快装锅炉

小锅炉选择

锅炉及其分类

锅炉也称蒸汽发生器，是利用燃料或工业生产中余热的热能，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。锅炉用途广泛，型式众多一般可按下列方法分类：

一、按用途分类

电站锅炉：大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，热效率高，出口工质为过热蒸汽。

工业锅炉：用于工业生产和采暖，大多为低压、低温、小容量锅炉，火床燃烧居多，热效率较低；出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。

船用锅炉：用作船舶动力，一般采用低、中参数，大多燃油。锅炉体积小，重量轻。机车锅炉：用作机车动力，一般为小容量、低参数，火床燃烧，以燃煤为主，锅炉结构紧凑，现已少用。

注汽锅炉：用于油田对稠油的注汽热采，出口工质一般为高压湿蒸汽。

二、按结构分类

火管锅炉：烟气在火管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，热效率较低，但结构简单，水质要求低，运行维修方便。

水管锅炉：汽水在管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，也可制成大容量、高参数锅炉。电站锅炉均为水管锅炉，热效率较高，但对水质和运行水平的要求也较高。

三、按循环方式分类

自然循环锅筒锅炉：具有锅筒，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环，只能在临界压力以下应用。

多次强制循环锅筒锅炉：也称辅助循环锅筒锅炉。具有锅筒和循环泵，利用循环回路中的工质密度差和循环泵压力建立工质循环。只能在临界压力以下应用。

低倍率循环锅炉：具有汽水分离器和循环泵，主要用循环泵建立工质循环，可应用于亚临界压力和超临界压力，循环倍率低，一般为1.25~2.0。

直流锅炉：无锅筒，给水用水泵压力，一次通过受热面产生蒸汽，适用于高压和超临界压力锅炉。

复合循环锅炉：具有再循环泵。锅炉负荷低时按再循环方式运行，负荷高时按直流方式运行，可应用于亚临界压力和超临界压力。

四、按锅炉出口工质压力分类

低压锅炉一般压力小于 1.275MPa (13kgf/cm 2 )

中压锅炉一般压力为 3.825MPa (39kgf/cm 2 )

高压锅炉一般压力为9.8MPa (100kgf/cm2 )

超高压锅炉一般压力为13.73MPa (140kgf/cm2 )

亚临界压力锅炉一般压力为16.67MPa (170kgf/cm2 )

超临界压力锅炉压力大于22.13MPa (225.65kgf/cm2 )

五、按燃烧方式分类

火床燃烧锅炉：主要用于工业锅炉，其中包括固定炉排炉、倒转炉排抛煤机炉、振动炉排炉；下饲式炉排炉和往复推饲炉排炉等。燃料主要在炉排上燃烧。

火室燃烧锅炉：主要用于电站锅炉，燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉。火室燃烧时，燃料主要在炉膛空间悬浮燃烧。

旋风（沸腾）炉：送入炉排的空气流速较高，使大粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧，小粒燃煤随空气上升并燃烧。用于燃用劣质燃料。多为工业锅炉，大型循环沸腾燃烧锅炉可用作电站锅炉。六、按所用燃料或能源分类

固体燃料锅炉：燃用煤等固体燃料。

液体燃料锅炉：燃用重油等液体燃料。

气体燃料锅炉：燃用天然气等气体燃料。

余热锅炉：利用冶金、石油化工等工业的余热作热源。

原子能锅炉：利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发生器。

废料锅炉：利用垃圾、树皮、废液等作为废料的锅炉。

其他能源锅炉：利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器或热水器。

七、按排渣方式分类

固态排渣锅炉：燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排出，是燃煤锅炉的主要排渣方式。

液态排渣锅炉：燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流出，在裂化箱的冷却水中裂化成小颗粒后排入水沟。

八、按炉膛烟气压力分类

负压锅炉：炉膛压力保持负压，有送、引风机，是燃煤锅炉主要型式。

微正压锅炉：炉膛压力大于为2~5 kPa ，不需引风机，宜于低氧燃烧。

增压锅炉：炉膛压力大于0.3 MPa ，用于蒸汽——燃气联合循环。

九、按锅筒布置分类

锅炉锅筒数一般为一个或两个，锅筒可纵置或横置。

现代锅筒型电站锅炉都采用单锅筒型式，工业锅炉采用单锅筒或双锅筒型式。

十、按锅炉出厂型式分类

可分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉、小型锅炉可采用快装型式，电站锅炉一般为组装或散装。

