工业窑炉讲义pptchapter4工业窑炉本体结构.ppt

4.7任务：了解机组发展史，熟悉机组本体结构、辅助受热面及安全附件锅壳机组——有一个较大的钢制筒体，内布置烟管受热面。按照燃烧装置的布置可分为内燃式锅壳机组与外燃式锅壳机组。特征：结构紧凑，整体性好，对氨氮要求不高。水管机组——本体由较小半径的锅筒和管子组成，受热面与窑炉布置灵活，换热好，适于大容量、高参数机组，并且对氨氮要求高。4-1机组发展概况随着科学技术进步和工业生产发展，非常是蒸气机的发明，机组应运而生，18世纪末，圆筒形蒸气机组诞生，迄今已有200多年的历史。此其间机组发展：规格、压力、温度、结构。机组的演化过程如图4-1所示，形象地展示了机组的发展方向和结构型式的演化过程。在蒸气机组发展的同时，因为冷水供水系统的发展和节能的还要，冷水机组(冷水暖气)也正在快速发展。也有一部份余热机组也遭到普遍注重。4-2锅壳机组水的加热、汽化、汽水分离等过程均在锅壳内完成，水循环安全靠谱；锅外壳积大，水体积大，适应负荷变化的能力强；对氨氮要求不高。窑炉小，四周风冷程度大，燃烧条件差，炉内气温低，还要优质煤；烟气横向冲蚀工业锅炉，换热疗效差；锅壳半径大，耗材多，但是蒸气参数遭到限制。燃煤立式单火筒锅壳机组图4-2为WNL4-1.3-A型立式烟管机组。

弹性的波形火筒，火筒内设置炉排；在锅筒左、右侧及火筒下部布置有烟管；火筒和烟管都沉溺在锅壳的水体积里。烟气在机组内呈三个返程流动，称三返程机组。第一返程：燃烧后的烟气在火筒外向后流动。第二返程：烟气经后烟箱导出左、右侧烟管，往前流动。第三返程：烟气经前烟箱汇集后，踏入火筒下部的烟管向后流动，见图4-2d。最后，烟气经引水泵、烟囱排入大气。10火筒：后部选用波形结构，以提高刚性；烟管：选用双面螺纹管，以加强传质；窑炉前部：选用耐火材料铺砌拱碹，以达到蓄热，稳燃和提高幅射的目的；配置汽油或煤气设备，微正压燃烧（2000Pa），可不用引水泵。12烟气在机组内呈三个返程流动，称三返程机组。第一返程：燃烧后的烟气在火筒外向后流动；第二返程：烟气经火管上部的烟管，往前流动；第三返程：烟气经前烟箱汇集后，踏入火筒一侧的烟管向后流动。最后，烟气经省煤器由(引水泵)水塔排入大气。134-5dDZL2-1.3-A4-5144-5d烟气在机组内呈三个返程流动：第一返程：燃烧后的低温烟气在熔池内经前、后拱组成的喉口，由前向后流动；第二返程：烟气由炉顶后部出口工业锅炉，踏入对流烟道，由后往前流动；第三返程：烟气经前烟箱汇集后，踏入火筒内的烟管由前向后流动。

最后，烟气经省煤器，由引水泵、烟囱排入大气。1577%81%管。蒸发量在0.5t/h以下，一般是手烧炉。17特征水管机组与火管机组相比有下述特点：在燃烧方面：窑炉不再受锅筒限制，可依据燃料特征自如布置，燃烧条件缓解，热效率有较大提升；在传质方面：可尽量组织烟气对水管的纵向冲蚀，与烟管的横向冲蚀相比传质系数增加；水体积小，升火速率较快。4-3水管机组2021一、单锅筒纵置式水管机组图4-8d为DZL20-2.5/400-A型抛煤机倒转链条炉排机组。锅筒坐落窑炉的正底部，两组对流管束与炉排成“A”字形布置。窑炉四周布置风冷壁，前墙风冷壁由锅筒引接的增长管自来水，后墙及右侧墙风冷壁由对流管束上联箱引接的增长管自来水。蒸气过热器布置在两侧前半部对流烟道中。22烟气步骤—锅炉配置机械风动抛煤机和倒转链条炉排，燃煤大部份被抛向窑炉后部，并在此开始起火燃烧。随着炉排由后往前渐渐联通，矿体渐渐熄灭，最后尾矿在炉排后端落入灰渣斗。炉内低温烟气前墙左右两边烟道对流烟道，烟气由前向后纵向磨蚀对流管束。左右两边的烟气在炉后的底部汇集，折转90向上过省煤器、空气预热器除尘器、引水泵、烟囱排入大气。234-9窑炉与对流烟道垂直布置，两侧为窑炉，另左侧为对流烟道。

