供熱系統(tǒng)大型鏈條爐排熱水鍋爐配置選型問題
本文對(duì)目前常用的大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型特點(diǎn)進(jìn)行了分析,提出了對(duì)于集中供熱用大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型選擇原則及容量配置原則,并介紹了為解決近年來大型鏈條爐排熱水鍋爐存在的運(yùn)行問題而最新開發(fā)的大型鏈條爐排熱水鍋爐新爐型。
近年來,我國(guó)城市集中供熱事業(yè)得到了快速發(fā)展。由于采用熱水供熱系統(tǒng)具有采暖質(zhì)量好、節(jié)能、運(yùn)行安全、設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),熱水供熱系統(tǒng)目前已經(jīng)成為我國(guó)北方城鎮(zhèn)冬季供熱的主體形式,同時(shí)也推動(dòng)著熱水鍋爐技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,使其朝著大型化和多型化方向發(fā)展。
由于我國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的限制并考慮到燃燒設(shè)備的運(yùn)行可靠性,目前,我國(guó)絕大多數(shù)集中供熱用熱水鍋爐是大型鏈條爐排熱水鍋爐。在實(shí)際運(yùn)行中,不同結(jié)構(gòu)形式的大型鏈條爐排熱水鍋爐顯示了各自的技術(shù)特點(diǎn),同時(shí)也暴露出各種問題。
因此,如何在集中供熱系統(tǒng)中選用大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型和對(duì)鍋爐容量進(jìn)行合理配置,保證熱水供熱系統(tǒng)安全、高效地運(yùn)行是供熱企業(yè)所關(guān)心的問題。
常用大容量鏈條爐排熱水鍋爐的爐型特點(diǎn)分析及新爐型介紹
目前,大型鏈條爐排熱水鍋爐的爐型主要有單(雙)鍋筒水管式熱水鍋爐、水火管鍋殼式熱水鍋爐和角管式熱水鍋爐三大系列,盡管這些爐型在運(yùn)行中也都程度不同地出現(xiàn)過各種問題,但目前仍然是我國(guó)集中供熱鍋爐的主要爐型。單(雙)鍋筒水管式熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)是繼承了原同型式蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠,但缺點(diǎn)是鍋爐鋼耗大,成本高,現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量大,特別是鍋爐高度高,造成鍋爐房的造價(jià)高。
水火管鍋殼式熱水鍋爐以其結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)得到了較為廣泛的應(yīng)用,然而,該型鍋爐仍然存在易發(fā)生水冷壁爆管、鍋爐高溫管板孔橋區(qū)裂紋和鍋殼底部過熱鼓皰事故等問題。
角管式熱水鍋爐則是在角管式蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上開發(fā)的,由于采用鍋爐本體自支撐的結(jié)構(gòu),該型鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、鋼耗較低,鍋爐高度也較低。但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),由于該型鍋爐的旗式受熱面是靠節(jié)流孔圈(板)調(diào)節(jié)旗桿管和旗面排管的流量分配,如設(shè)計(jì)或加工不當(dāng),極易出現(xiàn)局部過汽化的問題,而且難于查找事故點(diǎn)和進(jìn)行維修處理。
此外,由于該型鍋爐尾部旗式受熱面的排管布置密集,經(jīng)常發(fā)生堵灰現(xiàn)象且難以清除。為了使供熱企業(yè)能夠了解大型鏈條爐排熱水鍋爐爐型的發(fā)展?fàn)顩r,本文根據(jù)選用鍋爐容量的不同,分別介紹兩種通過總結(jié)近年來大型鏈條爐排熱水鍋爐存在的運(yùn)行問題,由哈爾濱工業(yè)大學(xué)新近開發(fā)的新爐型及其特點(diǎn)。