快装锅炉：所谓快装锅炉也称整装锅炉，锅炉在制造厂全部装好，整机运往运行部门，保证锅炉的制造安装质量。

最大容量：燃煤锅炉以4~6吨为限。

链条炉排：

优点：

锅炉效率可达70%~80%；

运行稳定，容易掌握；

运行得好时，基本不冒黑烟，对消烟除尘设备要求不高。

这种机械化燃烧方式适合于我国产烟煤的大部分地区。

缺点：

不适用于单烧无烟煤，也不适于结焦性强的煤和发热量较低的劣质煤。

炉排制造复杂，检修较困难(特别是链带式炉排)

比起其他机械化层燃方式炉排的金属耗量大。

沸腾炉

沸腾燃烧锅炉，是把煤破碎到一定大小的颗粒，空气通过布风板，把厚度约为500mm的料层吹起，在炉膛的一定高度内，上下翻腾，

破碎好的煤粒子送到上下翻腾的高温沸腾层中燃烧。层内温度一般为850~1050 ℃。新送入的燃煤进入数量比本身大几十倍的沸腾层种，很快被加热到着火温度而着火燃烧。

沸腾炉，沸腾焙烧以流态化技术为基础。固体颗粒在气流的作用下，构成流态化床层似沸腾状态，被称作流态化床或沸腾床。这样矿石可在沸腾状态下进行加热还原，有利于提高焙烧矿质量。焙烧炉由主炉和副炉组成。主、副炉中间设有隔板，上部连通，炉膛为方形断面，主炉下部还原带为圆形筒体，底部设有气体分布板。副炉内有10层档料板。炉体为砌砖结构，金属外壳。主、副炉在不同高度上，设有三排煤气烧嘴，供燃烧用。此外，还有测温和测压装置。沸腾锅炉的工作原理是将破碎到一定粒度的煤末，用风吹起，在炉膛的一定

高度上成沸腾状燃烧。煤在沸腾炉中的燃烧，既不是在炉排上进行的，也不是像煤粉炉那样悬浮在空间燃烧，而是在沸腾炉料床上进行的。沸腾炉的突出优点是，对煤种适应性广，可燃烧烟煤、无烟煤、褐煤和煤矸石。它的另一个好处在于使燃料燃烧充分，从而提高燃料的利用率。沸腾料层的平均温度一般在850一1050℃，料层很厚，相当于一个大蓄热池，其中燃料仅占5％左右，新加入的煤粒进入料层沸腾炉

后就和温度高几十倍的灼热颗粒混合，因此能很快燃烧，故可应用煤矸石代替。生产实践表明，利用含灰分高达70％、发热量仅7．54MJ ／kg的煤矸石，锅炉运行正常．40％一50％的热可直接从床层接收

各种燃烧炉的优缺点比较

一、手烧炉

手烧炉是工业锅炉最简单的燃烧设备，加煤，拔火、除渣等操作都由人力手工完成，故称手烧炉。由于手烧炉的炉膛深度和宽度要受到人力操作的限制而不能太大，所以锅炉容量一般在lt\h以下

一、手烧炉

优点：

1、设备简单，操作技术要求低；

2、燃煤无需特地破碎加工，其着火条件较好；

3、炉内储存了大量燃料，蓄热条件良好，燃烧稳定，因此，可以燃用各种煤种；

4、锅炉房布置简单，运行耗电少。

缺点：

1、燃料与空气混和较差，燃烧速度慢，效率不高；

2、司炉劳动强度大，燃烧过程有周期性，燃料的挥发分愈多，周期性产生的后果愈严重，因此，手烧炉燃用高挥发分的烟煤是不合理的。为了克服周期性燃烧特点，在运行操作上应增多加煤次数，每次加煤量少的办法，即“少、勤、匀、快”的操作方法。

