燃煤锅炉工作原理动画图?( 三 )


??二十世纪初期 , 汽轮机开始发展 , 它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉 。直水管锅炉已不能满足要求 。随着制造工艺和水处理技术的发展,出现了弯水管式锅炉 。开始是采用多锅筒式 。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽、水分离元件的改进,锅筒数目逐渐减少,既节约了金属,又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率 。
??以前的火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉都属于自然循环锅炉,水汽在上升、下降管路中因受热情况不同,造成密度差而产生自然流动 。在发展自然循环锅炉的同时,从30年代开始应用直流锅炉,40年代开始应用辅助循环锅炉 。
??辅助循环锅炉又称强制循环锅炉,它是在自然循环锅炉的基础上发展起来的 。在下降管系统内加装循环泵,以加强蒸发受热面的水循环 。直流锅炉中没有锅筒,给水由给水泵送入省煤器 , 经水冷壁和过热器等蒸发受热面,变成过热蒸汽送往汽轮机 , 各部分流动阻力全由给水泵来克服 。
??第二次世界大战以后,这两种型式的锅炉得到较快发展,因为当时发电机组要求高温高压和大容量 。发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒,可以采用小直径管子作受热面,可以比较自由地布置受热面 。随着自动控制和水处理技术的进步,它们渐趋成熟 。在超临界压力时 , 直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉,70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组 。后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉 。
??在锅炉的发展过程中,燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响 。因此,不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点,而且还要提高燃烧效率以节约能源 。此外,炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)
??早年的锅壳锅炉采用固定炉排 , 多燃用优质煤和木柴 , 加煤和除渣均用手工操作 。直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排,其中链条炉排得到了广泛的应用 。炉排下送风从不分段的“统仓风”发展成分段送风 。
??早期炉膛低矮,燃烧效率低 。后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用,将炉膛造高,并采用炉拱和二次风,从而提高了燃烧效率 。
??发电机组功率超过6兆瓦时,以上这些层燃炉的炉排尺寸太大,结构复杂,不易布置,所以20年代开始使用室燃炉,室燃炉燃烧煤粉和油 。煤由磨煤机磨成煤粉后用燃烧器喷入炉膛燃烧 , 发电机组的容量遂不再受燃烧设备的限制 。自第二次世界大战初起,电站锅炉几乎全部采用室燃炉 。
??早年制造的煤粉炉采用了U形火焰 。燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降,再转弯上升 。后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器,火焰在炉膛中形成L形火炬 。随着锅炉容量增大 , 旋流式燃烧器的数目也开始增加,可以布置在两侧墙,也可以布置在前后墙 。1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器 。
??第二次世界大战后,石油价廉,许多国家开始广泛采用燃油锅炉 。燃油锅炉的自动化程度容易提高 。70年代石油提价后,许多国家又重新转向利用煤炭资源 。这时电站锅炉的容量也越来越大 , 要求燃烧设备不仅能燃烧完全,着火稳定 , 运行可靠,低负荷性能好,还必须减少排烟中的污染物质 。
??在燃煤(特别是燃褐煤)的电站锅炉中采用分级燃烧或低温燃烧技术 , 即延迟煤粉与空气的混合或在空气中掺烟气以减慢燃烧 , 或把燃烧器分散开来抑制炉温,不但可抑制氮氧化物生成 , 还能减少结渣 。沸腾燃烧方式属于一种低温燃烧,除可燃用灰分十分高的固体燃料外,还可在沸腾床中掺入石灰石用以脱硫 。

推荐阅读