鍋爐進(jìn)水管路的幾種接法和熱力計(jì)算方法

劉慶+王志平+何軍+劉啟

摘 要：為了降低鍋爐的排煙溫度，通常在鍋爐尾部布置受熱面。對(duì)于小型鍋爐由于無(wú)法做到連續(xù)給水，通常采用常壓節(jié)能器。當(dāng)鍋爐出力較大時(shí)，給水方式為變頻控制連續(xù)給水，一般將尾部受熱面布置為承壓省煤器與空預(yù)器組合。

關(guān)鍵詞：常壓節(jié)能器；承壓省煤器；平衡溫度；排煙溫度；熱力計(jì)算

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.068

為了降低鍋爐的排煙溫度，通常在鍋爐尾部布置受熱面，有承壓省煤器、常壓節(jié)能器，或者兩者組合，有時(shí)也采用承壓省煤器和空氣預(yù)熱器組合等。

對(duì)于小型鍋爐（如鍋爐額定出力≤4t/h），如果采用電機(jī)變頻連續(xù)進(jìn)水，在低負(fù)荷時(shí)較低的頻率，水泵揚(yáng)程很低無(wú)法進(jìn)水（并且長(zhǎng)時(shí)間低頻率運(yùn)行普通電機(jī)無(wú)法得到有效冷卻，容易燒毀電機(jī)，建議頻率不宜長(zhǎng)時(shí)間低于25Hz）；而加大頻率則進(jìn)水量大于蒸發(fā)量，無(wú)法做到連續(xù)給水。因此小型鍋爐只能采用位式間斷給水方式。當(dāng)水泵停止運(yùn)行時(shí)，承壓省煤器得不到有效冷卻，此時(shí)排煙溫度較高（雖然熱力計(jì)算理論上排煙溫度較低，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)排煙溫度會(huì)時(shí)高時(shí)低，能效指標(biāo)不能達(dá)標(biāo)，我公司在對(duì)一鍋爐進(jìn)行定型能效測(cè)試時(shí)曾出現(xiàn)此現(xiàn)象）。此時(shí)，宜將承壓省煤器改為常壓節(jié)能器（有鑄鐵型和光管型兩種），增加一臺(tái)循環(huán)水泵，不間斷運(yùn)行，使水在給水箱與常壓節(jié)能器之間循環(huán)，給水箱內(nèi)的水會(huì)逐漸升溫，一定時(shí)間后將達(dá)到平衡溫度（時(shí)間的長(zhǎng)短取奪于給水箱的水容量），而常壓節(jié)能器的進(jìn)水溫度則為該平衡溫度，而非進(jìn)入給水箱的水的溫度（一般為常溫20℃）。若熱力計(jì)算時(shí)將常壓節(jié)能器的進(jìn)水溫度錯(cuò)誤地設(shè)為常溫，則實(shí)際運(yùn)行時(shí)排煙溫度將大于計(jì)算值，導(dǎo)致鍋爐熱效率低于設(shè)計(jì)值。常壓節(jié)能器的出水溫度則與循環(huán)水泵的流量有關(guān)，選取循環(huán)水泵時(shí)流量一般要大于鍋爐給水泵的流量。流量越大，常壓節(jié)能器的出水溫度越低，從而影響排煙溫度。

當(dāng)鍋爐本體排煙溫度大于約260℃時(shí)，若尾部受熱面只布置常壓節(jié)能器，則上述平衡溫度將可能大于70℃，鍋爐給水泵有可能產(chǎn)生汽蝕無(wú)法進(jìn)水，除非將給水箱高位設(shè)置。此時(shí)尾部受熱面宜布置為承壓省煤器與常壓節(jié)能器兩者組合，大于260℃的高溫?zé)煔饨?jīng)承壓省煤器降溫后，再進(jìn)入常壓節(jié)能器，可將給水箱的平衡溫度降至70℃以下。

小型燃?xì)忮仩t（特別是二回程鍋爐），本體排煙溫度高，若尾部受熱面只布置常壓節(jié)能器，給水箱的平衡溫度較高，導(dǎo)致排煙溫度高，無(wú)法做到冷凝或半冷凝排放。因此小型燃?xì)忮仩t尾部宜布置為常壓節(jié)能器與空氣預(yù)熱器組合。

當(dāng)進(jìn)入給水箱的水溫較高時(shí)（如有冷凝水回收），則不能布置常壓節(jié)能器，而應(yīng)布置空氣預(yù)熱器。

位式間斷給水流程圖如圖1。

當(dāng)鍋爐出力較大時(shí)（鍋爐額定出力>4t/h），按TSG G0001-2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，鍋爐應(yīng)當(dāng)裝設(shè)自動(dòng)給水調(diào)節(jié)裝置。自動(dòng)給水調(diào)節(jié)裝置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和變頻控制兩種，從節(jié)能和使用壽命比較宜采用變頻控制連續(xù)進(jìn)水。當(dāng)鍋爐進(jìn)水溫度為常溫水時(shí)，尾部受熱面宜為承壓省煤器。而當(dāng)鍋爐額定出力≥10t/h時(shí)，按照GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》的要求給水應(yīng)除氧，通常配備熱力除氧器，此時(shí)鍋爐的給水溫度為105℃（除氧水箱高位布置），如果單純用承壓省煤器作為尾部受熱面，由于水溫較高，煙氣與水之間的溫壓較小，則須布置很大的受熱面才能將排煙溫度降低（并且排煙溫度一定高于105℃），因此一般將尾部受熱面布置為承壓省煤器與空氣預(yù)熱器組合。

由于空氣預(yù)熱器的傳熱系數(shù)一般比常壓節(jié)能器低，在達(dá)到同樣排煙溫度的前提下降低尾部受熱面鋼耗，可將常壓節(jié)能器代替空氣預(yù)熱器（同樣此時(shí)的必要條件是進(jìn)入給水箱的水的溫度為常溫）。進(jìn)入給水箱的水在循環(huán)泵的作用下在給水箱和常壓節(jié)能器之間循環(huán)被加熱。加熱后的水再進(jìn)入熱力除氧器除氧，然后經(jīng)給水泵、承壓省煤器進(jìn)入鍋爐。充分利用煙氣與低溫水之間的大溫壓，減少受熱面。當(dāng)然，還可在常壓節(jié)能器后再布置空氣預(yù)熱器，進(jìn)一步減低煙溫，提高鍋爐熱效率。

連續(xù)給水流程圖如圖2。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：劉慶（1969-），男，湖南株洲人，工程師，研究方向：熱能與動(dòng)力。