层燃燃烧自然循环锅炉
低压小容量锅炉多采用层燃燃烧方式,即所谓的火床燃烧方式,一般用于工业生产或生活采暖等。有水管式也有火管式。由于压力较低,蒸发需
低压小容量锅炉多采用层燃燃烧方式,即所谓的火床燃烧方式,一般用于工业生产或生活采暖等。有水管式也有火管式。由于压力较低,蒸发需要的热量(汽化热)占70%~92%。因此水冷壁与锅炉管束基本上都是蒸发受热面,有时只在尾部装有铸铁式省煤器以加热给水,同时降低排烟温度,提高锅炉效率。个别情况下也布置过热器以满足生产工艺的要求。
国内生产的容量为10~20t/L的燃煤工业锅炉,大多数为双横锅筒水管锅炉。汽温有194℃(饱和温度)及300℃两种,汽压为1.275MPa,给水温度为60~105℃,热空气温度为150~160℃,锅炉效率为75%(无烟煤)及78%(烟煤)左右。水冷壁及对流锅炉管束均为Ф60×3mm无缝钢管。如有过热器,则布置在第一管束之后,如图下所示:
有铸铁(或钢管)省煤器和管式空气预热器。燃烧设备可采用鳞片式链条炉排。锅炉管束、过热器及省煤器都装有蒸汽吹灰装置。
下图是专为糖厂设计的蔗渣锅炉:
额定蒸发量为85t/h,过热蒸汽出口压力为3.8MPa(表压),过热蒸汽出口温度为450℃,锅筒压力为4.2MPa(表压),给水温度为105℃。锅炉为室外布置,自然循环单锅筒锅炉,采用Ⅱ型布置,炉膛部份悬吊,尾部烟道支承。炉膛前墙下部布置喷渣口,辅以固定炉排组织燃烧,利用蒸汽除渣。过热器分两级布置,高温过热器和低温过热器之间布置面式减温器,省煤器分上下级,空气预热器为单级布置。
炉膛燃烧区域,下部前墙沿宽度方向布置有4只蔗渣喷燃器,蔗渣燃烧室呈长方形断面,布置有前拱和后拱,前拱以下的炉内区域敷设卫燃带。
燃烧区域加前拱、后拱和敷卫燃带有较高的热负荷有利于蔗渣的着火和燃烧。蔗渣喷口距炉排高度约3m,甘蔗渣由气力喷播方向送入炉膛中,利用高度差使蔗渣在炉内飞行的路程中受到热烟气极为有效的加热,蔗渣中的水分基本被烤干,部分落在炉排燃烧层上很快地燃烧。大部分蔗渣在烟气及空气的托浮下,在炉内悬浮燃烧。炉膛从炉排到顶棚的距离约24m,有足够的高度保证蔗渣充分燃尽。
炉膛水冷壁为膜式壁结构,水冷系统所用的材质均为20号钢。过热器布置在水平烟道中,由顶棚过热器,一级过热器和二级过热器组成。顶棚管和二级过热器蛇形管材质均为20号钢,二级过热器内蒸汽与烟气成逆向流动,二级过热器出口引入面式减温器,蒸汽经减温后引入一级过热器,蒸汽与烟气成逆顺混合流动。前半段高温部分为错列顺流,后半段温度较低的部分为顺列逆流,所用管子材质20号钢。过热蒸汽的调温方式采用面式减温器,减温器位于二级过热器与一级过热器之间,减温水为锅炉给水。
省煤器布置在锅炉尾部竖井中,分为两级,每级各有2组蛇形管束,共有4组蛇形管束,给水从省煤器下集箱引入,经下级省煤器管束后引到中间集箱,再从中间集箱引入上级省煤器蛇形管,然后到省煤器出口集箱。
空气预热器为单级布置,共有4组管箱,4个流程,每组管箱由4只管箱组成。烟气在管内纵向冲刷,空气在管外横向冲刷,在每个管箱的入口处还装有防磨套管。