大型热水锅炉的技术与市场分析（转载）

qimingxing

文章编号：1005－6033（2004）12－0337－03???收稿日期：2004－08－16
摘?要：从大型热水锅炉技术分析入手，重点阐述了锅炉结构、锅炉燃烧方式、锅炉水循环方式以及锅炉运行情况，同时结合国内需求及市场情况进行了预测和分析对比。
关键词：热水锅炉；技术分析；锅炉结构；锅炉燃烧方式；锅炉水循环方式；锅炉运行情况
中图分类号：TK229????文献标识码：A
随着经济的发展、城市的扩容以及环保的要求，北方城市冬季取暖采取集中供热势在必行。原有的热源已经跟不上城市发展的步伐，必须开发新的热源——大型热源厂，其核心设备——“大型热水锅炉”就成为整个系统的重中之重。大型热水锅炉主要指强制循环链条锅炉、水火管锅壳式链条锅炉和循环流化床锅炉等形式，下面逐一分析。
1?技术分析
1.1?锅炉本体比较
1.1.1?强制循环热水锅炉
北京巴威公司生产的强制循环高温热水锅炉的技术特点：一是锅炉采用强制循环，水循环安全可靠，水管中不易结垢；二是锅炉上部设有一锅筒，使锅炉的水容积增大，在突然停电时能起到一定的缓冲作用，并与其他措施结合，很好地解决了强制循环锅炉运行的安全可靠性问题；三是炉膛前、后、侧墙上部采用膜式壁结构，炉膛密封效果好并减少了炉墙蓄热量；四是炉内设有两道水冷屏，减少了烟温沿炉膛宽度方向的偏差；五是采用优化组合拱及引进技术生产的横梁式正转链条炉排，配合有分层燃烧加煤斗，提高了燃烧效率，降低了机械不安全燃烧损失；六是炉膛及尾部烟道内设置了两级除尘分离装置，保证了锅炉原始排放浓度达标。
北京巴威公司的大型热水锅炉推出的时间较早，在技术上和价格上具有优势。从目前大型热水锅炉的市场看，其占有率也较高。现有不少锅炉厂对北京巴威公司的大型热水锅炉进行了深入的研究（如哈尔滨锅炉厂、鞍山锅炉厂等），今后的市场份额将发生改变。此外，64 MW锅炉的尾部除尘器下放灰问题、空气预热器低温腐蚀问题、防焦箱的安装工艺问题都有待进一步的改进。
1.1.2?水火管锅壳结构
锅炉本体以天津宝成公司和沈后锅炉厂的产品为例，采用的是水火管锅壳结构。其特点为：锅炉结构十分紧凑，高效传热螺纹烟管置于锅壳内（而水管锅炉的对流管受热面置于烟道内）；由于采用了高效传热螺纹烟管，当热水锅炉温度不大于130 ℃时，完全取消尾部受热面，使锅炉房跨度明显减小；水阻力小，节约运行费用；锅炉高度明显降低，使锅炉房造价大为下降，利于旧锅炉房的增容改造；自身支撑，不需要主钢架，使锅炉耗钢量减少；制造安装均较容易；“全”自然循环，有利于运行；锅炉升温较快，锅炉出力与效率一般不随运行时间增长而下降。
其缺点：一是锅壳（水火锅壳）半面受热（下部直接暴露在火焰中），内部又有沉积的泥砂及水垢阻碍热量的传导，使得该处发生锅壳鼓包。二是仍有高温烟气与管板直接接触，使多种应力较为集中的管板发生“管板裂纹”。
宝成公司第三代锅炉将水火锅壳置于炉内下部，炉膛出口温度约1 100 ℃，锅壳前管板烟温为600 ℃，烟火管进口烟速达26 m/s，水火锅壳上部烟温为600 ℃，下部不受热，水火锅壳的上下烟速相差2倍，即下部仍有积灰，烟速低于8 m/s，上部达26 m/s。此外，烟管长度为6 m左右，除灰是用800 mm的专用工具分段清除。
1.1.3?角管式结构
以杭州东方锅炉厂的产品为例，它采用的是角管式结构。其特点：一是锅炉本体受热面主要由炉膛（燃烧室与冷却室）、凝渣管、转向室与旗式省煤器组成，外加两级卧式空气预热器。锅炉本体由6根直径为273 mm的角管支撑。二是炉膛由398根直径60 mm，壁厚5 mm的20＃管子与扁钢焊制成膜式壁，膜式壁外有刚性梁结成的开式炉膛。三是转向室位于尾部烟道上方，尾部烟道紧贴炉膛，结构紧凑，四周布满膜式壁，其中一面为炉膛后墙水冷壁，其余三面由174根直径60 mm，壁厚5 mm的20＃管子与扁钢焊制成膜式壁。四是旗式省煤器在尾部烟道中共布置了3级，均焊接在尾部水冷壁上，组成旗式对流受热面，省煤器双管圈顺列布置，由直径42 mm，壁厚3.5 mm的20＃管子组成。五是无钢架，锅炉本体外采用敷管炉墙保温，非常轻便。管子与管子、管子与集箱、集箱与集箱之间的角部连接处、门孔处都设计了箱式密封盒。
