臥式燃油（氣）蒸汽鍋爐

一、臥式燃油（氣）蒸汽鍋爐本體結(jié)構(gòu)概述

（一）  三回程結(jié)構(gòu)

W N S××－××－Q（Y）系列全自動(dòng)燃油燃?xì)庹羝仩t，均采用為鍋殼式三回程、全濕背結(jié)構(gòu)。燃料在爐膽內(nèi)微正壓燃燒，高溫?zé)煔庋貭t膽向后經(jīng)回燃室進(jìn)入*煙道管束，經(jīng)壓迫式前煙箱轉(zhuǎn)折180°進(jìn)入第二管束，經(jīng)過對(duì)流換熱后排入大氣。

我們利用中心對(duì)稱的三回程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)容量較大的三回程蒸汽鍋爐。這種鍋爐大的特點(diǎn)：所有的受壓元件與鍋筒中心對(duì)稱，鍋爐采用全濕背式結(jié)構(gòu)，以*的內(nèi)筒和偏心火箱的結(jié)構(gòu)，其有利于提供足夠的輻射受熱面。而對(duì)流受熱面有第二回程和三回程的管束構(gòu)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(zhuǎn)煙室構(gòu)成了前煙箱，此出煙煙溫已低于500℃。因此，前煙箱的結(jié)構(gòu)采用輕形結(jié)構(gòu)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(dòng)停止時(shí)冷凝水腐蝕鍋爐本體。這種鍋爐的設(shè)計(jì)主要考慮了鍋爐檢修和穩(wěn)定的原則。鍋爐回水進(jìn)口內(nèi)設(shè)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(chǎn)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(dòng).就熱對(duì)流而言，已達(dá)到較好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。蒸汽鍋爐也達(dá)到大的汽化空間，加之后部加上隔板導(dǎo)致循環(huán)水流經(jīng)回燃室的高溫表面，使之合理均勻傳熱.確?；厝际业墓馨灏踩\(yùn)行。

（二）  波形爐膽（根據(jù)用戶的選擇）

本系列鍋爐采用波形爐膽，既強(qiáng)化了煙氣的擾動(dòng)，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(yīng)力；既增強(qiáng)傳熱效果，又促進(jìn)為燃料在爐膛內(nèi)的燃燒。

（三）  煙管與管板的焊接工藝

采用先預(yù)脹再全焊，然后再脹接的*工藝，既防止了管間隙腐蝕，又增強(qiáng)了焊接強(qiáng)度。

（四）  對(duì)稱活動(dòng)鉸接前、后煙門

開啟方便，便于檢修，清理。

本系列鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，安裝運(yùn)輸方便。出廠前經(jīng)過熱態(tài)調(diào)試，不管在開機(jī)率還是在運(yùn)行中都能穩(wěn)定運(yùn)行。本系列鍋爐配有進(jìn)口補(bǔ)水泵和燃燒器，全自動(dòng)程序控制，自動(dòng)化程度高?？墒瑰仩t達(dá)到較好的燃燒效果。

二、保護(hù)系統(tǒng)

●水位保護(hù)

蒸汽鍋爐配有二臺(tái)水泵，運(yùn)行和備用。

鍋爐配套一至二只板式水位計(jì)，應(yīng)經(jīng)常相互比較，發(fā)現(xiàn)指示不一致的，須立即校正。水位計(jì)應(yīng)每班進(jìn)行沖洗，以確定其真實(shí)水位。同時(shí)還配有電極點(diǎn)水位平衡筒，可以準(zhǔn)確的采集水位信號(hào)以發(fā)出報(bào)警或進(jìn)行給水泵控制。

●壓力保護(hù)

a.蒸汽壓力保護(hù)

鍋爐壓力超過額定值時(shí)，需進(jìn)行連鎖保護(hù)：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(diào)節(jié)油量，從而降壓，確保鍋爐安全運(yùn)行。

燃油(氣)蒸汽鍋爐壓力保護(hù)與水位一樣，采用多重保護(hù):

① 壓力控制器

一般用二個(gè)壓力控制器，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào)的機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置，它的功能將壓力高、低不同的信號(hào)輸給電氣開關(guān)，對(duì)外線路進(jìn)行自動(dòng)控制或連鎖保護(hù)。

常用壓力控制器及電接點(diǎn)壓力表，能使蒸汽壓力超壓報(bào)警，達(dá)到極*切斷燃燒器；壓力控制器根據(jù)實(shí)際運(yùn)行壓力調(diào)節(jié)單火或雙火燃燒；對(duì)于大型燃燒器，可根據(jù)壓力大小調(diào)節(jié)燃油量的大小，始終保持壓力穩(wěn)定運(yùn)行。

② 安全閥

安全閥是鍋爐保護(hù)中的zui后一道防線，在鍋爐壓力超過極*，根據(jù)安全閥設(shè)計(jì)所配的整定壓力，排汽泄壓，確保鍋爐正常運(yùn)行。

●溫度保護(hù)

溫度保護(hù)是鍋爐安全運(yùn)行過程中的重要程序，對(duì)于蒸汽鍋爐溫度的調(diào)節(jié)及保護(hù)尤為重要；同時(shí)在熱水鍋爐超溫時(shí)達(dá)到調(diào)節(jié)保護(hù)作用。鍋爐常用的溫度保護(hù)裝置為雙金屬溫度控制器

●熄火保護(hù)

