臥式蒸汽鍋爐特性描述
一、臥式燃油(氣)蒸汽鍋爐本體結構概述
(一) 三回程結構
W N S××-××-Q(Y)系列全自動燃油燃氣蒸汽鍋爐,均采用為鍋殼式三回程、全濕背結構。燃料在爐膽內微正壓燃燒,高溫煙氣沿爐膽向后經回燃室進入煙道管束,經壓迫式前煙箱轉折180°進入第二管束,經過對流換熱后排入大氣。
我們利用中心對稱的三回程結構的設計思想,設計容量較大的三回程蒸汽鍋爐。這種鍋爐的特點:所有的受壓元件與鍋筒中心對稱,鍋爐采用全濕背式結構,以極大的內筒和偏心火箱的結構,其有利于提供足夠的輻射受熱面。而對流受熱面有第二回程和三回程的管束構成?;厝际仪肮馨宀捎门c爐膽連接,回燃室后管板采用橢球形封頭和管板。第二回程和第三回程轉煙室構成了前煙箱,此出煙煙溫已低于500℃。因此,前煙箱的結構采用輕形結構的耐火保溫材料。后煙箱煙氣出口布置在沿筒體縱軸的方向,不僅可以縮短爐體長度;又可以避免煙囪放在垂直于筒體縱軸線的方向上,在鍋爐啟動停止時冷凝水腐蝕鍋爐本體。這種鍋爐的設計主要考慮了鍋爐檢修和穩(wěn)定的原則。鍋爐回水進口內設置的混水裝置,回水先沖刷煙管管束,再接觸爐膽,提高了回水接觸爐膽的水溫。避免了局部產生過冷沸騰的現(xiàn)象。爐水在燃燒煙氣高溫部分的下層,低溫在上部流動.就熱對流而言,已達到的結構設計。蒸汽鍋爐也達到的汽化空間,加之后部加上隔板導致循環(huán)水流經回燃室的高溫表面,使之合理均勻傳熱.確?;厝际业墓馨灏踩\行。
(二) 波形爐膽(根據用戶的選擇)
本系列鍋爐采用波形爐膽,既強化了煙氣的擾動,又增大了輻射傳熱面積;既增加了爐膽的剛度,又有效的減弱了爐膽的膨脹應力;既增強傳熱效果,又促進為燃料在爐膛內的燃燒。
(三) 煙管與管板的焊接工藝
采用先預脹再全焊,然后再脹接的工藝,既防止了管間隙腐蝕,又增強了焊接強度。
(四) 對稱活動鉸接前、后煙門
開啟方便,便于檢修,清理。
本系列鍋爐結構緊湊,安裝運輸方便。出廠前經過熱態(tài)調試,不管在開機率還是在運行中都能穩(wěn)定運行。本系列鍋爐配有進口補水泵和燃燒器,全自動程序控制,自動化程度高??墒瑰仩t達到的燃燒效果。
二、保護系統(tǒng)
●水位保護
蒸汽鍋爐配有二臺水泵,運行和備用。
鍋爐配套一至二只板式水位計,應經常相互比較,發(fā)現(xiàn)指示不一致的,須立即校正。水位計應每班進行沖洗,以確定其真實水位。同時還配有電極點水位平衡筒,可以準確的采集水位信號以發(fā)出報警或進行給水泵控制。
●壓力保護
a.蒸汽壓力保護
鍋爐壓力超過額定值時,需進行連鎖保護:方法是停爐,燃燒系統(tǒng)停止工作;也可改變火嘴,單段或雙段燃燒,亦可調節(jié)油量,從而降壓,確保鍋爐安全運行。
燃油(氣)蒸汽鍋爐壓力保護與水位一樣,采用多重保護:
① 壓力控制器
一般用二個壓力控制器,將壓力信號轉化為電氣信號的機電轉換裝置,它的功能將壓力高、低不同的信號輸給電氣開關,對外線路進行自動控制或連鎖保護。
常用壓力控制器及電接點壓力表,能使蒸汽壓力超壓報警,達到極切斷燃燒器;壓力控制器根據實際運行壓力調節(jié)單火或雙火燃燒;對于大型燃燒器,可根據壓力大小調節(jié)燃油量的大小,始終保持壓力穩(wěn)定運行。
② 安全閥
安全閥是鍋爐保護中的道防線,在鍋爐壓力超過極,根據安全閥設計所配的整定壓力,排汽泄壓,確保鍋爐正常運行。
●溫度保護
溫度保護是鍋爐安全運行過程中的重要程序,對于蒸汽鍋爐溫度的調節(jié)及保護尤為重要;同時在熱水鍋爐超溫時達到調節(jié)保護作用。鍋爐常用的溫度保護裝置為雙金屬溫度控制器
●熄火保護
