我国工业及民用热水锅炉的规格系列,见下表。
额定供热量 | 额定出口/进口水温度(℃) | |||||||||
兆瓦(Mw) | 95/70 | 115/70 | 130/70 | 150/90 | 150/110 | 180/110 | ||||
[104千卡/时 (kcal/h)] |
额定出口水压力(表压力)兆帕(MPa) | |||||||||
0.4 | 0.7 | 0.7 | 1.0 | 0.7 | 1.O | 1.3 | 1.6 | 1.6 | 2.5 | |
O.06f5) | △ | |||||||||
O.12(10) | △ | |||||||||
O.23(201 | △ | |||||||||
0.35(30) | △ | △ | ||||||||
0.7(60) | △ | △ | △ | |||||||
1.4(120) | △ | △ | △ | |||||||
2.8(240) | △ | △ | △ | △ | △ | |||||
4.2(360) |
△ |
△ |
△ |
△ |
△ |
|||||
7(600) | △ | △ | △ | △ | △ | |||||
10.5(900) | △ | △ | △ | |||||||
14(1 200) | △ | △ | △ | △ | ||||||
29.2f2 500) | △ | △ | △ | △ | ||||||
58.3(5 000) | △ | △ | △ | |||||||
116.7(10 000) | △ | △ | △ |
二、热水锅炉的水循环方式
热水锅炉在锅内没有蒸汽空间,进口与出口循环流动的都是水的锅炉,称为热水锅炉。热水锅炉按额定出口水温分为低温热水锅炉(<120℃)和高温热水锅炉(≥120℃)两种。
热水锅炉按水循环方式分为自然循环热水锅炉和强制循环热水锅炉两种。自然循环热水锅炉是依靠锅水受热不同所产生的压差,使水在锅炉内循环流动。强制循环热水锅炉是依靠电动水泵的压头,推动水在锅炉内循环流动。
三、热水锅炉的特点和结构特点
1.热水锅炉的特点
(1)与蒸汽锅炉相比,热水锅炉有以下特点
1)结构简单、制造容易、成本降低。除一些与蒸汽锅炉同一型号的热水锅炉外,一般热水锅炉不需要大直径的锅筒,有的还可以不要锅筒,制造工艺要求不高,结构简单、制造较蒸汽锅炉容易,钢耗量也较少。
2)安全性较高,运行操作方便。从安全性上比较,它比蒸汽锅炉安全。一是锅炉中充满水,不需要监视水位,不需要水位表,在正常运行中也不会发生“缺水”、“干锅”之类事故;二是锅水温度低于沸点,因此无水的汽化,形成水垢可能小,水质要求较蒸汽锅炉低,只需对补充水进行处理即可。
3)烟气与锅水温差大,水垢少,传热效果好、效率较高。
4)使用热水锅炉采暖的节能效果比较明显。热水锅炉采暖不存在蒸汽采暖的蒸汽损失,排污损失也大为减少,系统及疏水器的渗漏也大为减少,散热损失也随之减少。
(2)热水锅炉与蒸汽锅炉相比,还有一些不足之处
1)热水锅炉用于采暖系统的一次性投资要高于蒸汽锅炉。
2)热水锅炉采用强制循环运行的电能消耗较大。
3)热水锅炉对生产工艺的适应范围较蒸汽锅炉小。
2.热水锅炉的结构特点
(1)热水锅炉及采暖系统要考虑防止氧腐蚀,同时为排出加热过程中不断析出的汽体,热水锅炉受热面的最高点,应设置排汽门。
(2)在受热面的结构上,要防止并联受热面的热偏差,要求流量分配、阻力和受热均匀。对于多个回路并联的热水锅炉,各回路出口热水温度的偏差应小于10℃。
(3)由于锅内介质温度较低,锅炉的回水又直接进入锅炉尾部,在过多布置受热面或燃用高硫分燃料时,尾部受热面容易产生低温腐蚀,因此,设计时排烟温度要高于烟气露点。
(4)无论高温或低温水的采暖,一旦锅炉或系统中某一点的工作压力降低到该点水温度下的饱和压力时,将出现锅炉和系统介质汽化的现象,导致发生锅炉爆管或爆炸事故。因此,热水锅炉和系统都应有防压力降和排汽措施。如循环泵人口端设高位膨胀水箱,高温采暖用氮罐对系统充压,锅炉主出水管上安装安全阀等。
热水锅炉虽然不容易发生事故,但由于其蓄热量大,一旦发生事故则危害更大,因此,对安全不容忽视。
四、热水锅炉的结构
热水锅炉的结构种类很多,常见的有铸铁热水锅炉、烟管轿车式热水锅炉、水管式热水锅炉、蒸汽锅炉改装热水锅炉等。
