¿Qué tipos de calderas existen?
Las calderas de carcasa vertical incluyen principalmente calderas acuotubulares horizontales verticales, calderas acuotubulares multihorizontales verticales, calderas acuotubulares rectas verticales, calderas acuotubulares verticales dobladas y calderas pirotubulares de tipo vertical. etc. Los tres últimos son los más utilizados actualmente. Debido a la baja eficiencia térmica de las calderas verticales, es difícil resolver el problema de la combustión mecanizada, y el horno está altamente refrigerado por agua y no es adecuado para quemar carbón de baja calidad. En la actualidad, la producción está disminuyendo gradualmente y se limita a una pequeña cantidad de aplicaciones con bajo voltaje, pequeña capacidad, control de protección ambiental laxo y suministro de energía anormal.
2. Caldera de casco horizontal
La caldera de casco horizontal es una de las calderas industriales más numerosas. En la actualidad, ha pasado de la producción máxima original de 4 t/h (una pequeña cantidad de 6 t/h) a la producción de calderas tipo shell de 40 t/h.
1. Caldera de casco de combustión interna horizontal
La caldera de casco de combustión interna horizontal tiene una altura pequeña y un volumen pequeño, y es apta para montaje. Cuando se utiliza la combustión con presión micropositiva, el problema del sellado es fácil de resolver y la forma del horno es propicia para el gas, por lo que se usa principalmente en calderas de petróleo (gas) y menos en calderas de carbón.
2. Caldera horizontal de carcasa de fuego externo
Esta es la caldera industrial más utilizada y común en China. Según el método de compilación del modelo de caldera industrial actual, el código de aplicación es WW, pero actualmente la industria de calderas domésticas utiliza el código de formulario de caldera acuotubular DZ.
La principal diferencia entre una caldera pirotubular de agua horizontal de fuego externo y una caldera pirotubular de agua horizontal de fuego interno es que la caldera pirotubular de agua horizontal de fuego externo elimina el dispositivo de combustión de la carcasa de la caldera, aumentando la parrilla. área y volumen del horno, y agregue tubos de pared enfriados por agua en ambos lados de la carcasa de la caldera para formar una cámara de combustión, creando buenas condiciones para la quema de carbón, por lo que el combustible tiene una amplia adaptabilidad y una alta eficiencia térmica.
Tres. Caldera acuotubular
La caldera acuotubular está equipada con una superficie de calentamiento de tubo de agua fuera del tambor. Los gases de combustión de alta temperatura fluyen fuera del tubo y liberan calor, y el agua absorbe el calor dentro del tubo. Dado que la sección transversal dentro del tubo es más pequeña que fuera del tubo, el caudal de vapor y agua aumenta considerablemente y el vapor generado en la superficie de calentamiento se elimina inmediatamente, aumentando la tasa de absorción de calor del agua de la caldera. En comparación con las calderas de carcasa, las calderas acuotubulares tienen diámetros de tambor más pequeños, presiones de trabajo más altas, capacidades de agua de caldera más pequeñas, desastres más livianos, mejor circulación del agua de la caldera, mayor eficiencia de evaporación y mejor adaptabilidad a los cambios de carga. Por tanto, las calderas con alta presión y gran capacidad de evaporación son calderas acuotubulares.
Las calderas acuotubulares comunes incluyen calderas acuotubulares rectas horizontales de doble tambor, calderas acuotubulares verticales de doble tambor y calderas acuotubulares verticales de un solo tambor.
Cuatro. Caldera de agua caliente
Una caldera de agua caliente hace referencia a un equipo térmico en el que el agua no sufre cambio de fase en el cuerpo de la caldera, es decir, no produce vapor. Después de que el agua de retorno se envía a la caldera, absorbe el calor de los gases de combustión a través de la superficie de calentamiento y ingresa a la red de calefacción antes de alcanzar la temperatura de saturación.
(1) Características de las calderas de agua caliente
1. Presión de trabajo de la caldera
La presión de trabajo de las calderas de agua caliente depende de la resistencia al flujo y la presión constante de el valor del sistema térmico. La presión de trabajo indicada en la placa de identificación de la caldera de agua caliente solo representa la presión permitida de la resistencia de la caldera, pero en el funcionamiento real, la presión de la caldera suele ser inferior a este valor. Por tanto, el margen de seguridad de las calderas de agua caliente es relativamente grande.
