常用的锅炉结构(三)

常用的锅炉结构（三）

(二) 双锅筒水管锅炉

双锅筒水管锅炉也分为双锅筒纵置式和双锅筒横置式两种布置形式。

1 双锅筒横置式水管锅炉

这种锅炉容量较小的型号有SHW(双横往)型、SHH(双横活)型等，工作压力为

1.3MPa，蒸发量为2t/h或4t/h，如图 2-11 所示。

锅炉结构主要由上下两个横置的锅筒1和4，对流管束2和水冷壁管11等部分组成。上锅筒较下锅筒略靠炉前，两个锅筒中心线的连线与水平线成80º交角。水冷壁管从上锅筒前部接出，往下倾斜与水平线成15º交角，沿前墙直下至炉门上部，再穿过前墙与炉墙外横集箱焊接相连。对流管束中设有三道隔烟墙。第一道隔烟墙砌在炉膛后部的第一排管束右侧，约占整个炉膛内宽的三分之二。第一排管束显露在隔烟墙外，吸收炉膛辐射热σ第二道隔烟墙与第一道隔烟墙垂直相交。第三道隔烟墙一般为铁板，与锅炉后墙相连。烟气由炉膛左侧进入对流区后，顺着三个烟道呈'Z'形流动，横向冲刷管束，最后经引风机由烟囱排出。

水循环有两分系统。一个是本体水循环系统，给水进入上锅筒后，由第三烟道的管束下降到下锅筒，将水中污垢沉积于下锅筒，水再由第一和第二烟道的管束上升到上锅筒，从而不断循环；另一个是水冷壁水循环系统，水由上锅筒两端的下降管流到炉前横集箱，经水冷壁管返回到上锅筒，产生的蒸汽进入蒸汽空间，分离出的水再参加循环。

这种锅炉的优点是：结构紧凑，制造容易；每排管束都弯成一定的弧度，富于弹性；有足够的炉膛容积，适于燃烧多样煤种。缺点是：清理水垢困难，对水质要求严格；老式锅炉多数是手工操作，劳动强度大；没有尾部受热面，烟气流程较短，排烟温度较高。

图2-12是SHL20-13型锅炉结构。

锅炉本体主要由上、下锅筒、对流管束和水冷壁管及集箱等受压元件组成；尾部有铸铁省煤器和管式空气预热器。上、下锅筒横置在同一垂直面上，上锅简直径较下锅筒稍大。两个锅筒之间有三组对流管束，前组管束只有一排管子，位于炉膛烟气出口附近；后两组管束中间有二道隔烟墙。烟气由炉膛后上方进入对流区，先向下纵向冲刷第一组管束，再向后转180º，呈Z形曲折向上冲刷第二、三组管束，然后从第三组管束的上部向下折入尾部受热面，最后经烟气出口进入除尘器，由引风机通过烟囱排至大气。

炉膛在锅炉的前部，四周布满水冷壁管。前、后墙水冷壁管的上端直接接入上锅筒，下端分别连在前、后集箱上。两 侧水冷壁管又分成前中后三组 , 前、中组的下端接入两侧的 防焦箱 , 上端接入两侧各两个单独的上集箱 , 并通过导汽管 与上锅筒连通 ; 后组的下端分别接入侧下集箱 ( 位于侧墙的 中下部 ), 上端也接人后上集箱 , 并通过导汽管与上锅筒连通。 所有的下集箱和防焦箱 , 均由 R 锅筒引出的下降管供水。 这种锅炉的设计煤种是无烟煤 , 因此在炉膛内采用了低 而长的后拱和较高的前拱 , 并使前、后拱在炉膛内形成一个 狭窄的喉部 , 促使空气和煤屑充分混合 , 以利燃烧。 图 2-13 是一种双锅筒横置式室燃水管锅炉 , 其型号为 SHS20-13 。图中示出了这种锅炉的结构。上、下锅筒横置在 同一垂直面上 , 上锅筒的直径较下锅筒稍大 , 全部重量通过 对流管束由下锅筒支撑 , 下锅筒用钢架支撑。锅炉前部是炉 膛 , 有两个煤粉燃烧器对称地布置在侧墙下部。炉膛四壁布满水冷壁管 , 由下锅筒接出的下降管供水 ,

