WNS型燃气热水锅炉

1、产品简介

我公司经营的三回程锅壳式燃油（气）蒸汽锅炉为卧式全湿背三回程锅壳式锅炉，燃料自燃烧机点火，在炉胆内微正压燃烧，高温烟气沿炉胆向后经湿背回燃室进入二回程烟道管束，经压迫式前烟箱转折180°进入三回程烟道管束-后烟箱-节能器-烟道-烟囱-排入大气，换热效率非常高。

锅炉主机主要由锅壳、前后管板、波纹炉胆，回燃室、二回程烟管束、三回程烟管束、人孔、手孔、管座、前后烟箱、底座等组成。锅炉还配有燃烧机、自控系统、水泵、烟囱、节能器等辅机和阀门仪表。当锅炉加水至正常水位后起动锅炉，自控系统将按照设定好的程序进行点火、燃烧、供气、负荷调节、安全保护等进行运行。

2、燃气锅炉技术特点和优点及其保证

⑴防管板裂纹结构

许多三回程锅壳式燃油（气）蒸汽锅炉在使用寿命期内发生了本体泄露事故，*集中突出体现在三回程锅炉的回燃室管板处的管板裂纹和烟管端裂纹。这些危及锅炉安全使用的事故给广大使用者带来重大经济损失。为了解决这些问题，我公司进行了设计改型和生产实践，采用了防管板裂纹结构设计，采用胀-焊-胀的制造工艺，从根上解决了管板裂纹问题；

⑵采用角焊*少的全湿背三回程锅壳式锅炉

锅炉锅壳前、后管板和回燃室前、后管板分别与锅壳筒体及炉胆采用板边连接构造，拉撑杆与管板连接为坡口加强焊接，以上构造的组合应用特点为：良好的封闭性、*低的热应力，提高锅炉的使用寿命及安全可靠的性能。锅炉的平均寿命在二十年以上。

⑶100%波纹炉胆结构

本系列锅炉采用100%波形炉胆，既强化了烟气的扰动，又增大了辐射传热面积；并且100%波纹炉胆具有很好的热伸缩性能，有效吸收热膨胀，减少应力，从而确保锅炉寿命长。

⑷双湿背水冷大回燃室结构

  100%水包火构造。双湿背水冷大回燃室，辐射受热面积大，燃烧空间大，燃烧充分，*大限度提高燃气锅炉热效率，水冷大回燃室锅炉使用寿命。

⑸充裕的受热面

燃气锅炉受热面充裕，能有效充分吸收热量，排烟温度低，热损失小，出力足，热效率高。

⑹烟管与管板的焊接工艺合理先进

锅筒、炉胆的所有直缝和环缝全采用自动埋弧焊；管板与烟管采用先预胀再全焊，然后再胀接的先进工艺，既防止了管间隙腐蚀，又增强了焊接强度。

⑺对称活动铰接前、后烟门

该系列燃气锅炉的前、后烟箱门均采用组合式可开启烟箱门，其转动机构采用开启活泛的铰链结构，只需很小的空间即可全部开启。开启方便，便于检修，清理。

⑻中心对称的三回程构造的设计思想

所有的受压元件与锅筒中心对称，锅炉采用全湿背式构造，以极大的内筒和偏心火箱的构造，其有利于提供足够的辐射受热面。

⑼大直径锅壳

 燃气锅炉锅壳直径大，水容量大，对负荷变化适应性好，出力稳定。

⑽有人孔和手孔装置

锅炉的顶部设有人孔，燃气锅炉的后端设有独特的人孔装置，下部分的前后设有手孔装置。人孔便于锅内上部装置检修，锅炉后端人孔装置便于对炉胆内检修，手孔便于燃气锅炉底部锅垢、泥渣清理和检修。

⑾双排污布置

锅炉*低部均设置前、后排污装置，便于排净锅内杂物，防止燃气锅炉底部泥渣堆积。

⑿保证安全降水时间

锅炉燃烧低位布置，水位确定符合国家规程，具有充足的安全降水时间，保证锅炉安全运行。

⒀锅炉尾部布置节能器

在锅炉尾部布置节能器。用户如有需要,可加装冷凝换热器将排烟温度可降至60℃以下（此时有业内人士称锅炉效率大于100％）,提高锅炉尾气热利用率。

⒁多级密封烟箱及锅炉保温

烟箱采用双开式烟箱门，开启方便，多级密封，特别的密封工艺和密封材料，压缩性好，完全隔阻烟气的泄漏。精心设计的烟箱，确保了烟气的密封性。

燃气锅炉前后烟箱与门盖间密封采用双密封形式，从根本解决漏烟；燃气锅炉保温采用硅酸铝纤维材料，保温效果好，炉体外表面温度低于40℃，外皮采用不锈钢搭接结构，外形美观；

