鍋爐(取樣器)整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐(取樣器)本體和輔助設(shè)備兩大部分。鍋爐(取樣器)中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分,稱(chēng)為鍋爐(取樣器)本體。鍋爐(取樣器)本體中兩個(gè)最主要的部件是爐膛和鍋筒。
爐膛又稱(chēng)燃燒室,是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上,進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱(chēng)為層燃爐,又稱(chēng)火床爐;將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料,噴入火室燃燒的爐膛稱(chēng)為室燃爐,又稱(chēng)火室爐;空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒,并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱(chēng)為沸騰爐,又稱(chēng)流化床爐;利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn),并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱(chēng)為旋風(fēng)爐。
爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔?,所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管,它既保護(hù)爐墻不致燒壞,又吸收火焰和高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈帷?/SPAN>
爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。每臺(tái)鍋爐(取樣器)應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料。燃用特性差別較大的燃料時(shí)鍋爐(取樣器)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都可能降低。
鍋筒是自然循環(huán)和多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐(取樣器)中,接受省煤器來(lái)的給水、聯(lián)接循環(huán)回路,并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒簡(jiǎn)體由優(yōu)質(zhì)厚鋼板制成,是鍋爐(取樣器)中最重的部件之一。
鍋筒的主要功能是儲(chǔ)水,進(jìn)行汽水分離,在運(yùn)行中排除鍋水中的鹽水和泥渣,避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器和汽輪機(jī)中。
鍋筒內(nèi)部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來(lái)的飽和蒸汽與水分離開(kāi)來(lái),并盡量減少蒸汽中攜帶的細(xì)小水滴。中、低壓鍋爐(取樣器)常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件;中壓以上的鍋爐(取樣器)除廣泛采用多種型式的旋風(fēng)分離器進(jìn)行粗分離外,還用百頁(yè)窗、鋼絲網(wǎng)或均汽板等進(jìn)行進(jìn)一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監(jiān)測(cè)和保護(hù)設(shè)施。
為了考核性能和改進(jìn)設(shè)計(jì),鍋爐(取樣器)常要經(jīng)過(guò)熱平衡試驗(yàn)。直接從有效利用能量來(lái)計(jì)算鍋爐(取樣器)熱效率的方法叫正平衡,從各種熱損失來(lái)反算效率的方法叫反平衡??紤]鍋爐(取樣器)房的實(shí)際效益時(shí),不僅要看鍋爐(取樣器)熱效率,還要計(jì)及鍋爐(取樣器)輔機(jī)所消耗的能量。
單位質(zhì)量或單位容積的燃料完全燃燒時(shí),按化學(xué)反應(yīng)計(jì)算出的空氣需求量稱(chēng)為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)與氧氣接觸而燃燒,實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失,但排煙熱損失會(huì)增大,還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應(yīng)設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù),爭(zhēng)取以盡量小的過(guò)量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒完全。
鍋爐(取樣器)煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質(zhì),未經(jīng)凈化時(shí)其排放指標(biāo)可達(dá)到環(huán)境保護(hù)規(guī)定指標(biāo)的幾倍到數(shù)十倍??刂七@些物質(zhì)排放的措施有燃燒前處理、改進(jìn)燃燒技術(shù)、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪只能降低煙囪附近地區(qū)大氣中污染物的濃度。
煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等。對(duì)粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離,在較高容量下常采用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過(guò)濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率很高還能吸收氣態(tài)污染物。
二十世紀(jì)50年代以來(lái),人們努力發(fā)展灰渣綜合利用,化害為利。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又從粉煤灰中提取空心微珠,作為耐火保溫等材料。
鍋爐(取樣器)未來(lái)的發(fā)展將進(jìn)一步提高鍋爐(取樣器)和電站熱效率;降低鍋爐(取樣器)和電站的單位功率的設(shè)備造價(jià);提高鍋爐(取樣器)機(jī)組的運(yùn)行靈活性和自動(dòng)化水平;發(fā)展更多鍋爐(取樣器)品種以適應(yīng)不同的燃料;提高鍋爐(取樣器)機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性;減少對(duì)環(huán)境的污染。