立式常压热水锅炉研究的最新发展.docx

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1、立式常压热水锅炉研究的最新发展 摘要：目前在国内外经济飞速发展的大环境下，人民对于生活品质要求增高，而体现在暖通行业的特点是：需求量大、规模小、用户分散，以往运用的常压热水锅炉存在结构简洁、热效率低下、防结垢处理不到位、污染环境严峻、修理困难、平安系数低等缺陷，无法达到用户对于设备的平安牢靠、节能环保、操作简便要求，供应的设备不适合城乡居民和中小型企事业单位分散用户优质供暖、热水运用。所以我们对于立式常压热水锅炉进行探讨探讨新发展。 关键字：节能环保 平安牢靠 防垢除垢 1.现状国内外发呈现状 对于分散式用户以平常采纳小型的蒸汽加压锅炉，这种锅炉存在着耗能高，操作困难，烟尘排放、噪声大、污水处

2、理、占用场地面积大、危急系数大、成本高等缺陷。蒸汽加压锅炉设备，社会保有量很大，用户习惯于选择这种设备。但由于蒸汽加压锅炉和管线工作于高压蒸汽环境，操作技术要求很高，操作者须要经过严格的技术培训和考核后持证上岗。不相宜在小型锅炉领域大量推广运用。渐渐被常压热水锅炉所取代。 常压热水锅炉是小型锅炉的一个门类，由于它结构简洁，购置和运行成本低廉，体积小，运行操作技术难度低，操作人员不必经过严格培训和考核，并且无爆炸危急平安事故隐患等特点深受小规模用户的欢迎，广泛运行于小范围供暖、供热水的用户群体。传统的立式常压热水锅炉结构简洁，主要是由锅筒、炉胆、冲天管组成，炉膛布置在炉胆内，燃料燃烧后，携带热能

3、的烟气干脆冲刷炉胆壁，靠炉胆壁把热能传递给锅水，烟气通过冲天管，排入大气。该炉型烟气流程单一，受热面少，奢侈燃料，热效率低，烟气排放不达标，在许多城市已明令禁止运用该炉型。 但是目前存在的常压热水锅炉由于结构简洁，燃烧功能难以完善，热交换效率低下，烟尘排放处理不到位，防垢除垢措施等方面的缺陷，使得常压热水锅炉成为了耗能低效大户，严峻的空气污染源，修理困难等难题，限制了常压热水锅炉的发展。 传统的立式常压热水锅炉结构简洁，主要是由锅筒、炉胆、冲天管组成，炉膛布置在炉胆内，燃料燃烧后，携带热能的烟气干脆冲刷炉胆壁，靠炉胆壁把热能传递给锅水，烟气通过冲天管，排入大气。该炉型烟气流程单一，受热面少，奢

4、侈燃料，热效率低，烟气排放不达标，在许多城市已明令禁止运用该炉型。 立式常压热水锅炉虽然具有无压平安，具有安装不审批，运用不年检，操作不要证等特点，但是自身热效率低下，污染严峻等弱点制约了这个炉型的推广应用。 2.立式常压热水锅炉探讨中发觉的问题 热效率低下：由于炉体燃烧室的结构简洁，燃料难以充分燃烧，而且与锅水的热交换过程简洁，造成整体热效率低下，经济指标不高。 烟尘排放污染严峻：小型炉的缺点一个是燃烧不充分，这是固床层燃炉通病。另一个是风从火床下方进入，煤在燃烧床，风从底部向上吹，煤在炉排上面，炉膛的上面干脆就是排放烟气的冲天管，尤其是在添加燃料和鼓风的时候，烟气将煤粒裹带着冲入空中，排放

5、的黑色烟气多为煤尘，既污染了环境，又奢侈了燃料。这是其结构上的问题。 锅炉水箱的防垢、除垢是锅炉行业的难题：经过一段时间运行的锅炉，结垢现象的发生将会使：A、结垢导致奢侈燃料，增加能耗。B、结垢后水垢导致钢板不受水冷却，温度过高，降不下来，长此以往，钢板过热脱碳，强度下降，危及平安，降低锅炉寿命。 3.立式常压热水锅炉探讨最新发展 结垢问题的解决依靠：三分体结构、异型内壁双燃烧室结构，磁化管段结构 三分体结构：锅体由上至下区分低、中、高温工作区，使得锅炉各部分受热面可能产生的水垢集中于高温区。即水垢产生于部分区域而不是锅炉整体。其次，本项目锅水的流淌方向是从锅体上部低温区经由中部中温区究竟部高

