臥式蒸汽鍋爐特性描述
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)回燃室進入第一煙道管束，經(jīng)壓迫式前煙箱轉(zhuǎn)折180°進入第二管束，經(jīng)過對流換熱后排入大氣。
我們利用中心對稱的三回程結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想，設(shè)計容量較大的三回程蒸汽鍋爐。這種鍋爐最大的特點：所有的受壓元件與鍋筒中心對稱，鍋爐采用全濕背式結(jié)構(gòu)，以極大的內(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，在鍋爐啟動停止時冷凝水腐蝕鍋爐本體。這種鍋爐的設(shè)計主要考慮了鍋爐檢修和穩(wěn)定的原則。鍋爐回水進口內(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.就熱對流而言，已達到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計。蒸汽鍋爐也達到最大的汽化空間，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\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，既強化了煙氣的擾動，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；既增強傳熱效果，又促進為燃料在爐膛內(nèi)的燃燒。
（三） 煙管與管板的焊接工藝
采用先預(yù)脹再全焊，然后再脹接的先進工藝，既防止了管間隙腐蝕，又增強了焊接強度。
（四） 對稱活動鉸接前、后煙門
開啟方便，便于檢修，清理。
本系列鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，安裝運輸方便。出廠前經(jīng)過熱態(tài)調(diào)試，不管在開機率還是在運行中都能穩(wěn)定運行。本系列鍋爐配有進口補水泵和燃燒器，全自動程序控制，自動化程度高。可使鍋爐達到最佳的燃燒效果。
二、保護系統(tǒng)
●水位保護
蒸汽鍋爐配有二臺水泵，運行和備用。
鍋爐配套一至二只板式水位計，應(yīng)經(jīng)常相互比較，發(fā)現(xiàn)指示不一致的，須立即校正。水位計應(yīng)每班進行沖洗，以確定其真實水位。同時還配有電極點水位平衡筒，可以準(zhǔn)確的采集水位信號以發(fā)出報警或進行給水泵控制。
●壓力保護
a.蒸汽壓力保護
鍋爐壓力超過額定值時，需進行連鎖保護：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，確保鍋爐安全運行。
燃油(氣)蒸汽鍋爐壓力保護與水位一樣，采用多重保護:
① 壓力控制器
一般用二個壓力控制器，將壓力信號轉(zhuǎn)化為電氣信號的機電轉(zhuǎn)換裝置，它的功能將壓力高、低不同的信號輸給電氣開關(guān)，對外線路進行自動控制或連鎖保護。
常用壓力控制器及電接點壓力表，能使蒸汽壓力超壓報警，達到極限時切斷燃燒器；壓力控制器根據(jù)實際運行壓力調(diào)節(jié)單火或雙火燃燒；對于大型燃燒器，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)定運行。
② 安全閥
安全閥是鍋爐保護中的最后一道防線，在鍋爐壓力超過極限時，根據(jù)安全閥設(shè)計所配的整定壓力，排汽泄壓，確保鍋爐正常運行。
●溫度保護
溫度保護是鍋爐安全運行過程中的重要程序，對于蒸汽鍋爐溫度的調(diào)節(jié)及保護尤為重要；同時在熱水鍋爐超溫時達到調(diào)節(jié)保護作用。鍋爐常用的溫度保護裝置為雙金屬溫度控制器
●熄火保護
防止?fàn)t膛爆炸事件的發(fā)生，燃油（氣）鍋爐必須設(shè)置熄火保護裝置，功能是監(jiān)測爐膛內(nèi)燃燒情況（包括點火，當(dāng)點火失敗或燃燒中途熄滅時，一般在5秒內(nèi)重新點火，1秒鐘內(nèi)運行，關(guān)閉進油（氣）電磁閥，并接通和發(fā)出聲光報警信號，這時鼓風(fēng)機繼續(xù)運轉(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，自動切斷鼓風(fēng)機及各種輔機電源，鍋爐停止運行。）由火焰監(jiān)測器和控制裝置組成。火焰監(jiān)測器的作用是將控制裝置發(fā)出火焰存在或中斷的信號。
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弱轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的強弱電流。并呈線性狀態(tài)輸出，有時感應(yīng)電流弱，要通過放大，才能對控制器產(chǎn)生作用。
●停電自鎖保護
在突發(fā)電源中斷情況下，鍋爐運行立即停爐自鎖，若電流恢復(fù)通電，隨時啟動，必須復(fù)位解除自鎖，才能重新點火啟動。
