¿Cuáles son los principales componentes de la estructura de una caldera?
Una caldera está formada por una “olla” y un “horno”.
(1) El componente básico de la caldera se llama cuerpo de la caldera, que consta de la caldera, el horno y los accesorios de seguridad.
1. Caldera:
Incluye tambor de vapor, haz de tubos, pared de agua, cabezal y bajante. En el sistema de vapor-agua en el cuerpo de la caldera, el gas de combustión del producto de combustión de alta temperatura transfiere calor al agua de temperatura más baja en la caldera a través de la superficie de calentamiento. El agua se calienta, se hierve y se vaporiza para generar vapor.
2. Horno:
(Estufa) incluye tolva de carbón, parrilla, horno, placa de descarga de escoria, dispositivo de suministro de aire, etc. El equipo de combustión en el cuerpo de la caldera convierte la energía química del combustible en energía térmica mediante la combustión.
3. Accesorios de seguridad:
Medidor de nivel de agua, manómetro, válvula de seguridad, etc. y caldera con armazones metálicos de acero y escaleras de plataforma.
(2) La "caldera" consta de un economizador, un tambor de vapor, un bajante, un cabezal de pared de agua, una pared de agua, un sobrecalentador, un recalentador, etc.
1. Economizador:
Situado en el conducto de humos vertical en la parte trasera de la caldera, el calor residual de los gases de combustión se utiliza para calentar el agua de alimentación de la caldera y reducir los gases de escape. Temperatura, mejora la eficiencia de la caldera y ahorra combustible.
2. Tambor de vapor:
Situado en la parte superior de la caldera, es un recipiente cilíndrico que soporta presión y con agua debajo y vapor arriba. Recibe agua del economizador y forma un circuito de circulación de agua con el bajante, el cabezal y la pared de agua. La mezcla de vapor y agua producida por el agua que absorbe calor en la pared enfriada por agua se recoge en el tambor de vapor y el vapor saturado se transporta al sobrecalentador después de la separación de vapor y agua.
3. Bajante:
Es la tubería de suministro de agua de la pared enfriada por agua. Su función es introducir el agua del tambor de vapor al colector inferior, para luego distribuirla. a cada tubo de pared enfriado por agua. Hay dos tipos de bajantes: bajantes dispersos de pequeño diámetro y bajantes concentrados de gran diámetro. El bajante de diámetro pequeño tiene un diámetro pequeño y no favorece la circulación del agua.
4. Cabezal de pared refrigerado por agua:
La función principal del cabezal es recoger masa o redistribuir el medio de trabajo a otras tuberías a través del cabezal. El cabezal inferior de la pared de agua es un tubo grueso con ambos extremos cerrados, que se utiliza para conectar el bajante y la pared de agua para recolectar, mezclar y redistribuir el fluido de trabajo.
5. Pared refrigerada por agua:
Situada alrededor del horno, su tarea principal es absorber el calor radiante del horno y evaporar el agua. Es la principal superficie de calentamiento de las calderas modernas y también protege las paredes del horno.
6. Sobrecalentador:
Su función es calentar el vapor saturado del tambor de vapor hasta convertirlo en vapor sobrecalentado con una temperatura determinada.
7. Recalentador:
Su función es recalentar el vapor que ha realizado algún trabajo en la turbina de vapor, para luego enviarlo a la turbina de vapor para que siga realizando trabajo.
(3) El "horno" es un sistema de combustión. Su tarea es quemar completamente el combustible en el horno y liberar calor. Consta de horno, quemador, dispositivo de encendido, precalentador de aire, chimenea, pared del horno y marco.
1. Horno:
Se convierte en combustión de combustible mediante la pared del horno y la pared enfriada por agua. El combustible queda suspendido y quemado en este espacio, liberando una gran cantidad de calor. .
2. Quemador:
Está ubicado en las cuatro esquinas o paredes del horno. Su función es inyectar combustible y aire al horno a una determinada velocidad, de modo que. Se puede absorber completamente en el horno. Una buena mezcla para garantizar que el combustible pueda encenderse a tiempo y quemarse rápida y completamente. Hay dos tipos básicos: quemadores de CC y quemadores de turbulencia.
3. Precalentador de aire:
Es un intercambiador de calor para el intercambio de calor entre los gases de combustión y el aire y pertenece al sistema de combustión. El precalentador de aire suele estar dispuesto en el conducto de humos al final de la caldera. Utiliza el calor residual de los gases de combustión para calentar el aire a temperatura normal, de modo que el aire se calienta a la temperatura necesaria para la combustión del combustible y luego se envía a la caldera. el horno.
Función:
(1), reducir la temperatura del escape y reducir la pérdida de calor del escape Q2.
(2) El efecto general es garantizar la oportuna; Entrega de combustible Encendido, estabilizando y mejorando la combustión, mejorando la eficiencia de la combustión para mejorar la eficiencia térmica de la caldera.