⒂锅炉无损探伤检验：

主要焊缝均采用超声波探伤和X射线探伤检验。

⒃水压试验检验：

主要受压元件均按燃气锅炉水压试验技术要求举行整体水压试验并合格，提供水压试验报告；

⒄燃料适用面广

此类锅炉可适用燃烧轻油（Y）、重油（ZY）、城市及远程燃气（S）、天然气（N）、液化燃气/空气混合及气态液化气（F）、沼气、瓦斯气等燃料，可以根据燃料的不同选用不同的燃烧器；

⒅螺纹烟管的使用

使用螺纹烟管进行强化传热，可大大增加传热面积，减少锅炉体积；

⒆优良资质的配套厂商

应用户要求，我公司可以锅炉全套整装出厂（含燃烧器、控制系统、一次仪表阀门），燃烧器选用国外进口燃烧器，精选与锅炉负荷完全匹配的性能优良的燃烧器。选用拥有功能强大、安全的控制系统。所有供应商都是长期稳定的合格供应商。

⒇控制系统

采用现代化的控制系统进行远程控制，显示屏为彩色触摸屏，能动态显示锅炉的运行状态和运行参数，且具有参数及故障储存功能；具有超压、超温连锁保护功能；能根据外界热量的变化自动进行燃烧状态调整；

设备的可靠性、运行特性、结构配置特点及检修条件

（一）、可靠性

防管板裂纹结构

1、由于人们环境保护意识的增强和国家环保政策的贯彻和落实，WNS系列燃油（气）蒸汽锅炉的市场需求量急剧扩大，用户日益广泛。尤其是锅壳式蒸汽锅炉由于结构紧凑，便于快装，被广泛用于人民生活和工业生产。但由于其本身结构的原因，许多在使用寿命期内的WNS系列蒸汽锅炉发生了本体泄露事故。*集中突出体现在标准三回程的回燃室管板，由于过冷沸腾导致在此处产生大量水垢，*终导致出现鼓包、管板裂纹、管端裂纹。这些危及锅炉安全使用的事故给广大使用者带来重大经济损失。为了解决这些问题，我公司进行了设计改型和生产实践，基本上解决了上述问题，具体情况介绍于后。

   2、原因分析

   导致锅炉回燃室管板结垢的根本原因是由于管板侧水温小于等于锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度（1.0MPa时的水的饱和蒸汽温度为184℃），而烟气侧烟气温度一般在900～1100℃,有很高的传热温差，同时由于水和蒸汽侧属于管束区，锅壳内水流动速度缓慢，也就是说处于“死水区”,特别是管束内侧缝隙中的水被加热至沸腾，如果锅炉给水水质不好的话，水中的杂质和各种钙离子、镁离子等在此处析出凝结成水垢；此处蒸发成水蒸气的小部分气体在向广大水空间扩散时遇到周围大量的未饱和水，热量被吸收，水蒸气重新变成水，于是造成对管板的水击，这种水击产生的应力虽然不大，但是由于它是一个高频次的交变应力，在长时间的作用下，*终产生了管板裂纹和管端裂纹；同时水垢的不断积累进一步导致传热恶化，造成回燃室管板过烧，加重管板裂纹和管端裂纹的产生，*终造成锅炉本体的渗漏，出现事故。造成这种事故的直接原因，毫无疑问是锅炉水质不好引起锅炉回燃室管板的大量结垢造成的。因此，应对锅炉房运行部门进行GB/T1576《工业锅炉水质》标准的学习和贯彻以及加大检查力度，确保锅炉水质符合标准要求，是根本杜绝水垢产生的有效措施；同时我们也应从锅炉设计的角度出发对锅炉现有结构进行调整，改善水循环，防止过冷沸腾的发生可通过以下三个方式改进：