角管式锅炉采用全膜式壁结构，密封性好，锅炉漏风极少，排烟损失大大减少；炉墙结构简单，锅炉启动快；锅炉采取角管支撑，无需钢架；尾部对流受热面采用旗式受热面，布置简单，结构紧凑。锅炉组装程度高，减少了工地安装的工作量。
省煤器后设置了惯性分离器，以分离较粗的灰粒，保证了原始排放的要求；设计了较大的锅炉炉膛容积，使烟气在炉膛内停留时间加长，使飞灰和可燃气体得到充分燃烧，提高了燃烧效率；增大了炉膛横截面，使烟气上升速度较低，使其携带的飞灰大大减少，排放也更加合理。
炉排的合理与良好的调风性能保证了燃烧的完全，使机械不完全燃烧的损失减少到最些?
1.2?水循环方式比较
（1）自然循环。自然循环虽然操作简单，运行费用低，但热水锅炉的大型化已很难保证水循环的可靠性。
（2）强制循环。由于强制循环能在宽幅炉膛内保证每根受热水管的内部水流速（按设计值），从而大大提高了受热面水管的运行可靠性。国外绝大多数热水锅炉都采用强制循环，北京巴威公司一直采用强制循环，鞍山锅炉厂、南通锅炉厂的方案也是强制循环，但在设计上都必须妥善考虑停电保护问题，以防万一。
1.3?运行情况比较
1.3.1?循环流化床锅炉
虽然循环流化床锅炉具有煤种适应性强，负荷调节方便，燃烧效率高，灰渣利用性好，排烟低硫、低硝，利于环保等一系列优点，但用于大型供热站却明显存在以下不足：一是由于该锅炉为正压燃烧，锅炉房环境恶劣；二是由于磨损的不可避免，维修费用高；三是由于磨损及结焦潜在危险的存在，使锅炉运行安全性有所降低；四是对操作工人运行水平要求高；五是锅炉本体高（为保证循环物料在炉膛内的停留时间，锅炉炉膛高度一般应高于23 m～28 m），土建投资远高于其他炉型；六是碎煤系统电耗大，运行费用高；七是掺烧石灰石以脱硫，石灰石的破碎系统投资大，故障率高；八是锅炉原始排放浓度高，除尘系统投资大，电耗高；排灰冷灰系统复杂，可靠性差，二次污染严重。
1.3.2?往复炉排热水锅炉
虽然具有结构简单，制造方便，金属耗量低，节省投资及消烟除尘好的特点；但炉排运行故障率太高，用于供暖很难保证连续运行，同时往复炉的煤种适应性较差，漏煤、漏风量大，锅炉效率较低。
以安装在承德热力公司、牡丹江市西城供热公司的SHW46—1.6/150/90—AⅡ双锅筒横置式层燃式往复炉排热水锅炉为例：一是由一个调速电机带动两个并列的炉排，炉排前后的行程略有不同（后部行程较小），可使燃尽的灰层积厚，减少炉膛漏风；二是为防止过载闷车，炉排转动部分设有安全保护装置；三是为防止炉排主梁过热变形，采用了水冷措施；四是借助煤闸门来调节炉排的煤层厚度，可通过改变炉排推动速度，调整给煤量，以适应不同煤质及锅炉负荷的变化；五是采取炉排下两侧分段送风，每侧各有5个独立的风室，进风管装有调节风门，漏入风室的灰由下部灰斗排出；六是为解决原来炉排片铸造和加工工艺困难、应力集中、易断裂、漏煤严重的问题，改进了炉排片的材质，主燃区采用中铬耐热铸铁，预燃区和燃烬区采用中硅耐热铸铁，炉排片之间采用斜向布风结构，使布风起到自动拨火作用，同时解决了从布风间隙漏煤的问题，并且解决了炉排片头部温度高、易烧坏的问题；七是为解决活动框架滚动体部位易积灰而增大阻力的问题，活动炉排托架采用大直径滚动体，偏心传动件采用滚针轴承。
1.3.3?链条炉排锅炉
虽然炉排复杂、笨重、耗钢量大，造价偏高，但具有以下优点：一是炉排片经久耐用，不易烧坏，运行安全、稳定、可靠；二是漏煤量少，燃烧效率高；三是操作简单，维修工作量些?链条炉排目前有正行程L型双幅鳞片链条炉排、双幅下倾式鳞片炉排、横梁炉排3种形式。
2?市场分析
2.1?国内需求