6、温区，到了高温区锅水就输送出去了，在整个锅炉水系内部，锅水是自上而下流淌的、水温是逐次递增升温的，并且本项目常压热水锅炉的水温最高为95C，从根本上解除掉了水流静止、匀加热、高水温的水垢生成条件。同时，锅水的由上而下的运动冲刷力也会冲刷掉炉壁内胆附着的垢渣。 异型内壁结构：处于高温区，并且受热最强、其结垢最多。由于其自身是倾斜的，那么其底端部位就是杂质沉淀集中区。既是说明，锅炉水垢产生于高温区，高温区水垢假如以水渣形式出现的话，易沉淀在异型端底部，那么通过设在底部的排污口，在杂质沉淀集中区只要排放出少量的排污水，就能够有效地将水渣排出锅外，而不是像别的锅炉那样要排放出许多炉水才能够得到排污效果

7、，造成热能和水资源的奢侈。 磁化管段结构，在中温区与高温区连接的水管是一段具有磁化功能的管段（磁水器）。采纳在管段当中填充高能永磁体的方式，使水磁化。高温区的水磁化后，形成水垢的晶体会发生改变，形成松散的水渣，沉淀下来，汇聚到杂质沉淀集中区，很便利地就能够通过排污口排放出去。 通过以上，以锅水分区加热、水流冲刷炉壁内胆、磁化管段对锅水磁化，使锅水里面的杂质形成松散水渣、以三分体异型内壁结构造成水渣集中汇合区方式，通过少量排污即可达到防垢除垢效果，实践证明：防垢除垢彻底，效果显著。 本项目实行冷水从锅炉上部注入，热水从下部送出的方式。锅水流淌的方向是从上到下，热能流的方向是从下到上，两者逆向（异

8、向）对流，形成对立传热，提高了传热系数，温差沟通的流程长，热交换效率高。由于水循环方向的变更，热效率提高了8%，排烟温度降低了30，合理利用了热能；出热水快，生火2-4分钟即可达到所须要的热水温度；另外水循环方向的变更有助于防垢除垢问题的彻底解决。 炉膛内部燃料的燃烧，可以分为烟气和挥发性气体燃烧、煤粉尘燃烧和固体煤质燃烧三个方面。这三个方面的燃烧，产生的机制不同，燃烧的时机不同，燃烧的效果不同。首先，烟气和挥发性气体燃烧产生于燃料的被加热阶段，此时燃料被投放到炉膛燃烧区还没有被点燃，由于炉膛高温的烘烤，烟气和挥发性气体燃烧被从燃料当中升华出来，煤粉尘是燃料微粒，在燃料被投放到炉膛以后，由于鼓

9、风机送风和燃烧热气的裹挟，煤粉尘等燃料微粒被从燃料当中吹离出来，和烟气和挥发性气体混合在一起，遇到合适的条件（空间和足够的温度），烟气和挥发性气体以及煤粉尘等燃料微粒就会被点燃参加燃烧，否则，就会从冲天管排向大气成为污染源。固体煤质燃烧时间最长也最稳定，是燃料燃烧的主要阶段和过程，也是燃料热能释放的主体。为了使得这三方面的燃烧各得其所，我们参考了大型锅炉的多燃烧室结构，在立式常压热水锅炉炉膛有限空间里面，尝试建立双燃烧室结构获得了胜利。立式常压热水锅炉的双燃烧室结构的建立关键在于双燃烧室的空间分割结构。最简洁的方法是运用结构构件分割方案。但是结构构件的加工安装以及锅炉运行当中燃烧对于构件的烧蚀

10、是两大难题。为了解决这个问题，技术人员设想将炉体内壁变形（异形内壁设计的提出），把炉体内壁平滑变形为分割两个燃烧室的空间结构构件，内壁变形部分形成水套结构，对水套充水（即充入锅水，锅炉工质）。通过炉体内壁变形（异形内壁的设计）和水套里面锅水对于热能的汲取，降低了异形内壁的温度。这样就一举解决了双燃烧室空间结构的分割问题和消退锅炉运行当中燃烧对于构件的烧蚀这两大难题。 4.总结 本项目一举解决了水循环方向的变更有助于防垢除垢问题的彻底解决和双燃烧室空间结构的分割问题和消退锅炉运行当中燃烧对于构件的烧蚀这两大难题。防垢除垢彻底，效果显著。应当得到广泛的推广。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页