角管式鍋爐（1944年Vorkauf發(fā)明的鍋爐）

引言

角管式鍋爐在歐美國(guó)家得到了廣泛的運(yùn)用和發(fā)展。

產(chǎn)品介紹

從1985年起，上海四方鍋爐廠在原機(jī)械工業(yè)部的支持下，率先于1985年從丹麥沃倫能源公司引進(jìn)鏈條爐排燃煤角管式蒸汽鍋爐和角管式熱水鍋爐技術(shù)。上海四方鍋爐廠成為我國(guó)最早擁有角管式鍋爐技術(shù)，被列為上海四方鍋爐廠支柱產(chǎn)品。由于角管式鍋爐技術(shù)優(yōu)勢(shì)的獨(dú)特，被國(guó)家列入工業(yè)鍋爐更新替代產(chǎn)品之一。

上海四方鍋爐廠經(jīng)過(guò)二十多年來(lái)不斷的消化和開(kāi)發(fā)，已經(jīng)形成了角管式蒸汽鍋爐系列和角管式熱水鍋爐系列的技術(shù)。并通過(guò)2000年的GEF項(xiàng)目，進(jìn)一步擴(kuò)大了角管式鍋爐的品種。角管式鍋爐是四方鍋爐廠的支柱產(chǎn)業(yè)，占銷售總額的80%以上。

目前，角管式蒸汽鍋爐的容量由10 t /h 發(fā)展至220 t /h，熱水鍋爐的熱功率也由7 MW 擴(kuò)大到160 MW，角管式鍋爐產(chǎn)品已經(jīng)遍布全國(guó)各地。

隨著上海四方鍋爐廠的解體，越來(lái)越多企事業(yè)單位也在涉足角管式鍋爐技術(shù)研究和產(chǎn)品的制造，有些單位還在對(duì)角管式鍋爐技術(shù)加于改良和開(kāi)發(fā)后形成自己的技術(shù)。

技術(shù)特點(diǎn)

1. 角管式鍋爐的四角為大直徑厚壁的下降管與汽包、水冷壁、集箱、旗形受熱面、加強(qiáng)梁等組成框架式結(jié)構(gòu)。無(wú)鋼架結(jié)構(gòu)，抗震性好。見(jiàn)圖2，角管式鍋爐也稱為管架式鍋爐。

2 角管式鍋爐的鍋筒為外置式縱向布置或橫向布置，爐膛出口布置在高位，燃燒空間比較充分， q4損失小。

3 爐膛及受熱面通道四周均采用全封閉式的膜式水冷壁，爐膛橫截面積大，容積大，q3、q4損失小。

4 獨(dú)特的旗式受熱面結(jié)構(gòu)技術(shù)。大量對(duì)流受熱面管子自后煙道中膜式水冷壁管子引出，組成像一面面旗幟的受熱面。

5 燃燒部分完全采用丹麥沃倫公司的鱗片式爐排技術(shù)。角管式鍋爐的爐排采用鱗片式爐排，它采用大風(fēng)倉(cāng)等壓結(jié)構(gòu)，爐排面下是一個(gè)大的等壓風(fēng)倉(cāng)。等壓風(fēng)倉(cāng)和爐排面之間是若干組可調(diào)節(jié)的小風(fēng)門，通過(guò)調(diào)節(jié)這些小風(fēng)門，通過(guò)調(diào)節(jié)這些小風(fēng)門的開(kāi)度可以控制煤在爐排上移動(dòng)時(shí)各個(gè)燃燒階段的供風(fēng)量，配風(fēng)精確，有利于煤的燃燒和燃燼角管式爐排的設(shè)計(jì)傾角為45°爐排結(jié)構(gòu)能大大地減少了漏煤損失，q4損失小。

6 根據(jù)燃料的不同，在爐膛的前壁和爐膛后壁布置二次風(fēng)。

7 鍋爐尾部布置省煤器或空氣預(yù)熱器。由于煙氣從鍋爐本體排出時(shí)的溫度還是比較高，尾部布置省煤器或空氣預(yù)熱器，可以吸收煙氣的熱量，降低煙氣的排煙溫度，節(jié)省了能源，提高了效率。

