锅炉结构中的锅筒设计?

汽包是锅炉整体结构中不可缺少的一部分,也是极其重要的一部分。汽包主要用于接收冷水和输送高温蒸汽的工艺设备。未来锅炉的发展将进一步提高锅炉和电站的热效率;降低锅炉和电站单位功率的设备成本;提高锅炉机组的操作灵活性和自动化水平;开发更多的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。

汽包是锅炉中体积最大、价格最高的厚壁承压部件。汽包不仅承受着较高的内压,而且由于运行工况的变化和壁温的波动,还会产生热应力,因此工况比较恶劣,需要对运行工况进行有效的监测。结构和材料滚筒的工作条件复杂,发生事故后果严重。要严格控制锅筒所用材料的化学成分、机械性能和焊接加工质量,通过一系列严格的检验。

一、鼓的发展

18世纪上半叶,英国煤矿使用的蒸汽机,包括瓦特早期的蒸汽机,使用的蒸汽压力等于大气压。18世纪下半叶,使用大气压更高的蒸汽。19世纪,常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。据此,最早的蒸汽锅炉是盛水的大直径圆柱形立式锅壳,后来改为卧式锅壳,火在锅壳下方的砖炉体中燃烧。

19世纪中叶,水管锅炉出现。锅炉的受热面是锅壳外的水管,代替了锅壳本身和锅壳内的火管和火管。锅炉受热面积和蒸汽压力的增加不再受锅壳直径的限制,有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉的圆柱形外壳被重新命名为锅筒,或蒸汽锅筒。最初的水管锅炉只用直水管,直水管锅炉的压力和容量有限。

20世纪初,汽轮机开始发展,这就要求锅炉具有较高的容量和蒸汽参数。直管锅炉已经不能满足要求。随着制造技术和水处理技术的发展,出现了弯曲水管锅炉。一开始是多锅缸。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽水分离元件的改进,锅筒数量逐渐减少,不仅节省了金属,而且有助于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。

二、锅炉的结构

锅炉的整体结构包括两部分:锅炉本体和辅助设备。锅炉中的炉膛、汽包、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、框架和炉墙构成了蒸汽生产的核心部分,称为锅炉本体。锅炉本体中最重要的两个部件是炉膛和锅筒。

第三,鼓

汽包是一个圆柱形容器,接受省煤器的给水,连接循环回路,向自然循环和多台强制循环锅炉中的过热器输送饱和蒸汽。锅筒本体由优质厚钢板制成,是锅炉中最重的部件之一。

汽包是一个圆柱形容器,接受省煤器的给水,连接循环回路,向自然循环和多台强制循环锅炉中的过热器输送饱和蒸汽。锅筒本体由优质厚钢板制成,是锅炉中最重的部件之一。

1.鼓的功能

汽包的主要作用是储水,汽水分离,运行时除去锅炉水中的盐水和污泥,防止含盐和杂质浓度高的锅炉水随蒸汽进入过热器和汽轮机。汽包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。汽水分离装置的作用是将饱和蒸汽和水从水冷壁中分离出来,尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。挡板和狭缝挡板通常用作中低压锅炉的粗分离元件。对于中压及以上压力的锅炉,广泛采用各种类型的旋风分离器进行粗分离,还采用百叶窗、钢丝网或蒸汽均衡板进行进一步分离。汽包还配有水位计、安全阀等监测和保护设施。

锅炉烟气中含有的粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮氧化物都是污染大气的物质,其排放指标不经净化可达到环保规定指标的几倍到几十倍。控制这些物质排放的措施包括燃烧前的预处理、燃烧技术的改进、除尘、脱硫和脱硝。借助高大的烟囱,只能降低烟囱附近大气中的污染物浓度。烟气除尘所用的力有重力、离心力、惯性力粘附、声波和静电。一般粗颗粒靠重力沉降和惯性力分离,静电除尘器和布袋除尘器在大容量下往往靠离心力分离,除尘效率高。湿式和文丘里水膜除尘器能粘附飞灰,除尘效率高,并能吸收气态污染物。

锅炉的分类

2.锅炉的分类。

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。按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界等压力锅炉;根据水和烟气的流动路径,锅炉可分为火管锅炉、火管锅炉和水管锅炉,其中火管锅炉和火管锅炉也统称为锅壳式锅炉;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;根据燃烧方式,锅炉分为室燃烧炉、层燃烧炉和沸腾炉。在水汽系统方面,给水在加热器中被加热到一定的温度,然后通过给水管道进入省煤器,被进一步加热,然后被送到锅炉汽包,与炉水混合,再顺着下降管流到水冷壁入口集箱。水在水冷壁管中吸收炉膛辐射热形成汽水混合物,通过上升管到达汽包,汽水分离装置将水和蒸汽分离。分离出来的饱和蒸汽从汽包上部流向过热器,继续吸热,变成450℃的过热蒸汽,然后送入汽轮机。在燃烧和烟气系统中,鼓风机将空气送入空气预热器,将其加热到一定温度。磨煤机内一定细度的煤粉被空气预热器出来的一部分热风携带,通过燃烧器喷入炉内。燃烧器喷出的煤粉和空气的混合物与炉内剩余的热空气混合燃烧,释放出大量的热量。燃烧后的热烟气依次流经炉膛、渣管束、过热器、省煤器、空气预热器,再经过除尘装置去除飞灰,最后由引风机送入烟囱排入大气。

3.锅炉锅筒结构

通常,锅炉炉膛的横截面是规则的形状。可燃物燃烧产生火焰和高温蒸汽,所以炉壁必须用耐热隔热材料制成。而且一般情况下,炉壁内层往往包裹一层冷壁管,在吸收火焰和蒸汽温度的同时,保护炉壁不被高温灼伤。锅炉汽包的结构包括分离装置、清洗装置和排污装置。分离装置用于分离前一环节的高温蒸汽和水,提高高温蒸汽的纯度。低压锅炉一般采用简单的隔离板进行隔离;除了一般形式的粗分离外,高压锅炉也采用细分离。并且锅炉本身也配备了多项安全保护设施。

4.锅炉设计

为了提高性能,锅炉应进行过热平衡试验。这个平衡测试分为两个部分,即正平衡和反平衡。正平衡是通过能量有效转换率对锅炉性能的测试,负平衡是通过能量损失率计算锅炉性能的测试。锅炉内的燃料在燃烧时产生的烟气对空气有很大的污染作用,这种烟气不经处理直接排放到空气中造成的污染是不可想象的。处理这些延时的方法有很多,在锅炉内循环过程中直接过滤也是一种可行有效的措施。这对锅炉汽包的设计有一定的要求。

四。摘要

未来锅炉的发展将进一步提高锅炉和电站的热效率;以节能环保为主要发展目标,降低锅炉和电站单位功率设备成本;提高锅炉机组的操作灵活性和自动化水平;开发更多的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。

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