锅炉选型

锅炉怎样选型

一、工业锅炉选型探讨

2、如何确定蒸汽和热水的参数
用户要根据使用要求确定蒸汽或热水参数。工矿企业在生产上所需要的锅炉大多是蒸汽锅炉。蒸汽大多用于生产中需要一定温度的热量来满足生产工艺上要求的情况，如纺织印染、食品制糖、橡胶造纸、石油化工等行业。因此要按照生产工艺规定要求，确定锅炉的饱和蒸汽参数。饱和蒸汽的优点就是能保证生产上需要的恒定温度。
一般锅炉的压力总是要高于生产上需要的饱和蒸汽压力，其理由是要克服管道或管网中压力损失。目前很多情况是锅炉铭牌压力远大于生产上需要的压力。例如很多用户选购了13压锅炉，而实际上只用5表压或6表压的运行压力。在这样低压力下运行，对蒸汽品质有不良影响。因为压力降低，蒸汽比容增加，出口处流速大大增加，使蒸汽带水现象上升。一般生产实际需要的压力加上克服全部管道阻力需要的压降后再加上25%~30%的压力余量就已够了。
给水泵的扬程按锅炉铭牌配套，锅炉实际运行压力过低，给水泵电能消耗显然是极大的浪

费。
用于小型发电厂的锅炉蒸汽参数，可按汽机需要参数配。大部分用25表大气压的过热蒸汽。如果汽机是13表大气压的过热蒸汽，则锅炉应选用16表大气压的过热蒸汽参数为宜，这样可使蒸汽品质更加好一些。
对于城市、工厂采暖供热所需要的热水锅炉，目前常用的温度参数为供、回水温度95/70摄氏度。目前国内城市供热有三种型式；热电厂、区域锅炉房以及分散的小容量锅炉房供热。前二者为集中供热，以区域锅炉房供热为发展方向，当前以分散小容量锅炉房为多。对于区域集中供热，高温热水锅炉、供、回水温度将发展130/70参数。目前热水锅炉产品中已有95/70、115/70、130/70三档可供选择。实际使用中的热水锅炉运行压力大部分低于设计压力，主要是受原管网系统限制。

3、蒸汽锅炉和热水锅炉选用关系
由于热水采暖比蒸汽采暖节能舒适，及节能要求蒸汽采暖改为热水采暖。担是在不少工矿企业的生产工艺上仍需要蒸汽加热，因此企业用户就存在既需要蒸汽又需要热水的情况。在这种情况下如何选型是一个比较复杂的问题。需选用什么设备要具体分析。大致估计有以下几种情况：

A、工矿企业经常使用的蒸汽量很大而采暖用热水量不大进，可用蒸汽锅炉，另外配置面式热交换器生产热水。
B、当采暖系统使用热水量很大，需要的蒸汽量很小，但压力较高时，不妨在热水锅炉外另设置一台小的蒸汽锅炉用为汽源。
C、当热水量和蒸汽量都比较小时可选用汽、水两用的锅炉。
D、当热水量和蒸汽量都是很大时，则要从系统上来研究。

4、燃煤品种和选型关系
我国绝大部分工业的生活锅炉的燃料是煤。煤的特性比较复杂，例如无烟煤难于着火，高灰分劣质煤亦不易着火，褐煤虽然挥分很高，但水分亦高，着火亦较难。这些难着火的煤对炉拱设计都有特殊要求，这方面的问题比较复杂。工业发达国家，锅炉燃烧品种经过筛选比较稳定。我国市场上供应的大部分是原煤，而原煤来源的品质都难以保持稳定。特别地方小窑煤产的煤投入市场，使燃煤品种更加复杂。因此用户在选购设备之前，必须和当地燃料供应部门认真研究燃煤品种的发展趋势，以保证炉型、拱型适宜。

5、工业锅炉型的选择

A、燃烧设备的类型
选择燃烧设备首先决定于企业用户使用的燃料品种，但是燃烧设备在燃料适应程度上亦交错。简单概括如下：
链条炉排在炉拱的配合下能燃用较广泛的煤种。但是在已给定的炉拱下，燃煤的适应性亦在一定范围。由于链条炉排的金属耗量较大，发热值低的燃煤需要大的炉排面积，金属耗量随之增大。所以链条炉排适用于中等以上燃煤（发热值在4000大卡/小时以上），尤其是适宜于优质煤。
往复炉排能使燃煤生产搅拌作用，因此燃用煤种较广泛。但是由于往复炉排冷却的条件下不如链条炉排，适用烧灰分较多的燃煤，因为灰分能起到保护炉排片不能使它过热而烧坏。适用于热值在2700~4500大卡/公斤的燃煤。
抛煤机倒转炉排具有燃煤适应性广的特点，但不适宜烧无烟煤，因为无烟煤的层燃炉上需要长后拱，而抛煤机要开式炉膛，带二次风。抛煤机带有半悬浮燃烧性质，调节负荷灵敏。但是抛煤机炉排烟含尘量高。所以要发挥抛煤机炉优点首先要把降低排烟含尘量工作做好。如原煤颗粒度中细屑不能多，炉内二次风的运用，飞灰收集复燃装置等等措施跟上，把排烟含尘量减小到接近或略高于链条炉的水平，用户才能选用。

