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摘 要:锅炉是能量转换设备,主要有水系统、风烟系统、燃料系统三大系统,锅炉在运行中主要有蒸发量、压力和温度三大参数,传热方式有对流换热、传导、輻射换热。本文基于锅炉的工作原理和工作工艺流程,对工业锅炉中的锅筒和集箱制造为例说明生产控制要点,同时提出通过科学选择锅炉的燃烧方式以提高锅炉的服务效率。
关键词:锅炉;工艺流程;生产技术
在工业生产和生活中,锅炉具有重要的作用和意义,通过锅炉产生的热水或蒸汽可以直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可转换为机械能和电能,从而应用到居民生活、火电站、船舶、机车和工矿企业等工业中。因而改进创新锅炉工艺中的生产技术,让锅炉更好地服务工业生产和居民生活,促进工业健康持续发展,提高居民生活质量。
1 锅炉的作用
锅炉由锅和炉组成,其中“锅”是指装锅水和蒸汽或者其它介质的密封受压部件,主要吸热,主要包括锅筒(汽包)、水冷壁、对流管、集箱、过热器等吸热面。其中“炉”是指锅炉中放热部分的组件,主要有燃烧设备、炉膛、烟道及空气预热器等。根据锅和炉的特性,锅炉的作用就是将燃料内的潜能,经过燃烧释放热能或利用其它物质释放的能量,将水变成蒸汽或过热蒸汽,或将水加热变成一定温度的热水而输出的热能设备。锅炉的配套设备主要包括四大系统,分别为燃料的供给与制备系统、通风系统、给水系统、自控系统,其中燃料的供给与制备系统主要有上煤、供油、供气、电热元件等设备与部件;通风系统有鼓风机、引风机及烟道等;给水系统有给水泵、循环泵和软化水处理等;自控系统有给水自动调节装置,燃料自动调节装置,鼓风机、引风机联锁保护装置,超温保护装置,超压保护装置等。
锅炉的一般工作工艺流程如下图,主要分为汽水系统、风烟系统、燃料系统。
锅炉在运行中主要有蒸发量(热水锅炉是热功率或供热量)、压力和温度三大参数。锅炉主要的传热方式有对流换热、传导、辐射换热。锅炉按压力分分为低压、中压、次高压、高压、亚临界、超临界六类,按照布风方式分为炉排式、煤粉炉、流化床三类。
2 锅炉工艺中的生产技术
本文以锅炉中的工业通用锅炉为例,论述锅炉的工艺过程和生产技术。在工业锅炉工艺中主要有水管锅炉锅筒制造、集箱制造、管子制造、膜式壁制造、炉排制造、钢结构制造、快装水管锅炉受压部件总装、快装水火管锅炉受压部件总装、卧式锅壳锅炉(内燃)受压部件总装、立式锅炉受压部件总装、(液相)有机热载体锅炉受压部件总装等。下面以锅筒和集箱制造为例说明生产控制要点。
在锅炉锅筒生产中,主要分为封头、筒节、法兰管座、人孔装置、锅筒。其中封头人孔加强圈的装配可采用热套法或分段拼接法;封头、筒节端面(或坡口)的加工尽可能机加工或专用工艺设备进行半自动、半自动切割,封头上的人孔密封面应与封头端面(包括坡口)同时加工;管接头的下料应尽可能采用机械方法;筒节与筒节、筒节与封头的装配应在装配滚轮架上进行,并尽可能采用机械化对装装置;筒体外侧的对接环缝均应采用(埋弧)自动焊,内侧对接环缝除终结焊缝外,也应采用(埋弧)自动焊。
对于集箱制造工艺,在管子除锈下料中严格标记移植和钢印,对合金钢下料前打光谱;在收口、坡口加工处严格控制收口温度和速度;在进行筒节拼接组焊时,预留收缩量,控制焊接参数等。
在燃煤系统中燃烧工艺对锅炉的服务效率具有一定的影响,因而通过控制燃烧方式可以提高锅炉的服务效率。锅炉的燃烧方式主要有层燃燃烧、悬浮燃烧、流化床燃烧,在层燃燃烧中,对层燃炉炉排进行分段配风,可以适应煤层沿炉排长度方向分段燃烧这一特点,可以减少送至尚未开始燃烧的新煤区和炉排末端燃尽区的空气量;在悬浮燃烧中,在燃烧器区域的水冷壁上敷设卫燃带,保持燃区内的高温,同时可在炉膛出口区将后墙伸向炉内形成内折角,以延长煤粉在炉内的行程,改善炉内火焰的充满情况,使得出口烟温趋于均匀;在流化床燃烧中,注意布风装置、过热器布置方式、汽温调节等。
3 总结
在锅炉生产工艺中,根据工艺流程,对汽水系统、风烟系统、燃料系统进行优化、创新,从技术上进行改进,从而提高锅炉的服务效率,以更好地为工业生产和居民生活服务,促进工业可持续发展,为美丽中国作出贡献。
参考文献:
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