大連蓄熱電鍋爐

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大連鍋爐的發展

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大連鍋爐的發展

發布日期:2017-05-23 作者: 點擊:

大連電鍋爐

鍋爐的發展分鍋和爐兩個方麵。

    18世紀上半葉,英國煤礦使用的蒸汽機,包括瓦特的初期蒸汽機在內,所用的蒸汽壓力等於大氣壓力。18世紀後半葉改用高於大氣壓力的蒸汽。19世紀,常用的蒸汽壓力提高到0.8兆帕左右。與此相適應,最早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼,後來改用臥式鍋殼,在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。

    隨著鍋爐越做越大,為了增加受熱麵積,在鍋殼中加裝火筒,在火筒前端燒火,煙氣從火筒後麵出來,通過磚砌的煙道排向煙囪並對鍋殼的外部加熱,稱為火筒鍋爐。開始隻裝一隻火筒,稱為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐,後來加到兩個火筒,稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐。

    1830年左右,在掌握了優質鋼管的生產和脹管技術之後出現了火管鍋爐。大連電鍋爐一些火管裝在鍋殼中,構成鍋爐的主要受熱麵,火(煙氣)在管內流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管,稱為臥式外燃回火管鍋爐。它的金屬耗量較低,但需要很大的砌體。

    19世紀中葉,出現了水管鍋爐。鍋爐受熱麵是鍋殼外的水管,取代了鍋殼本身和鍋殼內的火筒、火管。鍋爐的受熱麵積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限製,有利於提高鍋爐蒸發量和蒸汽壓力。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒,或稱為汽包。初期的水管鍋爐隻用直水管,直水管鍋爐的壓力和容量都受到限製。

    二十世紀初期,汽輪機開始發展,它要求配以容量和蒸汽參數較高的鍋爐。直水管鍋爐已不能滿足要求。隨著製造工藝和水處理技術的發展,出現了彎水管式鍋爐。開始是采用多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應用,以及鍋筒內部汽、水分離元件的改進,鍋筒數目逐漸減少,既節約了金屬,又有利於提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。

    以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬於自然循環鍋爐,水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同,造成密度差而產生自然流動。在發展自然循環鍋爐的同時,從30年代開始應用直流鍋爐,40年代開始應用輔助循環鍋爐。

    輔助循環鍋爐又稱強製循環鍋爐,它是在自然循環鍋爐的基礎上發展起來的。在下降管係統內加裝循環泵,以加強蒸發受熱麵的水循環。直流鍋爐中沒有鍋筒,給水由給水泵送入省煤器,經水冷壁和過熱器等蒸發受熱麵,變成過熱蒸汽送往汽輪機,各部分流動阻力全由給水泵來克服。

    第二次世界大戰以後,這兩種型式的鍋爐得到較快發展,因為當時發電機組要求高溫高壓和大容量。發展這兩種鍋爐的目的是縮小或不用鍋筒,可以采用小直徑管子作受熱麵,可以比較自由地布置受熱麵。隨著自動控製和水處理技術的進步,它們漸趨成熟。在超臨界壓力時,直流鍋爐是唯一可以采用的一種鍋爐,70年代最大的單台容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發電機組。後來又發展了由輔助循環鍋爐和直流鍋爐複合而成的複合循環鍋爐。

    在鍋爐的發展過程中,燃料種類對爐膛和燃燒設備有很大的影響。因此,不但要求發展各種爐型來適應不同燃料的燃燒特點,而且還要提高燃燒效率以節約能源。此外,爐膛和燃燒設備的技術改進還要求盡量減少鍋爐排煙中的汙染物(硫氧化物和氮氧化物)

    早年的鍋殼鍋爐采用固定爐排,多燃用優質煤和木柴,加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現後開始采用機械化爐排,其中鏈條爐排得到了廣泛的應用。爐排下送風從不分段的“統倉風”發展成分段送風。

    早期爐膛低矮,燃燒效率低。後來人們認識到爐膛容積和結構在燃燒中的作用,將爐膛造高,並采用爐拱和二次風,從而提高了燃燒效率。

    發電機組功率超過6兆瓦時,以上這些層燃爐的爐排尺寸太大,結構複雜,不易布置,所以20年代開始使用室燃爐,室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機磨成煤粉後用燃燒器噴入爐膛燃燒,發電機組的容量遂不再受燃燒設備的限製。自第二次世界大戰初起,電站鍋爐幾乎全部采用室燃爐。

    早年製造的煤粉爐采用了U形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降,再轉彎上升。後來又出現了前牆布置的旋流式燃燒器,火焰在爐膛中形成L形火炬。隨著鍋爐容量增大,旋流式燃燒器的數目也開始增加,可以布置在兩側牆,也可以布置在前後牆。1930年左右出現了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。

    第二次世界大戰後,石油價廉,許多國家開始廣泛采用燃油鍋爐。燃油鍋爐的自動化程度容易提高。70年代石油提價後,許多國家又重新轉向利用煤炭資源。這時電站鍋爐的容量也越來越大,要求燃燒設備不僅能燃燒完全,著火穩定,運行可靠,低負荷性能好,還必須減少排煙中的汙染物質。

    在燃煤(特別是燃褐煤)的電站鍋爐中采用分級燃燒或低溫燃燒技術,即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒,或把燃燒器分散開來抑製爐溫,不但可抑製氮氧化物生成,還能減少結渣。沸騰燃燒方式屬於一種低溫燃燒,除可燃用灰分十分高的固體燃料外,還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫。

 

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