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,烟囱高度缩短。但在运行中需要循环泵,使运行复杂,增加维修费用。目前油田进口的余热锅炉,多数采用此种型式。
.自然循环余热锅炉
图19-2是一自然循环余热锅炉,全部受热面组件的管子是垂直的。给水进入省煤器吸热后,进入汽包。汽包有下降管与蒸发部的下联箱相连,下降管位于烟道外面,不吸收烟气的热量。汽包还与蒸发器的上联箱相连。直立管簇吸收烟气的热量。当水吸收烟气热量就有部份水变成蒸汽,由于蒸汽的密度比水的密度要小得多,所以直立管内汽和水混合物的平均密度要小于下降管中水的密度,两者密度差形成了水的循环。也就是说:不吸热的下降管内的水比较重,向下流动。直立管内的汽水混合物向上流动,形成连续产汽过程。此时进入蒸发器的水不是靠循环泵的动力,而是靠流体的密度差而流动,这种余热锅炉称为“自然循环余热锅炉”。其特点是:省去循环泵,使运行和维修简单。但各受热面是沿水平方向布置,占地面积大,在排烟处所需烟囱的高度要高。
图2 自然循环余热锅炉
本文主要介绍“强制循环余热锅炉”。
(注:一般来说,余热锅炉的循环方式有5种:单压,双压无再热,双压再热,三压无再热,三压再热。)(三)余热锅炉的布置
图19-3是强制循环余热锅炉的布置图,包括余热锅炉本体受热面及烟道系统,其特点如下:
图19-3余热锅炉布置图
.烟气系统
从燃气轮机出来的高温烟气有两路出口,一路进人余热锅炉,从主烟囱排人大气,另一路进入旁路烟囱排人大气。每路烟道上都装有挡板,共有三个挡板,主烟道上的挡板称“主挡板”,旁路烟道上的档板称“旁路档板”,主烟囱处的档板称“烟囱挡板”,各挡板是配合使用的。燃气轮机工作而余热锅炉不工作,要开启旁路挡板,关闭主挡板。燃气轮机与余热锅炉同时工作,要关闭旁路挡板,开启主挡板。另一方面为调节余热锅炉的产汽量,主挡板和旁路挡板可以部份开启或部份关闭,挡板调节的内容见后。余热锅炉工作时,应该开启烟囱挡板。当余热锅炉短时间停炉,可以关闭烟囱挡板,以防止余热锅炉内的热量损失。因为余热锅炉内温度比较高,周围冷空气可以进入余热锅炉,形成自然对流将热量带走,关闭烟囱挡板就能防止外界气流进入余热锅炉,以保存热量,准备随时起动余热锅炉。如果余热锅炉要停炉检修,希望冷却速度快些,可以开启烟囱挡板。水平烟道经过一个90°转弯接头与余热锅炉相连,这个转弯接头是经制造厂试验研究后确定的,其形状尺寸必须要保证转弯后的气流分布均匀,均匀的气流能够使得烟气放热也均匀,管内水或汽的吸热也均匀,否则会使一些管子吸热多而另一些管子吸热少,这对余热锅炉的安全运行是不利的。
主烟道和旁路烟道都装有膨胀节,这是由于烟道受热后要伸长,会对烟道的支架产生热应力。采用膨胀节能吸收烟道的伸长量,可以减小热应力。
.汽包
汽包是用悬吊的方式来固定,悬吊在伸出的悬臂框架上,悬臂框架与省煤器的框架相接。采用悬吊方式可以使汽包有足够的挠性,因汽包下部有下降管,上部有省煤器进水管、蒸发器的汽水混合物引入管以及饱和蒸汽引出管等,当这些连接管受热膨胀时,都会对设备产生附加应力,现在汽包用挠性支架,