锅炉的分类
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锅炉的分类
1.按烟气在锅炉的流动状况分类
水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,也可以制成大容量、高参数锅炉。电站锅炉一般均为水管锅炉,热效率高,但对水质和运行水平的要求也较高。
图1 立式水管锅炉图2 立式多横火管火管锅炉:烟气在火管内流过,一般为小容量、低参数锅炉,热效率低,但结构简单,水质要求低,运行维修方便。
水火管组合式锅炉
2.按锅筒放置的方式分类
立式锅炉:锅筒竖直放置的锅炉。
图3 卧式锅炉图4 生活锅炉卧式锅炉:锅筒水平放置的锅炉。
3.按用途分类
生活锅炉:生活锅炉一般是指非工业用的,通常是供暖的、洗浴的、食堂使用的等等。
工业锅炉:用于工业生产和采暖,大多数为低压、低温、小容量锅炉,火床燃烧居多,热效率较低,出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉,出口工质为热水的称为热水锅炉。
电站锅炉:用于发电,大多为大容量、高参数锅炉,火室燃烧,效率高,出口工质为过
热蒸汽。
图电站锅炉图6 船用锅炉
船用锅炉:为推进船舶的蒸汽动力机械供应蒸汽的锅炉。船用锅炉与陆用锅炉不同之处是,对外形、尺寸和重量有严格的限制。例如,在军舰上宁可牺牲锅炉的热效率而不设置空气预热器,甚至也不设置省煤器。在结构上,锅炉应能适应船舶摇摆、倾侧和冲击等航行条件。船用锅炉要有一定的汽、水贮存容积,以适应蒸汽动力机械频繁和大幅度改变负荷的需要。为了满足轻小和机动性高的要求,普遍燃用重油。锅炉蒸发量为10~200吨/时,蒸汽参数略低于相应蒸发量的电站锅炉。早期船用锅炉都是用铁板或铜板铆接而成,蒸汽压力不超过0.2兆帕。1850年后火管锅炉得到发展。
机车锅炉
注汽锅炉:用于油田对稠油的注汽热采,出口工质一般为高压湿蒸汽。
图6 机车锅炉图7 注汽锅炉
4.按介质分类
蒸汽锅炉:用热能加热水(工质)产生蒸汽的设备。通常用“吨/时”或“t/h”表示锅炉的容量。用“Mpa”或“兆帕”(旧单位用“公斤力/厘米2”或“kgf/cm2”)表示锅炉的额定压力,用“℃”(摄氏度)表示额定压力下饱和蒸汽的温度和过热蒸汽温度。
热水锅炉:是指载热工质为热水的锅炉。通常用“MW”(兆瓦)表示锅炉的容量,用“Mpa”表示锅炉的额定压力,用“℃”表示热水温度。
汽水两用锅炉
有机热载体锅炉:是指载热工质为高温导热油(也称热煤体、热载体)的新型热能转换设备。通常也用“MW”(兆瓦)表示炉的容量。有机热载体炉(也称导热油炉)的优势在
于“高温低压“、运行平稳而被广泛运用。有机热载体炉有液相、气相之分。
图8 蒸汽锅炉图9 热水锅炉
图10 汽水两用锅炉图11 有机载热体锅炉
5.按安装方式分类(有两种分法)
第一种:
固定式锅炉
移动式锅炉
第二种:
快装锅炉:生产厂家基本把以上安装工作在自己单位已经基本完成。经检验验收后运至安装地点,吊装至锅炉基础上,再经检查验收后,安装好管道和其它转动机械(鼓风机、引风机)、以及除尘环保设施,就可以进行试运行。一般生产单位有锅炉主体现货,所以安装周期短。但快装锅炉的工作效率和热利用率比较底,并要求原料精,运行成本自然就高,一般属小型炉或迫切急用时才选择快装炉。