构成独立的水循环系统 ; 水冷壁管在炉膛后墙上部烟气出口处排列较稀 , 形 成防渣排管 , 有利于防止结大块焦渣。集箱布置在炉墙外部 ,既安全可* , 又便于检查和清洗。

对流管束分成三组：第一组只有一排，紧靠防资排管 , 在 第二、三组中间设有主道隔烟墙。在对流管束下面设有落灰 斗 , 利用烟气转弯使飞版分离下来 , 减少锅炉原始排尘。在 锅炉尾部设有省煤器利擎气预热器。

烟气流通路线如下 i 高温烟气由炉膛中部上升 , 经过防 渣排管进入第一组对流矿管束 , 向下流动 , 再向后转弯 180 。 , 在 第二、三组对流管束的隔烟墙中曲折回转向上 , 对这两组管 束进行纵向和横向冲刷 , 然后从第三组管束的上部流经尾部 受热面后离开锅炉本体 , 进入除尘器 , 由引风机送入烟囱排 出。

这种锅炉的优点是，结构紧凑，金属消耗量低；弹性好，受热后能自由膨胀；水循环可靠，热效率较高。缺点是，炉顶为轻型炉墙，容易裂缝，当发生煤粉爆燃时，炉顶很可能 被毁掉 ; 辐射受热面多 , 对水质要求高 , 不但要除硬度 , 还 要除氧、除油 , 防积垢和腐蚀 ; 炉膛冷灰斗处容易结渣 , 对 流管束部分容易积灰 ; 对司炉人员的技术水平要求高。

2. 双锅筒纵置式水管锅炉

双锅筒纵置式水管锅炉 , 目前用的有较多种炉型。其中图 2-14 是目前应用较 为广泛的一种炉型。其 型号为 SZW( 双、纵、 往 ), 其工作压力一般为1.3MPa, 蒸发量为 2t/h 或 4t/h 。这种锅炉的结构 , 主 要由上锅筒 1 、下锅筒 3 、 水冷壁管 7 、对流管束 8和集箱等受压元件组成。 尾部装有铸铁省煤器 6 。 上锅筒较下锅筒直径大、 筒身长 , 两个锅筒平行纵 置在同一垂直面上。锅筒 之间用两组对流管束相连 接 , 在管束左前部和中后 部设有两道纵向烟气隔 墙。炉膛位于锅炉的左侧 , 并与对流烟道互相平行 , 从而构成了 D 形。

煤依靠自重由煤斗落到往复炉排上 , 进入炉膛燃烧。烟 气由炉膛后部右侧进入对流烟道 , 先由后向前冲刷第一组管 束 , 再向右转 180 。弯折入第二组管束 , 由前向后流动 , 从管 束末端直接进入尾部受热面 , 通过烟囱排至大气。水循环系 统有两条 : 一条是辐射受热面部分。炉膛内两侧各有一排水 冷壁管 , 其上端直接与上锅筒连通 , 下端通过下集箱由下锅 筒可*地供水 , 从而构成独立的水循环系统。另一条是对流 受热面部分。两组对流管束中 , 第一组管束 ( 上升管 ) 受高温烟气加热 , 水或汽水混合物密度小 , 向上流动 ; 第二组管 束吸收热量较少 , 水的温度低 , 密度大 , 向下流动 , 从而在 上、下锅筒之间构成了水循环系统。

