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锅炉课题摘要

 经典文集 2022-07-01 发布于天津

名词解释:

1.火管锅炉:火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过,对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热。

2.水管锅炉:水管锅炉就是水、汽或汽水混合物在管内流动,而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。

3.锅炉本体:炉膛、水冷壁、过热器、省煤器、再热器、空气预热器以及钢架炉壁等。

           水冷壁:吸收炉膛辐射热,在管内产生蒸汽或热水,并降低炉墙温度,保护炉墙。

           过热器:饱和蒸汽加热到过热蒸汽。

           再热器:将透平中低温蒸汽加热,以提高做功能力。

           省煤器:把低温给水加热成温度较高的水,并降低排烟温度,提高锅炉效率,

           空气预热器:预热空气,利用低温烟气加热进入锅炉的空气,提高其温度。

           炉墙:减少锅炉散热损失,起保护作用。

4. 锅炉的功率:也就是锅炉每小时产生的热量。热水锅炉功率用MW(1MW=1000kW)或万大卡/小时(万kcal/h)表示; 蒸汽锅炉的功率又称蒸发量,就是每小时把水变成蒸汽的量:吨/小时(T/h)。
1吨/时(t/h)≈60万大卡/时≈0.7兆瓦(MW) ≈720K千瓦(KW)

特种设备安全法》所定义的锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数,并通过对外输出介质的形式提供热能的设备,其范围规定为设计正常水位容积大于或者等于30L,且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa表压的承压蒸汽锅炉;出口水压大于或者等于0.1MPa(表压),且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉;额定功率大于或者等于0.1MW的有机热载体锅炉。

1.锅炉介绍

 

工业锅炉用燃料分为三类:

  固体燃料—烟煤,无烟煤,褐煤,泥煤,油页岩,木屑,甘蔗渣,稻糠等;

  液体燃料—重油,渣油,柴油,等;

  气体燃料—天然气,人工燃气,液化石油气等。

燃料主要成分

固液体燃料:C+H+O+N+S+A(其余)+M(金属元素)=100%

气体燃料:H2+O2+CH4+CO+CO2+......=100%

蒸汽锅炉选取:

一般蒸汽锅炉选型根据用户的用蒸汽量和蒸汽压力或蒸汽温度,直接选取。

热水锅炉选取

热水锅炉用于采暖可根据取暖面积按经验公式计算,0.7MW(1吨)热水锅炉可供采暖面积为6000平米左右,用总的采暖面积/6000,即可得出选取锅炉的大小吨位。例如:总采暖面积为12000平米,即可选择1.4MW(2吨)锅炉。

锅炉的热负荷=水重量*温度变化,及Q=m * △T

Q—锅炉的热负荷,单位大卡或者千卡(Kcal);m—热水重量,单位kg;    △T—进水口出水口温度差,单位°C

例1:某洗浴中心,一共40个淋浴,6个水龙头,两个浴池,四个卫生间,水的消耗量可按300L/h(一般洗浴中心水的消耗量按200-300L/h),该锅炉属于消耗水,进水口出水口温度差取50°C,则锅炉的热负荷为600000大卡(40*300*50),即为0.7MW的热水锅炉。

   例2:如果0.7MW的热水锅炉用来供应热水,那么能保证每小时多少方水?

1升水加热1度用1大卡热量 ,60万除以水的温差就是水量

如:10度的水要加热到70度,600000/(70-10)=10000升,即10吨

热风炉:

烘干室计算热功率经验公式:

当炉温为180℃场合     烘干室容积×3×860=Q180(Kcal / h)

                   烘干室容积( L × W × H )

例如:烘干室宽2.5米,高3米,长30米。热功率Q=2.5*3*30*3*860=580500,选用60万大卡热风锅炉

当炉温为140℃场合     烘干室容积×2.2×860=Q140(Kcal / h)

例如:烘干室宽2.5米,高3米,长30米。热功率Q=2.5*3*30*2.2*860=425700,选用45万大卡热风锅炉

常压热水锅炉排烟口直径:

 

   

具体举例说明

1    WNS2-1.25-Y(Q)

   名称:卧式内燃燃油燃气蒸汽锅炉         额定蒸发量:2T/h

      额定蒸汽压力:1.25MPa                 燃烧方式:室燃

2    WNS1.4-1.0/95/70-Y(Q)

   名称:卧式内燃燃油燃气热水锅炉         额定热功率:1.4MW

      额定出水压力:1.0MPa                  额定出/回水温度:95/70°C

      燃烧方式:室燃

3    CWNS1.4-85/60-Y(Q)

   名称:卧式内燃常压燃油燃气热水锅炉     额定热功率:1.4MW

     额定出水压力:常压                    额定出/回水温度:85/60°C

     燃烧方式:室燃

4DZL2-1.25-AII

名称:单锅筒纵置式链条炉排蒸汽锅炉          额定蒸发量:2T/h

     额定蒸汽压力:1.25MPa                 燃烧方式:链条炉排

     燃料:II类烟煤

注:常压:指锅炉顶部表压为零,在一个大气压力下。

3.1按介质分

  蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉

3.2按用途分

  生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉

3.3按燃料分

  燃煤锅炉、燃油锅炉、

电加热锅炉、生物质锅炉(生物质燃料多为茎状农作物经过加工产生的块装环保新能源)

3.4按压力分

  常压锅炉、承压锅炉(低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉)

  常压锅炉(无压锅炉,就是在一个正常大气压下工作的锅炉)

  低压锅炉(压力小于等于2.5MPa),中压锅炉(压力小于等于3.9MPa),高压锅炉(压力小于等于10.0MPa)

