高溫煙氣蝶閥在燃氣鍋爐應用

                          高溫煙氣蝶閥在燃氣鍋爐應用

                             上海申弘閥門有限公司

之前介紹SAF2507雙相不銹鋼高壓自力式調節(jié)閥，現(xiàn)在介紹高溫煙氣蝶閥在燃氣鍋爐應用我公司生產的WNS型燃氣鍋爐為臥式全濕背三回程鍋殼式鍋爐，燃料自燃燒機點火，在爐膽內微正壓燃燒，高溫煙氣沿爐膽向后經(jīng)濕背回燃室進入二回程煙道管束，經(jīng)壓迫式前煙箱轉折180°進入三回程煙道管束-后煙箱-節(jié)能器-煙道-煙囪-排入大氣，換熱效率非常高，為進一步提高熱效率，為用戶設計了可選配的煙氣冷凝式節(jié)能器裝置。鍋爐主機主要由鍋殼、前后管板、波紋爐膽，回燃室、二回程煙管束、三回程煙管束、人孔、手孔、管座、前后煙箱、底座等組成。鍋爐還配有燃燒機、自控系統(tǒng)、水泵、水處理、除氧器、節(jié)能器等輔機和閥門儀表。當鍋爐加水至正常水位后起動鍋爐，自控系統(tǒng)將按照設定好的程序進行點火、燃燒、供氣、負荷調節(jié)、安全保護等進行運行。

序號	物資名稱	閥體材質	型號規(guī)格
1	蝶閥	2520雙相高溫合金鋼	電動方形蝶閥  高300MM * 長400MM 工作溫度600度到800度，耐溫1000度 泄漏量1%， 電壓220V 輸入輸出4-20MA可調節(jié)型電動執(zhí)行機構

高溫煙氣蝶閥在燃氣鍋爐應用現(xiàn)如今閥門市場隨著催化裂化能量回收技術的發(fā)展及催化裂化裝置處理量增大，對配套調節(jié)蝶閥的性能要求鑄件提高。要求閥門口徑大、輸出力矩大、可靠性高、控制靈敏度高等，這樣才能確保裝置安全、平穩(wěn)、長周期運行，并盡可能多回收能量。國外高溫蝶閥發(fā)展早、品種多。國內卻起步較晚，經(jīng)過試制、改進等不斷發(fā)展，國內的高溫蝶閥制造廠家，它們制造的高溫蝶閥的性能指標都達到了較高水平。國內外設計的高溫蝶閥，主要驅動形式為氣動和電液形式，目前發(fā)展的方向是電液高溫蝶閥，氣動高溫蝶閥正在逐步退出使用領域，當前在用的已經(jīng)很少。



a,按用途分類 電站鍋爐：用于發(fā)電，大多為大容量、高參數(shù)鍋爐，火室 燃燒，效率高，出口工質為過熱蒸汽。 工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產和采暖，大多數(shù)為低壓、低溫、 小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低，出口 工質 為蒸汽的稱為蒸汽工業(yè)鍋爐，出口工質為熱 水的稱為熱水鍋爐。 船用鍋爐機車鍋爐 注汽鍋爐：用于油田對稠油的注汽熱采，出口工質一般為 高壓濕蒸汽。 

    b,按結構分類 火管鍋爐：煙氣在火管內流過，一般為小容量、低參數(shù)鍋 爐，熱效率低，但結構簡單，水質要求低，運 行維修方便。 水管鍋爐：汽水在管內流過，可以制成小容量，低參數(shù)鍋 爐，也可以制成大容量、高參數(shù)鍋爐。電站鍋 爐一般均為水管鍋爐，熱效率高，但對水質和 運行水平的要求也較高。

    c，按循環(huán)方式分類 自然循環(huán)鍋筒鍋爐多次強制循環(huán)鍋筒鍋爐 低倍率循環(huán)鍋爐 直流鍋爐復合循環(huán)鍋爐

    d，按鍋爐出口工質壓力分類 低壓鍋爐：一般壓力小于1.275MPa 中壓鍋爐：一般壓力為3.825MPa 高壓鍋爐：一般壓力為9.8MPa 超高壓鍋爐：一般壓力為13.73MPa 亞臨界壓力鍋爐：一般壓力為16.67MPa 超臨界壓力鍋爐：一般壓力為22.13MPa

