锅炉（干背式锅炉和全湿背式锅炉的结构简图见 《蒸汽锅 炉 安全技术 监察规程 》第 17 页图 4-1 ）。干背式锅炉的烟气折返空间是由耐火材料 转围成 的；全湿背式锅炉的烟气折返空间是由浸在水中的回燃室组成的。另外有一种 中心回燃锅炉： 即炉胆后壁密封在锅壳里面，烟气碰到后由炉胆四周内壁折回前部。 此类锅炉也可视为全湿 背式锅炉。干背式锅炉虽然结构简单，但炉胆后部的耐火材料 容易损坏，且后管板经常受到 高温烟气的直接冲刷，温差较大，所以干背式锅炉属于 淘汰型，目前基本上很少有厂家生产； 全湿背式锅炉虽然结构复杂一点，但避免了折 返空间的烟气密封问题，更适合于微正压燃烧， 所以目前大多数厂家的此种类型的锅 炉均为全湿背式。 （3 ）卧式内燃火管锅炉的技术限制 卧式内燃火管锅炉的锅壳和炉胆都是圆筒形元件， 为保证安全运行，它们都必须 有足够的强度和钢度。由于圆筒形元件的壁厚与筒体直径和压 力的乘积成正比，所以 无论锅壳或是炉胆，直径的增大和压力的提高，都意味着壁厚的增加。 通过技术经济 比较，若锅壳直径太大，其制造成本会超过同等容量和压力的水管锅炉，是不 经济的 ；对于炉胆，若壁厚超过21 -22mm ，则将导致热应力过大，危及锅炉运行安全。因 此，燃油燃气卧式内燃火管锅炉的工作压力一般都不超过 2.0MPa ；锅炉的出力，单炉胆锅 炉一般不超过 15t/h ；双炉胆锅炉一般不超过 30t/h 。 2、水管锅炉 当锅炉容量30t/h 时，水管锅炉的各项指标明显优于火管锅炉，唯一需要注意 的是燃油 气的燃烧特性要求微正压通风，所以对炉墙的强度和密封要求都很高。水管 锅炉的主要型式 有 D 型、A 型和 0 型。三种型式的共同特点是：卧式布置，燃烧器 水平安装，操作检修方 便，宽高度尺寸较小，长度伸缩性较大，适合于锅筒系列化生 产。其中 D 型锅炉是双锅筒 纵置式，右（左）侧为水冷壁，左（右）是上锅筒之间 的对流管束，根据需要可布置过热器 或省煤器； 0 型也是双锅筒纵置式，上锅筒长 ，下锅筒短，前部炉膛两侧的水冷壁管在下部弯向对方并与其下集箱相连，燃烧器前 部布置； A 型单锅筒纵置式，炉膛和对流管束均由上锅筒和两侧下集箱之间的管子 构成，前部布置燃 烧器，本锅炉尾部可设过滤器。 3 、小型立式锅炉 锅壳纵向轴线垂直于地面的锅炉为立式锅炉。其燃烧器一般布置在炉顶。中心是 一个炉胆， 烟气在炉底折返向上流动，冲刷翘片管形成的夹套中被加热，在上部分离 出蒸汽；燃烧器也可布 置在下部侧面，在炉胆中燃烧后向上冲刷烟管，水在烟管外锅 壳里被加热。 3、锅炉运到用户现场后燃烧的重新调整 各种规格与型号的常规锅炉产品，如果燃烧有条 件，基本上都在厂内进行过燃烧 调试。锅炉运输到用户之前，为什么需要重新调整？主 要有以下几个因素的影响，所 以需要调整。 1 、环境因素 锅炉在交付给用户后，用户通常是将锅炉放置在锅炉房内，并且建筑有较高 的排 烟烟囱。这样燃烧就会因为外界环境的变化，需要重新调整燃烧器的油风匹配。其次 ，由 于用户所处的地理环境海拔原因，燃烧也需要进行实地调整，以保证锅炉能够达到设计负荷要求。 2、燃油因素 用户在购买到锅炉后，必须严格的燃油要求。而且按照锅炉的使用和外界 环境温 度，选择符合 国家标准 的燃油油料。不符合的燃油往往不能正常的燃烧，甚至会 损 害燃烧设备的寿命；燃烧油的标号不同，燃烧也需要重新调整。 