锅壳锅炉讲述.doc

GB/T16508.3锅壳锅炉第3部分：设计与强度计算 目前我们需要掌握的主要内容： 5.5许用应力（56页） 5.6计算温度（57页） 5.7工作压力和计算压力（58页） 6.3锅壳和集箱筒体（59页） 6.6减弱系数及焊接接头系数（60页） 6.7附加厚度（65页） 6.8厚度限制（66页） 7.3圆筒形炉胆（69页） 8.3椭球形和半球形元件（79页） 8.5.2拱形管板（83页） 9.3有拉撑的平板和烟管管束区以外的平板（85页） 9.4烟管管束区以内的平板（88页） 10.4拉撑件所支撑的面积（93页） 10.5直拉杆和拉撑管（94页） 10.6斜拉杆（96页） 13.3筒体上孔的补强（103页） 1、锅壳式锅壳的主要结构型式 锅壳式锅炉最早的名称是火管锅炉。与水管锅炉结构上的不同之处在于烟气在受热面管子内部流动，工质在受热面管子外部流动，而水管锅炉正与之相反。锅壳锅炉除了具有与水管锅炉相同的元件如集箱、封头，类似的元件如锅壳筒体，还有一些自己独有的元件，如烟管、炉胆、管板、拉撑件等。锅壳筒体、集箱、封头、开孔补强计算基本与水管锅炉相同，有些表述方式、有的符号、有的计算方法有所不同，炉胆、管板、拉撑的计算是水管锅炉没有的内容。 为了更好的理解标准的内容，需要对锅壳锅炉的结构有一定的了解。 1.1水火管锅炉 水火管锅炉是我国独有的一种炉型，源自50年代上海工业锅炉厂。之所以叫水火管锅炉是因为兼有了水管和火管两种锅炉的结构。水管部分是指炉膛中的水冷壁管，火管部分是指锅壳中的烟管。锅炉本体由水冷壁管、筒壳、集箱、管板、烟管、下降管组成。烟气行程：燃料燃烧形成的火焰、烟气在炉膛与水冷壁、锅壳底部组成的辐射受热面进行换热后，由前向后流动，在后部转向进入两侧翼型烟道，由后向前冲刷翼型烟道中的第一对流受热面，在前部转向进入由烟管组成的第二对流受热面，然后流出锅炉本体。这种烟气流动方式叫做烟气三回程。水循环系统：锅壳、下降管、集箱、水冷壁管组成循环回路。水在水冷壁管中被加热，一部分水变为蒸汽，管内工质形成汽水混合物，下降管不受热，管中工质是水，汽水混合物重度小于水的重度，因此下降管中的水向下流动，水冷壁管中的汽水混合物向上流动，形成了自然循环。此外，由于锅壳底部受热以及锅壳中布置了大量的烟管，锅壳中的水被加热蒸发，在锅壳中也形成了冷水下降，热水和蒸汽上升的自然循环，只不过这个循环过程是在锅壳这个大水容积中进行的。 水火管锅炉最早用于小容量产品，进些年来发展到较大容量。该炉型曾是我公司主导产品，90年代之前几乎是唯一的炉型。目前仍是我公司主要炉型之一，是20t/h以下产品的首选，在40t/h热水炉也曾生产过该产品。 1.2卧式内燃锅炉 卧式内燃锅炉用于燃油、燃气锅炉。锅炉本体由炉胆（锥形炉胆、波形炉胆）、锅壳、管板、回燃室（管板、筒体）、烟管、拉撑（直拉杆、斜拉杆）组成。烟气行程：燃烧机将油或气点燃并形成火焰喷入炉胆，火焰、烟气与炉胆组成的辐射受热面进行换热后，由前向后流动，在回燃室转向，由后向前冲刷第一对流管束烟管，在前部转向，由前向后冲刷第二对流管束烟管，然后流出锅炉本体。烟气流动同样是三回程方式。水循环：在锅壳这个大水容积中形成了冷水下降，热水和蒸汽上升的自然循环。 上述的炉型是三回程湿背式卧式内燃锅炉。所谓湿背式，是指回燃室处于锅壳中，回燃室后管板（后背）与锅壳后管板之间存在水夹层，回燃室后管板（后背）被水冷却，称之为湿背式。与之相对应的是干背式，如果回燃室不处于锅壳中，回燃室后背一般是用耐火材料砌筑的，没有水冷却则成为干背。下图为三回程干背式锅炉示意图。 1：锅壳 2：炉胆 3：前管板 4：后管板 5：烟管 6：耐火砖 干背式锅炉回燃室后背用耐火砖砌筑，在高温烟气冲刷下，很容易损坏，不得不经常停炉修理，因此只用于较小容量的产品。我公司生产的卧式内燃锅炉目前全部采用三回程湿背式结构。 2、锅壳和集箱筒体计算厚度 与水管锅炉锅筒和集箱筒体厚度计算公式相同。 锅壳筒体计算厚度： 集箱筒体计算厚度： ：计算厚度 ：计算压力 ：筒体内径 ：筒体外径 ：最小减弱系数 ：许用应力 2.1计算压力 ：计算压力 ：工作压力 ：设计附加压力 2.2工作压力 ：工作压力 ：额定压力 ：工质流动阻力，取最大流量时锅壳或集箱至锅炉出口之间的压力降 ：元件所受液柱静压力，不大于0.03时，取等于零。 2.3设计附加压力 标准第4条“符号和单位”中，给出“—设计附加压力（安全阀整定压力）”，标准的第1号勘误表改为—设计附加压力（考虑安全阀整定压力）”。除此之外标准中再未给出的确定方法，经向标准编写人咨询，取为安全阀较低整定压力与额定压力之差，与GB/T16507.4的规定不一致。 2.4最小减弱系数 取纵向焊接接头系数、纵向孔桥减弱系数