輻射式鍋爐

輻射式鍋爐

輻射式鍋爐就是指通過強化熱輻射換熱方式的鍋爐。輻射式鍋爐是利用熱通過電磁波傳播的原理,再進行多項理論與實際相結合設計及實際運行測驗的基礎上開發研製出來的。

基本介紹

  • 中文名:輻射式鍋爐
  • 外文名:radiant-type boiler
  • 原理:輻射換熱
  • 釋義:強化熱輻射換熱方式
  • 特性:環保
  • 區別:除塵等
結構,原理及換熱流程,環保特性,技術性能比較,

結構

過與傳統煙火管鍋爐的對比來了解輻射式鍋爐的結構,如下圖所示,鍋爐本體的上部均為鍋筒,而下側明顯不一樣,左邊輻射式鍋爐爐膛呈圓柱狀,右邊傳統煙火管鍋爐截面為矩形,爐膛為直壁方形空間。由此可發現內部結構肯定截然不同,觀察右圖就會發現,輻射式鍋爐利用以爐床為中心分布弧形鍋爐管代替了彎管(俗稱“棚管”)。
輻射式鍋爐

原理及換熱流程

首先了解一下熱的兩種傳播方式。
輻射式鍋爐
所謂對流換熱就是流體流過物體表面的熱量傳遞的方式。例如:高溫煙氣高速沖刷水冷壁管將鍋爐管中的水加熱;生活中,夏季風扇帶來的涼風拂面,帶來涼爽。
所謂熱輻射就是熱源通過電磁波進行熱量傳遞的方式。例如:炙熱的爐床對水冷壁管的熱量傳遞;生活中,冬季在房間生一個火爐,不用接觸火爐就能感覺到溫暖。
相對於對流換熱,熱輻射比較難以理解,按“電磁波輻射結構”設計的聚焦、波束燃煤鍋爐的熱轉換節能原理。由於熱輻射的基本原理就是“電磁波輻射運動”,其熱能點就是“電磁波輻射”的發射中心如右圖1a,由發射點發出的輻射波以球形向外輻射。
輻射式鍋爐的換熱流程,該型鍋爐隨著煙氣的流動形成三回程換熱的模式,燃燒室內產生的高溫煙氣在鍋爐管與爐拱之間,自鍋爐的前部流向後部,此為第一流程,如圖2(a)所示;然後煙氣在後煙箱的作用下,折返進入多層鍋爐管之間的空間,由鍋爐後部流向前部,此為第二流程,如圖2(c)所示;最後煙氣在前煙箱的作用下,折返進入上鍋筒內部的煙管,自鍋爐前部流向鍋爐後部,與鍋筒中的水進行換熱,此為第三流程,最後煙氣從鍋爐尾部煙道排出。
輻射式鍋爐的弧形鍋爐管設計,使得鍋爐管是在以爐床為中心的同心圓上分布的。這樣的設計使得當爐床高溫熱源的波輻射接觸到鍋爐管時,它就會產生向中心(爐床)聚焦反射的高溫能量,使可燃物(煤)燃燼,如圖1(b)所示,同時在流程之間形成重疊聚焦,提高換熱效率,這樣可以使鍋爐的整體熱效率得到大大提高。
輻射式鍋爐
該型鍋爐的熱效率達82%,較傳統鍋爐提高約10%。(後附鑑定報告)另外弧形鍋爐管的設計使得管內水的流動慣性小,水力均勻性好,有效的較少了結垢、爆管等故障。

環保特性

由右圖可以看出,輻射式鍋爐及其輔助設備的整個運行流程。煙氣經過三流程換熱之後,依次經過空氣預熱器,多管除塵器、引風機、脫硫除塵器之後排出。
輻射式鍋爐
煙氣經過上述流程之後,在除塵、脫硫環保方面有以下兩大效應:
1、爐內、外二次除塵
爐內:爐體兩側二流程弧形管構成放射性集塵裝置,這樣換熱過程中,煙塵會落在集塵板上,經輸塵裝置送到除渣機內;
爐外:經過爐內除塵後,煙氣的初始排放濃度大大降低,再經爐外除塵器分離,可使3微米以上的煙塵除盡;
2、正壓濕式脫硫
經二次除塵後的煙氣,由引風機以正壓方式送進濕式脫硫器內。這樣煙氣中的硫強制與脫硫器內的脫硫劑反應,且保證未脫淨的硫不能隨煙氣排出。並且該脫硫器不用噴淋、不用電、耗水少、不需要配套循環水泵及水池,占地面積小。該除塵脫硫裝置除塵、脫硫效率均達95%以上,經上述除塵脫硫處理後,完全達到排放標準。

技術性能比較

由於輻射式鍋爐的獨特設計,與傳統鍋爐相比有以下技術優越性:
一、用弧形鍋爐的獨特設計代替傳統鍋爐的棚管,取得了以下優點:
1、弧形鍋爐管以爐床為中心同心分布,在爐床形成熱量聚焦,並加強了各層鍋爐管之間的換熱,提高了換熱效率;
2、多層分布的弧形鍋爐管構成了放射性集塵裝置,實現了爐內除塵;
3、弧形鍋爐管的設計使得管內水的流動慣性小,水力均勻性好,有效的減少了結垢、爆管等故障。
二、用爐內、爐外二次除塵,正壓濕式脫硫替代了傳統除塵,省去了循環水泵及水池,並保證了良好的除塵、脫硫效果,確保達到環保要求。

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