这种锅炉的优点是 , 可以用改变上、下锅筒之间的距离，以及改变对流管束的排数、管距等方法 , 使烟气流速保持在 需要的范围内 ; 烟道隔墙顺着锅筒中心线设置 , 有利于清除 管束下部的积灰 ; 为了配合炉膛的深度 , 炉排比较长 , 有利于充分燃烧 , 减少 -k 灰含碳量。缺点是通常炉膛没有前后水 冷壁 , 不便于布置炉拱。

另一种形式的双纵水管锅炉蒸发量多为 6.5t/h 或 16 t/h, 有长上锅筒 ( 图 2-15) 和短上锅筒 ( 图 2-16) 两种 结构。

锅炉主体主要由上、下两个纵置的锅筒、对流管束、水冷壁管和集箱等受压元件组成 , 尾部有省煤器和空气预热器。 图 2-15 所示的下锅筒比上锅筒长度约短一半 , 位于锅炉整体 后半段的下部。上锅筒的前半段伸到炉膛顶部。两锅筒间由 弯水管相连 , 弯水管中被两堵横向隔烟墙隔成三个烟气通道。 炉膛的前、后、左、右四面都布置有水冷壁。水冷壁管的上 端与上锅筒胀接 , 下端与下集箱焊接 ; 下集箱后端伸至锅筒的底部 , 由供水下降管与下锅筒相连。图 2-16 所示的上锅筒 较短 , 仅比下锅筒长一些 , 是图 2-15 的改进炉型。它取消了前墙水冷壁 , 增加了两个侧上集箱 , 与炉膛两侧水冷壁管的 上端焊接 , 每个侧上集箱又有导汽管与上锅筒连通 ; 增加了 燃尽室两侧水冷壁管 ; 下锅筒的位置距操作地面 3m 高 , 提高 了整个炉体与炉膛的标高。

燃烧设备大多采用风力机械抛煤机加手摇活动炉排 , 也 有采用链条炉排或振动炉排的。燃烧时 , 烟气从炉膛右上侧 流人对流管束区 , 顺着两道挡烟墙呈水平 'Z' 形路线由前向 后弯曲回行 , 横向冲刷管束 , 再由炉墙左侧下方进入尾部受热面 , 最后经过除尘器 , 由引风机送入烟囱排到大气。水循 环系统有五六条 , 可概括为两大部分。一是对流受热面部分 : 给水进入上锅筒后 , 经后部的对流管束降至下锅筒 , 在下锅 筒沉积污垢后 , 由前部的对流管束上升至上锅筒 , 构成一条 水循环系统。二是辐射受热面部分 : 长上锅筒锅炉的前、后、 左、右四面水冷壁管 , 各自构成独立的水循

环系统共为四条 ; 短上锅筒锅炉 , 虽元前水冷壁管 , 但增加了燃尽室左右两侧水冷壁管 , 因此一共构成了五条独立的水循环系统。

这种锅炉的优点是 , 结构紧凑 , 外形尺寸较小 ; 烟气横向冲刷管束 , 传热效果较好。缺点是 , 由于采用抛煤机给煤 , 属于半悬浮燃烧 , 烟尘大 , 飞灰含碳量较高 ; 对水质要求高 , 给水必须经过软化处理 ; 特别是长上锅筒锅炉 , 如缺水或水 质不良 , 容易使锅筒变形、鼓包。

(三) 角管锅炉

近年来，我国工业锅炉行业引进了丹麦沃伦公司制造的角管式锅炉产品，这引起了国内水循环专家对这种锅炉的兴趣和极大的关注。

角管式锅炉是四角上布置有不受热的下降管且有自支撑作用，锅筒一般布置成单锅筒型的一种水管锅炉的名称。

1角管式锅炉的基本原理

角管式锅炉的基本原理是用一个管路系统作为锅炉的框架(或称为骨架)。这个框架同时作为下降管、下分配集箱和上集箱，并完成一定程度的汽水分离。一般情况下，该框架同时是整台锅炉的支撑框架，所有的锅炉负荷均由其承受。