ボイラー設備およびそのシステムの構造・機能解析

ボイラーは、燃料の化学エネルギーを熱エネルギーに変換して被加工物（水など）を加熱し、蒸気を発生させる燃焼システムの中核をなす機器である。発電所におけるボイラーの機能は、被加工物を加熱することだけでなく、複雑な燃焼プロセス、熱交換プロセス、熱化学プロセスも含まれる。ボイラーの構造と設計は、発電所の運転効率と経済性を直接左右する。

ボイラー本体の構成

現代のボイラー本体はいくつかの部品で構成されているが、主なものは以下の通り：

• 炉ここでは燃料が燃やされ、大量の熱が発生する。
• 煙道燃焼排ガスは煙道を通って排出される。
• 熱面水冷壁、過熱器、空気予熱器など、熱を仕事塊に伝える役割を果たすものを含む。
• トランスファーケース蒸気や水の流れを分配するために、異なるシステムをつなぐパイプ。
• 蒸気および水システム用配管アクセサリ安全弁、ゲージ、その他の機器を含む。
• 燃焼装置と炉壁燃焼の安定性を維持し、炉の構造を保護する。

ボイラー主要パラメータ

ボイラーの運転特性は、主に以下のパラメータによって決定される：

1. 蒸気ボイラーが1時間当たりに生産できる蒸気量をトン/時（t/h）で示す。
2. 蒸気パラメーター過熱器出口における蒸気の定格圧力（MPa）と温度をいう。
3. 給水温度エコノマイザ入口の給水温度を指す。
4. ボイラー効率ボイラーの経済性を表す指標で、全入熱量に対する、蒸気を製造するためにボイラーが消費する燃料によって効率的に利用される熱量の割合を表す。

ボイラー加熱面の機能

ボイラーの加熱面は、主に燃焼によって放出された熱を水または蒸気に伝え、作業質量が十分な熱を吸収できるようにするために使用される。ボイラーの加熱面の主な構成要素を以下に示す：

1. 水冷壁水冷壁は、ボイラー室の周囲に敷設された直立した管の束で構成されている。主に輻射伝熱によって熱を吸収し、水を加熱して蒸気に変換する。水冷壁の構造は炉壁の冷却と保護を保証し、その水循環は自然循環と強制循環の2種類に分けられる。自然循環では水冷壁が温度差によって被加工物の流れを駆動し、強制循環ではポンプに頼る。
2. オーバーヒーター過熱器は、主に対流熱伝達によって排ガスから熱を吸収し、飽和蒸気を必要な過熱温度まで加熱する。過熱器は通常ボイラーの水平煙道内に設置されるが、炉壁の内側や炉の上部に設置されるものもある。過熱器の温度は500℃以上に達することもあり、過度の温度変動を防ぐために過熱蒸気の温度を調節するデスーパーヒーターが必要となることが多い。
3. エコノマイザー石炭エコノマイザは、ボイラ排ガスの廃熱を利用して給水を加熱し、ボイラ給水温度を上昇させ、排気温度を低下させ、ボイラ効率を向上させ、燃料を節約します。石炭エコノマイザーはボイラー末端の煙道内に配置され、給水はサーペンタインチューブを通して加熱され、ボイラーの全蒸発量の約15%-20%を発生します。
4. 空気予熱器空気予熱器は、燃焼空気を加熱することにより燃焼効率を向上させるもので、ボイラ末端の煙道内に設置され、排ガスの熱を利用して空気を加熱する。空気予熱器には筒型と回転型があります。チューブ式空気予熱器は安定的に動作しますが、サイズが大きくなります。回転式空気予熱器はコンパクトな構造で、熱伝達効果がよく、大型および中型のボイラーに適しています。

ボイラー選択の原則

ボイラーのサイジングには、以下のような多くの要素を考慮する必要がある：

1. 燃料適性使用する石炭の種類に適したボイラーのタイプを選択し、石炭の種類の燃焼特性がボイラーの燃焼機器に適合していることを確認する。例えば、石炭の着火特性、燃焼特性、スラグ特性、硫黄分はすべてボイラー・タイプに影響する。
2. スチームパラメーターと運転モード異なる蒸気パラメータに対しては、異なるタイプのボイラーが使用される。自然循環ボイラーは亜臨界圧力までの蒸気パラメータに適しており、直流ボイラーは超臨界圧力の蒸気に必要である。
3. ボイラー構造ボイラーの選定は、運転モードも考慮する必要がある。例えば、中間負荷での運転に必要なボイラーは、制御サイクルボイラーや直流ボイラーを選択する必要があり、一方、定圧運転に必要なボイラーは、竪管コイル水冷壁定圧ボイラーから選択することができる。

発電所におけるボイラー設備の適用は極めて重要であり、その構造、選択、運転効率は、発電所のエネルギー消費と経済効率に直接影響する。合理的な設計と最適化により、ボイラーは蒸気生産量を増加させるだけでなく、効果的に燃料を節約し、排出量を削減することができます。ボイラーの作動原理、加熱面の機能、選択の原則を理解することは、ボイラーの全体的な性能を向上させ、効率的な運転を確保するのに役立ちます。

当社は、非標準のカスタム製品をカスタマイズするために私達に連絡するメニューバーをクリックすることができ、また、最初に参照することができます！製品ページ当社の製品を高く評価してください！

推薦図書

産業効率の向上と環境保護：ボイラー設備の近代化ソリューション - 江蘇瑞源暖房設備技術有限公司