3.5按烟气在锅炉流动的状况分

  水管锅炉、锅壳锅炉(火管锅炉)、水火管组合式锅炉                      锅炉种类……等等

4.图例

     

生物质锅炉研究

    生物质颗粒的直径一般为6~10毫米,长度为其直径的4~5倍,破碎率小于1.5%~2.0%,干基含水量小于15%,灰分含量小于2%。其颗粒密度为1.2t/m3,堆积密度为0.6t/m3。燃烧挥发分高,达到60%~70%,固定碳含量低,只有15%左右,所以燃烧时要提供充足的二次风供应燃烧。

它具有以下优势:

1)生物质燃料发热量大,发热量3900~4800大卡/kg左右。

2)生物质燃料纯度高,其含炭量75—85%,灰份3—6%,含水量1—3%

3)绝对不含煤矸石,石头等不发热反而耗热的杂质,将直接为企业降低成本。

4)由于生物质燃料几乎不含硫磷,燃烧时不产生二氧化硫五氧化二磷,因而不会导致酸雨产生,不污染大气,不污染环境。

5)生物质燃料燃烧后灰碴极少,极大地减少堆放煤碴的场地,降低出碴费用。

6)生物质燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,可回收创利。

真空热水锅炉研究

原理:真空锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境,在机体内填充热媒水。通过燃烧或其它方式加热热媒水,热媒水被加热产生蒸汽,蒸汽通过冷凝换热加热换热器管子里的水,实现热水的供应。

   

布袋除尘器

   常温袋过滤风速控制在1.2m/min;高温袋过滤风速控制在1.0m/min为宜。使用压力范围0.4Mpa~0.6Mpa
   布袋除尘器的过滤面积:2.5米ø133布袋过滤面积1m2,2米ø133布袋0.8m2,,1.5米ø133布袋0.6m2。

   除尘器风量的确定主要依据理论计算与长期使用的经验数据,在选定除尘器规格时,一般是考虑最大工况风量再取1.1~1.2储备系数

   1吨燃煤锅炉的风量为2500Nm3左右,加储备系数为3000 Nm3。

   处理风量÷过滤风速=过滤面积

   例如:1吨燃煤锅炉配备的布袋除尘器,过滤面积=3000/60/150 m2,选取642ø133布袋的除尘器。(50/0.8=62.5)

1P84针刺毡
工作温度:≤260℃,瞬间温度:280℃,耐酸性:优,耐碱性:中
适用于燃煤锅炉、液床锅炉、垃圾焚烧、沥青厂、水泥厂、废弃物焚化炉等
2
、氟美斯
工作温度:≤280℃,瞬间温度:300℃,耐酸性:良,耐碱性:良
适用于冶炼、铁合金、化工、水泥、电石、垃圾焚烧、电力、沥青搅拌等
3
、美塔斯
工作温度:≤204℃,瞬间温度:250℃,耐酸性:中,耐碱性:中
适用于沥青、水泥、有色金属、石灰、粉尘、冶金、塑胶、炭黑、焦炭、烟草等行业
4
、玻纤针刺毡
工作温度:≤280℃,瞬间温度:300℃,耐酸性:优,耐碱性:优
适用于钢铁、冶金、炭黑、发电、水泥、化工等高温烟气行业
5PPS针刺毡
工作温度:≤190℃,瞬间温度:232℃,耐酸性:优,耐碱性:优
适用于过滤燃煤锅炉、垃圾焚烧炉、电厂粉煤灰的集尘处理等
6、PTFE针刺毡(PF聚四氟乙烯)
工作温度:≤260℃,瞬间温度:280℃,耐酸性:优,耐碱性:良
适用于化工、垃圾焚烧、耐高温液体过滤等复杂工况
   该布袋具有不粘性、耐热性(240℃~260℃之间可连续使用)、滑动性(较低的摩擦系数)、抗湿性(表面不沾水和油质)、耐磨损性、耐腐蚀性优良。价格昂贵。

   布袋材质的选择:20摄氏度以下,一般选择涤纶、丙纶滤料,120-200摄氏度,一般选择PPS滤料,200摄氏度以上,选择芳纶、芳砜纶、P84、PTFE、玻璃纤维等材料的滤料。

   如果是燃煤锅炉就要考虑硫的问题,可以选择的滤料是PPS或者PTFE,有条件的话当然选择纯PTFE滤料,理化性能和耐温都极佳。PPS的问题是不能有结露现象,因为PPS不耐氧化,一旦SO2遇水就有可能变为氧化剂SO3。另外也可以选择P84(聚亚酰胺),它的耐酸性和耐氧化性指标为

   氟美斯针刺过滤毡:其优点在于耐高温,耐酸碱腐蚀,耐磨,抗折等特点。且具有易清灰,拒水防油等特点。可承担高风量,高浓度粉尘捕集。它克服了其他化学纤维伸长率大,耐温低等特点,且价格便宜于其他耐高温滤料。适合温度80-230℃
     袋式除尘器缺点是: (1)不适于在高温状态下运行工作,当烟气中粉尘含水分重要超过25%以上时,粉尘易粘袋堵袋,造成布袋清灰困难、阻力升高,过早失效损坏; (2)与电除尘相比阻力损失稍大,一般为1000~2000Pa; (3)当燃烧高硫烟或烟气未经脱硫等装置处理,烟气中硫氧化物、氮氧化合物浓度很高时,除FE滤料外,其他化纤合成纤维滤料均会被腐蚀损坏,布袋寿命缩短; (4)不能在“结露”状态下工作。
   布袋的选取除温度因素外,还要考虑烟气的酸碱性,研磨性,是否容易结露,烟气过滤风速,处理风量,氮氧化物和硫氧化物的含量等其他指标,综合选择合适的过滤材料。

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