鍋爐工作原理及內(nèi)部構(gòu)造
鍋爐是由“鍋”和“爐”兩部分組成的。
鍋是容納水和蒸汽的受壓部件,包括鍋筒、受熱面、集箱 (也叫聯(lián)箱)和管道等。其中進行著水的加熱,汽化及汽水分離等過程。
概括地說,鍋爐是主要工作過程就燃料的燃燒、熱量的傳遞、水的加熱與汽化和蒸汽的過熱等。整個鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩部分組成。鍋爐本體:鍋爐本體是鍋爐設(shè)備的主要部分,是由“鍋”和“爐”兩部分組成的。
“鍋”是汽水系統(tǒng),它主要任務(wù)是吸引收燃料放出的熱量,使水加熱、蒸發(fā)并最后變成具有一定參數(shù)的過熱蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器和再熱器等設(shè)備及其連接管道和閥門組成。
(1) 省煤器。位于鍋爐尾部垂直煙道,利用煙氣余熱加熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節(jié)約燃料。
(2) 汽包。位于鍋爐頂部,是一個圓筒形的承壓容器,其下是水,上部是汽,它接受省煤器的來水,同時又與下降管、聯(lián)箱、水冷壁共同組成水循環(huán)回路。水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包,經(jīng)汽水分離后向過熱器輸送飽和蒸汽。
(3) 下降管。是水冷壁的供水管道,其作用是把汽包中的水引入下聯(lián)箱再分配到各個水冷壁管中。分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。小直徑下降管管徑小,對水循環(huán)不利。
(4) 水冷壁下聯(lián)箱。聯(lián)箱主要作用是將質(zhì)匯集起來,或?qū)⒐べ|(zhì)通過聯(lián)箱通過聯(lián)箱重新分配到其它管道中。水冷壁下聯(lián)箱是一根較粗兩端封閉的管子,其作用是把下降管與水冷壁連接在一起,以便起到匯集、混合、再分配工質(zhì)的作用。
(5) 水冷壁。位于爐膛四周,其主要任務(wù)是吸收爐內(nèi)的輻射熱,使水蒸發(fā),它是現(xiàn)代鍋爐的主要受熱面,同時還可以保護爐墻。
(6) 過熱器。其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫度的過熱蒸汽。
(7) 再熱器。其作用是將汽輪機中做過部分功的蒸汽再次進行加熱升溫,然后再送到汽輪機中繼續(xù)做功。
“爐”是燃燒系統(tǒng),它的任務(wù)是使燃料在爐內(nèi)良好的燃燒,放出熱量。它由爐膛、燃燒器、點火裝置、空氣預(yù)熱器、煙風(fēng)道及爐墻、構(gòu)架等組成。
(1) 爐膛。是由爐墻和水冷壁轉(zhuǎn)成的供燃料燃燒的,燃料在該空間內(nèi)呈懸浮狀燃燒,釋放出大量的熱量。
?。?)燃燒器。位于爐膛四角或墻壁上,其作用是把燃料和空氣以一定速度噴入爐內(nèi),使其在爐內(nèi)能進行良好的混合以保證燃料及時著火和迅速完全地燃燒。分直流燃燒器和旋流燃燒器兩種基本類型。
?。?)空氣預(yù)熱器。位于鍋爐尾部煙道,其作用是利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需要的空氣,不僅可以進一步降低排煙溫度,而且對于強化爐內(nèi)燃燒、提高燃燒的經(jīng)濟性、干燥和輸送煤粉都是有利的。鍋爐效率可提高2%左右。分管式和回轉(zhuǎn)式兩種。
?。?)煙風(fēng)道。是由爐墻、部分受熱面管道及包墻管等組成的管道,用以引導(dǎo)煙氣的流動,并經(jīng)各個受熱面進行熱量交換,分為水平煙道和尾部煙道。輔助設(shè)備輔助設(shè)備包括通風(fēng)設(shè)備(送、引風(fēng)機)、燃料運輸設(shè)備、制粉系統(tǒng)、除灰渣及除塵設(shè)備、脫硫設(shè)備等。