上海钦正机电设备有限公司
卧式蒸汽锅炉特性描述
一、卧式燃油(气)蒸汽锅炉本体结构概述
(一)  三回程结构
W N S××-××-Q(Y)系列全自动燃油燃气蒸汽锅炉,均采用为锅壳式三回程、全湿背结构。燃料在炉胆内微正压燃烧,高温烟气沿炉胆向后经回燃室进入第一烟道管束,经压迫式前烟箱转折180°进入第二管束,经过对流换热后排入大气。
我们利用中心对称的三回程结构的设计思想,设计容量较大的三回程蒸汽锅炉。这种锅炉最大的特点:所有的受压元件与锅筒中心对称,锅炉采用全湿背式结构,以极大的内筒和偏心火箱的结构,其有利于提供足够的辐射受热面。而对流受热面有第二回程和三回程的管束构成。回燃室前管板采用与炉胆连接,回燃室后管板采用椭球形封头和管板。第二回程和第三回程转烟室构成了前烟箱,此出烟烟温已低于500℃。因此,前烟箱的结构采用轻形结构的耐火保温材料。后烟箱烟气出口布置在沿筒体纵轴的方向,不仅可以缩短炉体长度;又可以避免烟囱放在垂直于筒体纵轴线的方向上,在锅炉启动停止时冷凝水腐蚀锅炉本体。这种锅炉的设计主要考虑了锅炉检修和稳定的原则。锅炉回水进口内设置的混水装置,回水先冲刷烟管管束,再接触炉胆,提高了回水接触炉胆的水温。避免了局部产生过冷沸腾的现象。炉水在燃烧烟气高温部分的下层,低温在上部流动.就热对流而言,已达到最佳的结构设计。蒸汽锅炉也达到最大的汽化空间,加之后部加上隔板导致循环水流经回燃室的高温表面,使之合理均匀传热.确保回燃室的管板安全运行。
 
(二)  波形炉胆(根据用户的选择)
本系列锅炉采用波形炉胆,既强化了烟气的扰动,又增大了辐射传热面积;既增加了炉胆的刚度,又有效的减弱了炉胆的膨胀应力;既增强传热效果,又促进为燃料在炉膛内的燃烧。
 
(三)  烟管与管板的焊接工艺
采用先预胀再全焊,然后再胀接的先进工艺,既防止了管间隙腐蚀,又增强了焊接强度。
(四)  对称活动铰接前、后烟门
开启方便,便于检修,清理。
本系列锅炉结构紧凑,安装运输方便。出厂前经过热态调试,不管在开机率还是在运行中都能稳定运行。本系列锅炉配有进口补水泵和燃烧器,全自动程序控制,自动化程度高。可使锅炉达到最佳的燃烧效果。
 
