锅炉、与压力容器安全对策(2)

  仪器信息网 ·  2007-04-26 21:40  ·  23333 次点击
(6)锅炉水循环(Watercirculation)
锅炉水循环是指和汽水混合物在锅炉蒸发受热成中的循环流动。依靠水和汽水混合物的重度差维持的循环叫自然循环。依靠回路水泵的压头所维持的循环叫强制循环。自然循环是最常见的锅炉水循环方式。水管锅炉的水循环在由上升管和下降管等组成的循环回路中进行;锅壳式锅炉的水循环没有确定的循环回路,在锅壳的水空间内进行。在自然循环中,每一次只有一部分水变为蒸气。进入上升管入口的水量称为循环流量,它与此回路所产生的蒸气量(即上升管出口的蒸气量)之比值称为循环倍率。锅炉循环倍率是衡量锅炉水循环安全性的指标之一。循环倍率大,表示锅炉上升管出口段汽水混合物中蒸气的份额小,水的份额大,附于管壁上的水膜厚,管壁的冷却情况好,工作安全。自然循环的动力是下降管和上升管的压力差,它是由下降管和上升管中水的重度差和循环回路的高度所确定的。如果循环动力被过分削弱,就会产生水循环故障。常见的水循环故障是停滞和倒流。水循环故障,常常危及锅炉的安全运行,例如水循环出现停滞时,就可能导致管壁超温爆破,即所谓爆管。所以要保证锅炉安全运行,就得保证正常可靠的水循环。
(7)锅炉水处理(Watertreatment)
锅炉水处理是用机械的或化学的方法对锅炉给水进行净化和软化,即除去或减少水中的杂质,使其符合锅炉的水质标准。工业锅炉给水一般都取自然水。天然水中含有许多杂质,包括:悬浮物,如泥沙、藻类、油污等不溶物质;胶体物质,如铁化合物、硅盐等;固体溶解物,如钙盐、镁盐、钠盐等;气体溶解物,主要是氧和二氧化碳。这些杂质给锅炉带来的主要危害,一是使锅炉结垢,不仅降低锅炉的热效率,还会使受热面金属过热,严重时导致爆管或鼓包。二是对锅炉金属产生腐蚀,包括电化学腐蚀及碱脆等应力腐蚀,削弱受压元件的强度,影响锅炉安全运行。三是污染蒸气,不仅使所产生的蒸气品质下降,还会造成过热器等因沉盐结垢而被损害。为了防止锅炉给水带来上述危害,就得进行水质处理。锅炉给水的处理过程分为炉外和炉内处理两部分。炉外处理是主要部分,一般有沉淀、凝聚、过滤、软化、除碱、除盐等过程;炉内处理是加药剂于给水系统中,借药剂在炉内反应来进行水的处理。
(8)立式锅炉(Verticalboiler)
立式锅炉是锅壳立式放置的锅炉的总称。有多种结构形式,有火管式(指锅炉燃烧火焰或烟气地管内流动)和水管式。立式锅炉的特点是结构紧凑,占地面积小,但高度较大;安装方便,很少或甚至不用炉墙;因为锅筒垂直放置,可以按蒸气干度要求选定蒸气空间高度,蒸气品质较好;锅炉检修及水垢清洗也比较方便。此种锅炉的热效率一般都比较低,燃料消耗量大。常用的立式锅炉结构型式主要有立式大横水管锅炉、立式平头火管锅炉、立式多横火管锅炉(考克兰锅炉)和立式水管锅炉等。其中立式水管锅炉(包括立式直水管锅炉和立式弯水管锅炉)是我国自行设计制造的,它的热效率比其它立式锅炉高,耗用钢材也较少,是近年来发展较快的一种小型锅炉。
(9)卧式锅炉(Horizontalboiler)
卧式锅炉是锅壳卧放的锅炉的总称,其结构型式也较多。最老式的有双火筒(炉胆)锅炉,即兰开夏锅炉。因热效率低,体积大,单位蒸发量的耗煤、耗钢材都较大,现已被淘汰。现用的卧式锅炉有卧式内燃回火管锅炉和卧式外燃回火管锅炉。此外,还有固定机车式锅炉、船舶式锅炉等。卧式锅炉的蒸发量一般可以作得比立式锅炉大,因为它的炉排在炉胆(火筒)内沿锅壳轴向布置,炉排和受热面面积可以不受锅壳直径的限制,通过变更锅壳的长度来调整炉排及受热面的大小。这种锅炉结构也比较紧凑,安装和检修都比较方便,对水质的要求也不太高。缺点是结构刚性较大,对热膨胀的补偿能力较差,受热不均匀时易于产生热应力;它的水循环情况也比立式锅炉为差。
(10)快装锅炉(Self-containedboiler)
快装锅炉是在卧式外燃回火管锅炉的基础上发展起来的一种卧式水管锅炉。在结构上兼有火管锅炉和水管锅炉的特征。因为它是整体在制造厂全部组装好后才运往使用单位安装,故得此名。这种锅炉主要由锅筒、前后管板、烟管、水冷壁系统(水冷壁、联箱、下降管)等部件,以及一个外壳和底坐所组成。卧式水火管锅炉结构紧凑,体积小,重量轻,整体出厂,运输和安装都很方便,使用时升火启动快,负荷调整方便,热效率比一般火管锅炉为高,由于具有这些特点,所以它已成为近年来国内用量最大的一种小型锅炉。这种锅炉的缺点是:锅炉的下锅筒直接受辐射热,如果水质不良或排污不正常,容易在锅筒底部沉积泥渣,造成下壁过热鼓包;烟管错列,排列又密,管外和积垢不易清除;管板与筒体间有全焊式角板拉撑的刚性连接结构,难以适应压力和温度的变化,焊接质量也无法保证,容易产生裂纹及开脱等严重缺陷。

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