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蒸汽發生器的發展歷史

2021-11-20 09:35:40

  蒸汽發生器,燃氣蒸汽發生器,全自動蒸汽發生器,蒸汽發生器價格鍋爐的發展分鍋和爐兩個方面。鍋的發展18世紀上半葉,英國煤礦使用的蒸汽機,包括J.瓦特的初期蒸汽機在內,所用的蒸汽壓力等于大氣壓力。18世紀后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。19世紀,常用的蒸汽壓力提高到 0.8兆帕左右。與此相適應,zui早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼,后來改用臥式鍋殼圖1a,在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。隨著鍋爐越做越大,為了增加受熱面積,在鍋殼中加裝火筒,在火筒前端燒火,煙氣從火筒后面出來,通過磚砌的煙道排向煙囪并對鍋殼的外部加熱,稱為火筒鍋爐。開始只裝一只火筒,稱為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐圖1b 后來加到兩個火筒,稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐圖1c。1830年左右,在掌握了優質鋼管的生產和脹管技術之后出現了火管鍋爐圖1d。一些火管裝在鍋殼中,構成鍋爐的主要受熱面,火煙氣在管內流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管,稱為臥式外燃回火管鍋爐。它的金屬耗量較低,但需要很大的砌體。圖1e為火筒火管鍋爐,煙氣流出火筒后再流過火管,稱為蘇格蘭船用鍋爐。其形狀和尺寸可與輪船機艙配合較好,鍋爐本身也較輕,所以一直在船舶上使用。圖1f的機車鍋爐在只有火管的鍋殼前方裝上一個包有水夾套的火箱,火箱下部裝爐排燒火,布置緊湊,蒸汽機車均用這種鍋爐。圖1g為小型立式火管鍋爐?;鹜插仩t和火管鍋爐合稱鍋殼鍋爐?;鹜插仩t已趨淘汰,而火筒鍋爐則仍在應用。19世紀中葉,出現了水管鍋爐。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管,取代了鍋殼本身和鍋殼內的火筒、火管。鍋爐的受熱面積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限制,有利于提高鍋爐蒸發量和蒸汽壓力。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒,或稱為汽包。初期的水管鍋爐只用直水管,其發展見圖2。直水管鍋爐壓力和容量都受到限制。蒸汽發生器20世紀初期,汽輪機開始發展,它要求配以容量和蒸汽參數較高的鍋爐。直水管鍋爐已不能滿足要求。隨著制造工藝和水處理技術的發展,出現了彎水管式鍋爐圖3。開始是采用多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應用和鍋筒內部汽水分離元件的改進,鍋筒數目逐漸減少,既節約了金屬,又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。到30年代,已廣泛應用2~4兆帕、385~400℃的具有水冷壁的彎水管式鍋爐配 6~12兆瓦的火電機組。第二次世界大戰以后,鍋爐工業發展很快。40年代開始采用10兆帕、510℃左右的配50兆瓦發電機組的鍋爐;50年代開始采用14兆帕左右、540~570℃的配100~200兆瓦發電機組的鍋爐 60年代開始采用配300~600兆瓦發電機組的亞臨界壓力17~18.5兆帕鍋爐 70年代zui大的自然循環鍋爐單臺容量已達850兆瓦。以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬于自然循環鍋爐圖4, 水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同造成密度差而產生自然流動。在發展自然循環鍋爐的同時,從30年代開始應用直流鍋爐。40年代開始應用輔助循環鍋爐。