防止爐膛爆炸事件的發(fā)生,燃油(氣)鍋爐必須設置熄火保護裝置,功能是監(jiān)測爐膛內燃燒情況(包括點火,當點火失敗或燃燒中途熄滅時,一般在5秒內重新點火,1秒鐘內運行,關閉進油(氣)電磁閥,并接通和發(fā)出聲光報警信號,這時鼓風機繼續(xù)運轉,吹掃爐膛內殘余的可燃氣體,經過20~30秒鐘的吹掃后,自動切斷鼓風機及各種輔機電源,鍋爐停止運行。)由火焰監(jiān)測器和控制裝置組成?;鹧姹O(jiān)測器的作用是將控制裝置發(fā)出火焰存在或中斷的信號。
主要使用的是光電倍增管、光敏電阻和光電池,它們都有紫外型或紅外型,一種光電轉換元件,工作原理將光照輻射的強弱轉變成相應的強弱電流。并呈線性狀態(tài)輸出,有時感應電流弱,要通過放大,才能對控制器產生作用。
●停電自鎖保護
在突發(fā)電源中斷情況下,鍋爐運行立即停爐自鎖,若電流恢復通電,隨時啟動,必須復位解除自鎖,才能重新點火啟動。
三、鍋爐的自動控制系統(tǒng)
(一)給水自動控制
鍋爐的水位正常運行是主要指標之一。給水自動系統(tǒng)的給水流量應適應鍋爐的蒸發(fā)量,保持鍋爐水位在允許范圍達到平衡。根據鍋爐容量的大小及用戶要求。配置兩位式給水自動系統(tǒng)或連續(xù)給水系統(tǒng)。
a.兩位式給水系統(tǒng)
系統(tǒng)裝置結構簡單、運行可靠、維護方便.是小型燃油(氣)鍋爐常采用的自動給水方式,系統(tǒng)圖所示如下:
調節(jié)鍋爐系統(tǒng)流量水位(H2O)。用開、停水泵改變給水量,使水位始終保持在額定范圍內,兩位式自動給水,鍋爐水位變化成正弦曲線。通常開、停泵,水位線上下范圍不超過+30㎜,為了調節(jié)流量次數進水規(guī)律,避免因量大進水所至蒸汽鍋爐壓力較大波動。
b. 連續(xù)給水自動控制系統(tǒng)
鍋爐蒸發(fā)量的提高,采用除氧器等設備后,保證蒸汽品質和除氧器的正常工作,要求連續(xù)給水自動控制系統(tǒng)采用電感式傳感器。它由浮球式傳感器、控制器、電動調節(jié)閥三部分組成的調節(jié)系統(tǒng)。工作原理是:浮球位移→電感信號→電量信號→控制器產生開、停、關三位開關信號,操作自動給水調節(jié)閥開啟,以保持給滿足水量負荷需求,使鍋爐水位保持在10~15mm范圍內,而水泵可連續(xù)不斷工作。
其原理如下圖:
(二)燃燒調節(jié)的自動控制
到二段燃燒。這樣循環(huán)來完成燃燒調節(jié)負荷運行。a、位式燃燒調節(jié)
調節(jié)方式是根據蒸汽壓力實行分段調節(jié),分為兩段燃燒控制和三段燃燒控制。當鍋爐點火運行初始或鍋爐蒸汽壓力達到運行壓力值,立即停爐;恢復到下限工作值,先點燃一個噴嘴,一段燃燒,負荷設計為30%燃燒量。冷爐運行時,一段火燃燒,鍋爐啟動后則可切入到二段燃燒。當鍋爐燃燒達到滿負荷運行、而汽壓不斷上升,額定上限工作壓力值為90~95%時,自動切換到一段燃燒。壓力繼續(xù)上升達到上限工作壓力時自動停爐。燃燒負荷跟不上用汽負荷,壓力下降,達到二段燃燒切換壓力值時、切換
鍋爐運行達到上限工作壓力值時停爐,經過一段時間壓力下降,恢復壓力值時。又自動進入一段燃燒,恢復自動性能調節(jié)。三段燃燒調節(jié)方式依次為:一段→二段→三段→停爐→壓力下降→一段→二段→三段循環(huán)運行。其調節(jié)系統(tǒng)如下圖:
上述二段或三段燃燒運行原理的實現(xiàn),主要靠壓力控制器、風門調節(jié)器及燃油電磁閥等基本元件來完成。關鍵是風門調節(jié)器,作用是:
①自動分配分段燃燒的風量;
