收稿日期:2001-03-28燃油锅炉讲座(续六)曹源泉(浙江大学能源系,浙江杭州310027)中图分类号:TK22917文献标识码:A文章编号:1004-3950(2001)04-0070-04Lectureontheoilboiler(Ⅵ)CAOYuan2quan(DepartmentofEnergy,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)6燃油锅炉的系统及要求611油炉的燃烧室燃油锅炉的燃烧室(炉膛)应满足的要求,已在《能源工程》2000年第5期(P61~P62)讨论过了,这里再具体介绍几种燃油锅炉的燃烧室。61111立式锅壳无管锅炉---Fulton锅炉美国富尔顿锅炉的特点是一种没有水管和烟管的锅炉,其受热面设计为内外套筒结构,内筒(炉胆)为辐射受热面,带肋片的外筒为对流受热?见图1所示。11鼓风机21水位表31水空间41保温层51肋片61锅炉外壳71蒸汽出口81蒸汽空间91燃烧器101火焰滞留器111进水口121??污口131烟气通道141燃烧室图1富尔顿锅炉结构示意燃烧器位于锅炉顶部,其切向风速比轴向风速大些。第一回程为在燃烧室(炉胆)内燃烧并强烈旋转的高温烟气由上向下流动;第二回程为烟气在炉膛底部拆向外筒与保温层之间的对流通道向上流动,冲刷外筒肋片进行对流换热,最后烟气由上部出口流入烟囱。该锅炉的炉膛内装有一个火焰滞留器(见图1),其作用是为了延长高温烟气在炉膛内的停留时间;环形火焰滞留器为高温体,有助于燃烧和燃尽,又提高火焰的充满度,有利于换热。我国原有的卧式水管燃油(气)锅炉在炉膛内砌筑花格墙,其作用也是为了提高火焰温度,延长燃烧火焰在炉内的停留时间。花格墙的高度、格墙距燃烧器的距离,对火炬的燃烧、燃尽有影响。61112卧式锅壳锅炉卧式锅壳式锅炉以诞生于1808年的单炉胆康尼西锅炉为最早。按结构形???的不同可分为干背式(Dryback)、湿背式(Wetback)和半湿背式(Semi2wetback)。湿背式锅炉是指锅炉的燃尽室(转烟室)置于锅筒内部,燃尽室的管板、背板及筒体都被炉水所包围。干背式是指锅炉的燃尽室(转烟室)置于锅筒的外面,它一边是后管板,另一边是烟箱绝热层,因为烟箱绝热层没有设水冷却,所以称"干背式"。半湿背式则转烟室只有部分被炉水包围。图2所示为WNS型湿背式、对称型、三回程锅炉。只有锅壳式锅炉才有炉胆。炉胆的外面是炉水,而里面则是燃烧室,所以炉胆是锅壳式锅炉中工作环境最恶劣的受压部件。炉胆的热膨胀是设计时必须考虑的首要问题,波纹炉胆正是出于这种考虑;波纹炉胆的弹性最好,吸收热膨胀的能力讲座-ρυ-ENERGYENGINEERING2001④最强,图2所示锅炉的燃烧室即为波纹炉胆构成。图2WNS型锅炉结构示意61113立式直???锅炉---Clayton锅炉图3克雷顿锅炉结构示意美国克雷顿直流锅炉,也叫蒸汽发生器。它的受热面是由单根逆流式布置的盘管组成;上部为多层盘管组成的错排对流受热面,下部为螺旋盘管围成的辐射受热面。燃烧器位于锅炉底部,燃烧火焰自下向上喷射,火炬呈"心"字形,见图3所示。就锅炉总体上讲,烟气与给水为逆流换热,烟气由下向上流动,而给水为上进下出。锅炉盘管的管径沿汽水流向随着吸热量的增大而逐渐变大,以适应汽水膨胀之要求;烟气流通截面则沿着烟气流向随着烟气被冷却体积之缩小而逐渐变小。克雷顿锅炉的燃烧器采用内混式空气机械雾化喷嘴,请参见《能源工程》2001年第1期P67图13所示。612燃油炉的通风燃油锅炉的通风与燃煤锅炉通风一样,都非常重要,《能源工程》1999年第6期P52介绍了锅炉的三种通风方式。我国原有的卧式水管燃油(气)锅炉大都采用负压通风(只有引风机)、负压燃烧;进口燃油锅炉或国产锅炉本体配进口燃烧器油炉都采用正压通风(只有鼓风机),都为正压或微正压燃烧,其中有的锅炉烟气以微正压排入烟囱,而有的则以微负压进入烟囱。《能源工程》2001年第2期P73说到了燃烧器对炉压的要求,通风方式及炉压都影响锅炉的燃烧与传热,也关系到锅炉的经济运行。现择例加以说明。61211我国原有卧式水管燃油锅炉的负压通风从燃煤锅炉发展而来的我国原有卧式水管燃油锅炉,大都采用负压通风方式。由于结构上缺乏严密性,往往导致漏风过大,使排烟过剩空气系数超标(αpy>1.6),甚至高达3~5。漏风过大会影响炉膛温度,又使排烟热损失增加。因此,这些燃油(气)锅炉的热效率都较低。为此采取的改进办法:一是加强锅炉的严密性,对炉膛及其后面的烟道堵漏,尽量减??漏风;二是加装鼓风机,将负压通风改为平衡通风,调整送引风,使炉膛出口压力维持在-20~0Pa,并使排烟过剩空气系数αpy≤116。采用这些措施,在某油田的锅炉上普遍取得了显著的节能效果。61212克雷顿锅炉的正压通风