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受热面结构设计中应注意的几个问题

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受热面结构发计是在锅炉炉型、参数、水循环方式以及设计所需的基础数据确定了的基础上进行的。受热面是锅炉主要组件之一,悬锅炉的核心部分。它关系到传热性能的好坏,水循环是否可靠,烟气动力场组织是否合理,以及为它服务的组件能否适应等等。在作受热面结构设计时,应注意下列几个问题:

1.锅炉钢管的选择余热锅炉的工作压力一般为中、低压,很少用高压。进口烟气温度一般最高不过1300〜1400。所以它的蒸发受热管及水冷壁管可采用低碳钢锅炉钢管。在特殊情况下及高压余热锅炉中,应选用锅炉用高压无缝钢管。管径的选择主要受两个因素的影响,即锅炉水循环的安全性及受热面的制造成本。如选用管径过小,会增加锅水循环的阻力,降低水循环倍率,当强制循环时会增加循环水泵的电耗量。如选用苦径过大、会增加受热面的制造成本。一般来说,对于中、低压的自然循环余热锅炉,常选用的钢管内径为40〜60毫米。循环回路高度大时,可选较小的管径;反之,应选较大的管径。对于强制水循环锅炉,辐射室内的水冷壁管常选用内径为40~50毫米的锅炉钢管,对流蒸发管常选用内径为25〜45毫米的锅炉钢管。当管中含汽率大时应选较大的管径,反之,可选较小的管径。

2.合理地确定锅炉烟气进口的位,置和被面的尺寸确定锅炉烟气进口的位置和截面的尺寸很重要,它是根据两个因素决定的:即根据工业炉排烟口位置的高低和锅炉内烟气动力场合理组织的需要。烟气进口的位置,一般有前面进口和顶部进口两种形式,一般采用前面进入的较多。在前面进入时,进口面积的大小由入口烟速来决定,一般入口烟速取3~8米/秒,也可取入口为前墙面积的20〜35%。顶部进口的烟速可取8-20米/秒,有的还要大些。因为从顶部进入时,炉内烟气动力场容易组织,对烟尘的分离和沉降也有好处,同时也可缩小进口烟道的尺寸。烟速高也可以减少烟尘在烟道中的沉降,从而减轻烟道中的积灰。进口截面的形状一般采用圆形。

3.锅水循环系统应选用简单回路所谓简单回路是指回路中没有和其它回路共用的管件。循环回路应按受热强度相差不大的原则来划分区段。将各区段的锅水循环系统配置成有独立的下降管和上升管的简单回路。在冷却室的四角,最好将1-1.5米宽的受热面配置成单独的回路。对于自然循环锅炉,当锅炉运行压力48公斤/厘米z时,循环回路高度,即水冷壁高度一般不应小于2米;当运行压力>8公斤/厘米时,其高度一般不应小于3米。对于强制循环锅炉,同一集箱的循环回路,几何尺寸和水力特性应法本一致,以使同一集箱内节流孔板的规格尽量得到统一和简化。

4.受烟气有爆炸的可能性时应设有专用的防爆门防爆门应装在不致成胁操作人员安全的地方。防爆门的面积按每米锅炉容积不小于0.025米计算。防爆门的数量按所需面积来确定,在各段烟道上至少要装设两个防爆门。防爆门应保证开闭灵活,严密不漏,并有足够的通道和开启量。开启压力;股可以采用50毫米水柱。如有特殊要求时,可按其要求进行个别设计。在较大型的余热锅炉中,按上述方法算出的防爆面积,往往会出现布置上的困难。在这种情况下,除设置一定面积的防爆门,以减轻爆炸力对余热锅炉的危害外,还应采取其它措施,如在炉情护板上布置一定数量的用强度较低的金属板制作成的爆破板,以保证烟炉的安全运行。

5.在设计受热面时应考虑它的支吊件的安装位置以保证受热而在受热或冷却时能自由膨胀,以防把焊口或管件拉坏。另外,对于吹灰、振打、观察孔、人孔等都应全面加以考虑,以保证操作的方便和人力的绝对安全。

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