二、链条炉

链条炉是机械化程度较高的一种层燃炉。因其炉排类似于链条式

履带而得名。是工业锅炉中使用较广泛的一种炉型，在10-65t/h中等容量，甚至1-2t/h的小容量锅炉中都有采用。

优点：

1、链条炉是一种前饲式炉子，煤的燃烧过程是在移动中完成的，它的燃烧工况稳定，热效率较高。

2、运行操作方便，劳动强度低。

3、烟尘排放浓度较低。

缺点：

1、它属于单面着火方式，运行时燃料无自身扰动，沿炉排长度方向燃料层有明显的分区。

2、由于着火条件不好，拨火又必须人工操作，因此它不适于烧水分很大、灰分又多、结焦性强的煤。

3、金属耗量相对大。

4、为使燃料中的可燃物和飞灰可燃物燃尽，也可以采用“二次风”。

三、抛煤机炉

（机械风动）

抛煤机的分类：机械的、风力的以及机械与风力联合

机械抛煤机用旋转的叶片或摆动的刮板来抛散燃料，风力抛煤机用气流来吹播燃料，而机械风动抛煤机则兼用以上两种抛煤方式。抛煤机炉（机械风动）

优点：

1、燃料适应性较好。对水分较多，粘结性强、灰分熔点较低和着火较困难的燃料都适用。但对燃料的颗粒度有一定的要求，燃用低挥发

分煤时飞灰中的机械不完全燃烧损失较大。

2、抛煤机炉子燃烧过程猛烈，调节灵活，适应负荷变动的能力很强。

3、抛煤机炉子投资少，金属耗量也不多。

缺点：

1、初始排尘浓度高，冒黑烟。

2、煤粒不够均匀，细粒煤堆在炉排前部，粗粒煤则落在炉排后部，总的机械不完全燃烧损失就较高。

3、每班要清炉2-3次，清炉时燃烧过程会受到影响。

4、清炉操作繁重。

四、沸腾炉（流化床炉）

流化床炉——燃料在炉膛中完全被空气流所“流化”形成一种类似于液体沸腾状态燃烧的炉子，又名沸腾炉。是目前能脱硫、脱氮和燃用几乎所有固体燃料的一种高效、清洁燃烧设备

优点：

1、燃烧效率高、传热效果好；

2、结构简单、钢耗量低。

3、燃料适应性广，能燃用包括煤矸石、石煤、油页岩等劣质煤在内的所有固体燃烧。

4、具有氮氧化物NO2排放少，采用石灰石低成本炉骨脱硫，灰渣便于综合利用等优点。

缺点：

1、沸腾床中细颗粒燃料容易被烟气带出，所以未燃尽损失大，燃烧效率比室燃炉低，若采用循环流化床锅炉可解决此问题。

2、烟气中飞灰较多，锅炉受热面容易发生磨损。

3、鼓风所需的送风机风压高，故耗电量相对大。

4、沸腾床内给煤和布置埋管难以均匀。

5、烧高灰分劣质煤时，为了不使大量飞灰污染环境，必须配备高效

率大容量的除灰装置。

由于以上原因，发展大容量的沸腾炉锅炉采用循环硫化床。

五、煤粉炉

煤粉炉是把煤先磨成煤粉，然后用空气将煤粉喷入炉内呈悬浮状燃烧的炉子。煤被磨成煤粉后，与空气的接触面大为增加，这不仅改善了着火条件，也强化了燃烧，使煤粉炉的煤种适应范围较广，而且燃烧也较完全，锅炉热效率高达90%以上。

五、煤粉炉

优点：

1、它没有炉排，燃料是随空气流入炉内，燃料燃烧的各个阶段都是在悬浮状态下进行和完成的，其容量的提高不再受炉排的构造和布置的限制。

2、燃料的燃烧反应面积很大，与空气混合良好，可以采用较小的过量空气系数，燃烧速度和效率比层燃炉高。

3、由于燃料在室燃炉停留时间一般都很短促，为保证燃烧充分完全，因而炉膛体积大。

4、燃料适应性广，可以燃用固体、液体和气体燃料。

5、燃烧调节和运行、管理易于实现机械化和自动化。

缺点：

1、在供热锅炉中，由于它需要配置磨煤设备，电耗大。

2、系统也较复杂，且不能低负荷运行和压火。

3、飞灰多，易污染环境等原因，应用受到限制。

饱和蒸汽与过热蒸汽

过热蒸汽的定义

在饱和状态下的液体称为饱和液体，其对应的蒸汽是饱和蒸汽，但最初只是湿饱和蒸汽，待蒸汽中的水分完全蒸发后才是干饱和蒸汽。蒸汽从不饱和到湿饱和再到干饱和的过程温度是不增加的，干饱和之后继续加热则温度会上升，成为过热蒸汽

过热蒸汽的应用

过热蒸汽有其本身的应用领域，如用在发电机组的透平，通过喷嘴至电机，推动电机转动。但是过热蒸汽很少用于工业制程的热量传递过程，这是因为过热蒸汽在冷凝释放蒸发焓之前必须先冷却到饱和温度，很显然，与饱和蒸汽的蒸发焓相比，过热蒸汽冷却到饱和温度释放的热量是很小的，从而会降低工艺制程设备的性能。

过热蒸汽是对应于当时压力下的饱和温度而言的，同样压力下的蒸汽，在饱和点的温度就是饱和温度。高于饱和的温度的蒸汽就是当时压力的过热蒸汽。可以高1℃，也可以10℃100℃等。它们的压力是一样的，但它们过热度不同也就是温度不同时的焓值、熵值、密度等性质不一样。