水冷炉膛热能中心

摘要：介绍一种含水冷炉膛的热能中心，不仅可以同时产生多种热介质，同时还能三种介质分别控制，提高锅炉运行的经济性。

关键词：水冷炉膛 热能中心往复炉排 生物质 锅炉 高效率 经济性

一、前言

1.项目开发的目的和意义

为人造板（中、高密度纤维板、刨花板、胶合板、定向刨花板） 、 人造板深加工（饰面、地板）、 木材加工及木制品（制材、家具）等提供多介质热能。

与普通的供热设备相比，采用水冷炉膛热能中心可以分别控制烟气、热油、蒸汽，而且每种介质都不相互，当用户改变生产工艺仅用其中一种、两种热介质时，不会浪费燃料且避免产生的热量无法使用的尴尬状况；

目前，我公司开发的采用水冷炉膛热能中心，热效率高达90%以上，成本仅为国外进口产品的50%。一方面，由于热效率的提高，降低了用户的使用成本，减少了污染物的排放总量；另一方面，由于价格远远低于进口的同类产品，降低了用户的投资成本；更重要的是由于结构的优化改变了以往余热蒸汽锅炉容易积灰、蒸发量不足等不利状况。

2.本项目达到的技术水平

燃烧系统及换热系统先进，供热设备的控制技术自动化程度高，环保、不产生硫化物。

1、采用新颖倾斜式往复炉排，使燃料得到扰动和合理调节燃烧用风，保证充分的燃烧和燃烬，节约能源；木质废料在配有阶梯往复式炉排的燃烧室中焚烧，燃烧室为内衬耐火及保温材料的钢制壳体。风冷往复炉排的核心部件为合金炉排片、合金侧密封件、以及联合锅炉的专利技术导轨机构。炉排片属于耐热合金铸钢件，耐热温度高（约1150℃），耐磨性能也很好，炉排采用新型锲形，使漏料率接近零；并且在搭接区域设置了3mm的突台，保证一次风能正常通过炉排，这种结构有效的防止了老式往复炉排容易漏料的弊病，整个炉排面的漏料率小于千分之二，比老式炉排减少了几十倍。

水冷炉膛热能中心的有机热载体炉受热面分为辐射段和对流段两部分；辐射段可以使工作介质充分吸收热量，同时降低进入对流段的烟气含尘量，减少吹灰器的负荷，提高整个锅炉的热效率；在对流段，设置了多组伸缩式吹灰器和固定旋转式吹灰器，定期使用压缩空气对对流受热面进行清灰，保持对流换热效果。蒸汽锅炉为自然循环型余热锅炉，900℃烟气经蒸汽炉炉膛水冷壁有机热载体炉入口烟道转向后进入锅炉换热面、依次经过凝渣管束、对流管束、省煤器，然后经除尘器由引风机引出，226℃的排烟进入热能中心烟气混合室，与其他烟气混合并经调温后进入干燥机系统。锅炉尾部布置有由φ32*3.5的蛇形管组成的模块式省煤器，省煤器分上下两个模块出厂，上下模块集箱间设有两根φ108*5连接管，连接管安装现场焊接。

2、设备的控制部分是整个系统的核心，通过PROFIBUS总线构成通讯网络传递到控制室集中控制。

3、采用水冷炉膛的蒸汽锅炉的热能中心烟气的综合利用，使得排烟温度打破了常规供热设备的利用极限， 75℃左右的排放烟气温度，提高了采用直通式余热蒸汽锅炉的热能中心的热效率，使得综合热效率≥92%，降低了用户的使用成本。

二、开发内容和目标

在燃料处理中，专门设计了双向螺旋（专利技术），密闭结构放回火变形，温控保护，开启进料联锁装置，采用德国IFM料位计，耐高温合金进料口。

在烟风系统中，每一个重要的环节，都选配了调节风门（专利技术），风门叶片可单独调节，外置式带座轴承，保证活动部件的正常动作，防止烟气高温对轴承产生的影响。

在热油系统中，独立的单层螺旋盘管辐射段、管板结构对流段分体结构，Diamond专利伸缩式旋转吹灰器，解决连续供热运行问题，独特的烟气控制，大大降低系统在低负荷状态下积灰程度。

在蒸发器及水系统中，采用水冷炉膛蒸汽锅炉结构，该锅炉具有以下特点：

1、烟气冲刷流畅，排灰无死点，加之布置有高性能的吹灰装置，彻底杜绝余热锅炉烟道积灰、堵塞的可能。

2、蒸发受热面全部为锅炉管束，采用自平衡的水循环结构，水循环安全可靠。

3、膜式壁管、对流管、省煤器管，壁厚均有较大余量，锅炉使用寿命长。

4、锅炉上部设置了一只大汽包，蒸汽空间大，加上先进的锅筒内部装置的设计，蒸汽品质高。

5、锅炉除了上部的一只大汽包外，下部还布置了几只小的锅筒，锅炉水容积大，锅炉运行安全平稳。

6、锅炉本体采用管束自支撑结构，安装快捷方便。

7、锅炉设计充分考虑维修的方便性，设有多个检修孔，每处均有检修平台，锅筒（汽包）人孔也可方便锅炉检修。

8、采用蛇形管钢管省煤器，运行安全可靠。

9、锅炉烟道采用膜式壁结构，保温效果好，减少散热损失；而且炉墙结构结构简单，不存在重型炉墙因错位、裂缝导致漏烟的现象。

该项目采用水冷炉膛蒸汽锅炉的热能中心供高温烟气350℃用于系统干燥、热油系统12.8MW@280℃、蒸汽系统51.5T@1.6MPa，蒸汽供生产线制胶，烟气直接供干燥机，该系统生产废料作为燃料被全部采用，这样大大提高了原材料的利用效率，从而节约燃料，减少运行成本，烟气混合室采用立式结构，粉尘喷烧采用锯屑与砂光粉分开布置喷烧位置，可以使两种不同颗粒度粉尘都能充分燃烧，从而提高热效率。

在有机热载体炉成功案例的基础上采用水冷炉膛蒸汽锅炉，大大增强了系统的稳定性，锅炉入口设置烟气沉降、高温区管束间距放大，烟气流速降低，低温区管束间距放小，烟气流速加快，彻底解决原余热锅炉结构积灰换热效率的衰减问题。

水冷炉膛蒸汽锅炉给水控制、水位显示、压力调节、安全装置（正压、真空两种状态）等相连，其运行成本（相对于用有机热载体炉带蒸汽锅炉或蒸汽发生器）极大降低。

该锅炉完全按照国内最新标准和相关的法律法规进行了设计和制造，完全满足用户的使用和国家环保要求。