燃油或燃氣蒸汽鍋爐的研究設計

徐孝明 陸泳 鄧芝平

摘 要：該文通過分析目前工業鍋爐的狀況以及廣泛應用于日常生活及工作場合的蒸汽鍋爐存在的問題，特別對燃油或燃氣蒸汽鍋爐在換熱效率、強度、材料成本等各方面進行著重研究分析，發現現有的燃油或燃氣蒸汽鍋爐中，其爐膛通常采用直桶式結構，雖然制作起來比較簡單，但無論是換熱效率、強度和材料成本方面都比較差，因此該文提出了一種新式結構的燃油或燃氣蒸汽鍋爐，通過其結構的改變，不僅增加了爐膛的強度與剛度，增加了爐膛的換熱面積，提高了鍋爐的換熱效率，且減小了爐膛的計算直徑，可以采用更薄的鋼板來制作，從而降低了材料成本。

關鍵詞：燃油 燃氣 蒸汽鍋爐 研究 設計

中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0092-01

鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業生產和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換成機械能，或再通過發電機將機械能轉換為電能。20世紀80年代以后，中國的經濟發生了突飛猛進的變化，鍋爐行業更加突出，全國鍋爐制造企業增加近二分之一，并形成了獨立開發研制一代又一代新產品的能力，產品的技術性能已接近發達國家水平。到目前為止，中國鍋爐制造業取得了長足的進步，已可以生產多種不同壓力等級和容量的鍋爐，已成為當今世界鍋爐生產和使用最多的國家，特別是工業鍋爐的發展更加迅速。同時，輕工紡織、能源化工、鋼鐵煤炭等鍋爐相關產業的迅速發展給鍋爐行業帶來了廣闊的發展空間和發展動力牟。

目前工業鍋爐作為中國主要的熱能動力設備發展十分迅速，而未來工業鍋爐產品市場的發展除了受我國國民經濟的發展速度和投資規模等因素影響外，會越來越受到能源政策和節能、環保要求的制約。今后大中城市的小容量燃煤鍋爐的比重將會顯著下降，而隨著國家環保力度的加大，加之西氣東輸和利用國際天然氣資源等工程的實施，大量的燃油或燃氣蒸汽鍋爐將代替原有的燃煤鍋爐，具有相當廣闊的市場前景。

1 現階燃油或燃氣蒸汽鍋爐存在的問題

燃油或燃氣蒸汽鍋爐指的是燃油蒸汽鍋爐、燃氣蒸汽鍋爐或既可以燃油又可以燃氣的雙燃料蒸汽鍋爐，具有結構緊湊、安全可靠、操作簡單、安裝迅速、污染少和噪音小的特點，廣泛應用于日常生活及工業場合。燃油或燃氣蒸汽鍋爐是一種壓力容器，屬于特種設備，必須嚴格按照，《蒸汽鍋爐安全檢查規程》、JB/T《工業鍋爐通用技術條件》、JB/T《鍋殼鍋爐本體制造技術條件》的要求進行設計、制造、監檢，確保鍋爐品質優良，達到能耗低、熱效率高、壓力穩定、供氣量足、經濟使用。燃油或燃氣蒸汽鍋爐采用內燃三回程火管鍋爐，其通常由一個燃燒器及鍋爐本體構成，在鍋爐本體內，底部為與燃燒器相連的爐膛，爐膛的另一端與煙管相連接，高溫煙氣在流經煙管時，以及爐膛的外壁對爐體內的水進行加熱，由于爐體內具有一定的壓力，水被加熱成蒸汽后流出爐體。現有的燃油或燃氣蒸汽鍋爐中，其爐膛通常采用直桶式結構，雖然制作起來比較簡單，但無論是換熱效率、強度和材料成本方面都比較差，需要對其結構進行合理設計，使其具有更好的市場前景。

2 新式結構的燃油或燃氣蒸汽鍋爐的研究設計

針對現階段蒸汽鍋爐存在的問題，研究設計了一種燃油或燃氣蒸汽鍋爐，如圖1所示。包括爐體，在爐體內具有爐膛以及與爐膛相連接的煙管，爐膛與煙管的連接處為一錐形段，此錐形段的小口朝向煙管方向，且在實際的運用中將此錐形段的長度為爐膛總廠的1/5～1/3，由于錐形段的錐筒形結構相對于圓筒形結構來說具有更好的剛度，使爐膛的截面保持圓形；再者將爐膛的中段設為波形段，且在實際運用過程中，往往將此波形段的長度設為爐膛總廠的1/3～23。（圖中，1-爐體，2-爐膛，3-煙管，4-錐形段，5-波形段，6-燃燒口）

此種新式結構的燃油或燃氣蒸汽鍋爐的設計，在爐膛尾部采用錐筒形的結構，一方面增加了爐膛的強度與剛度，另一方面減小了爐膛的計算直徑，可以采用更薄的鋼板來制作爐膛；而在爐膛的中段采用了波形結構，一方面也是增加了爐膛的強度，另一方面增加了爐膛的換熱面積，提高了鍋爐的換熱效率。

3 結語

隨著中國經濟的不斷發展，再加上現階段國家環保力度的加大，燃油或燃氣蒸汽鍋爐將會廣泛適用于醫院、學校、紡織廠、服裝廠、服裝超市、制衣廠、干洗店、飯店、酒店、饃店、賓館、食堂、餐廳、食品廠、飲料廠、豆制品廠、肉制品廠、罐頭廠、酒廠、制藥廠、包裝廠、建材廠、涂料廠、洗浴中心、桑拿、蒸房、嬰兒游泳館等企事業單位場所，因此對其結構的合理性、材料的保溫性能、外形美觀性、材料成本、占用空間、重量等各方面都需要不斷的進行深入研究，不斷的創新，從而在不同階段研究出不同適應當時市場的燃油或燃氣蒸汽鍋爐，不僅造福于人民，也造福于國家。

參考文獻

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