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廢熱鍋爐的原理與結(jié)構廢熱鍋爐的分類廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構23目錄CONTENTS廢熱鍋爐的工作原理1廢熱鍋爐廢熱鍋爐是指利用工業(yè)過程中多余的熱量產(chǎn)生蒸汽的設備,其主要設備為鍋爐本體和汽包,輔助設備有給水預熱器、過熱器等。廢熱鍋爐也稱為“余熱鍋爐”、“急冷器”或“激冷器”。應用于:化工、電力、船舶、石油平臺等領域。一、廢熱鍋爐的工作原理廢熱鍋爐是通過回收和利用工業(yè)煙氣中的高溫廢熱,將其轉(zhuǎn)化為熱水、蒸汽或熱風,實現(xiàn)能源的再利用。廢熱鍋爐的工作原理基于熱力學原理,其主要任務是從產(chǎn)生高溫廢氣的工藝過程中回收能量,并將其轉(zhuǎn)化為熱能或蒸汽。廢熱鍋爐主要由煙道、換熱器、蒸汽集箱、給水裝置、排氣裝置等組成。二、廢熱鍋爐的分類廢熱鍋爐按結(jié)構劃分管殼式煙道式雙套管式列管式、盤管式、插入式、雙套管式、U形管式和直流式自然循環(huán)、強制循環(huán)二、廢熱鍋爐的分類按汽水循環(huán)方式自然循環(huán)廢熱鍋爐傳熱管內(nèi)(或管外)的水吸收熱量后形成的汽水混合物沿上升管而進入汽包,在汽包中汽和水經(jīng)過分離后,鍋爐水則沿下降管而重新進入傳熱管內(nèi)(或管外),形成循環(huán)。這種循環(huán)是靠汽水混合物與鍋爐水的重度差而實現(xiàn)的。強制循環(huán)廢熱鍋爐汽水混合物和鍋爐水的循環(huán)是靠泵來實現(xiàn)。直流廢熱鍋爐用泵將給水強制通過加熱管中,一次通過即汽化達80%~90%,故汽水混合物分離后的水很少,不需要采用大的汽包儲存和循環(huán),僅加入給水即可。二、廢熱鍋爐的分類按高溫氣體的流程方式廢熱鍋爐火管廢熱鍋爐水管廢熱鍋爐沸水從汽包經(jīng)下降管流入鍋爐底部,在管壁受熱,變?yōu)槠旌衔铮缮仙芊祷仄?。沸水流過管內(nèi),高溫氣體流經(jīng)管外,因鍋爐的殼體不承受蒸汽壓力,適用于生產(chǎn)高壓蒸汽??煞譃樽匀谎h(huán)式和強制循環(huán)式。三、廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構1.管板管板是管殼式廢熱鍋爐中的主要零部件,其既要承受高壓,又要經(jīng)受高溫介質(zhì)的沖蝕,工作條件很苛刻。常用的管板有平管板、折邊管板、橢圓形管板、碟形管板和撓性管板。平管板平板折邊管板具有加撐管的撓性管板三、廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構2.管子與管板的連接在制造中,管子與管板的焊接必須按操作規(guī)程進行,特別是管板和管子的異種鋼焊接結(jié)構及焊接操作規(guī)范。設計中也要盡可能避免管板和管子的異種鋼焊接結(jié)構。三、廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構3.管板與殼體的連接廢熱鍋爐的管板與殼體的連接有對接焊與角焊兩種形式。對接焊結(jié)構如圖3-72所示,其焊接應力較小,焊縫質(zhì)量較高;它適用于壓力大于1.6MPa的大直徑的高壓廢熱鍋爐的焊接結(jié)構。圖3-73所示為角焊縫結(jié)構形式,這種形式用于管板厚度較薄,而且管板與殼體厚度相近,廢熱鍋爐的直徑較小,壓力不太高的場合。圖3-72管板與殼體的對接焊結(jié)構圖3-73管板與殼體的角焊結(jié)構三、廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構4.高溫管箱及接管的熱防護結(jié)構在高溫管箱及接管中,由于高溫、高速氣體的沖擊,引起設備結(jié)構產(chǎn)生熱應力、熱疲勞和高溫腐蝕,容易導致構件的破壞。因此,必須根據(jù)各種場合的具體條件,采取適當?shù)臒岱雷o措施,設法降低部分構件的溫度,或者盡可能減小溫度的波動,改善其操作條件,以提高設備的壽命。圖3-74高溫介質(zhì)進氣口接管結(jié)構耐熱隔熱材料三、廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構5.氣體進口分配器良好的氣體分布可以保證每根管子中的流量基本相同,使各傳熱管的熱負荷均勻,并能減少管內(nèi)的清焦或清掃。在國內(nèi)的乙烯裝置中,氣體進口分配器目前使用的主要有兩種結(jié)構形式,即“北京房山”型和“上海金山”型。圖3-80所示為“北京房山”型的兩種結(jié)構。圖3-80“北京房山”型急冷廢熱鍋爐進口分配器三、廢熱鍋爐主要零部件結(jié)構5.氣體進口分配器圖3-81所示為“金山”型的兩種結(jié)構。這兩種結(jié)構都具有兩個裂解氣進口,分
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