SHW6—1.27—AII鍋爐設計方案論證

【摘 要】 本次的設計題目是SHW6-1.27-AII型鍋爐，本鍋爐采用雙鍋筒橫置式布置。燃燒裝置采用往復爐排。在整個設計過程中，主要進行了熱力計算、強度校核和煙風阻力計算，其中熱力計算包括爐膛、燃盡室爐、鍋爐管束、省煤器。設計爐膛時應考慮燃料是否能完全燃燒，水循環是否完全可靠，受熱面布置是否安全合理爐體容積緊湊以及制造檢修方便；為了提高鍋爐效率，應正確選擇燃盡室的結構；鍋爐管束的布置較復雜，不僅要考慮吸熱效果，還要考慮管束的污染及制造工藝和強度設計，應注意最佳空氣速度和煙氣速度的選擇。設計完之后再進行強度校核，如有必要，須做適當修改。

【關鍵詞】 鍋爐 熱力計算 強度校核

SHW6-13-AⅡ為雙鍋筒橫置式往復爐排蒸發量為6噸/小時，設計壓力為13kgs/cm2（1.27MPa），設計煤種為Ⅱ類煙煤，燃燒設備為傾斜推飼往復爐排，傾角為20°。

1 設計給定數據

2 燃料特性

Qnet，ar=18850kJ/kg

3 鍋爐主要部件設計

（1）爐膛設計

爐膛的形狀和大小，對鍋爐的安全運行有很大的影響。設計爐膛時應考慮燃料是否能完全燃燒，水循環是否完全可靠，受熱面布置是否完全合理。爐體容積緊湊以及制造檢修方便等多方面的因素，爐膛容積的大小通過爐膛容積熱負荷確定。爐膛四周布置了水冷壁，水冷壁管之間的距離，根據節省鋼材、保護爐墻，防止結渣等因素決定。本爐取水冷壁相對節距冊墻為s/d=2.16，前后墻為s/d=2，皆在推薦范圍內，并是水冷壁有較高的利用率。同時爐膛的溫度很高，輻射熱強度也高，也可提高水冷壁的利用率。經水冷壁管吸熱后，可使爐膛出口煙氣溫度控制在適當范圍內，可防止后面受熱面結渣。

（2）對流受熱面設計

低壓小型鍋爐蒸發吸熱量占的比重很大，僅靠爐膛內布置的水冷壁受熱面的吸熱量滿足不了蒸發吸熱的要求，因此布置了大量的蒸發受熱面，即鍋爐管束，設計過程中采用完全橫向沖刷的布置方案，這樣使傳熱系數大大提高。而且高溫行程和低溫行程有明顯的溫度差，有利于水循環的可靠性。另外順列布置也便于吹灰，設計時又考慮了煙氣沖刷的死區，減小在管束內轉彎，提高了受熱面的利用率。

（3）尾部受熱面設計

從鍋爐管束出口的煙氣溫度還很高，如直接排入大氣損失很大。因此必須附有尾部受熱面，在尾部受熱面只有省煤器而沒有空氣預熱器，這是因為：（1）只布置省煤器就可以使排煙溫度降到合適范圍內。（2）空氣預熱器的作用是向爐膛供熱風，加速燃料著火，而本爐采用的Ⅱ類煙煤其為38.5%，燃燒設備又為往復推飼爐排，著火容易，布置空氣預熱器的作用不大。（3）空氣預熱器造價高，經濟上不合算。

本爐選用的是鱗片式鑄鐵省煤器，抗腐蝕，耐磨損，造價低。但鱗片間易結灰，煙氣阻力較大，接頭處易滲漏，容易出現故障。所以必須設置旁通煙道和給水旁路。當鍋爐點火時為了不使省煤器過熱損壞，可將旁通煙道的擋板開啟。

（4）鍋內設備

蒸汽是鍋爐的產品。蒸汽帶水過多，就會造成蒸汽品質降低，嚴重時會產生重大事故，為減少蒸汽帶水，應盡量減少水蒸氣空間的水滴含量和盡量避免水滴的飛濺，增大鍋筒內蒸汽空間的高度和蒸汽在鍋筒內的流通面積。可減少蒸汽帶水，但令鋼材消耗量增大。本爐采用了粗分離和細分離兩套裝置。

上鍋筒內徑1000mm，上鍋筒設計壁厚δ=16mm，以保證有一定的蒸汽空間及強度，實現汽水混合物的重力分離。

（5）爐排選用

爐排選用結構簡單、檢修方便、拔火作用強的往復傾斜推飼爐排。由于爐排的推飼，使已燃的燃料和未燃的燃料之間的燃料產生混合作用，所以可燃條件較鏈條爐為好。具有雙面引燃作用，同時爐排片的往復推動，實現了煤的均勻移動，實際上，也是對煤的一個攪動，即拔火作用。對加速燃燒、燃盡有利，可以用來燒高水分、一定灰分的劣質煤。