三、鍋爐的自動控制系統(tǒng)
（一）給水自動控制
鍋爐的水位正常運行是主要指標(biāo)之一。給水自動系統(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)簡單、運行可靠、維護方便.是小型燃油（氣）鍋爐常采用的自動給水方式，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)進水規(guī)律，避免因量大進水所至蒸汽鍋爐壓力較大波動。
b． 連續(xù)給水自動控制系統(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→電量信號→控制器產(chǎn)生開、停、關(guān)三位開關(guān)信號，操作自動給水調(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。
其原理如下圖：
（二）燃燒調(diào)節(jié)的自動控制
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)鍋爐點火運行初始或鍋爐蒸汽壓力達到運行壓力值，立即停爐；恢復(fù)到下限工作值，先點燃一個噴嘴，一段燃燒，負(fù)荷設(shè)計為30%燃燒量。冷爐運行時，一段火燃燒，鍋爐啟動后則可切入到二段燃燒。當(dāng)鍋爐燃燒達到滿負(fù)荷運行、而汽壓不斷上升，額定上限工作壓力值為90～95%時，自動切換到一段燃燒。壓力繼續(xù)上升達到上限工作壓力時自動停爐。燃燒負(fù)荷跟不上用汽負(fù)荷，壓力下降，達到二段燃燒切換壓力值時、切換
鍋爐運行達到上限工作壓力值時停爐，經(jīng)過一段時間壓力下降，恢復(fù)壓力值時。又自動進入一段燃燒，恢復(fù)自動性能調(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)運行。其調(diào)節(jié)系統(tǒng)如下圖：
上述二段或三段燃燒運行原理的實現(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，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，鍋爐投入初始運行時，根據(jù)煙氣成份進行調(diào)節(jié)，初定后，長期運行不作改變。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、蒸汽鍋爐的安裝示意圖
|
型號 |
單位 |
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 | ||||
|
額定蒸發(fā) |
kg/h |
300 |
500 |
750 |
1000 |
1500 |
2000 |
3000 | |||||||
|
額定壓力 |
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 | ||
|
工作溫度 |
|
171 |
171 |
184 |
171 |
171 |
184 |
184 |
193 |
184 |
193 |
184 |
193 | ||
|
熱效率 |
% |
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 | |||||||
|
進水口 |
mm |
25 |
25 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 | |||||||
|
排污口 |
mm |
40 |
40 |
40 |
40 |
50 |
50 |
50 | |||||||
|
安全閥 |
mm |
40 |
40 |
2×40 |
2×40 |
2×40 |
2×40 |
2×50 |
2×40 | ||||||
|
耗電量 |
kw/h |
0.75 |
1.4 |
1.4 |
3.3 |
4.4 |
4.8 |
11 |
12 | ||||||
|
煙囪 |
mm |
180 |
250 |
250 |
280 |
320 |
350 |
380 | |||||||
|
外形
尺寸 |
長mm |
2200 |
2930 |
3350 |
3640 |
4100 |
4250 |
5500 |
5600 | ||||||
|
寬mm |
1200 |
1700 |
1700 |
2360 |
2360 |
2380 |
2150 |
2670 | |||||||
|
高mm |
1440 |
1720 |
1720 |
1918 |
2400 |
3250 |
3000 |
2900 | |||||||
|
運輸重量 |
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 |
輕油 |
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 | |||||||
|
煤氣 |
NM3/h |
50.6 |
84.3 |
130 |
168.5 |
252.8 |
337.1 |
505.6 | |||||||