1.大型復(fù)合循環(huán)水火管鍋殼式系列熱水鍋爐大型復(fù)合循環(huán)水火管鍋殼式熱水鍋爐爐型適宜于容量為28MW(含28MW)以下的熱水鍋爐。對(duì)于容量為14MW(含14MW)以下的熱水鍋爐為單鍋筒縱置式鍋爐。
(1)鍋爐采用鍋殼式煙火管受熱面和水管受熱面組合結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮了兩種受熱面的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。鍋筒采用拱型管板、螺紋煙管準(zhǔn)彈性組合結(jié)構(gòu),不僅使鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊,而且鍋爐抗低周疲勞性能好。鍋爐側(cè)水冷壁與水管對(duì)流受熱面采用并聯(lián)結(jié)構(gòu),并與上下側(cè)集箱相連接,不僅傳熱效率高,而且作為鍋爐本體的支撐結(jié)構(gòu),保證鍋爐在工作狀態(tài)下可自由向上熱膨脹,鍋爐運(yùn)行安全可靠;
(2)鍋爐全部采用對(duì)流管束受熱面作為爐膛后的煙氣流程,保證前管板煙箱的煙氣溫度低于650℃,消除了煙管端部區(qū)域產(chǎn)生局部的過冷沸騰并結(jié)垢的可能型,也就消除了管板產(chǎn)生裂紋的事故隱患,根本解決了采用翼型煙道結(jié)構(gòu)的原水火管鍋殼式熱水鍋爐前管板孔橋區(qū)時(shí)有發(fā)生的裂紋事故;
(3)鍋爐工質(zhì)采用復(fù)合循環(huán)技術(shù)。鍋爐的前拱管與前墻受熱面,以及后拱管與后墻受熱面采用工質(zhì)自然循環(huán)方式,側(cè)水冷壁管和側(cè)對(duì)流管束則在正常運(yùn)行時(shí)則強(qiáng)制循環(huán)方式,保證側(cè)水冷壁管和對(duì)流管束中的水速不僅高于其所受熱負(fù)荷的安全水速,而且保證回水所攜帶的泥沙不可能在下集箱產(chǎn)生沉積,徹底消除側(cè)水冷壁管爆管的可能;
(4)鍋爐側(cè)水冷壁與水管對(duì)流受熱面采用并聯(lián)結(jié)構(gòu),如果在運(yùn)行中發(fā)生停電事故,煙風(fēng)系統(tǒng)停止工作,側(cè)水冷壁管與水管對(duì)流管束就會(huì)自動(dòng)構(gòu)成工質(zhì)自然循環(huán)回路,而且,與上、下側(cè)集箱相連接的側(cè)水冷壁與水管對(duì)流受熱面的水容量很大,即時(shí)打開排汽閥,側(cè)水冷壁管和水管對(duì)流管束的安全有充分保證;
(5)鍋爐的回水以強(qiáng)制循環(huán)方式通過側(cè)水冷壁管和水管對(duì)流受熱面后,全部被送入鍋筒內(nèi)底部,通過所設(shè)計(jì)的射流擾動(dòng)裝置,在運(yùn)行過程中可以使鍋筒底部的雜質(zhì)和泥沙不發(fā)生沉積,使其容易被送出鍋爐的熱水帶走,或被安裝在鍋內(nèi)底部的排污管排出。這不僅保證了鍋筒的運(yùn)行安全,徹底消除了由于鍋殼底部泥垢沉積導(dǎo)致該部位鍋殼鼓皰的事故,而且會(huì)更加有效地、安全地利用了鍋筒底部受熱面;
(6)前部煙室具有足夠的空間,使煙氣中的塵粒得到沉降,降低了鍋爐的煙塵的初始排放濃度;
(7)鍋爐本體可分為鍋筒和螺紋煙管組合結(jié)構(gòu)、與上下側(cè)集箱連接的側(cè)水冷壁和水管對(duì)流受熱面組合結(jié)構(gòu)等獨(dú)立部件,可以在制造廠里進(jìn)行整體部件生產(chǎn),現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量小。
隨著集中供熱事業(yè)的發(fā)展,更多的大型鏈條爐排熱水鍋爐將被用于集中供熱系統(tǒng)的主熱源或調(diào)峰熱源,如何選擇大型鏈條爐排熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)形式和對(duì)鍋爐容量進(jìn)行合理配置,對(duì)于供熱企業(yè)的節(jié)能安全運(yùn)行及節(jié)能降耗具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
來源:暖通空調(diào)在線百科
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