2.8 鍋爐爐墻為輕型的保溫爐墻。輕型的爐墻保溫結(jié)構(gòu)，水冷壁的外側(cè)敷設(shè)一定厚度（200mm左右）的保溫材料，外面再包以外護(hù)板，鍋爐啟動(dòng)運(yùn)行爐墻的蓄熱量小，鍋爐保溫性能好，q5損失小，外表美觀整潔。

國(guó)內(nèi)GEF項(xiàng)目

1998年，全球環(huán)境基金會(huì)(GEF)通過(guò)世界銀行贈(zèng)款3281 萬(wàn)美元資助中國(guó)的GEF 高效工業(yè)鍋爐項(xiàng)目，支持創(chuàng)新設(shè)計(jì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)高效、清潔的燃煤工業(yè)鍋爐產(chǎn)品。 GEF中國(guó)高效工業(yè)鍋爐項(xiàng)目的啟動(dòng)，項(xiàng)目有9個(gè)子項(xiàng)，涉及角管式鍋爐技術(shù)的有3項(xiàng)。

A 上海四方鍋爐廠，引進(jìn)丹麥VOLUND 公司技術(shù)設(shè)計(jì)制造的角管式鍋爐，65t/h單橫鍋筒鏈條爐排自然循環(huán)水管蒸汽鍋爐。設(shè)計(jì)煤種為II 類煙煤，爐膛及對(duì)流受熱面采用自支承結(jié)構(gòu)，鍋爐房雙層布置。鍋爐為組裝式，本體部分分片組裝出廠。鍋爐高效節(jié)能，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)生產(chǎn)工藝及部分采暖用場(chǎng)所。

B 常州鍋爐廠，引進(jìn)丹麥先進(jìn)的角管鍋爐式技術(shù)，7MW角管式熱水鍋爐。鍋爐為角管式、本體部分自支持結(jié)構(gòu)，鍋爐房單層布置。熱水循環(huán)為以水泵為動(dòng)力的強(qiáng)制循環(huán)，燃燒設(shè)備為無(wú)級(jí)調(diào)速的Eco型鏈條爐排。鍋爐的設(shè)計(jì)燃料為Ⅱ類煙煤，調(diào)整爐膛內(nèi)的水冷可調(diào)爐拱后，可適用其它煤種。該鍋爐分組件出廠，用戶安裝后，可廣泛應(yīng)用于熱水采暖系統(tǒng)。

C 杭州鍋爐廠，引進(jìn)丹麥Volund公司角管鍋爐式技術(shù)，58MW大容量強(qiáng)制循環(huán)熱水鍋爐。本體采用國(guó)外成熟先進(jìn)、應(yīng)用廣泛的角管式，其組裝程度高，結(jié)構(gòu)緊湊，密封性好。燃燒設(shè)備全套引進(jìn)丹麥公司的L型鱗片鏈條爐排，爐排模塊化，分幾大件組裝出廠。鍋爐的設(shè)計(jì)燃料為Ⅱ類煙煤。鍋爐受熱面由爐膛、凝渣管、轉(zhuǎn)向室、旗式對(duì)流受熱面及尾部空氣預(yù)熱器組成。鍋爐為雙層布置，角管式鍋爐，無(wú)承重鋼架，抗震性能好。鍋爐容量大，參數(shù)高，可廣泛應(yīng)用于區(qū)域性集中供熱、采暖。

常州鍋爐廠與杭州鍋爐廠引進(jìn)的角管式熱水鍋爐均無(wú)鍋筒，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)在流行的角管式熱水鍋爐都是有鍋筒的，所以國(guó)內(nèi)角管式鍋爐技術(shù)依舊是依據(jù)四方鍋爐廠的角管式鍋爐技術(shù)而演變的。