沸腾炉是国内、外都在积极开发的新炉型。国外发展沸腾炉侧重于环保角度的考虑，国内则更多侧重燃用劣质煤上的考虑。它能燃用1300大卡/公斤发热值以上的任何煤种。在燃用优势煤和低质煤时，燃烧室受热面布置，操作方式等方面有所不同。沸腾炉金属耗量较小，成本低，有较大发展前途。
煤粉炉总的说不适宜于20吨/时容量以下的小型工业锅炉，这是由于辅助装置复杂，不经济。我国中南地区采用煤粉、甘蔗渣两用炉也都是10吨/时以上容量。
B、“锅”的型式的选用
在“锅”的型式上目前有：锅壳式（火管）、水火管混合式、水管式三种，三种型式各有特点。锅壳式和水火管式适宜于较小容量的锅炉，如4吨/时及以下容量。水管锅炉适宜于容量较大的锅炉如4吨/时及以上锅炉。总的说水管锅炉安全性好。在同样外形尺寸条件下水管锅炉的炉膛可以稍高一些，布置炉拱条件比锅壳式和水火管式要好，有利于燃烧。

6、其他因素和选型关系
除了锅炉出力、工质参数、燃煤品种三个最基本因素外还有其他方面如外形尺寸、负荷波动性、水源水质、空气污染、机械化、自动化程度，都和主、辅机选型有关。锅炉外形尺

寸对于在原有锅炉房内扩建须加以考虑，例如同样型号的10吨/时，6吨/时和6.5吨/时双锅筒横置式（SHL）锅炉，不同厂的产品，尺寸高低相差很大，用户要摸清制造厂产品情况。
总起来说选型是一个比较复杂的问题，不是理论上探讨就能解决的问题。选型时最关键的问题是要在各类产品的真实质量情况。我们上面分析的选型因素是在各类产品保证可靠质量的基础上而论的。如果产品的质量不好，那么选型的理论再好也是空讲。所以归根到底产品质量和产品品种是选型的基本保证。只有在多品种、高质量基础上才能使选型工作达到预期效果。

二、工业锅炉辅机附件和控制仪表选用要求

1、工业锅炉配套辅机的范围
A、辅机、附件包括的内容
（1）辅机部分包括鼓风机（包括二次风机）、引风机、电动给水泵、蒸汽往复泵、除尘器、吹风器、水处理装置（包括除氧器）、上煤出渣装置、电气控制箱。
（2）附件部分包括安全阀、截止阀、止回阀、排污阀、放气阀、蒸汽及锅水取样装置、

给水加药装置等。
B、控制仪表包括的内容
（1）仪表部分包括水位表，蒸汽压力表，给水压力表，省煤器进、出口水温度计，过热蒸汽温度计和压力表，排烟温度计，风压表（包括炉排风含风压、炉膛负压），氧量分析仪，蒸汽流量指示、积算和记录仪，给水流量指示、积算、煤量积算，风机和截止阀开度指示。
（2）控制部分包括高、低水位警报及指示，极限低水位保护，蒸汽超压指示、报警和保护。
还有位式给水控制、连续给水控制。位式燃烧控制、顺序燃烧控制、连续式燃烧控制、连续式燃烧控制带有氧量反馈。鼓风机、引风机遥控，炉排无级变速遥控。

2、工业锅炉仪表设备检测和控制项目
工业锅炉仪表是根据要检测和控制的项目而定的。有两方面的目的：一是安全运行所必须监督的项目；二是为节能目的应检测的参数。
下表为一般工业锅炉需要检测的内容。

检测项目	仪表
锅筒水位	水位表
蒸汽压力	压力表
过热蒸汽温度	温度计
蒸汽流量	流量计
给水压力	压力表
给水流量	流量计
给水温度	重复数据删除温度计
省煤器进、出口水温	温度计二次加压供水系统
炉膛负压	负压表
省煤器进、出口烟气负压	负压表
空气预热器进、出口烟气负压	负压表
除尘器进、出口烟气负压	负压表
炉排风仓风压	风压表
排烟温度	温度计
省煤器进、出口烟温	温度计
空气预热器进、出口烟温	温度计
空气预热器进、出口空气温度	温度计
炉膛出口烟温	温度计
煤量积算	煤量表
鼓风机出口风压	负压表
引风机进口负压	负压表
烟气成份分析	氧量表或二氧化碳表