2. La diferencia de temperatura entre los gases de combustión y el agua de la caldera es grande, la incrustación es pequeña, el efecto de transferencia de calor es bueno y la eficiencia es alta.
3. El efecto de ahorro de energía del uso de calderas de agua caliente para calefacción es obvio. El calentamiento de calderas de agua caliente no tiene la pérdida de vapor del calentamiento con vapor, la pérdida por contaminación también se reduce considerablemente, las fugas del sistema y las trampas también se reducen considerablemente y la pérdida de calor también se reduce. Por lo tanto, los sistemas de calentamiento de agua pueden ahorrar aproximadamente un 20% de combustible que los sistemas de calentamiento de vapor.
4. No se permite la vaporización en ninguna parte de la caldera, de lo contrario se destruirá la circulación del agua.
5. Si el agua no está desoxigenada, el problema de la corrosión por oxígeno será prominente; la superficie de calentamiento de la cola es susceptible a la corrosión ácida a baja temperatura.
6. El gas disuelto se separará del agua de la caldera durante el funcionamiento y se considerará el problema de eliminación del gas de la estructura.
Forma de estructura de la caldera de agua caliente
1. Caldera de agua caliente tubular
Hay dos tipos de calderas: de estructura tubular y de tubo tipo serpiente, la primera es más grande. común. La caldera tubular de agua caliente fuerza el agua de la caldera a fluir a través del cabezal de presión de la bomba de circulación y calienta directamente el agua de la caldera. Este tipo de caldera se compone principalmente de un cilindro (colector) de pequeño diámetro y tubos. Tiene una estructura compacta, pequeño volumen, ahorro de acero, procesamiento simple y bajo costo. Sin embargo, la capacidad de agua de este tipo de caldera es pequeña. Si hay un corte repentino de energía durante el funcionamiento, el agua de la caldera es fácil de vaporizar, lo que puede causar golpes de ariete.
2. Caldera de agua caliente de tipo tambor
Este tipo de caldera de agua caliente se transformó principalmente a partir de una caldera de vapor en los primeros días, y el agua de la caldera circula naturalmente en la caldera.
Para garantizar la seguridad y confiabilidad de la circulación del agua de la caldera, se requiere que la caldera tenga una cierta altura. Por lo tanto, este tipo de caldera es de gran tamaño y la cantidad de acero utilizado y el costo aumentan relativamente. Sin embargo, debido a la gran capacidad de salida de esta caldera, puede mantener una circulación natural. Cuando la bomba de circulación del sistema deja de funcionar repentinamente, puede evitar eficazmente que el agua de la caldera se vaporice. Es por ello que las calderas de agua caliente de circulación natural se han desarrollado rápidamente en nuestro país en los últimos años.
Sección 2 Estructura Básica y Características Estructurales
Según la capacidad de evaporación o potencia térmica dada, presión de trabajo, temperatura del vapor o temperatura nominal del agua de entrada y salida, características del combustible y modo de combustión y otros parámetros y determinar la estructura de la caldera de acuerdo con las disposiciones pertinentes del "Reglamento de supervisión técnica de seguridad para calderas de vapor", el "Reglamento de supervisión técnica de seguridad para calderas de agua caliente" y las normas de cálculo de resistencia para los componentes de presión de la caldera. Una caldera calificada, sin importar a qué modelo pertenezca, debe cumplir con los requisitos básicos de "funcionamiento seguro, alta eficiencia y bajo consumo, eliminación de humo y polvo, mantenimiento de la producción y preservación del calor".
