锅炉结构的总要求
- 要用最少的金属耗量,消耗最少的燃料达到规定参数(压力、温度)的蒸发量,并在运行中符合安全可靠的要求。
要保证锅炉安全经济运行就要对受压部件进行强度校核,对燃料燃烧工况实行控制,要保证安全附件灵敏,准确和自动装置的可靠性。但是,先要消除先天性缺陷,也就是要保证结构合理和保证制造质量。
在结构方面,具体地说,应符合下列要求:
(1)要保证受压部件有足够的强度和稳定性。锅炉受压部件的强度是指该部件在介质压力(包括附加载荷等)作用下在预定使用寿命内不失效的能力。材料的力学性能包括:抗拉强度、屈服强度、蠕变强度、持久强度、延伸率、断面收缩率、冲击韧性等。其中力学性能部分就是确定强度的基础。确定强度的目的是要保证安全。强度不够会导致受压部件破裂甚至爆炸,但也要从节省钢材考虑,两者兼顾。此外,还要考虑其稳定性。
(2)要保证锅炉结构各部分在运行时能按设计预定的方向进行自由膨胀。锅炉受压部件是由钢板或钢管组成,内部贮存水。钢板或钢管系固体,受热后呈线膨胀。如果锅炉受压部件两端固定,受热后膨胀受阻产生热应力,使部件发生弯曲变形,甚至损坏,特别是在锅炉起动升温过程中容易发生。除操作时要限制升温或冷却速度外,在锅筒(锅壳)、集箱、水冷壁、钢架、炉墙等设计时要充分考虑热膨胀。
(3)要有良好的水循环来保证受热面得到可靠地冷却。锅炉水循环是指锅炉中的水在循环回路中流动。目的是保持受热面得到充分冷却。如果水循环不好,会引起管壁超温使钢材强度减弱而导致损坏。在低、中压锅炉中,一般以自然循环为主,自然循环的锅炉是以水汽比重差、密度差促使水汽流动而循环的。锅炉水循环对锅壳锅炉来说,一般是安全的;对于水管锅炉应该引起足够的重视。
(4)要根据锅炉参数(压力、温度)和燃料的适应性来选用锅炉结构。根据锅炉结构和适用的燃料合理布置燃烧设备和受热面积,以保证燃烧工况稳定,适应负荷变化。
(5)要合理配置鼓风机、引风机,使燃料和风量随着燃烧工况的变化保持相应的比例。
(6)受压部件开孔和焊缝的布置应尽量避免或减少复合应力或应力集中。
(7)锅炉钢架在承受载荷时,应有足够的强度、刚度和抗腐蚀性。
(8)锅炉结构要便于安装、操作、检修和清洗内外部。平台扶梯和门孔(人孔、手孔、清洗孔、检查孔、防爆门等)的布置要便于人员通过和保证安全。.
(9)要考虑安全附件和自控装置的可靠性。安全附件和自控装置是锅炉中不可缺少的组成部分。其作用是指示运行参数,防止在运行中发生异常情况或发生异常情况时及时提出警告,及时调整燃烧工况,使工作参数恢复到正常状态,或在异常情况时自动联锁,以防止事故的发生。但也必须指出:不能完全依赖安全附件和自动控制装置,仍需有操作人员在岗。
(10)要保持炉墙结构有良好的耐热性和密封性,减少漏风,减少热损失,保持燃烧稳定。此外,还有环保等方面的要求。