3、控制与保护装置的调整 锅炉在正式投入作用之前，由于控制与保护装置的设置参数与用户的实际需求， 往往有不一 致的地方。而且锅炉经过运输，本体及配件可能需要进行重新调整。 4、燃油燃气锅炉的选择原则 燃油燃气锅炉的选型除按技术与经济相结合的原则来考虑外，还应综合考虑业主 的意图，并 结合环保、消防、劳动部门的意见，以安全、环保为主。下面列出几条需 注意的选用原则： 1、应自动化运行，安全有保障，有可靠的自控和保护装置。 2、选择信誉好，售后服务好的锅炉产品厂家。 3、锅炉性能需与用户用热用汽特性一致，适应性好。用户负荷有较大变化时 ，敏感性要 高，追踪性要快，压力要稳定。 4、视锅炉布置位置及要求，选择立式或卧式锅炉。 5、视用户供汽时间要求，可选择快速锅炉，一般在 3-5分钟可体供汽。 6、要求用户提供负荷曲线，以便核实所选锅炉的出力和性能。 5、燃油燃气锅炉的发展趋势 随着我国改革开放的不断深化，全国各地经济建设的迅速发展， 城市高层民用建 筑的快速崛起，国家对环保工作提出更高要求，油气资源的大力开发，燃油燃气 锅炉 应用逐年上升。综观最近几年燃油燃气锅炉的发展炮，我们可以总结出未来的发展趋 势如 下： 1、锅炉的高效率。 2、结构简单。 3、使用简易配套的辅机。 4、全智能化自动控制并配有多级保护系统。 5、配备燃烧器（送风机）和烟道消音系统，降低锅炉运行的 噪音 。 6、应装备自动加药装置，水处理装置。 7、配备其它监测和限制装置，至少应保证锅炉 24小时无监督安全运行。 八、环保 锅炉 顾名思义，环保锅炉所必需的燃料是水煤浆。水煤浆是一种新型清洁燃料，是燃料家族 的新成员。它以煤炭为主料，以水、化学添加剂为辅料组成，经过专用设备的 研磨、细化， 并充分与水混和均匀，在化学添加剂的作用下，制出均匀、稳定的水煤 浆 传统燃煤锅炉中，煤炭燃料是固态燃烧方式，而环保锅炉革命性的将之改变为高 压流态 雾化喷燃方式。这种类似燃油燃烧的方式，充分整合了液态燃料、空气、水种 种燃烧因素的 化学物理特点，实际效果上促进了燃料燃尽率的大幅提高（相对燃煤锅 炉）。依据液态煤基 燃料燃烧机理，锅炉整个系统进行优化重置设计，既大大提高了 锅炉最终的热效率，又减少 了主要污染物的气体排放量，从而，环保锅炉充分实现了 环保又节能的社会效应和工业效益。 九、电站锅炉 电站锅炉，通俗来讲就是 电厂 用 来发电的锅炉。一般容量较大，现在主力机组 为 300MW。 电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。 循环流化床锅炉（简称 CFB），其燃烧机理是把固态的燃料流体化，使它具有液 体的 流动性质促成燃烧。可以加石灰或 煤矸石 除硫，比较环保。循环流化床锅炉燃 烧的是煤颗 粒对锅炉的磨损比较严重，维修费用一般都挺高 .。 电站煤粉炉，只是把煤磨细成煤粉，然后用空气吹入炉膛燃烧。燃烧的是粉末对锅炉磨 损较小，比循环流化床锅炉好控制，给锅炉加压或着降压的时候它的反应时间 比循环流化床 快。 电站锅炉的 “水冷壁”、“过热器管 ”、“再热器管 ”、“省煤器管 ”的高温腐蚀 和磨损 ，是造成管道泄露的主要原因，也是常见的技术问题，它给电厂的安全运行带来很大 威胁，常常导致事故的发生。电厂简称其为电站锅炉 “四管”。 