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网站地图科技创业家2013 年 06(下)TECHNOLOGICAL PIONEERS工业技术热水锅炉与蒸汽锅炉结构特点对比及设计要点分析丛 秀 金(青岛法罗力暖通温控技术设备制造有限公司 山东青岛 2 6 6 11 1 )摘 要:文章分别对热水锅炉和蒸汽锅炉做了简单介绍 ,简要地叙述了它们各自的工作原理和用途 ,并对比了其结构上的不同之处 ,尤其是对它们的给水配水方式进行了详细地探讨 ,指出设计中必须要格外注意的一些问题 ,为设计工作提供了有效的指导。关键词 :热水锅炉 蒸汽锅炉 给水配水 设计1 引言锅炉是我们生产和生活中常用的一种能量的转换设备，可以向锅炉中输入的能量包括电能、燃料中的...
科技创业家2013 年 06(下)TECHNOLOGICAL PIONEERS工业技术热水锅炉与蒸汽锅炉结构特点对比及设计要点分析丛 秀 金(青岛法罗力暖通温控技术设备制造有限公司 山东青岛 2 6 6 11 1 )摘 要:文章分别对热水锅炉和蒸汽锅炉做了简单介绍 ,简要地叙述了它们各自的工作原理和用途 ,并对比了其结构上的不同之处 ,尤其是对它们的给水配水方式进行了详细地探讨 ,指出设计中必须要格外注意的一些问题 ,为设计工作提供了有效的指导。关键词 :热水锅炉 蒸汽锅炉 给水配水 设计1 引言锅炉是我们生产和生活中常用的一种能量的转换设备，可以向锅炉中输入的能量包括电能、燃料中的化学能、 高温烟气的热能等多种形式，经过锅炉的转换，会向外输出高温水、有一定热能的蒸汽或是有机的热载体。锅炉提供的热水或者蒸汽可以直接为工业生产与人民生活提供需要的热能，也能够最终靠蒸汽动力装置来转换成机械能，或者再通过发电机把机械能转变为电能。能够产生热水的锅炉就被称为热水锅炉，其主要用在生活中，在工业生产上也有少量的应用。能够产生蒸汽的锅炉就被称为蒸汽锅炉，通常也简称为锅炉，大多数都用在工矿企业、 火电站、机车和船舶等。 由于这两种锅炉中的工质都是水，所以对其给水配水结构的分析和设计是锅炉设计的一项重要工作。本文将分别对这两种锅炉的设计进行研究。在汽包中进行汽水的分离，汽包底部和省煤器入口的给水管段之间会设置一根再循环管。相比 蒸汽 锅炉，热水 锅炉的 给水 系统会相对简单一些。流经热用户后的已降温了的冷回水，经过省煤器的预热后送入到锅炉。由锅筒、水冷壁和对流管束等设备组成了锅水的循环系统，锅水就在这个循环系统中不停地循环流动，同时会吸收燃料在燃烧后释放开来的热量，升温到所需要的温度后从锅筒上面的出水阀送出去，最终流向热用户。这些就是热水锅炉的给水系统。4 两者的设计要点分析目前很多蒸汽锅炉的配水方式都是采用的同一种。一半的给水会通过汽包内的清洗孔板，然后再落人到汽包的水容积，然后一半的给水会直接引入到汽包下部分的水容积中。用这种配水的方式优点就是有利于蒸汽的清洗，由此减少蒸汽选择性的携带。但这会带来很多不利的因素，甚至会对锅炉有危害，以致发生水循环的事故，所以在设计中就要计算最大可能的凝结量，因为蒸汽通过清洗的孔板的时候会受到给水冷却，就有大量的蒸汽被凝结。 设计中就应该要依据这个最大凝结量来进行给水配水。热 水 锅炉 的安全 运行是很重 要的 ，所在进行给水配水时对进行有效的除氧就非常有必要。在有关的国家标准对于锅炉的水质提出了严格的要求，要求额定功率７ＭＷ的热水锅炉都必须进行除氧，而额定蒸发量不小于１０吨的蒸汽锅炉也必须要除 氧 （参照 ＧＢ／Ｔ１５７６－２００８ 《 工 业 锅 炉 水质》）。 所以要在锅炉房中设置适用的除氧设备，除去溶解在锅炉给水中的氧，作为保护热力系统设备的经济运行的一个必不可少的手段。氧腐蚀是很影响锅炉的安全运行与常规使用的寿命的最关键的问题之一。作为除氧措施，能够准确的通过氧的特性，从以下几个方面着手：一是使水加热，从而减小氧的溶解度，使水中得氧气就逸出；二是使水中溶解氧在进锅炉之前就转变成与金属或者其他药剂化合物而消耗。