4. Conducto de humos:
Es una tubería compuesta por la pared del horno, parte del tubo de la superficie de calentamiento y el tubo envuelto en la pared que se utiliza para guiar el flujo de humos. Los gases de combustión pasan a través de cada superficie de calentamiento. El intercambio de calor se divide en conductos de humos horizontales y conductos de cola. Equipo auxiliar El equipo auxiliar incluye equipos de ventilación (ventiladores de tiro inducido y ventiladores de tiro inducido), equipos de suministro de combustible, sistemas de pulverización, equipos de eliminación de cenizas y polvo, equipos de desulfuración, etc.
En segundo lugar, otros componentes:
1. Tambor:
Su función es recoger, almacenar, purificar el vapor y reponer el suministro de agua. En una caldera acuotubular, suele haber uno o dos tambores, el tambor superior se llama tambor de vapor (tambor de vapor) y el tambor inferior se llama tambor de agua o tambor de lodo. El tambor superior está equipado con un tanque de distribución de agua para un suministro uniforme de agua, un dispositivo de separación de vapor y agua y un dispositivo de descarga continua de aguas residuales. El tambor de la caldera de agua caliente tiene tubos y deflectores ensamblados. La válvula de vapor principal, la válvula de vapor auxiliar, la válvula de seguridad, la válvula de aire, el indicador de nivel de agua, la tubería de aguas residuales, el manómetro y otras tuberías de conexión están instaladas fuera del tambor superior. Puerta de registro en un extremo o parte superior del tambor superior.
Hay una boca de hombre en un extremo del tambor inferior y un dispositivo de descarga de aguas residuales normal en la parte inferior. Los tambores superior e inferior están conectados por muchos tubos ascendentes y descendentes (haces de tubos), y el conjunto es elástico.
El diámetro del tambor superior es ligeramente mayor que el del tambor inferior y un haz de tubos de convección está conectado entre los dos tambores. El haz de tubos de convección se compone de tubos de acero sin costura con un diámetro exterior de 51 mm, que están dispuestos en serie en el conducto de convección. El conducto de convección está dividido longitudinalmente en dos mitades por la pared resistente al fuego y los gases de combustión fluyen a lo largo del conducto de convección en forma de U. Superficie de calentamiento de la caldera: superficie sólida que absorbe calor del medio exotérmico y transfiere calor al medio calentado. Según las características del proceso de transferencia de calor, se divide en superficie de calentamiento por radiación, superficie de calentamiento por convección y superficie de calentamiento de tubos enterrados con capa de ebullición.
2. Superficie de calentamiento de pared refrigerada por agua:
La pared refrigerada por agua es una superficie de calentamiento por radiación dispuesta alrededor del horno. En las calderas industriales, generalmente están hechas de tubos de acero para calderas corroídos de φ 51 × 3 ~ φ 63,5 × 3,5 mm, que son las principales superficies de calentamiento de las calderas acuotubulares. La superficie de calentamiento radiante absorbe el calor radiante de la llama y bloquea la pared del horno, protegiendo así la pared del horno. Al mismo tiempo, al absorber más calor, se puede reducir la temperatura del horno y se puede evitar que la veta de carbón en llamas se coque.
La parte superior de la pared enfriada por agua está conectada directamente a la caldera superior o primero conectada al tambor de la caldera superior a través del cabezal superior. El agua de la caldera del tambor superior se bombea al tambor inferior y al cabezal inferior a través del tubo descendente, es absorbida por la pared de agua para formar una mezcla de vapor y agua y sube al tambor superior para formar una circulación natural cerrada.
En el pasado, algunas calderas de instalación rápida tenían aletas (también llamadas aletas) soldadas a ambos lados de los tubos de la pared de agua. Su propósito es recibir más calor radiante del horno y al mismo tiempo aumentar el área de blindaje de la pared del horno. Debido a su dificultad de procesamiento y mala conductividad térmica, es fácil agrietar y romper la tubería de pared refrigerada por agua en casos severos, por lo que se ha utilizado raramente y ha sido reemplazada gradualmente por tuberías de acero de formas especiales.
3. Título:
Es el componente principal para la disposición y conexión de los tubos colectores de calor, y tiene la función de distribuir y conducir el agua. Según su posición se pueden dividir en cabeceras superiores y cabeceras inferiores o cabeceras de entrada y cabeceras de salida.
El cabezal superior está ubicado en la parte superior del tubo del horno. Recoge la mezcla de vapor de agua en el haz de tubos ascendente y la conduce al tambor de vapor a través de la tubería. Algunos cabezales superiores se instalan fuera de la pared del horno y tienen filas de orificios para las manos frente al tubo del horno para limpiar el interior del tubo del horno.
El cabezal inferior está ubicado en la parte inferior del tubo del horno y está conectado al tambor inferior para suministrar agua y distribuirla al tubo ascendente del horno. Las cajas colectoras inferiores ubicadas a ambos lados de la parrilla
tienen la función de evitar que se quemen o coque las paredes del horno a ambos lados de la parrilla, y se denominan cajas anticoquización. El extremo del cabezal inferior tiene un tubo de drenaje y un orificio para la mano para inspeccionar y limpiar el interior del cabezal.
