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0、引  言
    4 t/h亞臨界燃?xì)庵绷麇仩t是國(guó)防科工委的艦船動(dòng)力鍋爐閥門(mén)生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)改造項(xiàng)目，本項(xiàng)目重點(diǎn)發(fā)展艦船動(dòng)力鍋爐閥門(mén)產(chǎn)品，為了滿(mǎn)足和保證艦船動(dòng)力鍋爐閥門(mén)等高參數(shù)蒸汽動(dòng)力設(shè)備的試驗(yàn)和性能測(cè)試要求，確保軍工產(chǎn)品性能安全可靠，為了增加試驗(yàn)等級(jí)，投資建設(shè)一套亞臨界閥門(mén)試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)臺(tái)中關(guān)鍵的設(shè)備是亞臨界蒸汽發(fā)生器，即4 t/h試驗(yàn)臺(tái)鍋爐，此種特種鍋爐在國(guó)內(nèi)尚屬首臺(tái)。
1、鍋爐主要技術(shù)參數(shù)
    鍋爐型號(hào)    HG - 4/19.6 - Ql鍋爐
    鍋爐額定蒸發(fā)量  4 t/h
    鍋爐額定蒸汽壓力  19.6 MPa(表壓)
    鍋爐額定蒸汽溫度575℃
    鍋爐給水溫度    104℃
    燃料名稱(chēng)    煤氣
燃?xì)獾臀话l(fā)熱值  3 680 kcal/Nm3
2、鍋爐基本尺寸
   鍋爐直徑    -2 400 mm
   鍋爐高度    -8 000 mm
   鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層標(biāo)高    0 mm
   過(guò)熱蒸汽出口管標(biāo)高  4 193 mm
   鍋爐外形尺寸( mm)    2 500 x2 500 x7 500
3、鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
直流鍋爐結(jié)構(gòu)特性
富通新能源銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
    通過(guò)燃燒煤氣產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧訜崾軣釂卧獊?lái)生產(chǎn)高溫高壓蒸汽的直流鍋爐，鍋爐采用無(wú)焰燃燒器，可避免火焰與受熱面直接接觸，在筒形煙道內(nèi)布置有盤(pán)管形受熱面；冷水由省煤器引入鍋爐，經(jīng)各級(jí)盤(pán)管受熱面加熱，在過(guò)熱器出口提供高參數(shù)蒸汽。圓筒形爐膛及煙道立式布置，強(qiáng)制通風(fēng)，純直流運(yùn)行方式。鍋爐本體主要部件有螺旋管圈水冷壁，頂棚管過(guò)渡區(qū)受熱面，過(guò)熱器，一級(jí)省煤器，二級(jí)省煤器。給水進(jìn)入鍋爐后，依次流經(jīng)：一級(jí)省煤器一-級(jí)省煤器一螺旋管圈水冷壁（蒸發(fā)段受熱面）-頂棚管一過(guò)渡區(qū)一過(guò)熱器。鍋爐構(gòu)架由立柱和橫梁組成，圓筒形煙道，外殼為鋼板制成的空氣夾層，由送風(fēng)機(jī)來(lái)的冷風(fēng)經(jīng)過(guò)空氣夾層進(jìn)入煤氣燃燒助燃。爐墻由異形耐火磚或耐火澆注料+保溫磚砌筑或保溫澆注料組成。
3.1蒸發(fā)系統(tǒng)
    鍋爐燃燒室為圓形絕熱燃燒室，立式布置的燃燒室上部沿?zé)煹浪闹懿贾秘Q直螺旋受熱面，做為輻射受熱面。輻射受熱面的上端布置水平蛇行管式受熱面，即頂棚受熱面。沿著煙道方向過(guò)熱器上端布置過(guò)渡受熱面。
    被加熱工質(zhì)首先經(jīng)過(guò)輻射受熱面然后經(jīng)過(guò)頂棚受熱面，最后流經(jīng)過(guò)渡受熱面進(jìn)入過(guò)熱器。輻射受熱面由1豎直螺旋管組成。通過(guò)固定裝置固定在環(huán)形爐膛的構(gòu)架上。頂棚受熱面為兩排水平蛇行管受熱面，由合金鋼的管子組成。過(guò)渡受熱面由水平螺旋管和下面的水平蛇行管組成。水平螺旋管通過(guò)水平蛇行管固定在爐墻上。
3.2過(guò)熱器