三、工业锅炉产品型号编制方法和基本类型

1、工业锅炉产品型号组成：
工业锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。如下图所示：

（1）型号的第一部分表示锅炉型式、燃烧方式和额定蒸发量或额定供热量。共分三段：第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉总体型式（见表1-3、表1-4）；第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式（见表1-5）；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干吨/时或热水锅炉额定供热量为若干10000千卡/时。各段连续书写，互相衔接。

（2）型号的第二部分表示介质参数。共分两段：中间以斜线相连。第一段用阿拉伯数字表示介质出口压力为若干千克力/厘米2；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温

度/回水温度。蒸汽温度为饱和温度时，型号的第二部分无斜线和第二段。

支脚表1-3锅壳锅炉

锅炉总体型式	代号
立式水管	LS（立水）
立式火管	LH（立火）
卧式外燃	WW（卧式）
卧式内燃	WN（卧内）

表1-4水管锅炉

锅炉总体型式	代号
单锅筒立式	DL（单立）
单锅筒纵置式	DZ（单纵）
单锅筒横置式	DH（单横）
双锅筒纵置式	SZ（双纵）
双锅筒横置式	SH（双横）
纵横锅筒式	ZH（纵横）
强制循环式	QX（强循）

（3）型号的第三部分表示燃料种类和设计次序，共分两段：第一段汉语拼音字母代表燃料，同时以罗马数字代表燃料分类与其并列（见表1-6）。如同时使用几种燃料，主要燃料放在前面；第二段以阿拉伯数字表示设计次序，和第一段连续顺序书写，原型设计无第二段。

表1-5

两根一起塞进来

燃烧方式	代号
固定炉排	G（固）
活动手摇炉排	H（活）
链条炉排	J（链）
往复推动炉排	W（往）
抛煤机压力表接头	P（抛）
倒转炉排加抛煤机	D（倒）
振动炉排	Z（振）
下饲炉排	A（下）
沸腾炉	F（沸）
半沸腾炉	B（半）
室燃炉	S（室）
旋风炉	X（旋）

表1-6

燃料品种	代号
Ⅰ类石煤煤矸石	SⅠ
Ⅱ类石煤煤矸石	SⅡ
卧式挤压机Ⅲ类石煤煤矸石	SⅢ
Ⅰ类无烟煤	WⅠ
Ⅱ类无烟煤	WⅡ
Ⅲ类无烟煤	WⅢ
Ⅰ类烟煤	AⅠ
Ⅱ类烟煤	AⅡ
Ⅲ类烟煤	AⅢ
褐煤	H
贫煤	P
木柴	M
稻糠	D
甘蔗渣	G
油	Y
气	Q
油母页岩	YM

三、工业锅炉产品型号编制方法和基本类型

2、举例

（1）DZL4-13WⅡ

表示单锅筒纵置式链条炉排，额定蒸发量为4t/h，蒸汽压力为13kgf/cm2，蒸汽温度为饱和温度，燃用Ⅱ类无烟煤，原型设计的蒸汽锅炉。

（2）SZS10-16/350-YQ2

表示双锅筒纵置式室燃，额定蒸发量为10t/h，蒸汽压力为16kgf/cm2，过热蒸汽温度为365摄氏度，燃油、燃气并用，以油为主，第二次设计的蒸汽锅炉。

（3）SHS20-25/400-H

表示双锅筒置式室燃，额定蒸发量为20t/h，蒸汽压力为25kgf/cm2，过热蒸汽温度为400摄氏度，燃用褐煤煤粉，原型设计的蒸汽锅炉。

（4）QXS120-7/130-70-Y

表示强制循环式室燃，额定供热量为120*10000kcal/h，供水压力为7kgf/cm2，供水温度为130摄氏度，回水温度为70摄氏度，燃油，原型设计的热锅炉。

3、我国工业锅炉基本类型

我国目前工业锅炉产品按原机械工业产品分类要求，工业锅炉作为一大类，其下有8类产品。

（1）手烧炉
（2）链条炉
（3）往复炉
（4）倒转炉排加抛煤机炉
（5）沸腾炉
（6）煤粉炉
（7）油、气炉
（8）热水锅炉

每一类炉子又有若干系列，所谓系列就是工业锅炉型号编制方法中第一部分的型式代号和燃烧方式代号，两者合并一起作为一个系列。如：“SHL”代表双锅筒横置式链条炉系列；“WNL”代表卧式内燃链条炉系列；“DZW”代表单锅筒纵置式往复炉系列。
每一个系列内有若干品种，所谓品种就是指不同的燃料品种。如“Ⅰ类无烟煤、Ⅱ类无烟煤”等。
每一个品种内有若干规格。所谓规格就是指不同的锅炉出国和不同的蒸汽和热水的参数。
炉子的系列、品种、规格的数量随着产品的发展、淘汰而增加、减少。目前，锅炉共有30余系列，70余品种。250余规格。

四、工业锅炉本体结构

我国现有的工业锅炉在受热面结构上或者说“锅”的部分基本上可分三类：水管式、水火管式和锅壳式（即火管式）

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