技术|集中供热系统大型链条炉排热水锅炉配置选型问题

        近年来，我国城市集中供热事业得到了快速发展。由于采用热水供热系统具有采暖质量好、节能、运行安全、设备维护费用低等优点，热水供热系统目前已经成为我国北方城镇冬季供热的主体形式，同时也推动着热水锅炉技术的发展和进步，使其朝着大型化和多型化方向发展。

        由于我国环境保护标准的限制并考虑到燃烧设备的运行可靠性，目前，我国绝大多数集中供热用热水锅炉是大型链条炉排热水锅炉。在实际运行中，不同结构形式的大型链条炉排热水锅炉显示了各自的技术特点，同时也暴露出各种问题。

        因此，如何在集中供热系统中选用大型链条炉排热水锅炉的炉型和对锅炉容量进行合理配置，保证热水供热系统安全、高效地运行是供热企业所关心的问题。

        目前，大型链条炉排热水锅炉的炉型主要有单（双）锅筒水管式热水锅炉、水火管锅壳式热水锅炉和角管式热水锅炉三大系列，尽管这些炉型在运行中也都程度不同地出现过各种问题，但目前仍然是我国集中供热锅炉的主要炉型。单（双）锅筒水管式热水锅炉的结构是继承了原同型式蒸汽锅炉的结构，其优点是运行可靠，但缺点是锅炉钢耗大，成本高，现场安装工作量大，特别是锅炉高度高，造成锅炉房的造价高。

        水火管锅壳式热水锅炉以其结构紧凑、生产工艺简单、安装方便等优点得到了较为广泛的应用，然而，该型锅炉仍然存在易发生水冷壁爆管、锅炉高温管板孔桥区裂纹和锅壳底部过热鼓疱事故等问题。    

        角管式热水锅炉则是在角管式蒸汽锅炉的结构基础上开发的，由于采用锅炉本体自支撑的结构，该型锅炉结构紧凑、钢耗较低，锅炉高度也较低。但在实际运行中发现，由于该型锅炉的旗式受热面是靠节流孔圈（板）调节旗杆管和旗面排管的流量分配，如设计或加工不当，极易出现局部过汽化的问题，而且难于查找事故点和进行维修处理。

        此外，由于该型锅炉尾部旗式受热面的排管布置密集，经常发生堵灰现象且难以清除。为了使供热企业能够了解大型链条炉排热水锅炉炉型的发展状况，本文根据选用锅炉容量的不同，分别介绍两种通过总结近年来大型链条炉排热水锅炉存在的运行问题，由哈尔滨工业大学新近开发的新炉型及其特点。

        1．大型复合循环水火管锅壳式系列热水锅炉大型复合循环水火管锅壳式热水锅炉炉型适宜于容量为28MW（含28MW）以下的热水锅炉。对于容量为14MW（含14MW）以下的热水锅炉为单锅筒纵置式锅炉。

        （1）锅炉采用锅壳式烟火管受热面和水管受热面组合结构，充分发挥了两种受热面的技术优点。锅筒采用拱型管板、螺纹烟管准弹性组合结构，不仅使锅炉结构紧凑，而且锅炉抗低周疲劳性能好。锅炉侧水冷壁与水管对流受热面采用并联结构，并与上下侧集箱相连接，不仅传热效率高，而且作为锅炉本体的支撑结构，保证锅炉在工作状态下可自由向上热膨胀，锅炉运行安全可靠；

        （2）锅炉全部采用对流管束受热面作为炉膛后的烟气流程，保证前管板烟箱的烟气温度低于650℃，消除了烟管端部区域产生局部的过冷沸腾并结垢的可能型，也就消除了管板产生裂纹的事故隐患，根本解决了采用翼型烟道结构的原水火管锅壳式热水锅炉前管板孔桥区时有发生的裂纹事故；

        （3）锅炉工质采用复合循环技术。锅炉的前拱管与前墙受热面，以及后拱管与后墙受热面采用工质自然循环方式，侧水冷壁管和侧对流管束则在正常运行时则强制循环方式，保证侧水冷壁管和对流管束中的水速不仅高于其所受热负荷的安全水速，而且保证回水所携带的泥沙不可能在下集箱产生沉积，彻底消除侧水冷壁管爆管的可能；

        （4）锅炉侧水冷壁与水管对流受热面采用并联结构，如果在运行中发生停电事故，烟风系统停止工作，侧水冷壁管与水管对流管束就会自动构成工质自然循环回路，而且，与上、下侧集箱相连接的侧水冷壁与水管对流受热面的水容量很大，即时打开排汽阀，侧水冷壁管和水管对流管束的安全有充分保证；

        （5）锅炉的回水以强制循环方式通过侧水冷壁管和水管对流受热面后，全部被送入锅筒内底部，通过所设计的射流扰动装置，在运行过程中可以使锅筒底部的杂质和泥沙不发生沉积，使其容易被送出锅炉的热水带走，或被安装在锅内底部的排污管排出。这不仅保证了锅筒的运行安全，彻底消除了由于锅壳底部泥垢沉积导致该部位锅壳鼓疱的事故，而且会更加有效地、安全地利用了锅筒底部受热面；

         （6）前部烟室具有足够的空间，使烟气中的尘粒得到沉降，降低了锅炉的烟尘的初始排放浓度；

        （7）锅炉本体可分为锅筒和螺纹烟管组合结构、与上下侧集箱连接的侧水冷壁和水管对流受热面组合结构等独立部件，可以在制造厂里进行整体部件生产，现场安装工作量小。

        随着集中供热事业的发展，更多的大型链条炉排热水锅炉将被用于集中供热系统的主热源或调峰热源，如何选择大型链条炉排热水锅炉的结构形式和对锅炉容量进行合理配置，对于供热企业的节能安全运行及节能降耗具有着重要的现实意义。