層燃燃燒自然循環鍋爐

低壓小容量鍋爐多採用層燃燃燒方式，即所謂的火床燃燒方式，一般用於工業生產或生活採暖等。有水管式也有火管式。由於壓力較低，蒸發需要的熱量(汽化熱)占70%～92%。因此水冷壁與鍋爐管束基本上都是蒸發受熱面，有時只在尾部裝有鑄鐵式省煤器以加熱給水，同時降低排煙溫度，提高鍋爐效率。個別情況下也布置過熱器以滿足生產工藝的要求。

基本介紹

• 中文名：層燃燃燒自然循環鍋爐 
• 外文名：layer burning natural circulation boiler
• 別稱：火床燃燒方式   
• 分類：水管式也有火管式
• 性質：科學
• 適用性：工業生產或生活採暖等

簡介

國內生產的容量為10～20 t/h的燃煤工業鍋爐，大多數為雙橫鍋筒水管鍋爐。汽溫有194℃(飽和溫度)及300℃兩種，汽壓為1.275 MPa，給水溫度為60～105℃，熱空氣溫度為150～160℃，鍋爐效率為75%(無煙煤)及78%(煙煤)左右。水冷壁及對流鍋爐管束均為Φ60×3 mm無縫鋼管。如有過熱器，則布置在第一管束之後，如圖1（1-上鍋筒；2-下鍋筒；3-對流管束；4-爐膛；5-側牆水冷壁；6-側牆水冷壁上集箱；7-側牆水冷壁下集箱；8-前牆水冷壁；9-後牆水冷壁；10-前水冷壁下集箱；11-後水冷壁下集箱；12-下降管；13-鏈條爐排；14-煤斗；15-風倉；16-蒸汽過熱器；17-省煤器；18-空氣預熱器；19-防渣管；20-二次風管）所示。有鑄鐵(或鋼管)省煤器和管式空氣預熱器。燃燒設備可採用鱗片式鏈條爐排。鍋爐管束、過熱器及省煤器都裝有蒸汽吹灰裝置。

圖1 橫置雙鍋筒水管鍋爐

圖2（1-鍋筒；2-凝渣管；3-出口集箱；4-減溫器；5-頂棚過熱器；6-一級過熱器；7-二級過熱器；）是專為糖廠設計的蔗渣鍋爐。額定蒸發量為85 t/h，過熱蒸汽出口壓力為3.8MPa(表壓)，過熱蒸汽出口溫度為450℃，鍋筒壓力為4.2 MPa(表壓)，給水溫度為105℃。鍋爐為室外布置，自然循環單鍋筒鍋爐，採用Ⅱ型布置，爐膛部份懸吊，尾部煙道支承。爐膛前牆下部布置噴渣口，輔以固定爐排組織燃燒，利用蒸汽除渣。過熱器分兩級布置，高溫過熱器和低溫過熱器之間布置面式減溫器，省煤器分上下級，空氣預熱器為單級布置。

圖2 85 t/h蔗渣鍋爐

爐膛燃燒區域，下部前牆沿寬度方向布置有4隻蔗渣噴燃器，蔗渣燃燒室呈長方形斷面，布置有前拱和後拱，前拱以下的爐內區域敷設衛燃帶。燃燒區域加前拱、後拱和敷衛燃帶有較高的熱負荷有利於蔗渣的著火和燃燒。蔗渣噴口距爐排高度約3 m，甘蔗渣由氣力噴播方向送入爐膛中，利用高度差使蔗渣在爐內飛行的路程中受到熱煙氣極為有效的加熱，蔗渣中的水分基本被烤乾，部分落在爐排燃燒層上很快地燃燒。大部分蔗渣在煙氣及空氣的托浮下，在爐內懸浮燃燒。爐膛從爐排到頂棚的距離約24 m，有足夠的高度保證蔗渣充分燃盡。

爐膛水冷壁

爐膛水冷壁為膜式壁結構，水冷系統所用的材質均為20號鋼。過熱器布置在水平煙道中，由頂棚過熱器，一級過熱器和二級過熱器組成。頂棚管和二級過熱器蛇形管材質均為20號鋼，二級過熱器內蒸汽與煙氣成逆向流動，二級過熱器出口引入面式減溫器，蒸汽經減溫後引入一級過熱器，蒸汽與煙氣成逆順混合流動。前半段高溫部分為錯列順流，後半段溫度較低的部分為順列逆流，所用管子材質20號鋼。過熱蒸汽的調溫方式採用面式減溫器，減溫器位於二級過熱器與一級過熱器之間，減溫水為鍋爐給水。

省煤器

省煤器布置在鍋爐尾部豎井中，分為兩級，每級各有2組蛇形管束，共有4組蛇形管束，給水從省煤器下集箱引入，經下級省煤器管束後引到中間集箱，再從中間集箱引入上級省煤器蛇形管，然後到省煤器出口集箱。空氣預熱器為單級布置，共有4組管箱，4個流程，每組管箱由4隻管箱組成。煙氣在管內縱向沖刷，空氣在管外橫向沖刷，在每個管箱的入口處還裝有防磨套管。