1.铸铁热水锅炉 是热水锅炉中历史最悠久的一种。20世纪70年代以前用于低温采暖系统的锅炉基本上都是火焰式、M形铸铁锅炉。这类炉型后来被判为耗能高的淘汰炉型而逐渐不用。但是铸铁锅炉有维修工作量小、对水质要求低、使用寿命长、耐低温烟气腐蚀、停炉保养要求低等许多优点,目前我国正在重新评价铸铁锅炉的地位和作用。日本在楼房采暖工程中仍然大量使用铸铁锅炉,日本生产的铸铁热水锅炉的燃烧方式和热效率见表2—8。
由此可见,我国热水锅炉制造厂能参考前两种燃煤的铸铁锅炉产品,制造出符合热效率标准要求的、价廉物美的铸铁热水锅炉,将给使用单位带来投资、维修、使用上的方便。
表2—8 日本铸铁热水锅炉的效率
现今日本普通使用的是表中右侧的两种,日本铸铁锅炉采用的是拉抗强度高达441兆帕(MPa)的球墨铸铁,结构上采用全水冷壁,燃烧上采用了“二段燃烧”、“分割火焰”等新技术。铸铁锅炉的汽压不大于0.1兆帕(MPa)、水压不大于0.5兆帕(MPa)。
2.烟管轿车式热水锅炉 又称烟管箱式锅炉,主要由内火箱、外火箱、前管板、后管板、烟管、后棚管及下集箱等组成(图2一13)。

烟管箱式锅炉结构简单,制造方便;整装出厂,运输安装方便;炉排面积大,燃料适应性强,因此,不少小面积采暖单位使用这种类型的锅炉。但是它又有钢材耗量大,烟气流程长,阻力较大;采用平板角焊结构,不仅需要大量拉撑,而且刚性较大、安全性差。这类锅炉一般用于重力自然循环,工作压力不高于0.15兆帕(MPa),对用于强制循环采暖的,其工作压力也不得大于0.25兆帕(MPa)。
3.水管式热水锅炉 一般容量大一些的或高温采暖的热水锅炉有不少采用水管式热水锅炉,这种锅炉也有称为排管式锅炉的。这种锅炉的允许工作压力要比前两种高。锅炉的结构图如图2—14,水管系统如图2—15。


水管式热水锅炉一般没有锅筒,只有多个集箱来连接各组循环的水管束,故又称为管架式热水锅炉。上集箱上在各段流动区都设有放汽阀,下部设有放水阀。出水管上装有安全阀和集汽罐。为防止锅水在突然停电时发生汽化事故,锅炉各个受热面的下集箱连接自来水管路。水管式热水锅炉也可以有单个锅筒的,但锅筒直径要比蒸汽锅炉的小得多。
4.蒸汽锅炉改装热水锅炉 目前使用的热水锅炉中有一大半是由蒸汽锅炉改装的。这个改装是指广义的改装,既包括使用单位对运行过的蒸汽锅炉受压元件(进出口及锅内装置等)略加更改而作热水锅炉使用,也包括生产蒸汽锅炉的制造厂将某些型号的蒸汽锅炉在结构上稍加变更,作为同等容量的热水锅炉进行生产。
(1)锅壳式热水锅炉 由立式锅壳或卧式锅壳蒸汽锅炉改装而成。其优点:水容量大,在运行中突然停电、停泵时,锅水不易产生汽化、水击现象。缺点:锅水循环不好,锅炉各部分的温差较大,易引起管子渗漏和锅壳变形损坏。
(2)锅筒水管式热水锅炉 由水管式蒸汽锅炉改装而成。其特点是水容量较大,运行中锅水不易产生汽化、水击现象,但锅炉各部温差较大,流速较低的水管易发生过热损坏。
五、热水锅炉汽化故障的原因及其排除
1.热水锅炉产生汽化的现象
(1)锅内有水击响声,管道发生振动。
(2)压力突然升高。
(3)超温警报器发出报警讯号。
(4)由安全阀排出蒸汽。
2.热水锅炉产生汽化的原因
(1)突然停电、停泵,锅内水停止循环后被炉膛内大量余热继续加热,产生汽化。
(2)锅炉结构和燃烧工况不良,造成并联回路之间热偏差,或使锅水流量不均匀,造成汽化。
(3)水管内严重积垢,或存有杂物,使水循环遭到破坏。
(4)免点火升温,后启动热水循环泵的操作,使锅水汽化。
(5)锅炉出水主阀未开。
(6)分水缸或系统内阀门未开。
(7)管道系统内回水主阀门未开,系统内不能形成回路,锅水达到一定温度后,即产生汽化现象。
3.热水锅炉汽化故障的排除 突然停电且无备用电源时,锅水循环停止,锅炉储蓄的热量,可使锅水产生汽化,此时应立即关闭锅炉进、出口阀门,打开锅筒上部的泄放管阀门。若压力继续上升,手动抬起安全阀卸压,并及时采取以下措施:
(1)串水降温
1)自来水压力超过锅炉工作压力时,可进行串水降温。接通自来水向锅炉注水,同时打开锅炉泄放管阀门,迅速排出锅水。当锅水温度降至70℃时停止串水降温。
2)若自来水水源无保证时,将系统回水从旁通管引入锅炉,再由排污阀排出,使锅水逐渐冷却。
(2)炉膛降温降温方法有压火降温和自然通风降温。
1)压火降温操作 用拌水煤压火,将炉膛燃煤火床全部压死,厚度为30~50mm。
2)自然通风降温打开锅炉门、孔,让空气流通达到降温目的。
严冬季节自然降温时,严禁锅炉房的门、窗打开而使冷空气直接进人锅炉内,以免造成锅炉受热面金属产生很大的热效力,导致承压部件损坏。
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