锅炉是利用燃料燃烧时产生的热能或其他能源的热能把液体加热或变成蒸汽的热能转换设备。锅炉简图见图6-1。
图6-1 锅炉简图
1—上锅筒 2—检查孔 3—对流管束 4—省煤器 5—下锅筒 6—空气预热器 7—落灰斗 8—烟气出口 9—灰渣室 10—联箱 11—喷煤粉口 12—预燃室 13—水冷壁管 14—隔烟墙
1.锅筒(汽包)
锅筒是锅炉中最重要的部件,它是用锅炉钢板制成的圆筒形容器,其两端焊有凸形封头或平圆板,在筒体上加工出很多管孔和管座,用来与水冷壁管、对流管束、下降管和给水管道、出汽管道等连接。锅筒的一端还开设人孔,以方便维修人员进行内部维修。
锅筒的作用是汇集、存储、分离汽水和补充给水。
热水锅炉锅筒内盛装的全部是热水。
蒸汽锅炉的锅筒有上锅筒、下锅筒之分。其下锅筒盛装的是热水,上锅筒下部盛装的是饱和水,上部分为饱和蒸汽空间,汽水分界的位置称为水位线。锅筒里的饱和水,在汽压增高的时候吸收热量,在汽压降低时的时候又能放出热量,因此,当外界负荷(即用汽量)波动时,它能提高锅炉运行参数的稳定性。此外,由蒸发管束中来的汽水混合物在锅筒内进行汽水分离。
为了保证锅炉运行的安全,在锅筒的外壁上装设一些显示仪表和安全装置,如水位计、压力表、安全阀等。为了改善炉水品质,使其不在锅炉内产生水垢,可以在锅筒内进行炉水处理和安装排污系统。
2.水冷壁
水冷壁是布置在炉膛四周内壁的辐射受热面,是锅炉的主要受热面。
水冷壁的作用:
1)吸收炉膛的高温辐射热量,完成管内水的汽化。
2)降低炉膛内壁附近的温度,保护炉膛周围的炉墙,防止结渣。
3)节约钢材。因为水冷壁是辐射受热,在1400~1600℃的高温炉内,辐射受热强度要比对流受热强度大得多,在蒸发同样多水的情况下,采用水冷壁比采用对流管束能节省钢材和减少投资费用。(www.xing528.com)
锅炉内的水为什么会循环呢?因为水冷壁在炉内受热,而下降管在炉墙外不受热,受热的水不断地变成汽-水混合物,密度轻于不受热的水,形成一个压差。在有压差的条件上,水不断自下降管流向水冷壁,压差越大,水在循环的回路中的流速越高,水冷壁也越不容易烧坏。这种利用密度差形成的水流动的循环,称为自然循环。一般蒸汽锅炉的水循环是自然循环。热水锅炉的水循环,多为依靠水泵推动作用的强制循环。
3.对流管束
对流管束是锅炉的对流受热面,其作用是吸收高温烟气的热量,增强锅炉受热面对流管束的吸热,其与烟气流速、管子排列方式、烟气冲刷方式有关。
4.联箱
联箱的主要作用是汇集、分配锅水,保证各受热面管子可靠供水或供汽水混合物,下联箱一般不受辐射热,以免内部水产生气泡冷却不好,过热烧坏。
联箱按其布置的位置可分为:上联箱和下联箱。
联箱按其用途可分为:水冷壁联箱、过热器联箱、省煤器联箱等。联箱是用较大直径的锅炉钢管和两个端盖焊接而成,上面开有很多管孔和管座。
5.下降管
下降管的作用是把锅筒里的水输送到下联箱,使受热面管子有足够的循环水量。下降管与水冷壁、下联箱、锅筒形成回水循环回路。下降管是用较大直径的锅炉钢管制成,一般布置在炉膛外面并采取绝热措施。
6.过热器
过热器是蒸汽锅炉的辅助受热面,其作用是在压力不变的情况下从锅筒中引出饱和蒸汽,再经加热,使饱和蒸汽中的水分蒸发并使蒸汽的温度升高,提高蒸汽品质,成为过热蒸汽。过热器是用直径为30~50mm的碳钢管或耐热合金钢管弯制成蛇形管组合而成的。
7.省煤器
省煤器是布置在锅炉尾部烟道中,利用排烟的余热来提高给水温度的热交换器。其作用是提高给水温度,减少排烟热损失,提高锅炉热效率,节省燃料消耗量。
中、低压锅炉的省煤器,一般用铸铁制造。中压以上锅炉的省煤器,是用钢管制成蛇形管组合而成。
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