②開啟分段燃燒打開電磁閥,供聯(lián)鎖保護,保證風門的開啟度始終與燃油噴入量同步,而風門與噴油量配比,鍋爐投入初始運行時,根據煙氣成份進行調節(jié),初定后,長期運行不作改變。二段燃燒適應在6t/h以下容量的鍋爐,而10t/h以上鍋爐通常采用三段燃燒。
四、蒸汽鍋爐的安裝示意圖
型號 | 單位 | WNS0.3 | WNS0.5 | WNS0.75 | WNS1.0 | WNS1.5 | WNS2.0 | WNS3.0 |
0.7 | 0.7 | 1.0 | 0.7 | 0.7 | 1 | 1.0 | 1.25 | 1.0 | 1.25 | 1.0 | 1.25 |
額定蒸發(fā) | kg/h | 300 | 500 | 750 | 1000 | 1500 | 2000 | 3000 |
額定壓力 | Mpa | 0.7 | 0.7 | 1.0 | 0.7 | 0.7 | 1.0 | 1.0 | 1.25 | 1.0 | 1.25 | 1.0 | 1.25 |
工作溫度 | | 171 | 171 | 184 | 171 | 171 | 184 | 184 | 193 | 184 | 193 | 184 | 193 |
熱效率 | % | 90 |
水容量 | L | 1000 | 1180 | 2200 | 2410 | 3000 | 3420 | 5500 | 5130 |
主蒸汽出口 | mm | 40 | 40 | 40 | 50 | 65 | 65 | 80 |
進水口 | mm | 25 | 25 | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 |
排污口 | mm | 40 | 40 | 40 | 40 | 50 | 50 | 50 |
安全閥 | mm | 40 | 40 | 2×40 | 2×40 | 2×40 | 2×40 | 2×50 | 2×40 |
耗電量 | kw/h | 0.75 | 1.4 | 1.4 | 3.3 | 4.4 | 4.8 | 11 | 12 |
煙囪 | mm | 180 | 250 | 250 | 280 | 320 | 350 | 380 |
外形 尺寸 | 長mm | 2200 | 2930 | 3350 | 3640 | 4100 | 4250 | 5500 | 5600 |
寬mm | 1200 | 1700 | 1700 | 2360 | 2360 | 2380 | 2150 | 2670 |
高mm | 1440 | 1720 | 1720 | 1918 | 2400 | 3250 | 3000 | 2900 |
運輸重量 | kg | 2010 | 2210 | 2500 | 3200 | 4200 | 4320 | 4900 | 5400 | 6330 | 6800 | 9100 | 9900 |
底座尺寸 | mm | 1950 | 1800 | 2050 | 2800 | 2950 | 3250 | 3930 | 3800 |
mm | 800 | 1000 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1400 |
燃料消耗 | 輕油 | Kg/h | 19.6 | 32.7 | 55 | 70 | 98.2 | 130.9 | 196.4 |
天然 | NM3/h | 23.8 | 39.7 | 65 | 82 | 119.0 | 158.6 | 237.9 |
煤氣 | NM3/h | 50.6 | 84.3 | 130 | 168.5 | 252.8 | 337.1 | 505.6 |