輔助循環鍋爐又稱強制循環鍋爐圖5, 它是在自然循環鍋爐的基礎上發展起來的。在下降管系統內加裝循環泵,以加強蒸發受熱面的水循環。直流鍋爐圖6中沒有鍋筒,給水由給水泵送入省煤器,經水冷壁和過熱器等蒸發受熱面變成過熱蒸汽送往汽輪機,各部分流動阻力全由給水泵來克服。第二次世界大戰以后,這兩種型式的鍋爐得到較快發展,因為當時發電機組要求高溫高壓和大容量。發展這兩種鍋爐的目的是 縮小或不用鍋筒,可以采用小直徑管子作受熱面,可以比較自由地布置受熱面。隨著自動控制和水處理技術的進步,它們漸趨成熟。70年代zui大的單臺輔助循環鍋爐是17兆帕壓力配1000兆瓦發電機組。在超臨界壓力時,直流鍋爐是wei一可以采用的一種鍋爐,70年代zui大的單臺容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發電機組。后來又發展了由輔助循環鍋爐和直流鍋爐復合而成的復合循環鍋爐。蒸汽發生器爐的發展在鍋爐的發展過程中,燃料種類對爐膛和燃燒設備有很大的影響。因此,不但要求發展各種爐型來適應不同燃料的燃燒特點,而且還要提高燃燒效率以節約能源。此外,爐膛和燃燒設備的技術改進還要求盡量減少鍋爐排煙中的污染物硫氧化物和氮氧化物。早年的鍋殼鍋爐采用固定爐排,多燃用優質煤和木柴,加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現后開始采用機械化爐排,其中鏈條爐排得到了廣泛的應用。爐排下送風從不分段的“統倉風”發展成分段送風。早期爐膛低矮,燃燒效率低。后來人們認識到爐膛容積和結構在燃燒中的作用,將爐膛造得較高,并采用爐栱和二次風,從而提高了燃燒效率。鏈條爐排能適應大多數煤種,但不能燒強粘結煙煤。下飼爐排也出現得很早,只適宜于燒優質煙煤。40年代出現了拋煤機。拋煤機可以配在固定火床上,也可以配在鏈條爐排上而成為拋煤機鏈條爐排。發電機組功率超過6兆瓦時,以上這些層燃爐的爐排尺寸太大,結構復雜,不易布置,所以20年代開始使用室燃爐,室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機磨成煤粉后用燃燒器噴入爐膛燃燒,發電機組的容量遂不再受燃燒設備的限制。自第二次世界大戰初起,電站鍋爐幾乎全部采用室燃爐。蒸汽發生器早年制造的煤粉爐采用了U形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降,再轉彎上升。后來又出現了前墻布置的旋流式燃燒器,火焰在爐膛中形成 L形火炬。隨著鍋爐容量增大,旋流式燃燒器的數目也開始增加,可以布置在兩側墻,也可以布置在前后墻。1930年左右出現了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。60年代某些國家曾在多角形爐膛中應用直流燃燒器的切圓燃燒方式,用以燃燒褐煤。第二次世界大戰后,石油價廉,許多國家廣泛采用燃油鍋爐。燃油鍋爐的自動化程度容易提高。70年代石油提價后,許多國家又轉向利用煤炭資源。這時電站鍋爐的容量也越來越大,要求燃燒設備不僅能燃燒完全,著火穩定,運行可靠,低負荷性能好,還必須減少排煙中的污染物質。40~60年代,為了強化燃燒和減少飛灰,一度采用液態排渣煤粉爐和旋風爐,但由于采用這種燃燒方式生成的氮氧化物太多,從70年代起已較少采用。在燃煤特別是燃褐煤的電站鍋爐中采用分級燃燒或低溫燃燒技術,即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒,或把燃燒器分散開來抑制爐溫,不但可抑制氮氧化物生成,還能減少結渣。沸騰燃燒方式屬于一種低溫燃燒,除可燃用灰分十分高的固體燃料外,還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫。鍋爐發展的趨勢主要是 ①進一步提高鍋爐和電站熱效率 ②降低鍋爐和電站的單位功率的設備造價;③提高鍋爐機組的運行靈活性和自動化水平;④發展更多鍋爐品種以適應不同的燃料 ⑤提高鍋爐機組及其輔助設備的運行可靠性;⑥減少對環境的污染更多蒸汽發生器信息特利龍蒸汽發生器資料請咨詢。

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