防止?fàn)t膛爆炸事件的發(fā)生，燃油（氣）鍋爐必須設(shè)置熄火保護(hù)裝置，功能是監(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)燃燒情況（包括點(diǎn)火，當(dāng)點(diǎn)火失敗或燃燒中途熄滅時(shí)，一般在5秒內(nèi)重新點(diǎn)火，1秒鐘內(nèi)運(yùn)行，關(guān)閉進(jìn)油（氣）電磁閥，并接通和發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，這時(shí)鼓風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，吹掃爐膛內(nèi)殘余的可燃?xì)怏w，經(jīng)過20～30秒鐘的吹掃后，自動(dòng)切斷鼓風(fēng)機(jī)及各種輔機(jī)電源，鍋爐停止運(yùn)行。）由火焰監(jiān)測(cè)器和控制裝置組成?；鹧姹O(jiān)測(cè)器的作用是將控制裝置發(fā)出火焰存在或中斷的信號(hào)。

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(zhuǎn)換元件，工作原理將光照輻射的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的強(qiáng)弱電流。并呈線性狀態(tài)輸出，有時(shí)感應(yīng)電流弱，要通過放大，才能對(duì)控制器產(chǎn)生作用。

●停電自鎖保護(hù)

在突發(fā)電源中斷情況下，鍋爐運(yùn)行立即停爐自鎖，若電流恢復(fù)通電，隨時(shí)啟動(dòng)，必須復(fù)位解除自鎖，才能重新點(diǎn)火啟動(dòng)。

三、鍋爐的自動(dòng)控制系統(tǒng)

（一）給水自動(dòng)控制

鍋爐的水位正常運(yùn)行是主要指標(biāo)之一。給水自動(dòng)系統(tǒng)的給水流量應(yīng)適應(yīng)鍋爐的蒸發(fā)量，保持鍋爐水位在允許范圍達(dá)到平衡。根據(jù)鍋爐容量的大小及用戶要求。配置兩位式給水自動(dòng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便.是小型燃油（氣）鍋爐常采用的自動(dòng)給水方式，系統(tǒng)圖所示如下：

調(diào)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(nèi)，兩位式自動(dòng)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(diào)節(jié)流量次數(shù)進(jìn)水規(guī)律，避免因量大進(jìn)水所至蒸汽鍋爐壓力較大波動(dòng)。

b． 連續(xù)給水自動(dòng)控制系統(tǒng)

鍋爐蒸發(fā)量的提高，采用除氧器等設(shè)備后，保證蒸汽品質(zhì)和除氧器的正常工作，要求連續(xù)給水自動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)閥三部分組成的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。工作原理是：浮球位移→電感信號(hào)→電量信號(hào)→控制器產(chǎn)生開、停、關(guān)三位開關(guān)信號(hào)，操作自動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥開啟，以保持給滿足水量負(fù)荷需求，使鍋爐水位保持在10～15mm范圍內(nèi)，而水泵可連續(xù)不斷工作。

（二）燃燒調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制

到二段燃燒。這樣循環(huán)來完成燃燒調(diào)節(jié)負(fù)荷運(yùn)行。a、位式燃燒調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)方式是根據(jù)蒸汽壓力實(shí)行分段調(diào)節(jié)，分為兩段燃燒控制和三段燃燒控制。當(dāng)鍋爐點(diǎn)火運(yùn)行初始或鍋爐蒸汽壓力達(dá)到運(yùn)行壓力值，立即停爐；恢復(fù)到下限工作值，先點(diǎn)燃一個(gè)噴嘴，一段燃燒，負(fù)荷設(shè)計(jì)為30%燃燒量。冷爐運(yùn)行時(shí)，一段火燃燒，鍋爐啟動(dòng)后則可切入到二段燃燒。當(dāng)鍋爐燃燒達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行、而汽壓不斷上升，額定上限工作壓力值為90～95%時(shí)，自動(dòng)切換到一段燃燒。壓力繼續(xù)上升達(dá)到上限工作壓力時(shí)自動(dòng)停爐。燃燒負(fù)荷跟不上用汽負(fù)荷，壓力下降，達(dá)到二段燃燒切換壓力值時(shí)、切換

鍋爐運(yùn)行達(dá)到上限工作壓力值時(shí)停爐，經(jīng)過一段時(shí)間壓力下降，恢復(fù)壓力值時(shí)。又自動(dòng)進(jìn)入一段燃燒，恢復(fù)自動(dòng)性能調(diào)節(jié)。三段燃燒調(diào)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(yùn)行。其調(diào)節(jié)系統(tǒng)如下圖：

上述二段或三段燃燒運(yùn)行原理的實(shí)現(xiàn)，主要靠壓力控制器、風(fēng)門調(diào)節(jié)器及燃油電磁閥等基本元件來完成。關(guān)鍵是風(fēng)門調(diào)節(jié)器，作用是：

①自動(dòng)分配分段燃燒的風(fēng)量；

②開啟分段燃燒打開電磁閥，供聯(lián)鎖保護(hù)，保證風(fēng)門的開啟度始終與燃油噴入量同步，而風(fēng)門與噴油量配比，鍋爐投入初始運(yùn)行時(shí)，根據(jù)煙氣成份進(jìn)行調(diào)節(jié)，初定后，*運(yùn)行不作改變。二段燃燒適應(yīng)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、臥式燃油（氣）蒸汽鍋爐的安裝示意圖