    3、防管板裂纹结构设计

     我们知道在高温烟气通过炉胆后到达回燃室时烟气温度一般在900～1100℃之间，在此高温环境下，辐射热和对流换热都*强烈，特别是辐射换热，我们知道，辐射换热与温度的四次方成正比。如果我们采取措施将辐射热降低，就可以大大改善此处回燃室管板的受热情况：

   （1）、经实践证明在回燃室管板内侧加耐火混凝土层可以有效降低锅炉辐射换热，在管束区加50mm厚的耐火混凝土层，直接隔绝了高温烟气的辐射热，而耐火混凝土的导热系数很小，使回燃室管板得到有效保护，防止了过冷沸腾的发生。

注意事项，我们知道在增加耐火层后，此处的原辐射受热面就不存在了，因此我们在进行锅炉热力计算时应将这块辐射受热面减去。

   （2）另一方面，我们也可以通过在管束端部增加耐热钢套管的方式，更彻底的对管端角焊缝进行保护，将此处的对流换热转移到管内，有效防止在焊缝缝隙中产生过冷沸腾。

   （3）、另外一个办法是把锅炉给水尽量引射到锅炉回燃室管板处，改善锅炉回燃室管板管束区小区间的水循环，使锅炉回燃室管板的受热及时带走，防止过冷沸腾的发生。

      以上三种改善燃气锅炉回燃室管板受热情况的措施，是在总结大量锅炉事故的基础上，经实践证明行之有效的多项措施；它有效的延长了锅炉回燃室管板的使用寿命，提高了锅炉的热效率，延长了锅炉的生命周期，降低了锅炉本体的事故发生率。

（二）运行特性

热水锅炉运行特性，是指热水锅炉运行过程中，由于某种扰动而引起的热水锅炉运行参数的变化方向和变化幅度及其与时间的关系所具有的特定规律。它包括动态特性和静态特性两个方面。
    热水锅炉设备装有许多仪表，能随时指示各种参数，运行人员根据仪表的指示和锅炉的运行特性，进行全面分析，作出正确判断和及时的调整.装有自动控制装置时，运行操作可山自动控制装置来完成。因此不论人工调节或自动调节.都必须正确理解锅炉的运行特性。

（三）、检修条件

该系列锅炉的前、后烟箱门均采用组合式可开启烟箱门，其转动机构采用开启活泛的铰链结构，只需很小的空间即可全部开启。开启方便，便于检修，清理。

锅炉的顶部设有人孔，锅炉的后端设有独特的人孔装置，下部分的前后设有手孔装置。人孔便于锅内上部装置检修，锅炉后端人孔装置便于对炉胆内检修，手孔便于锅炉底部锅垢、泥渣清理和检修。

（四）、结构/配置特点

1、锅炉的结构布置合理

2、采用湿背式三回程结构布置，烟风阻力小

3、高效的烟气流程

4、螺纹管、换热面以炉胆为中心依次、对称布置，这可大大改善前、后管板的应力状况

5、采用波纹炉胆和螺纹管进行强化传热，可大大增加传热面积，减少锅炉体积

6、采用湿背式结构，对于改善锅炉运行环境、提高锅炉效率和寿命都大有益处；

7、中心对称的三回程构造的设计思想

所有的受压元件与锅筒中心对称，锅炉采用全湿背式构造，以极大的内筒和偏心火箱的构造，其有利于提供足够的辐射受热面。

8、双排污布置

锅炉*低部均设置前、后排污装置，便于排净锅内杂物，防止锅炉底部泥渣堆积。

9、多级密封烟箱及锅炉保温

烟箱采用双开式烟箱门，开启方便，多级密封，特别的密封工艺和密封材料，压缩性好，完全隔阻烟气的泄漏。精心设计的烟箱，确保了烟气的密封性。

锅炉前后烟箱与门盖间密封采用双密封形式，从根本解决漏烟；锅炉保温采用硅酸铝纤维材料，保温效果好，炉体外表面温度低于40℃，外皮采用不锈钢搭接结构，外形美观；

10、烟管与管板的焊接工艺合理先进

锅筒、炉胆的所有直缝和环缝全采用自动埋弧焊，焊缝成型好，成分稳定，力学性能好，焊缝质量高。管板与烟管采用先预胀再全焊，然后再胀接的先进工艺，既防止了管间隙腐蚀，又增强了焊接强度。管板与烟管采用全自动管板焊接，焊缝不仅外观漂亮而且质量高。