窑炉四周布置风冷壁，其中两侧风冷壁管弯曲产生转炉。在对流烟道中，布置对流管束。布置形式成“D”在对流管束（管排）中常设有横向隔墙，将对流管束分成两部份。烟气由窑炉流出后，先流过第一组管束，再由第二组管束流出。二、双锅筒纵置式水管机组26图4-10所示为SZP型双锅筒纵置式抛煤机机组。图4-10+SZL6-1.3-A型机组。结构方式图4-10+机组窑炉在前，对流管束在后。正面看，居中纵置双锅筒间对流管束，构成"O"字形布置。窑炉两边布置风冷壁，如上锅筒为长锅筒，风冷壁下端直接接入上锅筒，呈“人”字形连接；如上锅筒为短锅筒，则两边风冷壁分别设置上集箱，再由饮料引出管将上集箱和锅筒相通。2930三、双锅筒横置式水管机组右图1-1为SHL10-1.27/350-W机组结构上、下锅筒、对流管束安装在熔池以后，窑炉四周及转炉全部铺满风冷壁（蒸发受热面），烟窗在熔池后墙壁部，后墙风冷壁在此处被痢疾，产生凝渣管。工作原理（图1-1d）燃料燃烧生成的烟气经烟窗凝渣管，经蒸气过热器、锅炉管束，踏入尾部烟道，经省煤器、空气预热器、除尘器、引水泵、烟囱排入大气。3132燃烧设备机械化程度高，机组自控系统比较健全。

机组整体性差，宜选用散装方式，架构和炉墙较复杂，安装周期长，金属耗量大，费用高。33锅内介质无相变，仍然都是水（温度高于压力对应下饱和气温20以上，无需饮料分离装置）。传质温差大，受热面不易烧损，黏度小，换热效率好，热效率高，节省燃料。安全靠谱性好，操作简略。4-4冷水机组34与供鳍片网直接连结时，留意除污。35一、强制循环（直流式）冷水机组顺水式（方向一致）、逆流式（流动方向相反）和混流式（介于两者之间）。36强制循环冷水机组通常不设置锅筒，而是由受热的并联排管和集箱组成，又称为管架式机组。机组四角布置4根平行不受热的大半径管子(角管)，大半径管与上、下集箱移动；窑炉四周的膜式风冷壁固定在上、下集箱间；角管、集箱、膜式风冷壁构成整体。机组由前、后两部份组成，上面为窑炉，上面为对流烟道，后边用隔冰锥隔开，隔冰锥下部设置烟窗，后墙风冷壁在此处呕吐，产生凝渣管。37烟气步骤燃料燃烧后生成的低温烟气上行至炉顶出口烟窗，折转后踏入对流烟道，纵向磨蚀对流受热面，从对流烟道顶部流出机组，经除尘器、引水泵、烟囱排入大气。饮料步骤（图4-13）供热回水经循环风机加压，踏入进口集箱8，送入旗式对流受热面6，经上集箱5，通过角管7送入风冷壁下集箱2，分配到熔池四周风冷壁3，加热后汇集到出口集箱4，经自来水阀运抵用户。

38二、自然循环冷水机组DHL14-1.27/130/70-A3940循环风机将循环水省煤器第一组管束后边混和联箱第二组管束第三组管束出口联箱，并通过4根Φ1084mm的连结管锅筒。锅筒内设有置物架，由省煤器来的循环水锅筒两端的增长管区域，锅水分散增长管风冷壁上联箱风冷壁，在风冷壁内放热锅筒。42燃烧用空气由炉排上部风室送入，燃烧形成的低温烟气在后底部沿窑炉长度均匀地步入水平烟道，再转折向上，依次流经省煤器和空气预热器，排揭晓外。43三、常压冷水机组不带压，不属于压力容器，不会发生超压起火车祸；无承压部件，制造工艺、材料材质要求不高，费用低。44循环风机的安装位置不同（承压机组循环风机在供水回水管线上，常压机组循环风机在自来水管线上）；常压冷水机组属于开式系统，电机耗电量比较大，并随着建筑高度降低，其耗电量逐渐降低；忽然停水时，系统回水容易倒回机组，因此通常在低于机组本体的位置安装缓冲水箱和采取相应的自控举措；回水气温低，受热面容易磨蚀，影响寿命。留意的问题：45四、铸铁冷水机组47五、壁挂式煤气窑炉结构紧凑，容积小，净重轻，不占用家庭的有效运用空间。4-6工业窑炉辅助受热面4950515253根据蒸气与烟气的流动方向，可将过热器布置成顺水、逆流和混和流等多种型式，如图所示。