1. Requisitos básicos de la normativa para calderas
(1) Cada elemento de presión debe poder expandirse libremente a lo largo de la dirección de diseño durante el funcionamiento;
(2 ) Asegúrese de que la circulación del agua en cada circuito de circulación sea normal y que cada superficie de calentamiento se enfríe de manera confiable;
(3) Los componentes de presión deben tener suficiente resistencia;
(4) Presión componentes y estructuras de componentes La forma, las aberturas y las soldaduras deben disponerse para evitar reducir la tensión compuesta y la concentración de tensión;
(5) La estructura de la pared de la chimenea enfriada por agua debe tener suficiente capacidad de carga;
(6) La pared del horno debe estar bien sellada;
(7) Las bocas de acceso, los orificios de inspección, las puertas de inspección contra incendios, las puertas de eliminación de polvo, etc., necesarios. Debe ser fácil de instalar, operar, mantener y limpiar por dentro y por fuera;
(8) Deben existir accesorios de seguridad e instrumentos de visualización que cumplan con los requisitos para garantizar el funcionamiento normal del equipo;
(9) La estructura de purga de la caldera debe ser compatible con la descarga de aguas residuales;
(10) Revestimiento y cámara de templado de la caldera de combustión interna horizontal (tipo respaldo húmedo), revestimiento y placa de tubo trasero (tipo respaldo seco). ), las conexiones del revestimiento y de la placa del tubo frontal (templadas) deben utilizar juntas a tope.
2. Características estructurales de las calderas de gasóleo (gas):
En comparación con las calderas de carbón, las calderas de gasóleo (gas) utilizan combustibles diferentes y tienen las siguientes características estructurales. :
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(1) El combustible se inyecta en el horno de la caldera a través del quemador y la combustión se realiza en la sala de fuego sin instalaciones de parrilla
( 2) Dado que no se producen cenizas después de quemar el petróleo y el gas, el petróleo (Gas) La caldera no tiene salida de escoria ni equipo de descarga de escoria;
(3) Si el gas que se vaporiza o se inyectado en el horno se extingue o se mezcla con aire dentro de un cierto rango, es fácil formar gas explosivo, por lo que las calderas de fueloil (gas) deben adoptar sistemas de combustión automáticos, que incluyen monitoreo de llama, protección contra llamas, a prueba de explosiones y otras medidas de seguridad. instalaciones;
(4) Dado que el poder calorífico del petróleo y el gas es mucho mayor que el del carbón, la intensidad térmica del horno es mucho mayor que la de las calderas de carbón, por lo que en comparación con las calderas de carbón de la misma capacidad, la caldera es de tamaño pequeño, de estructura compacta y ocupa un área pequeña.
(5) El proceso de combustión de la caldera de petróleo (gas) se suspende en el horno, por lo que el Horno Con arcos delanteros y traseros, la estructura del horno es muy simple.
3. La diferencia entre calderas de gasóleo y calderas de gas
(1) No hay mucha diferencia en la estructura del horno entre calderas de gasóleo y calderas de gas. , simplemente porque el poder calorífico del combustible es diferente y la superficie de calentamiento se realizó los ajustes correspondientes. Es decir, el área de calentamiento radiante de la caldera de gasóleo es mayor, mientras que el área de calentamiento por convección de la caldera de gas está diseñada para ser mayor.
(2) El quemador de la caldera de gasóleo debe tener materializador de combustible, mientras que el quemador de la caldera de gas no necesita materializador.
(3) Las calderas de gasóleo deben estar equipadas con sistemas complejos de suministro de aceite (especialmente cuando se quema aceite pesado y aceite residual, por ejemplo, deben ocupar tanques de aceite, bombas de aceite, tuberías de calefacción de filtros, etc.). una cierta cantidad de espacio, mientras que las calderas de gas no requieren un dispositivo de almacenamiento de gas. Simplemente conecte la tubería de gas a la red de suministro de gas. Por supuesto, la tubería también debe estar equipada con dispositivos reguladores de presión, válvulas solenoides, válvulas amortiguadoras y otros accesorios para garantizar el funcionamiento seguro de la caldera.
En el tercer trimestre se cambiaron las calderas de carbón por calderas de gasóleo.
Principios básicos de las calderas
1. a calderas de petróleo (gas) Principios básicos
(1) La caldera de carbón transformada debe cumplir las siguientes condiciones:
(1) Los componentes de presión de la caldera original deben ser básicamente intacto y tener el valor de uso continuo;
(2) El sistema original de agua y gas de la caldera y el sistema de suministro de aire e inducción de aire deben estar básicamente intactos.
(2) La caldera modificada debe lograr los siguientes propósitos:
(1) Mantener los parámetros nominales de la caldera original (como presión de vapor, temperatura del vapor, agua de alimentación y retorno). temperatura del agua, etc.) permanece sin cambios
② Mantener o mejorar el rendimiento y la eficiencia de la caldera original.
