0、引  言
    4 t/h亞臨界燃氣直流鍋爐是國防科工委的艦船動力鍋爐閥門生產線技術改造項目，本項目重點發展艦船動力鍋爐閥門產品，為了滿足和保證艦船動力鍋爐閥門等高參數蒸汽動力設備的試驗和性能測試要求，確保軍工產品性能安全可靠，為了增加試驗等級，投資建設一套亞臨界閥門試驗臺，試驗臺中關鍵的設備是亞臨界蒸汽發生器，即4 t/h試驗臺鍋爐，此種特種鍋爐在國內尚屬首臺。
1、鍋爐主要技術參數
    鍋爐型號    HG - 4/19.6 - Ql鍋爐
    鍋爐額定蒸發量  4 t/h
    鍋爐額定蒸汽壓力  19.6 MPa(表壓)
    鍋爐額定蒸汽溫度575℃
    鍋爐給水溫度    104℃
    燃料名稱    煤氣
燃氣低位發熱值  3 680 kcal/Nm3
2、鍋爐基本尺寸
   鍋爐直徑    -2 400 mm
   鍋爐高度    -8 000 mm
   鍋爐運轉層標高    0 mm
   過熱蒸汽出口管標高  4 193 mm
   鍋爐外形尺寸( mm)    2 500 x2 500 x7 500
3、鍋爐結構簡述
直流鍋爐結構特性
富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
    通過燃燒煤氣產生的高溫煙氣加熱受熱單元來生產高溫高壓蒸汽的直流鍋爐，鍋爐采用無焰燃燒器，可避免火焰與受熱面直接接觸，在筒形煙道內布置有盤管形受熱面；冷水由省煤器引入鍋爐，經各級盤管受熱面加熱，在過熱器出口提供高參數蒸汽。圓筒形爐膛及煙道立式布置，強制通風，純直流運行方式。鍋爐本體主要部件有螺旋管圈水冷壁，頂棚管過渡區受熱面，過熱器，一級省煤器，二級省煤器。給水進入鍋爐后，依次流經：一級省煤器一-級省煤器一螺旋管圈水冷壁（蒸發段受熱面）-頂棚管一過渡區一過熱器。鍋爐構架由立柱和橫梁組成，圓筒形煙道，外殼為鋼板制成的空氣夾層，由送風機來的冷風經過空氣夾層進入煤氣燃燒助燃。爐墻由異形耐火磚或耐火澆注料+保溫磚砌筑或保溫澆注料組成。
3.1蒸發系統
    鍋爐燃燒室為圓形絕熱燃燒室，立式布置的燃燒室上部沿煙道四周布置豎直螺旋受熱面，做為輻射受熱面。輻射受熱面的上端布置水平蛇行管式受熱面，即頂棚受熱面。沿著煙道方向過熱器上端布置過渡受熱面。
    被加熱工質首先經過輻射受熱面然后經過頂棚受熱面，最后流經過渡受熱面進入過熱器。輻射受熱面由1豎直螺旋管組成。通過固定裝置固定在環形爐膛的構架上。頂棚受熱面為兩排水平蛇行管受熱面，由合金鋼的管子組成。過渡受熱面由水平螺旋管和下面的水平蛇行管組成。水平螺旋管通過水平蛇行管固定在爐墻上。
3.2過熱器
    過熱器受熱面由耐熱不銹鋼的水平螺旋管和下面的水平蛇行管組成。水平螺旋管通過水平蛇行管固定在爐墻上。
3.3省煤器
    省煤器由省煤器I和省煤器Ⅱ組成，受熱面均由碳鋼的水平螺旋管和下面的水平蛇行管組成。水平螺旋管通過水平蛇行管固定在爐墻上。
3.4空氣冷卻夾層
    在爐墻和構架之間形成一個圓環形的空氣夾層，來加熱冷空氣和降低爐墻外表面溫度。
3.5燃燒器
    針對立式布置鍋爐爐膛內尺寸較小的特點，在絕熱爐膛前部布置一只燃燒煤氣的無焰燃燒器。燃燒器出口設有預熱段，提高燃氣溫度，有效保證了燃燒效率。
3.6鍋爐范圍內管道系統及本體附件
    鍋爐給水采用柱塞泵，給水流量和壓力調節采用變頻調節方式。過熱器出口管路上裝兩只安全閥，并設有低讀壓力表和熱電偶接口，以監測鍋爐主汽壓力和溫度。在給水管路、主蒸汽出口均設有取樣點，在鍋爐最高處連接管設有放空氣接口并提供閥門。
3.7構架及平臺樓梯
    本鍋爐由三根柱子及環形梁組成環形鋼構架結構，環形梁分為三層布置，在梁的內外側裝有內外護板形成空氣夾層。
3.8爐墻
    鍋爐整體為園筒形立式布置。爐墻自下而上分為爐膛燃燒室段、輻射受熱面段、過熱器區段、過渡區段、省煤器區段幾部分組成。各段受熱面分別坐落在用耐火磚砌筑的爐墻上。
    爐膛燃燒室爐墻的厚度為370 mm。其余各受熱面區段的爐墻厚度為240 mm。
4、水處理及給水系統
    由于直流鍋爐對給水品質有嚴格的要求，為簡化水處理系統，本鍋爐給水系統采用二次蒸發凝結水補給系統。蒸汽鍋爐的給水為補給水和過熱蒸汽凝結水的混合物，補給水為自來水，通過鈉離子變換器變成軟化水進入二次蒸發器（補水量依蒸發器中的水位進行調整），二次蒸發器產生的蒸汽進入除氧水箱，作為除氧熱源，除過氧的水和過熱蒸汽凝結水一起進入前置水泵，再經過機械過濾器和除油罐過濾除油后送到鍋爐給水泵。鍋爐給水采用柱塞泵，給水流量和壓力調節采用變頻調節方式。
5、鍋爐的主要技術創新點體現
5.1燃燒器
    絕熱爐膛前部布置一只燃燒煤氣的無焰燃燒器，燃料在燃燒器內部可以燃燒完全，這樣大大縮小了爐膛空間；
5.2各級受熱面結構形式
    本鍋爐為直流鍋爐，名級受熱面沿煙道方向依次布置，其特殊的盤管結構即有利于介質流通，又節省空間方便支撐；
5.3特殊的空氣預熱器
    本鍋爐在爐墻和構架之間形成一個圓環形的空氣夾層，來加熱冷空氣和降低爐墻外表面溫；
5.4有利效果
    提供一種生產小容量高參數蒸汽的直流鍋爐．鍋爐結構緊湊，占用空間小，鍋爐操作方便，安全可靠；
6、結束語
    此鍋爐采用先進的設計觀念，各級受熱面采用特殊的螺旋盤管結構和無焰燃燒器，加強了受熱面的傳熱效率，降低了鍋爐的金屬耗量，特殊的空氣預熱器系統，在爐墻和構架之間形成一個圓環形的空氣夾層，大大提高了鍋爐效率。

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