二、保护系统
●水位保护
蒸汽锅炉配有二台水泵,运行和备用。
锅炉配套一至二只板式水位计,应经常相互比较,发现指示不一致的,须立即校正。水位计应每班进行冲洗,以确定其真实水位。同时还配有电极点水位平衡筒,可以准确的采集水位信号以发出报警或进行给水泵控制。
●压力保护
a.蒸汽压力保护
锅炉压力超过额定值时,需进行连锁保护:方法是停炉,燃烧系统停止工作;也可改变火嘴,单段或双段燃烧,亦可调节油量,从而降压,确保锅炉安全运行。
燃油(气)蒸汽锅炉压力保护与水位一样,采用多重保护:
① 压力控制器
一般用二个压力控制器,将压力信号转化为电气信号的机电转换装置,它的功能将压力高、低不同的信号输给电气开关,对外线路进行自动控制或连锁保护。
常用压力控制器及电接点压力表,能使蒸汽压力超压报警,达到极限时切断燃烧器;压力控制器根据实际运行压力调节单火或双火燃烧;对于大型燃烧器,可根据压力大小调节燃油量的大小,始终保持压力稳定运行。
② 安全阀
安全阀是锅炉保护中的最后一道防线,在锅炉压力超过极限时,根据安全阀设计所配的整定压力,排汽泄压,确保锅炉正常运行。
●温度保护
温度保护是锅炉安全运行过程中的重要程序,对于蒸汽锅炉温度的调节及保护尤为重要;同时在热水锅炉超温时达到调节保护作用。锅炉常用的温度保护装置为双金属温度控制器
●熄火保护
防止炉膛爆炸事件的发生,燃油(气)锅炉必须设置熄火保护装置,功能是监测炉膛内燃烧情况(包括点火,当点火失败或燃烧中途熄灭时,一般在5秒内重新点火,1秒钟内运行,关闭进油(气)电磁阀,并接通和发出声光报警信号,这时鼓风机继续运转,吹扫炉膛内残余的可燃气体,经过20~30秒钟的吹扫后,自动切断鼓风机及各种辅机电源,锅炉停止运行。)由火焰监测器和控制装置组成。火焰监测器的作用是将控制装置发出火焰存在或中断的信号。
主要使用的是光电倍增管、光敏电阻和光电池,它们都有紫外型或红外型,一种光电转换元件,工作原理将光照辐射的强弱转变成相应的强弱电流。并呈线性状态输出,有时感应电流弱,要通过放大,才能对控制器产生作用。
●停电自锁保护
在突发电源中断情况下,锅炉运行立即停炉自锁,若电流恢复通电,随时启动,必须复位解除自锁,才能重新点火启动。
三、锅炉的自动控制系统
(一)给水自动控制
锅炉的水位正常运行是主要指标之一。给水自动系统的给水流量应适应锅炉的蒸发量,保持锅炉水位在允许范围达到平衡。根据锅炉容量的大小及用户要求。配置两位式给水自动系统或连续给水系统。
a.两位式给水系统
系统装置结构简单、运行可靠、维护方便.是小型燃油(气)锅炉常采用的自动给水方式,系统图所示如下:
 
调节锅炉系统流量水位(H2O)。用开、停水泵改变给水量,使水位始终保持在额定范围内,两位式自动给水,锅炉水位变化成正弦曲线。通常开、停泵,水位线上下范围不超过+30㎜,为了调节流量次数进水规律,避免因量大进水所至蒸汽锅炉压力较大波动。
b. 连续给水自动控制系统
锅炉蒸发量的提高,采用除氧器等设备后,保证蒸汽品质和除氧器的正常工作,要求连续给水自动控制系统采用电感式传感器。它由浮球式传感器、控制器、电动调节阀三部分组成的调节系统。工作原理是:浮球位移→电感信号→电量信号→控制器产生开、停、关三位开关信号,操作自动给水调节阀开启,以保持给满足水量负荷需求,使锅炉水位保持在10~15mm范围内,而水泵可连续不断工作。
其原理如下图:
 
(二)燃烧调节的自动控制
到二段燃烧。这样循环来完成燃烧调节负荷运行。a、位式燃烧调节
调节方式是根据蒸汽压力实行分段调节,分为两段燃烧控制和三段燃烧控制。当锅炉点火运行初始或锅炉蒸汽压力达到运行压力值,立即停炉;恢复到下限工作值,先点燃一个喷嘴,一段燃烧,负荷设计为30%燃烧量。冷炉运行时,一段火燃烧,锅炉启动后则可切入到二段燃烧。当锅炉燃烧达到满负荷运行、而汽压不断上升,额定上限工作压力值为90~95%时,自动切换到一段燃烧。压力继续上升达到上限工作压力时自动停炉。燃烧负荷跟不上用汽负荷,压力下降,达到二段燃烧切换压力值时、切换
锅炉运行达到上限工作压力值时停炉,经过一段时间压力下降,恢复压力值时。又自动进入一段燃烧,恢复自动性能调节。三段燃烧调节方式依次为:一段→二段→三段→停炉→压力下降→一段→二段→三段循环运行。其调节系统如下图:
 