54二、省煤器按制造材料的不同：不锈钢省煤器和铁管省煤器。555657布置与传热方式：省煤器布置在机组尾部烟道中，烟气从上向上流动，给水自下向下流动，产生逆流吸热。设置旁通烟道：在省煤器处可设置旁通烟道，当省煤器发生故障或蒸气机组启动打火时（不须要给水），烟气由旁通烟道流过。设置再循环管：机组起动时，打开再循环管上的球阀，省煤器、上锅筒内的水燃气蒸汽发生器，在温差作用下产生循环流动，使省煤器得到冷却。设置安全阀：安全阀的始启压力应调整为装设地点工作压力的1.1倍，以避免省煤器超压。5860三、空气预热器可增加燃烧所需空气的湿度，缓解燃料在炉内的大火和燃烧条件，因而增加各项不完全燃烧损失，增加机组热效率。61导热式：烟气和空气具备各自的通道，糖分通过传质壁面连续地由烟气传给空气。右图为立式空预器结构示意图，供水机组大多选用管式空气预热器。再生式：烟气和空气交替流经受热面，烟气流过时将糖分传给受热面并积蓄上去，待空气流过时受热面将糖分传给空气。小型电厂机组一般选用再生式空气预热器。6263643．铁管空气预热器的磨蚀与磨蚀高温磨蚀主要发生于空气预热器中的冷空气入口段的烟气侧。

对于供水机组，因为给水气温较低，在省煤器中也或许会发生高温磨蚀。在设计估算时：使空气预热器的壁温高出烟气露点10；在运行时：在保证稳定燃烧的状况下，尽量降低适量空气系数和烟道漏气。增加空气预热器进口空气湿度，如将送水泵吸风口引到机组房空气湿度较高的木柱下边，或选用热风再循环。65空气预热器防磨举措空气预热器的飞灰磨蚀，在管子入口处约1.5~2.0倍管直径处最为严重。为避免锈蚀可在烟管入口处改装防磨套管，如上图所示。66压力表：用以检测和显示机组汽、水系统工作压力的仪表。在蒸气过热器出口和主蒸气阀之间。4-7工业窑炉安全附件676869安全阀是机组重要的安全附件。1.作用当机组工作压力超出容许工作压力时，安全阀会手动开启，快速泄放蒸气，使机组压力下降，直到降到容许工作压力时，手动关掉。静重式、杠杆式、弹簧式和脉冲式安全阀等多种型式。供水机组最常用：杠杆式安全阀和弹簧式安全阀。二、安全阀70它是运用弹簧变型时形成的弹力通过辊子作用在轴套上而制成的安全阀。结构紧凑，灵敏轻便，可在任意位置安装，能承受震动而不泄露。但因为弹簧的弹性会随时间和湿度的变化而改变，靠谱性较好。

71727374水位计是用以显示机组水位或锅内水位达到最高或最低限界时发出警报讯号的安全附件。机组水位计的种类太多，工业窑炉上用得较差的有玻璃水位计、低地位水位计、高低水位报操作人员通过水位表监视机组水位，控制和调节机组进水，或凭此调整和校准机组给水自控系统的工作，防止发生缺水和满水车祸。三、水位计751．玻璃水位计常见：玻璃管（低压）、玻璃板式（高压）。76大容量工业蒸气机组，机组本体高度较高，当水位计距离操作层高度小于6m时，应在操作层装设低地位水位计，见右图。工作原理：锅内水位的变化时，必定导致U形管中带色重液面高度的变化，此液面的变化即锅内水位的变化，它可以通过安装在操作控制间内的带色重液与水交界处的玻璃水位计中显示下来。7778当锅内水位达到最高或最低容许限度时，能手动发出报案讯号的装置，见右图。工作原理：运用浮体随锅内水位的升降变化而手动发出警报讯号，进而告诫操作人员留意水位的变化，及时采取有效举措，避免发生缺水和满水车祸。7980