目前全国在用工业锅炉总数约为50万台，计115万蒸t，平均容量较小约2.3 t/h。其中热水锅炉约占30 ％（15万台34.5万蒸t）。近年来，由于国家有关节能政策的颁布，热水采暖及区域集中供热、小区热电联供的局面有了迅速的发展。尤其是采用区域集中供热不仅可以节约能源，而且可以减少锅炉对环境的污染，因此大容量热水锅炉的需求将不断上升，预计占总产量的6 ％，约6 000蒸 t～7 000蒸t（全国每年工业锅炉产量以100 000蒸t计，其中热水锅炉约30 000蒸t）。
2.2?市场情况
截止2003年，杭州锅炉厂（角管式1台，2001年在沈阳三热投运）、唐山锅炉厂（水管2台，2000年和2001年各投运1台）、吉林三意锅炉厂（水管3台，2001年在长春东岭调峰供热厂投运），已经生产并投运了58 MW的热水锅炉。天津宝成锅炉厂也生产了烟火管58 MW与64 MW锅炉（天津、甘肃张掖、太原）。已经召开技术评审会准备生产58 MW锅炉的还有沈后联勤（吉林东丰，烟火管）、鞍山锅炉厂（水管）。已有项目并进行设计开发的还有哈尔滨锅炉厂工业锅炉公司（角管2台64 MW，将安装在哈尔滨电厂）、无锡锅炉厂。
无锡锅炉厂生产的116 MW循环流化床热水锅炉已经在石家庄投运；3台116 MW燃气热水锅炉1999年在北京双榆树供热厂投运（丹麦设计，北京巴威公司生产）。
从以上分析，可见：第一，大型燃气锅炉的用户在北京，这是因为其特殊地位决定的，北京巴威公司有优势。第二，大型循环流化床热水锅炉对燃用低挥发分煤炭、劣质煤有优势，但因可靠性低，尚未被供热市场大量接受。第三，往复热水锅炉容量小（最大为46 MW），市场也不大。第四，链条锅炉仍然是供热市场的主流，对大型热水锅炉而言，横梁炉排是首选燃烧设备，永宁机械厂生产的横梁炉排占大型链条热水锅炉燃烧设备市场的97 ％。
3?结语
随着经济建设的快速发展，中小热电的限制建设以及全民环保意识的不断提高，集中供热已是我国北方地区城镇冬季供热的“大势所趋”。热水锅炉大型化不仅投资施?效率高（锅炉效率80 ％以上）、运行费用低、便于维护管理，而且也便于消烟除尘，利于环保。
综上所述，热水锅炉大型化是必然趋势，其技术的发展必然引导市场的发展，同样，市场又会促进其技术的不断提高。（责任编辑：邵曰剑）
───────────────
第一作者简介：王?刚，男，1967年11月生，上海市人，1990年毕业于太原理工大学，经济师，太原市热力公司，山西省太原市，030001.
Technical and Market Analysis on the Large－scale Hot－water Boiler

WANG Gang

ABSTRACT：Starting from the technical analysis on the large－scale hot－water boiler, this paper emphatically expounds the boiler structure, boiler combustion modes, boiler water recycle modes and boiler operation situation, and makes preliminary survey and comparative analysis of these boilers connecting with the domestic demands and market situation.
KEY WORDS：hot－water boiler; technical analysis; boiler structure; boiler combustion mode; boiler water recycle mode; boiler operation situation

[ 本帖最后由 qimingxing 于 2008-4-25 08:31 编辑 ]

yxd473

如是查PDF格式就好了。

zhoujialei

搞什么都要做到不做第一，就做第二

ym19714

现在30W的已经很少上了！60W为主了！