 
上述二段或三段燃烧运行原理的实现,主要靠压力控制器、风门调节器及燃油电磁阀等基本元件来完成。关键是风门调节器,作用是:
①自动分配分段燃烧的风量;
②开启分段燃烧打开电磁阀,供联锁保护,保证风门的开启度始终与燃油喷入量同步,而风门与喷油量配比,锅炉投入初始运行时,根据烟气成份进行调节,初定后,长期运行不作改变。二段燃烧适应在6t/h以下容量的锅炉,而10t/h以上锅炉通常采用三段燃烧。
四、蒸汽锅炉的安装示意

型号

单位

WNS0.3

WNS0.5

WNS0.75

WNS1.0

WNS1.5

WNS2.0

WNS3.0

0.7

0.7

1.0

0.7

0.7

1

1.0

1.25

1.0

1.25

1.0

1.25

额定蒸发

kg/h

300

500

750

1000

1500

2000

3000

额定压力

Mpa

0.7

0.7

1.0

0.7

0.7

1.0

1.0

1.25

1.0

1.25

1.0

1.25

工作温度

171

171

184

171

171

184

184

193

184

193

184

193

热效率

%

90

水容量

L

1000

1180

2200

2410

3000

3420

5500

5130

主蒸汽出口

mm

40

40

40

50

65

65

80

进水口

mm

25

25

40

40

40

40

40

排污口

mm

40

40

40

40

50

50

50

安全阀

mm

40

40

2×40

2×40

2×40

2×40

2×50

2×40

耗电量

kw/h

0.75

1.4

1.4

3.3

4.4

4.8

11

12

烟囱

mm

180

250

250

280

320

350

380

外形

尺寸

长mm

2200

2930

3350

3640

4100

4250

5500

5600

宽mm

1200

1700

1700

2360

2360

2380

2150

2670

高mm

1440

1720

1720

1918

2400

3250

3000

2900

运输重量

kg

2010

2210

2500

3200

4200

4320

4900

5400

6330

6800

9100

9900

底座尺寸

mm

1950

1800

2050

2800

2950

3250

3930

3800

mm

800

1000

1000

1100

1200

1300

1400

1400

燃料消耗

轻油

Kg/h

19.6

32.7

55

70

98.2

130.9

196.4

天然

NM3/h

23.8

39.7

65

82

119.0

158.6

237.9

煤气

NM3/h

50.6

84.3

130

168.5

252.8

337.1

505.6


型号

单位

WNS4.0

WNS6.0

WNS8.0

WNS10.0

WNS15

1.0

1.25

1.6

1.0

1.25

1.6

1.0

1.25

1.6

1.25

1.6

1.25

1.6

额定蒸发量

kg/h

4000

6000

8000

10000

15000

额定压力

Mpa

1

1.25

1.6

1.0

1.25

1.6

1

1.25

1.6

1.25

1.6

1.25

1.6

工作温度

184

193

204

184

193

204

184

193

204

193

204

193

204

热效率

%

90

水容量

L

5796

8990

14300

21000

25700

主蒸汽出口

mm

100

125

125

150

250

进水口

mm

50

50

50

50

65

排污口

mm

50

2×50

2×50

3×50

50

安全阀

mm

40/50

2×50

2×50

2×80

2×80

耗电量

kw/h

11

12

12

25

27

29

26

28

33

37

42

烟囱

mm

450

550

400

550

400×900

500×900

1000

外? 形

尺? 寸

长mm

6000

7300

7500

7650

9208

宽mm

3000

3350

3700

4100

4090

高mm

3000

3780

3880

4210

4620

运输重量

kg

10700

11200

13600

17300

18100

19500

20700

21300

22200

27500

29500

36700

40400

底座尺寸

mm

4075

5090

5650

6950

7550

mm

1500

1400

1500

1600

2000

2200

2400

燃料消耗

轻油

Kg/h

261.8

392.7

523.6

654.5

981.8

天然气

NM3/h

317.3

475.9

634.5

793.1

1189.7

城市煤气

NM3/h

674.2

1011.2

1348.3

1685.4

2528.1

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