燃煤锅炉 是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或者变成热水，但并不 是所有 的热量全部有效转化，有一部分无工消耗，这样就存在效率问题，一般大 写的锅炉效率 高些， 60—— 80%之间。 1燃煤锅炉分类 燃煤锅炉有多种类型，可按燃烧方式、除渣方式以及结构安装方式分类。 按燃烧方式可分为 4种。①层燃炉： 原煤经破碎成粒径为 25 40毫米的碎块后 ，用炉 前煤斗的煤闸板或播煤机平铺在链条炉排上作层状燃烧。层燃炉优点是附属设 备少 ,制造、 安装简便 ,易于运行操作。适用于中小容量锅炉。这种锅炉的缺点为煤的 燃烧不完全，炉渣 和飞灰中可燃物含量多，锅炉效率一般为 75 85％。通常要烧 较好的煤。②室燃炉：又称煤粉炉。原煤经筛选、破碎和研磨成大部分粒径小于 0.1 毫米的煤粉后 ,经燃烧器喷入炉膛作悬浮状燃烧。煤粉喷入炉膛后能很快着火，烟气 能达到 1500 C左右的高温。但煤粉和周围气体间的相对运动很微弱，煤粉在较大的 炉膛内停留约 2 3 秒才 能基本上烧完，故煤粉炉的炉膛容积常比同蒸发量的层燃炉 炉膛约大一倍。这种锅炉的优点为能 燃烧各种煤且燃烧较完全，所以锅炉容量可做得 很大，适用于大、中型及特大型锅炉。锅炉效率 一般可达 90 92％。其缺点为附 属机械多，自动化水平要求高，锅炉给水须经过处理，基建投资大。 ③旋风炉：将 粒径小于 10 毫米的碎煤粒或粗煤粉先在前置式旋风筒内作旋风状燃烧，所产生的高 温烟气再进 入主炉膛（冷却室）内进行 辐射换热 。旋风炉的优点为炉膛容积热强度 高，炉子的尺寸小；过 剩空气系数小（仅为 1 .05 1 . 1 0 ），可以降低排烟热的损失 ；燃用粗煤粉可简化制粉设备；排渣率高 ,飞灰浓度低 ,提高烟气速度加强对流受热 面的传热。其缺点是适用煤种受灰熔点和渣的粘滞性的限制；锅炉负荷变动范围较小 ;不能快速 启停；由于炉内温度可达 2000 C左右，有害气体 NOx 排放量大,对大 气污染较严重。 ④沸腾燃烧炉：即沸腾燃烧锅炉。 锅炉行业网站 锅炉信息网于 2000 年由天津锅炉协会主办，成功运营 9 年。可以说是国内最 早最专业锅 炉信息类网站， 以天津技协为后盾，所在地天津素来有 “全国锅炉集散地”的美誉。目前总部在 北京。 全国著名的锅炉企业如江苏双良、浙江特富、富尔顿锅炉、沈阳锅炉等一些企业 在其网站上 做宣传和推广。锅炉信息网上关于锅炉行业的动态能够使业内人士获得锅 炉行业的发展方向，旗 下的锅炉论坛经常可以看到一些锅炉方面的技术人员进行交流 。 2008 年由 《电子商务世界》、 亿邦动力网络联合主办，联想集团全程合作，第三 届中小企业电子商务应用发展大会 —暨 2007 中国行业电子商务网站 TOP100 颁奖 盛典在杭州落下帷幕。锅炉信息网进入了 100 强，更加证 实了它在锅炉信息类网站 里面的实力。 燃煤锅炉 燃煤锅炉 [1]是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或者变成热水， 但并不是所 有的热量全部有效转化，有一部分无工消耗，这样就存在效率问题，一般 大写的锅炉效率高些， 60 ——80% 之间。燃煤锅炉主要由煤粉制备系统、燃烧器、 受热面、空气预热器等主要部分组 成。

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