3.4各种锅炉型式、省煤器和过热器

3.4.1 各种锅炉型式，省煤器和过热器 章节3.4第3章 锅炉房 蒸汽和冷凝水系统手册 3.4 各种锅炉型式， 省煤器和过热器 193 3.4.2 各种锅炉型式，省煤器和过热器 章节3.4第3章 锅炉房 蒸汽和冷凝水系统手册 各种锅炉型式、省煤器和过热器 蒸汽发生器 在很多应用中： 蒸汽需求量太小而不能使用锅壳锅炉，例如小于1000 kg/h。 工艺过程一天仅一个班需要少量蒸汽，因此工厂必须每天早晨启动而晚上停机。 传统锅壳锅炉的投资成本对制程的经济效益产生负面影响。 现场的技术水平以及对锅炉的关注程度不如对大的蒸汽系统的高。 为了满足这些特别的需求，发展了两种锅炉形式。 盘管锅炉 这是一种“一次通过”的水管锅炉形式，在有些规程里称为‘无可辨别水位的锅炉’。 图3.4.1 盘管锅炉 m kg/h + 10% m kg/h干饱和蒸汽至设备 锅炉盘管 给水 含有杂质10%水 排放掉或再循环 供给锅炉的水通常比蒸发量需求高出10到15%： 确保水不全部蒸发，因此确保蒸汽不过热。 为给水TDS提供一个载体。如果没有这个载体，给水中的盐分将在管壁内沉积阻碍传热，导致过热并 最终导致爆管。很明显，这种锅炉必须有汽水分离器以去除这些含盐的水。 作为水管锅炉，它可提供非常高的蒸汽压力。 蒸汽发生器和盘管锅炉典型应用于洗衣房和制衣厂，它们的负荷需求和负荷变化小。 立式无管快装锅炉 可提供蒸发量范围从50到1000 kg/h，压力到10 bar g。锅炉高度一般为1.7 m到2.4 m，对应于蒸发量 为100 kg/h到1000 kg/h。 设计剖面图见图3.4.2。注意火焰向下并为旋流，热量通道在锅炉底部折反方向，烟气上升，向鳍片放 热。同时注意锅炉内水量很少。这使得锅炉能够很快启动升到工作温度，通常为15min。但是水量少意味 着储存的能量少，因此它很难应付突然和持续的负荷变化。如果负荷变化速度超过锅炉的反应，炉内压力 将下降，最后锅炉蒸汽严重带水。很小的水 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面有更高蒸发速度使得情况更糟。但是，蒸汽通道垂直向上 并远离水表面会减弱这一症状。 194 3.4.3 各种锅炉型式，省煤器和过热器 章节3.4第3章 锅炉房 蒸汽和冷凝水系统手册 图3.4.2 直立式快装无管锅炉 图3.4.3 带省煤器的锅壳锅炉 省煤器 烟气通过锅炉本体和过热器后仍然很热。烟气中的热量可以利用以提高锅炉热效率。因此要求烟气通 过省煤器。 燃烧器供给 给水管 蒸汽出口 风机 燃烧室 第 一 回 程 ， 向 鳍片对流换热 第 二 回 程 ， 向 水 补给水箱 给 水 管 给水管 省煤器 烟囱 给 水 管 锅 炉 195 3.4.4 各种锅炉型式，省煤器和过热器 章节3.4第3章 锅炉房 蒸汽和冷凝水系统手册 省煤器是一种用于加热锅炉给水的换热器，如图3.4.3所示。与没有安装省煤器的锅炉相比，进入锅炉 的给水温度更高。另外，如果提供相同的热能，则可生产更多的蒸汽。结果带来了高效率。一般来说，给水 温度每增加10℃，效率将提高2%。 注意: 由于省煤器位于给水泵高压侧，给水温度可能超过100℃。锅炉水位控制必须是‘连续调节’型（不 能用开关控制），以确保给水持续通过省煤器。 省煤器不能太大否则： - 烟气冷却到露点以下，将导致结露发生酸腐蚀。 - 给水在省煤器内沸腾。 过热器 无论那种型式的锅炉，蒸汽都在饱和状态与水表面分离进入蒸汽空间。因为蒸汽与水面保持接触，在 锅壳锅炉水表面形成的蒸汽总是饱和的，而不能过热。 如果需要过热蒸汽，饱和蒸汽必须经过一个过热器。这是一个简单的换热器，将额外的热量传给饱和 蒸汽。 在水管锅炉内，过热器可以另外悬吊在炉膛区域，热烟气提供过热要求的温度（见图3.4.4）。在其它 情况下，如在CHP系统，燃气轮机乏气温度相对较低，要求布置单独点火加热的过热器。 图3.4.4 带过热器的水管锅炉 如要求准确控制过热温度，就像蒸汽用于驱动汽轮机，还需要配备调温器（减温器）。它安装在过热 器后，直接将水喷入过热蒸汽以降低温度。 过热蒸汽 过热器管束 饱和蒸汽 烟囱 水管锅炉热流 196 3.4.5 各种锅炉型式，省煤器和过热器 章节3.4第3章 锅炉房 蒸汽和冷凝水系统手册 3.4.6 各种锅炉型式，省煤器和过热器 章节3.4第3章 锅炉房 蒸汽和冷凝水系统手册 Questions 1. What is the main advantage of a vertical tubeless packaged steam boiler when compared with a shell boiler ? a| There is little water stored in the boiler  b| Water level controls are not required  c| Steam can be raised in 15 minutes  d| It is quick to respond to steam load changes  2. From the following identify a reason why the water supply rate to a coil boiler is 10% greater than the steam requirement ? a| The excess water is a vehicle for the feedwater TDS to be carried through  b| To even out stresses within the boiler  c| It is easier to control the degree of superheat in the steam produced  d| It is easier to control the water flowrate  3. How is a dry steam supply assured from a coil boiler package ? a| Through an intermittent water supply  b| It isn’t, the steam will be wet  c| By using a superheater  d| By using a separator  4. What effect can a rapid load change have on a vertical tubeless packaged steam boiler ? a| No effect  b| The water level will drop  c| The boiler will react quickly  d| The boiler will prime with feedwater  5. What is the purpose of an economiser ? a| To cool boiler exhaust gases to below dew point  b| To reduce the amount of energy required in the production of steam  c| To enable more steam to be produced from a boiler  d| To utilise heat from boiler exhaust gases  6. Why are superheaters normally associated with water tube boilers rather than with shell boilers ? a| Control of the degree of superheat is easier with a water tube boiler than a shell boiler  b| Water tube boilers always incorporate superheaters  c| Turbines need high pressure superheated steam and this is more readily available from water tube boilers  d| Because water tube boilers produce wet steam and superheating is therefore usual  1: c, 2: a, 3: d, 4: d, 5: d, 6: c Answers