(3) El humo y el polvo se pueden eliminar después de la transformación, lo que cumple con los requisitos de protección ambiental.
(4) El plan de modificación de la caldera debe ser simple, factible, requerir menor inversión, tener resultados rápidos y tener un período de construcción corto. Por lo tanto, cuanto menor sea el alcance de la modificación de la caldera, mejor. Sólo se pueden cambiar el horno y el dispositivo de combustión, y la modificación no excede la estructura básica del cuerpo de la caldera.
2. Cuestiones a las que se debe prestar atención al convertir calderas de carbón a calderas de gasóleo (gas)
(1) Las calderas de carbón estratificado mecanizadas deben cambiarse a Calderas de gasóleo (gas). Primero, retire los arcos delantero y trasero, aumente la superficie de calentamiento inferior y reemplace la rejilla para evitar que se sobrecaliente y se queme.
(2) Para calderas pequeñas, al cambiar de carbón a petróleo (gas), es decir, de la combustión de presión negativa original a la combustión de presión ligeramente positiva actual, se debe prestar atención. a la estructura de la pared del horno y a problemas de sellado.
(3) La selección y disposición del quemador están estrechamente relacionadas con el tipo de horno, de modo que la plenitud de la llama en el horno sea mejor y no se formen ángulos muertos en el flujo de aire de las llamas de los quemadores adyacentes; se evita que interfieran entre sí; y la llama se mantiene a baja carga. La llama está en el centro del horno y el centro de la llama no debe desviarse del centro simétrico del horno; la mezcla de gas y aire no quemado no debe entrar en contacto con el; superficie de calentamiento para evitar la combustión incompleta del gas; la llama de alta temperatura debe evitar la erosión de alta velocidad de la superficie de calentamiento para evitar una intensidad térmica excesiva en la superficie de calentamiento que hace que la pared de la tubería se sobrecaliente. La disposición del quemador también debe considerar la disposición razonable de las tuberías de gas y conductos de aire, así como la conveniencia de operación, inspección y mantenimiento.
(4) El caudal de gases de combustión de la superficie de calentamiento por convección de la caldera de petróleo y gas no estará limitado por el desgaste de las cenizas volantes. El caudal de gases de combustión se puede aumentar adecuadamente para aumentar el coeficiente de transferencia de calor. de la superficie de calentamiento por convección sin aumentar la caldera. Aumente la presión de la caldera en caso de superficie de calentamiento. En este momento, se debe prestar atención a la capacidad del dispositivo de separación de vapor y agua en la caldera para garantizar la calidad del vapor, lo cual es especialmente importante para calderas con gas caliente.
(5) Para evitar la corrosión a alta temperatura, el combustible se cambia de carbón a fueloil. Dado que el combustible contiene elementos metálicos orgánicos como sodio y vanadio, los cristales de óxido fundido generados después de la combustión tienen un punto de fusión muy bajo, generalmente alrededor de 600 °C o incluso menos. Después de que estos óxidos se subliman a altas temperaturas en el horno, se condensan en la superficie de calentamiento de temperatura relativamente baja para formar depósitos corrosivos de cenizas de alta temperatura. Cuanto mayor es la temperatura, más rápida es la corrosión. Por lo tanto, la superficie de la superficie de calentamiento que es susceptible a la corrosión a altas temperaturas debe recubrirse con recubrimientos especiales como cerámica y carburo de silicio. También se pueden usar materiales con buena resistencia a la corrosión a altas temperaturas para mejorar su resistencia a la corrosión a altas temperaturas.
(6) Prevenir la explosión del horno. Cuando un horno de carbón se cambia a un horno de combustible (gas), la atomización deficiente del combustible o la combustión incompleta de gotas de aceite (gas) se acumulan en el horno o en la superficie de calentamiento trasera, lo que provoca un incendio o una explosión. Por lo tanto, se deben instalar puertas a prueba de explosiones en las partes apropiadas de la caldera, y se deben agregar dispositivos de control del programa de encendido y protección contra llamas al control automático para garantizar el funcionamiento seguro de la caldera.