组装锅炉:虽然也是在现场安装,但主要部件如前后炉膛,锅筒本体等都是在厂家装配好在安装地点只拼装完整,砌筑炉膛炉拱,内外墙后即可。组装锅炉多是中小型锅炉。
散装锅炉:散装锅炉的安装全部在使用地现场,且全部是零散件。散装锅炉一般都是大型锅炉。
6.按燃料分类
燃煤锅炉:燃料燃烧的是煤,煤炭热量经转化后,产生蒸汽或者变成热水,但并不是所有的热量全部有效转化,有一部分无工消耗,这样就存在效率问题,一般大些的锅炉效率高些,60——80%之间。燃煤锅炉按燃烧方式可分为层燃炉、室燃炉(又称煤粉炉)、旋风炉、沸腾燃烧炉;按除渣方式可分为固态除渣炉、液态除渣炉;按结构安装方式可分为悬吊式锅炉、支承式锅炉。
燃油锅炉:燃料使用燃油的锅炉,包括柴油,废油等油料的锅炉。
燃气锅炉:燃料使用燃气的锅炉。
余热锅炉:英文名HRSG,即Heat Recovery Steam Generator的简称,直译成中文为热回收蒸汽发生器。是燃气-蒸汽联合循环发电的主设备之一。和常规锅炉不同,余热锅炉中不发生燃烧过程,也没有燃烧相关的设备,从本质上讲,它只是一个燃气—水/蒸汽的换热器。其与燃气轮机配合,燃气轮机的排气(温度约在500~600℃)进入余热锅炉,加热受热面中的水,水吸热变为高温高压的蒸汽再进入汽轮机,完成联合循环。
图12 余热锅炉
电加热锅炉:电加热锅炉以电能为能源,无噪音,无污染。
生物质锅炉:将废弃的农作物秸杆、稻壳、锯沫、薪材等经加工制成颗粒直接作为燃料燃烧,锅炉效率高,烟尘排放浓度远远低于GB13271-001锅炉大气污染物排放标准规定;可替代电、燃油、燃气锅炉,该锅炉运行成本低,其运行成本分别为电锅炉和燃油、燃气锅炉的六分之一和三分之一。
7.按水循环分类
自然循环锅炉:在自然循环锅炉中,汽包、下降管、下联箱、蒸发受热面(有的还包括上联箱和汽水导管)构成水循环回路。下降管布置在炉外,不受热。蒸发受热面由布置在炉内的水冷壁管组成,也称之为上升管。上升管内汽水混合物的密度比下降管内水的密度小得多,工质正是依靠这种密度差而产生的动力保持流动的,不需消耗任何外力。汽水混合物进入汽包进行分离,未汽化的水与给水混合后继续参加水循环。自然循环锅炉除了给水泵的功率消耗较小之外,由于汽包使蒸发受热面和过热器之间有了固定的分界点,并且蓄热和蓄水能力大,故对自动调节的要求比直流锅炉低,给水带入的盐分可用排污方式除掉,对水处理的要求也比直流锅炉低,所以自然循环锅炉成为目前世界各国最为广泛应用的一种锅炉。
强制循环锅炉:强制循环锅炉中水或水蒸气不仅以水与水蒸气的密度差为动力,而且需要一定的泵功来在加热管道中循环
直流锅炉:是指靠给水泵压力,使给水顺序通过省煤器、蒸发受热面(水冷壁)、过热器并全部变为过热水蒸气的锅炉。由于给水在进入锅炉后,水的加热、蒸发和水蒸气的过热,都是在受热面中连续进行的,不需要在加热中途进行汽水分离。因此,它没有自然循环锅炉的汽包。在省煤器受热面、蒸发受热面和过热器受热面之间没有固定的分界点,随锅炉负荷变动而变动。它可用于一切压力,特别是在临界压力及以上压力范围内广泛应用。由于它没有汽包,因此,加工制造方便,金属消耗量小;水冷壁布置比较自由,不受水循环限制;调节反应快,负荷变化灵活;启、停迅速;最低负荷通常低于汽包锅炉。
混合循环锅炉
8.按压力分类