Además de los cabezales en el cuerpo de la caldera, también hay cabezales correspondientes en el economizador, el sobrecalentador y otros componentes.
El cabezal generalmente está soldado mediante un tubo de acero sin costura de mayor diámetro y dos tapas de extremo. En los últimos años, algunos fabricantes han girado los extremos de las tuberías en lugar de soldar las tapas de los extremos para hacer la estructura más razonable.
4. Superficie de calentamiento del haz de tubos de convección:
El haz de tubos de convección, también conocido como haz de tubos de convección, está ubicado entre los tambores superior e inferior y generalmente está compuesto por φ51. ×Tubos de acero de caldera de 3 mm y es el principal elemento calefactor de la caldera acuotubular. Para absorber completamente el calor, generalmente se usa una pared trampa en el medio del haz de tubos de convección para formar un conducto de humos giratorio o de ida y vuelta para aumentar el flujo de gas de combustión y lavar el haz de tubos lateralmente bajo alta velocidad de humo. Por lo general, el haz de tubos se lava primero con gases de combustión. Debido a que la temperatura de los gases de combustión es alta, la transferencia de calor es grande y la densidad de la mezcla de vapor y agua en el tubo es baja, se convierte en un tubo ascendente. La temperatura del gas es baja y la transferencia de calor es pequeña y se convierte en un tubo inferior.
El haz de tubos de descarga de gases de combustión generalmente adopta una descarga horizontal. Debido al fregado transversal, el efecto térmico es mejor que el fregado longitudinal. El efecto de transferencia de calor de los tubos escalonados "o escalonados" es mejor que el de los tubos rectos, pero a medida que aumenta el efecto de transferencia de calor, la resistencia al flujo de los gases de combustión también aumenta en consecuencia.
5. Superficie de calentamiento del tubo pirotécnico:
El tubo de humo es la principal superficie de calentamiento de las calderas de tubos de humo y de las calderas combinadas de tubos de agua.
Su función es calentar continuamente el agua de la caldera fuera del tubo cuando los gases de combustión de alta temperatura generados por la combustión del horno fluyen a través del tubo, haciéndolo gradualmente convertirse en vapor (o agua caliente). El tubo de humos generalmente se instala en el casco de la caldera y se fija a las placas del tubo en ambos extremos mediante soldadura o juntas de expansión. Dado que la cantidad de instalación está limitada por la carcasa de la caldera, las tuberías se obstruyen fácilmente con el polvo y las incrustaciones y no son adecuadas para calderas más grandes. Pero en los últimos años también se están estudiando las grandes calderas pirotubulares de agua y se han logrado algunos avances.
En los últimos años se ha potenciado y aplicado un nuevo tipo de conducto de humos, el conducto de humos roscado. Presiona una ranura roscada de aproximadamente 2 mm de profundidad en la pipa de humo para mejorar la disipación de calor del humo a la pared de la pipa, y el efecto es notable. En comparación con las pipas de humo comunes, el efecto de transferencia de calor de esta pipa de humo roscada se puede mejorar casi el doble.
6. Sobrecalentador:
Economizador y precalentador de aire. Todas son superficies de calentamiento por convección. El sobrecalentador incluye un sobrecalentador de convección y un sobrecalentador de radiación, y los economizadores y precalentadores restantes están equipados con conductos de humos de cola de caldera. Su función principal es reducir aún más la temperatura de los gases de escape y mejorar la eficiencia térmica de la caldera.
El horno está situado delante del cuerpo de la caldera y es donde se quema el combustible. Incluye equipos de combustión y estufas. Debido a los diferentes combustibles, los métodos de combustión son diferentes, incluidos hornos de capas, hornos de cámara, hornos ciclónicos, hornos de ebullición, etc. Se instalaron tubos de pared de agua alrededor de sus hornos. Para mejorar la combustión del combustible, la caldera de piso también tiene arcos delanteros y traseros. Los diferentes tipos de hornos tienen estructuras diferentes, pero todos tienen espacio para organizar la combustión del combustible y los equipos de combustión correspondientes.
La olla y el horno están conectados mediante el proceso de transferencia de calor, y la superficie de calentamiento es la interfaz entre la olla y el horno. Siempre que hay un medio que libera calor (llama, humo) en un lado, hay un medio receptor de calor (agua, vapor, aire) en el otro lado para la transferencia de calor, y el intercambio de calor entre ellos depende de la superficie de calentamiento. .
El cuerpo completo, formado por el tambor, la superficie de calentamiento y sus conductos y conductos de conexión, el equipo de combustión y el equipo de descarga de escoria, las paredes y marcos del horno (incluidas las plataformas y escaleras mecánicas), se denomina cuerpo de caldera.