鍋爐結(jié)構(gòu)的總要求
- 要用最少的金屬耗量,消耗最少的燃料達(dá)到規(guī)定參數(shù)(壓力、溫度)的蒸發(fā)量,并在運(yùn)行中符合安全可靠的要求。
??? 要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就要對(duì)受壓部件進(jìn)行強(qiáng)度校核,對(duì)燃料燃燒工況實(shí)行控制,要保證安全附件靈敏,準(zhǔn)確和自動(dòng)裝置的可靠性。但是,先要消除先天性缺陷,也就是要保證結(jié)構(gòu)合理和保證制造質(zhì)量。
?? 在結(jié)構(gòu)方面,具體地說(shuō),應(yīng)符合下列要求:
?? (1)要保證受壓部件有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。鍋爐受壓部件的強(qiáng)度是指該部件在介質(zhì)壓力(包括附加載荷等)作用下在預(yù)定使用壽命內(nèi)不失效的能力。材料的力學(xué)性能包括:抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性等。其中力學(xué)性能部分就是確定強(qiáng)度的基礎(chǔ)。確定強(qiáng)度的目的是要保證安全。強(qiáng)度不夠會(huì)導(dǎo)致受壓部件破裂甚至爆炸,但也要從節(jié)省鋼材考慮,兩者兼顧。此外,還要考慮其穩(wěn)定性。
?? (2)要保證鍋爐結(jié)構(gòu)各部分在運(yùn)行時(shí)能按設(shè)計(jì)預(yù)定的方向進(jìn)行自由膨脹。鍋爐受壓部件是由鋼板或鋼管組成,內(nèi)部貯存水。鋼板或鋼管系固體,受熱后呈線膨脹。如果鍋爐受壓部件兩端固定,受熱后膨脹受阻產(chǎn)生熱應(yīng)力,使部件發(fā)生彎曲變形,甚至損壞,特別是在鍋爐起動(dòng)升溫過(guò)程中容易發(fā)生。除操作時(shí)要限制升溫或冷卻速度外,在鍋筒(鍋殼)、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮熱膨脹。
?? (3)要有良好的水循環(huán)來(lái)保證受熱面得到可靠地冷卻。鍋爐水循環(huán)是指鍋爐中的水在循環(huán)回路中流動(dòng)。目的是保持受熱面得到充分冷卻。如果水循環(huán)不好,會(huì)引起管壁超溫使鋼材強(qiáng)度減弱而導(dǎo)致?lián)p壞。在低、中壓鍋爐中,一般以自然循環(huán)為主,自然循環(huán)的鍋爐是以水汽比重差、密度差促使水汽流動(dòng)而循環(huán)的。鍋爐水循環(huán)對(duì)鍋殼鍋爐來(lái)說(shuō),一般是安全的;對(duì)于水管鍋爐應(yīng)該引起足夠的重視。
?? (4)要根據(jù)鍋爐參數(shù)(壓力、溫度)和燃料的適應(yīng)性來(lái)選用鍋爐結(jié)構(gòu)。根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)和適用的燃料合理布置燃燒設(shè)備和受熱面積,以保證燃燒工況穩(wěn)定,適應(yīng)負(fù)荷變化。
?? (5)要合理配置鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī),使燃料和風(fēng)量隨著燃燒工況的變化保持相應(yīng)的比例。
?? (6)受壓部件開(kāi)孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免或減少?gòu)?fù)合應(yīng)力或應(yīng)力集中。
?? (7)鍋爐鋼架在承受載荷時(shí),應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗腐蝕性。
?? (8)鍋爐結(jié)構(gòu)要便于安裝、操作、檢修和清洗內(nèi)外部。平臺(tái)扶梯和門孔(人孔、手孔、清洗孔、檢查孔、防爆門等)的布置要便于人員通過(guò)和保證安全。.
?? (9)要考慮安全附件和自控裝置的可靠性。安全附件和自控裝置是鍋爐中不可缺少的組成部分。其作用是指示運(yùn)行參數(shù),防止在運(yùn)行中發(fā)生異常情況或發(fā)生異常情況時(shí)及時(shí)提出警告,及時(shí)調(diào)整燃燒工況,使工作參數(shù)恢復(fù)到正常狀態(tài),或在異常情況時(shí)自動(dòng)聯(lián)鎖,以防止事故的發(fā)生。但也必須指出:不能完全依賴安全附件和自動(dòng)控制裝置,仍需有操作人員在崗。
?? (10)要保持爐墻結(jié)構(gòu)有良好的耐熱性和密封性,減少漏風(fēng),減少熱損失,保持燃燒穩(wěn)定。此外,還有環(huán)保等方面的要求。