    過(guò)熱器受熱面由耐熱不銹鋼的水平螺旋管和下面的水平蛇行管組成。水平螺旋管通過(guò)水平蛇行管固定在爐墻上。
3.3省煤器
    省煤器由省煤器I和省煤器Ⅱ組成，受熱面均由碳鋼的水平螺旋管和下面的水平蛇行管組成。水平螺旋管通過(guò)水平蛇行管固定在爐墻上。
3.4空氣冷卻夾層
    在爐墻和構(gòu)架之間形成一個(gè)圓環(huán)形的空氣夾層，來(lái)加熱冷空氣和降低爐墻外表面溫度。
3.5燃燒器
    針對(duì)立式布置鍋爐爐膛內(nèi)尺寸較小的特點(diǎn)，在絕熱爐膛前部布置一只燃燒煤氣的無(wú)焰燃燒器。燃燒器出口設(shè)有預(yù)熱段，提高燃?xì)鉁囟龋�有效保證了燃燒效率。
3.6鍋爐范圍內(nèi)管道系統(tǒng)及本體附件
    鍋爐給水采用柱塞泵，給水流量和壓力調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)節(jié)方式。過(guò)熱器出口管路上裝兩只安全閥，并設(shè)有低讀壓力表和熱電偶接口，以監(jiān)測(cè)鍋爐主汽壓力和溫度。在給水管路、主蒸汽出口均設(shè)有取樣點(diǎn)，在鍋爐最高處連接管設(shè)有放空氣接口并提供閥門(mén)。
3.7構(gòu)架及平臺(tái)樓梯
    本鍋爐由三根柱子及環(huán)形梁組成環(huán)形鋼構(gòu)架結(jié)構(gòu)，環(huán)形梁分為三層布置，在梁的內(nèi)外側(cè)裝有內(nèi)外護(hù)板形成空氣夾層。
3.8爐墻
    鍋爐整體為園筒形立式布置。爐墻自下而上分為爐膛燃燒室段、輻射受熱面段、過(guò)熱器區(qū)段、過(guò)渡區(qū)段、省煤器區(qū)段幾部分組成。各段受熱面分別坐落在用耐火磚砌筑的爐墻上。
    爐膛燃燒室爐墻的厚度為370 mm。其余各受熱面區(qū)段的爐墻厚度為240 mm。
4、水處理及給水系統(tǒng)
    由于直流鍋爐對(duì)給水品質(zhì)有嚴(yán)格的要求，為簡(jiǎn)化水處理系統(tǒng)，本鍋爐給水系統(tǒng)采用二次蒸發(fā)凝結(jié)水補(bǔ)給系統(tǒng)。蒸汽鍋爐的給水為補(bǔ)給水和過(guò)熱蒸汽凝結(jié)水的混合物，補(bǔ)給水為自來(lái)水，通過(guò)鈉離子變換器變成軟化水進(jìn)入二次蒸發(fā)器（補(bǔ)水量依蒸發(fā)器中的水位進(jìn)行調(diào)整），二次蒸發(fā)器產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)入除氧水箱，作為除氧熱源，除過(guò)氧的水和過(guò)熱蒸汽凝結(jié)水一起進(jìn)入前置水泵，再經(jīng)過(guò)機(jī)械過(guò)濾器和除油罐過(guò)濾除油后送到鍋爐給水泵。鍋爐給水采用柱塞泵，給水流量和壓力調(diào)節(jié)采用變頻調(diào)節(jié)方式。
5、鍋爐的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)
5.1燃燒器
    絕熱爐膛前部布置一只燃燒煤氣的無(wú)焰燃燒器，燃料在燃燒器內(nèi)部可以燃燒完全，這樣大大縮小了爐膛空間；
5.2各級(jí)受熱面結(jié)構(gòu)形式
    本鍋爐為直流鍋爐，名級(jí)受熱面沿?zé)煹婪较蛞来尾贾茫�其特殊的盤(pán)管結(jié)構(gòu)即有利于介質(zhì)流通，又節(jié)省空間方便支撐；
5.3特殊的空氣預(yù)熱器
    本鍋爐在爐墻和構(gòu)架之間形成一個(gè)圓環(huán)形的空氣夾層，來(lái)加熱冷空氣和降低爐墻外表面溫；
5.4有利效果
    提供一種生產(chǎn)小容量高參數(shù)蒸汽的直流鍋爐．鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，鍋爐操作方便，安全可靠；
6、結(jié)束語(yǔ)
    此鍋爐采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)觀(guān)念，各級(jí)受熱面采用特殊的螺旋盤(pán)管結(jié)構(gòu)和無(wú)焰燃燒器，加強(qiáng)了受熱面的傳熱效率，降低了鍋爐的金屬耗量，特殊的空氣預(yù)熱器系統(tǒng)，在爐墻和構(gòu)架之間形成一個(gè)圓環(huán)形的空氣夾層，大大提高了鍋爐效率。