    e,按燃燒方式分類 火床燃燒鍋爐：主要用于工業(yè)鍋爐，包括固定爐排爐、往 復爐排爐等。 火室燃燒鍋爐：主要用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體 燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐。 沸騰爐：送入爐排空氣流速較高，使大顆粒燃煤在爐排上 面的沸騰床中翻騰燃燒，小顆粒燃煤隨空氣上升 并燃燒。

    f,按所用燃料或能源分類 固體燃料鍋爐：燃用煤等固體燃料; 液體燃料鍋爐：燃用重油等液體燃料; 氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等氣體燃料; 余熱鍋爐：利用冶金、石油化工等工業(yè)的余熱作熱源; 原子能鍋爐：利用核反應堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽發(fā) 生器; 廢熱鍋爐：利用垃圾、樹皮、廢液等廢料作為燃料的鍋 爐; 其它能源鍋爐：利用地熱、太陽能等能源的蒸汽發(fā)生器或 熱水器。

    g,按排渣方式分類 固態(tài)排渣鍋爐液態(tài)排渣鍋爐h,按爐膛煙氣壓力 負壓鍋爐：爐膛壓力保持負壓，有送、引風機，是燃煤鍋 爐主要型式; 微正壓鍋爐：爐膛表壓2—5KPa，不需引風機，易于低氧 燃燒; i,按鍋筒布置分類 鍋爐鍋筒數(shù)一般為一個或兩個，鍋筒可縱置或橫置布置， 現(xiàn)代鍋筒型電站鍋爐都采用單鍋筒型式，工業(yè)鍋爐采用 鍋筒或雙鍋筒型式。

    j,上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥按爐型分類 鍋爐爐型很多，有倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N 型、L型、D型、A型等。D型、A型用于工業(yè)鍋爐，其它爐 型一般用于電站鍋爐。

    k,按鍋爐房型式分類 鍋爐可作露天、半露天、室內、地下或洞內布置，工業(yè) 鍋爐一般采用室內布置，電站鍋爐主要采用室內半露天 或露天布置。

    l,按鍋爐出廠型式分類 可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐;小型鍋爐可采 用快裝型式，電站鍋爐一般為組裝或散裝。 (2)鍋爐改造一般有節(jié)電、節(jié)煤、減少熱損失，來提高熱效率等，實現(xiàn)節(jié)能的目的比如：降低排煙溫度，提高風溫和給水溫度等。 (3)上海中興科揚是近*家獲得復合相變換熱器的鍋爐節(jié)能科研項目，可使鍋爐熱效率，提高1.蒸汽鍋爐，4-10噸。能省百分之十以上的.謝謝

    選用鍋爐要注意以下三個方面： (一)煤種的適用 鍋爐的機組設計是以某一代表性煤種的成分為設計依據(jù)的，選用鍋爐一定要注意適應本地區(qū)的煤種。另外還要選用新型、熱效率高、自動化程度高的鍋爐。 

 WNS型鍋爐圖片



 WNS型燃氣鍋爐設計原理

本鍋爐為臥式鍋殼濕背式標準三回程煙管鍋爐,即火焰從前部燃燒器噴入爐膛后部的回燃室，然后沿布置在回燃室四周的*回程煙管返回前煙箱，再經(jīng)第三回程煙管流向后煙箱，然后由后煙箱排入煙囪，后經(jīng)煙囪排往大氣。鍋爐本體的管板設計為扳邊結構，前、后管板間為螺紋煙管，爐膽采用全波形爐膽。由于高溫煙氣在全波紋大爐膛內強烈擾動燃燒，燃料燃燒充分，螺紋煙管具有強化傳熱的特點，可增加鍋爐的對流傳熱受熱系數(shù)，提高換熱能力，因此，鍋爐具有*的熱效率。

鍋爐整體置于鋼制底座上，且底座采用滑動底座，使鍋爐受熱后能夠前后自由膨脹。鍋爐前門蓋設計為鉸鏈結構，可以方便地打開，以便檢修爐膽、煙管以及檢修燃燒設備。尾部煙箱下部設有清灰孔，以便清理塵灰。


一、工作原理
冷凝間接加熱熱水機組與普通鍋爐不同，是利用燃料產生的熱能，加熱鍋殼內的熱媒水，再由熱媒水間接加熱內換熱器內的水，使其達到一定溫度后，專為空調、地板輻射、洗浴熱水等系統(tǒng)使用，它綜合了常壓鍋爐和承壓鍋爐的優(yōu)點，有效解決了高層建筑采暖及供熱水難的問題。
二、結構特點
冷凝間接加熱熱水機組由三部分組成：爐體、換熱器、冷凝器。換熱器根據(jù)不同需求可以設置成單、雙。爐體上部設有膨脹水箱，煙道安裝冷凝器，提高了機組熱效率。換熱器嚴格按照國標GB151－1999管殼式換熱器制造。間接式加熱：本體無壓，系統(tǒng)承壓，標準配置出水口壓力0.7Mpa。
三、全自動微電腦控制，安全可靠
機組配有微電腦控制系統(tǒng)，實現(xiàn)燃燒、水位自動控制，確保機組安全可靠運行。
四、使用壽命長
機組內熱媒水，在95℃以下低溫運行，并*排除了溶解氧的腐蝕，換熱器中不結垢，延長了機組使用的壽命，換熱效果，是普通鍋爐壽命1.5~2倍。
五、結構緊湊，安裝簡便，節(jié)省費用
鍋爐與換熱器的一體化設計，結構緊湊，產品易于運輸、安裝。多臺機組可并聯(lián)使用，免去了換熱站的設計與施工，節(jié)省費用。


冷凝臥式常壓熱水鍋爐
1 CWNS型系列常壓臥式燃油（氣）熱水鍋爐是臥式內燃濕背式鍋殼鍋爐。其主要結構由鍋殼、爐膽、轉煙室、煙管等組成。適用天然氣、城市煤氣、輕油、重油等氣體、液體燃料。
2 鍋爐的設計、生產制造、監(jiān)督檢驗均嚴格按《熱水鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》及其相關標準制造，確保鍋爐安全穩(wěn)定工作。
3 本體為鍋殼式全濕背順流三回程煙火管結構，火焰在大燃燒室內微正壓燃燒，燃燒熱負荷低，有害物質NOx排放量少。通過的整機測試臺多次測試驗證，使鍋爐在各種負荷下運行都能得到良好的熱工性能、合格的煙氣排放指標，屬于低碳環(huán)保產品。
4 內膽為波紋膽（或直爐膽），火箱為非對稱偏心結構，對流段插有擾流子，增加受熱面積。
5前后煙箱采用特殊保溫絕熱材料，耐高溫、導熱系數(shù)低、抗急冷急熱能能力好，大大延長了煙箱的使用壽命。煙箱下部設有冷凝水排放口，減少冷凝水對受壓部件的腐蝕。
6 排煙口可配置冷凝換熱器（可選配），冷凝煙氣中的水蒸汽吸收凝結潛熱，從而提高鍋爐的熱效率。
7 鍋爐本體與大氣接通，配置膨脹水箱，常壓下運行，無不安全隱患。
8 采用觸摸控制器，數(shù)碼檢控系統(tǒng)，具有定時控制，工作紀錄、檢漏報警功能，并可增設廠家定時鎖。
9 鍋爐運行實現(xiàn)全自動控制，對出口水溫自動調節(jié)，鍋爐自動點火程序啟動，配有多種報警聯(lián)鎖保護裝置，確保鍋爐、安全、可靠運行。
10的造型設計，彩鋼板外殼包裝，結構緊湊，外形美觀，整體快裝出廠，運輸安裝方便。
全自動燃油、燃氣熱水鍋爐為燃燒器下置式煙火管鍋爐。
結構特點：
1、鍋爐煙管內置有擾流片，強化了傳熱，從而減少了對流受熱面積，降低了鍋爐成本。
2、本鍋爐采用新型保溫材料，其保溫性能好，重量輕，成本較低。
3、整個鍋爐系統(tǒng)安全可靠，鍋爐裝有安全閥等超壓安全保護裝置，可使鍋爐運行更加安全可靠。
4、本系列鍋爐經(jīng)各種爐型設計、論證及技術指標比較后，結構更加合理，性能更加。


性能特點：
1、時間設置功能，使鍋爐在設定的時間內起停。
2、過熱保護：鍋爐內水溫超高時，自動禁止燃燒器工作并報警。
3、二次過熱保護：鍋爐外殼溫度超過105℃時，自動切斷二次回路，正常后自動復位。
4、水位實時監(jiān)控：鍋爐低水位切斷燃燒器實現(xiàn)保護。
5、用戶可根據(jù)負荷的需要需要設定鍋爐的供水溫度從而降低運行費用。
6、進/出水溫度顯示功能更加方便地掌握鍋爐及系統(tǒng)的運行狀況。



工廠配備蒸汽管道的應注意的事項

(1)管徑與蒸汽用量是否相適應，要根據(jù)使用目的來決定。對于熱損失而言，一般蒸汽配管管徑小時熱損失小，較經(jīng)濟。但如果主管道用小管，管內蒸汽流速太高，會引起管道共振，所以蒸汽流速一般控制在50米/秒左右。隨著所用蒸汽種類的不同，即用過熱蒸汽還是飽和蒸汽，管內蒸汽的流速范圍也不同。飽和蒸汽的流速范圍較窄，以20~30米/秒為宜。因此，管徑由管內蒸汽的流速范圍決定。

(2) 到蒸汽使用地點的管路走向，如果能取短距離時，就采用那一走向。若距離長時，必須考慮壓力降，同時必須考慮蒸汽引起的管道熱膨脹和使用膨脹節(jié)的注意事項，選擇適當?shù)膹澒芘蛎浌?jié)和處理管內冷凝水的排出等等。

(3) 為了保持管內蒸汽壓力的穩(wěn)定，減壓閥是否正常工作，安全閥能否準確啟動，都要定期進行維護管理。另外，在使用中，管道接頭及閥門等地方會產生蒸汽泄漏，因此要考慮及時和定期檢修，努力改善泄漏狀況。 為了自動排出混入蒸汽管道內的空氣或冷凝水，要在適當?shù)牡攸c安裝疏水器，并檢查其工作情況，以提高蒸汽的使用效率。特別是蒸汽中混入的空氣，會使蒸汽分壓力下降，降低蒸汽溫度，因此必須采用疏水器，以便排出空氣并回收冷凝水。



    1、從操作上：用DCS自動控制優(yōu)化燃燒，減少人為操作的浪費。

2、小鍋爐上富氧裝置，使用供風的含氧提高增加煤的燃燼程度。裝置的費用比較高。

3、上節(jié)能輔機降低排煙熱損失，但是排煙溫度低了也有酸露點的不利因素。

4、控制好煤的粒度，上粉碎或篩分裝置，粒度分布好了有利于燃燒工況優(yōu)化。

5、鍋爐的保溫做好，降低散熱損失。

6、蒸汽冷凝水用于鍋爐。

7、提高鍋爐給水的質量減少鍋爐排污量，降低排污熱損失。想節(jié)能得綜合考慮，想把節(jié)能量提的太高有難度，鍋爐的熱效率跟鍋爐的結構形式有主要的關系。有一些是設計問題，你再想法改也是有限度。



目前，國內設計制造的高溫蝶閥仍多為臺階式密封結構。近幾年，主要針對相繼發(fā)生的幾次機組超速而引起嚴重損壞的事故，在提高煙機入口高溫蝶閥的響應速度、快速切斷以及確保長周期運行可靠性方面，在閥體結構方面做了一些改進和提高工作。

a.閥桿與蝶板輪轂之間增設了堆焊硬質合金的耐磨襯套，保護外露與閥座圈與蝶板間的閥桿，使其免受高速氣流的沖蝕。

b.閥桿兩端支承軸改用耐高溫的硅化石墨滑動軸承，克服了原滾動軸承因受高溫或銹蝕影響而易造成閥桿卡阻的弊病。



 WNS型鍋爐技術優(yōu)勢

1、雙濕背水冷大回燃室結構

 99%水包火構造，雙濕背水冷大回燃室，輻射受熱面積大，燃燒空間大，燃燒充分，且火焰的充滿度好，大限度提高鍋爐熱效率，水冷大回燃室延長鍋爐使用壽命。

2、螺紋煙管的使用

使用螺紋煙管進行強化傳熱，大大增加傳熱面積，減少鍋爐體積。

3、充裕的受熱面

鍋爐受熱面充裕，能有效充分吸收熱量，排煙溫度低，熱損失小，出力足，熱效率高。

4、低氮燃燒，NOX初始排放低

鍋爐與扎克燃燒器匹配，選用扎克低氮燃燒器，并采用技術與燃燒器相匹配，NOx初始排放可達到≤30mg/Nm3的排放要求。

5、防管板裂紋結構

許多三回程鍋殼式燃氣蒸汽鍋爐在使用壽命期內發(fā)生了本體泄露事故，集中突出體現(xiàn)在三回程鍋爐的回燃室管板處的管板裂紋和煙管端裂紋。這些危及鍋爐安全使用的事故給廣大使用者帶來重大經(jīng)濟損失。為了解決這些問題，我公司進行了設計改型和生產實踐，采用了防管板裂紋結構設計，采用脹-焊-脹的制造工藝，并采取回水沖刷和管板耐溫防護等措施，從根上解決了管板裂紋問題；

6、采用角焊少的全濕背三回程鍋殼式鍋爐

鍋爐鍋殼前、后管板和回燃室前、后管板分別與鍋殼筒體及爐膽采用板邊連接構造，拉撐桿與管板連接為坡口加強焊接，以上構造的組合應用特點為：良好的封閉性、低的熱應力，提高鍋爐的使用壽命及安全可靠的性能。鍋爐的平均壽命在二十年以上。



7、99%波紋爐膽結構

本系列鍋爐采用99%波形爐膽，既強化了煙氣的擾動，又增大了輻射傳熱面積；并且99%波紋爐膽具有很好的熱伸縮性能，有效吸收熱膨脹，減少應力，從而確保鍋爐壽命長

8、煙管與管板的焊接工藝合理

鍋筒、爐膽的所有直縫和環(huán)縫全采用自動埋弧焊；管板與煙管采用先預脹再全焊，然后再脹接的工藝，既防止了管間隙腐蝕，又增強了焊接強度。

9、對稱活動鉸接前、后煙門

該系列鍋爐的前、后煙箱門均采用組合式可開啟煙箱門，其轉動機構采用開啟活泛的鉸鏈結構，只需很小的空間即可全部開啟。開啟方便，便于檢修，清理。

10、中心對稱的三回程構造的設計思想

所有的受壓元件與鍋筒中心對稱，鍋爐采用全濕背式構造，以極大的內筒和偏心火箱的構造，其有利于提供足夠的輻射受熱面。

11、大直徑鍋殼

鍋殼直徑大，水容量大，對負荷變化適應性好，出力穩(wěn)定。

12、鍋爐尾部布置節(jié)能器

在鍋爐尾部布置節(jié)能器，用戶如有需要,可加裝冷凝換熱器將排煙溫度可降至60℃以下，鍋爐效率大于104％（按低位發(fā)熱值換算）,提高鍋爐尾氣熱利用率。

13、多級密封煙箱及鍋爐保溫

煙箱采用雙開式煙箱門，開啟方便，多級密封，特別的密封工藝和密封材料，壓縮性好，*隔阻煙氣的泄漏。精心設計的煙箱，確保了煙氣的密封性。鍋爐前后煙箱與門蓋間密封采用雙密封形式，從根本解決漏煙；鍋爐保溫采用硅酸鋁纖維材料，保溫效果好，爐體外表面溫度低于40℃，外皮采用不銹鋼搭接結構，外形美觀。

14、燃料適用面廣

此類鍋爐可適用燃燒輕油（Y）、重油（ZY）、城市及遠程燃氣（S）、天然氣（N）、液化燃氣/空氣混合及氣態(tài)液化氣（F）、沼氣、瓦斯氣等燃料，可以根據(jù)燃料的不同選用不同的燃燒器；