其他的还有一些其他的方式，总之需要在设计时考虑，保证锅炉的安全。3 结构特点对比在 热水锅 炉中，其锅 水循环 和蒸 汽锅炉是相同的，可根据其工作原理的不同分为自然循环与强制循环两大类。但是在热水锅炉中，要让锅水维持一个自然循环是比较困难的。因为在热水锅炉上升管中，是没有汽相的，只有热水。这也就是说上升管和下降管里都是液相，而且水的密度随着温度的变化也并不是很大，故而上升管和下降管的重力差也不大，就很难实现一个自然循环。而对于容量比较大的水管式的热水锅炉，就可以在总系统使用强制循环的这一情况下，把系统回水送入到锅炉的上锅筒，使锅内的水实现一个自然循环。但是这时也应当采取适当的措施，以防系统回水进入到上锅筒以后，直接从锅筒的主送水口送出来。所以实际中用得最多的还是锅水的强制循环方式，就是把系统的回水强制地送入锅炉的底部，强迫锅水向上流动的这种方式。蒸 汽 锅 炉 的 给 水 管 网 一 般 都 比 较 复杂，管路比较多。蒸汽锅炉的锅筒上给水管进口位置一般有两种：其中一种是从锅筒的汽空间接入，而另外的一种就是从最低的安全水位以下水空间接入。一般的情况下，在给水分配管的下面都设有配水槽，给水会经过给水分配管而进入配水槽，再经过配水槽溢到锅筒的内水空间。 其实，随着水火管形式的蒸汽锅炉大型化，在结构上受到限制，有时候锅炉的给水管采用从锅筒的汽空间接入的形式也不可避免。所以在锅炉设计时必须要格外注意管路设计问题。其给水系统一般来说包括从除氧器的出水口到锅炉的省煤器进口之间的管道、阀门和附件等。其任务就是从除氧器贮水箱把水送到锅炉的省煤器进口。如何将低于饱和温度的很多给水引入循环回路，研究采用最合理的配水方式，对锅炉系统部件的安全经济运行是很重要的。2 热水锅炉和蒸汽锅炉简介2.1 工作原理锅炉是属于特定种类设备，其设计、制造加工和安装使用都必须要接受有关技术监督部门的严格监管，只有在用户取得了锅炉 使用 证后 ，才可 以 投 入 使 用 。蒸汽锅 炉的 原 理 就 是 把 水 加 热，达 到 一 定 参 数，并生 产 出 高 温 蒸 汽 。燃 料 在 炉 膛 中 散 发 热量，同时水在锅炉的锅筒中吸收热量变成了 蒸汽 。热 水 锅 炉 和 蒸 汽 锅 炉 相 似 ，也是由 三 个 系 统 而 组 成 的 ，包括 风 烟 系 统 、煤渣系统与水系统。这 两 者之间 的区别 是，除了汽水两用炉之外，热水锅炉水系统只产生高温水，不会像蒸汽锅炉一样产生蒸汽。其三个 系统是 一 个 不可分 割的整 体，在锅炉中会同时完成燃料燃烧放热，热量传递与水吸热升温的过程，从而就实现了热 能的 转换 ，并向 外 送 出 热 水 。热水锅 炉的主要用途是洗浴和采暖，让热水锅炉与热水循环泵再配合上换热器就可以在一定程度上完成洗浴与采暖的双重功能。2. 2 给水配水方式蒸汽锅炉的给水系统与其他锅炉无显著的差别，其给水经电动闸阀与止回阀进入到省煤器的入口集箱，经过省煤器中水平布置的逆向流动的蛇形管、省煤器的吊挂管，并由几根省煤器的出口连接管进入到汽包中。汽包的底端会设置有几根集中的下降管，炉水会由多根下水分配管进入到水冷壁的共下集箱后，就自下而上地沿炉膛的四周不断地被加热，然后是汽水混合物就会进入到水冷壁的上集箱，由多根引出管汇聚到几根母管而引至汽包，并5 结论通过了解热水锅炉和蒸汽锅炉的工作原理，探讨与分析热水锅炉和蒸汽锅炉的特点和用途，以及其给水配水结构的异同处，提出了在设计过程中必须要格外注意的几点问题，对实践有很好的指导意义。参考文献［１］范 丛 振 ．锅炉 原 理 ［Ｍ］．水 力 电 力 出 版社 ，１９８６：１１－１２．［２］李长征等．蒸汽锅炉给水系统振动的缘由分析及预防的方法［Ｊ］．工 业锅炉，２００９：２３－２４．［３］工业锅炉水质．中华人民共和国国家标准 ，ＧＢ／Ｔ１５７６－２００８：１５．６２科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS