[科普中国]-层燃燃烧自然循环锅炉

低压小容量锅炉多采用层燃燃烧方式，即所谓的火床燃烧方式，一般用于工业生产或生活采暖等。有水管式也有火管式。由于压力较低，蒸发需要的热量(汽化热)占70%～92%。因此水冷壁与锅炉管束基本上都是蒸发受热面，有时只在尾部装有铸铁式省煤器以加热给水，同时降低排烟温度，提高锅炉效率。个别情况下也布置过热器以满足生产工艺的要求。1

简介国内生产的容量为10～20 t/h的燃煤工业锅炉，大多数为双横锅筒水管锅炉。汽温有194℃(饱和温度)及300℃两种，汽压为1.275 MPa，给水温度为60～105℃，热空气温度为150～160℃，锅炉效率为75%(无烟煤)及78%(烟煤)左右。水冷壁及对流锅炉管束均为Φ60×3 mm无缝钢管。如有过热器，则布置在第一管束之后，如图1（1-上锅筒；2-下锅筒；3-对流管束；4-炉膛；5-侧墙水冷壁；6-侧墙水冷壁上集箱；7-侧墙水冷壁下集箱；8-前墙水冷壁；9-后墙水冷壁；10-前水冷壁下集箱；11-后水冷壁下集箱；12-下降管；13-链条炉排；14-煤斗；15-风仓；16-蒸汽过热器；17-省煤器；18-空气预热器；19-防渣管；20-二次风管）所示。有铸铁(或钢管)省煤器和管式空气预热器。燃烧设备可采用鳞片式链条炉排。锅炉管束、过热器及省煤器都装有蒸汽吹灰装置。1

图2（1-锅筒；2-凝渣管；3-出口集箱；4-减温器；5-顶棚过热器；6-一级过热器；7-二级过热器；）是专为糖厂设计的蔗渣锅炉。额定蒸发量为85 t/h，过热蒸汽出口压力为3.8MPa(表压)，过热蒸汽出口温度为450℃，锅筒压力为4.2 MPa(表压)，给水温度为105℃。锅炉为室外布置，自然循环单锅筒锅炉，采用Ⅱ型布置，炉膛部份悬吊，尾部烟道支承。炉膛前墙下部布置喷渣口，辅以固定炉排组织燃烧，利用蒸汽除渣。过热器分两级布置，高温过热器和低温过热器之间布置面式减温器，省煤器分上下级，空气预热器为单级布置。1

炉膛燃烧区域，下部前墙沿宽度方向布置有4只蔗渣喷燃器，蔗渣燃烧室呈长方形断面，布置有前拱和后拱，前拱以下的炉内区域敷设卫燃带。燃烧区域加前拱、后拱和敷卫燃带有较高的热负荷有利于蔗渣的着火和燃烧。蔗渣喷口距炉排高度约3 m，甘蔗渣由气力喷播方向送入炉膛中，利用高度差使蔗渣在炉内飞行的路程中受到热烟气极为有效的加热，蔗渣中的水分基本被烤干，部分落在炉排燃烧层上很快地燃烧。大部分蔗渣在烟气及空气的托浮下，在炉内悬浮燃烧。炉膛从炉排到顶棚的距离约24 m，有足够的高度保证蔗渣充分燃尽。1

炉膛水冷壁炉膛水冷壁为膜式壁结构，水冷系统所用的材质均为20号钢。过热器布置在水平烟道中，由顶棚过热器，一级过热器和二级过热器组成。顶棚管和二级过热器蛇形管材质均为20号钢，二级过热器内蒸汽与烟气成逆向流动，二级过热器出口引入面式减温器，蒸汽经减温后引入一级过热器，蒸汽与烟气成逆顺混合流动。前半段高温部分为错列顺流，后半段温度较低的部分为顺列逆流，所用管子材质20号钢。过热蒸汽的调温方式采用面式减温器，减温器位于二级过热器与一级过热器之间，减温水为锅炉给水。1

省煤器省煤器布置在锅炉尾部竖井中，分为两级，每级各有2组蛇形管束，共有4组蛇形管束，给水从省煤器下集箱引入，经下级省煤器管束后引到中间集箱，再从中间集箱引入上级省煤器蛇形管，然后到省煤器出口集箱。空气预热器为单级布置，共有4组管箱，4个流程，每组管箱由4只管箱组成。烟气在管内纵向冲刷，空气在管外横向冲刷，在每个管箱的入口处还装有防磨套管。1

本词条内容贡献者为:

郑国忠 - 副教授 - 华北电力大学