(二)參數(shù)選擇 鍋爐一般在額定負荷的80%-90%時效率高，隨著負荷的下降，效率也要下降。一般選用鍋爐的容量比實際用汽量大10%就行了，如選擇的參數(shù)不正好是系列標準，則選用較高一檔參數(shù)的鍋爐。鍋爐輔機的選擇也要參照上述原則，避免“大馬拉小車”。

(三)數(shù)量的選擇 原則是要考慮鍋爐正常檢修停爐，又要注意鍋爐房里的鍋爐臺數(shù)不多于3-4臺。 鍋爐要裝省煤器 為了減少排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，在鍋爐尾部煙道設置省煤器受熱面，利用煙氣的熱量加熱鍋爐給水，達到節(jié)能目的，加裝省煤器后，提高給水溫度，使爐水與給水溫差減小，減少了鍋爐給水產生的熱效力。



    國家規(guī)定：凡<4噸/時鍋爐排煙溫度不大于250℃;≥4噸/時鍋爐排煙溫度不大于200℃;≥10噸/時鍋爐排煙溫度不大于160℃，否則應安裝省煤器。 鍋爐工操作與省煤 鍋爐工應按如下方法操作，才能省煤：

(一)送入的煤塊盡量均勻，大塊要打碎;

(二)煤中適量加水，減少煤屑的飛揚;

(三)投煤快，撥火快，清爐塊，以縮短爐門開啟時間、減少漏鳳，保持爐膛溫度;

(四)煤層不要太厚，煤層要平，以利通風;

(五)根據(jù)負荷的變化，及時調整燃燒，做到均勻供汽。



    9. 蒸汽按品位分級利用 蒸汽有一個特性，就是可以連續(xù)分級利用，用的次數(shù)愈多，能量的利用就愈充分，如果把品位高的蒸汽，現(xiàn)用來背壓發(fā)電，再去帶動工業(yè)汽輪機作功，然后在加熱產品或物料，后用于蒸煮或供暖、供熱水等。這樣才是做到了蒸汽合理分級利用。

    熱力管網(wǎng)、熱設備的保溫

(一)保溫的范圍 (1) 外表面溫度大于50℃的各種設備管道及其附件。

(2) 工業(yè)生產中需要防止或減少設備、管道及其附件內介質凝固、凍結的部位;

(3) 工業(yè)生產中不宜保溫的設備、管道及其附件，其外表溫度超過60℃，而又需經(jīng)常操作維修，能引起燙傷的部位;



(二)保溫材料性能要求 (1) 導熱系數(shù)：在≤650℃時，導熱系數(shù)值不得大于0.12千卡/米時kWh，并有明確的隨溫度變化的導熱系數(shù)方程式或圖表; (2) 抗壓強度：成型制品的抗壓強度≥3公斤/厘米2; (3) 必須注明高使用溫度; (4) 容重小、應標明數(shù)值; (5) 耐火性、吸水率、耐腐蝕性等，必須注明其數(shù)值。

(三)保溫工程設計的原則

(1) 保溫后的設備管道及其附件的散熱損失應小于國家規(guī)定的“允許大散熱值”;

(2) 在保溫材料的物理、化學性能滿足工藝要求的前提下，應優(yōu)先選用導熱系數(shù)低、密度小、價格低廉的保溫材料;

(3) 保溫材料和保溫厚度的選擇，應使由于保溫所花的材料、安裝、維修的成本和保溫后的散熱損失在整個壽命期內達到低的費用。

(四)保溫工程質量檢查和驗收

(1) 保溫材料的容重、使用溫度、導熱系數(shù)及品種規(guī)格等應符合設計要求和有關規(guī)定;

(2) 保溫結構不得有裂紋和凹陷的地方，表面不平度在3米以內不超過10毫米;

(3) 保溫結構厚度偏差不得超過設計厚度的+10~-5%;

(4) 保護層搭縫應避開雨水沖刷方向，不應折皺和開裂。

    與本產品相關論文：不銹鋼籃式過濾器過柴油應用