演繹過(guò)程

由于角管式鍋爐的獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，很快得到了全國(guó)用戶的肯定和好評(píng)，特別是DHL系列的角管式鍋爐得到了廣泛的推廣，而DZL系列角管式鍋爐基本沒(méi)有得到進(jìn)一步的發(fā)展。

A. 角管式鍋爐的參數(shù)的改變，表現(xiàn)為額定功率、壓力、介質(zhì)溫度的改變。這是針對(duì)業(yè)主對(duì)能源不同的工藝需求而作的改變。由于鍋爐的參數(shù)的改變，鍋爐的熱面結(jié)構(gòu)及鍋爐的附件會(huì)作相應(yīng)的調(diào)整。

B. 角管式鍋爐的結(jié)構(gòu)改變，主要表現(xiàn)在鍋爐的爐拱及爐膛后通道熱面的改變。爐拱的改變主要是適應(yīng)不同燃料的燃燒特點(diǎn)，來(lái)滿足燃料的著火、燃燒、燃燼的要求。爐膛后通道熱面改變主要指對(duì)過(guò)熱器熱面的改變及旗式受熱面的改變。同時(shí)也包括采用等速設(shè)計(jì)而對(duì)后段受熱面煙氣截面的縮減。

C. 角管式鍋爐熱水鍋爐的流程改變，主要表現(xiàn)在省煤器、鍋筒、前壁、爐膛后壁、通道后壁、左右側(cè)壁的熱水流向的不同連接。強(qiáng)制循環(huán)與自然循環(huán)的不同結(jié)合。

D. 角管式鍋爐燃燒設(shè)備爐排的改變，主要表現(xiàn)在用國(guó)內(nèi)已有的燃燒技術(shù)替代丹麥Volund鱗片式爐排技術(shù)，這是因?yàn)閲?guó)內(nèi)的爐排設(shè)備造價(jià)有明顯的優(yōu)勢(shì)。還有就是采用國(guó)內(nèi)最新的燃燒技術(shù)的爐排來(lái)取代。

2010年，上海四方鍋爐廠宣布解體，引起了鍋爐行業(yè)廣泛的反應(yīng)。同時(shí)，角管式鍋爐的制造技術(shù)也引起了行業(yè)內(nèi)不少的議論。有條件可以上角管式鍋爐制造技術(shù)的鍋爐制造企業(yè)開(kāi)始蜂擁而起。出現(xiàn)了角管式鍋爐的制造異常的火爆，在全國(guó)范圍內(nèi)遍地開(kāi)花的現(xiàn)象。

發(fā)展趨勢(shì)

角管式鍋爐的制造技術(shù)呈現(xiàn)以下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：

A．角管式鍋爐向大容量發(fā)展的趨勢(shì)。

從小容量10t/h、7MW，拓展到220t/h、160MW,甚至更大容量的發(fā)展。

B. 角管式鍋爐的燃料種類向多元化發(fā)展的趨勢(shì)。

燃料從III類煙煤，II煙煤，褐煤，貧煤，無(wú)煙煤，垃圾，木柴，稻殼，秸稈，污泥等都可以用層燃技術(shù)進(jìn)行燃燒。

C. 角管式鍋爐的爐排完全被國(guó)產(chǎn)化發(fā)展的趨勢(shì)。

構(gòu)成角管式鍋爐的每一個(gè)部件，包括控制和儀表被完全的國(guó)產(chǎn)化。

D. 角管式鍋爐技術(shù)被利用于燃油燃?xì)忮仩t發(fā)展的趨勢(shì)。

采用角管式鍋爐技術(shù)，對(duì)于大容量的燃油燃?xì)忮仩t是一個(gè)極有利的出路。

E．角管式鍋爐技術(shù)被利用于其它非燃燒鍋爐發(fā)展的趨勢(shì)。

角管式鍋爐技術(shù)可以被廣泛的引用到余熱鍋爐領(lǐng)域，并發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為我國(guó)的節(jié)能減排作出不可估量的貢獻(xiàn)。