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三種熱水鍋爐系統(tǒng)對比分析

1、承壓熱水鍋爐

壓力熱水鍋爐是指鍋爐內(nèi)部壓力為正壓的熱水鍋爐,屬于壓力容器。壓力鍋爐是封閉的,體內(nèi)有壓力。鍋爐內(nèi)的蒸汽水系統(tǒng)由封閉的容器和管道組成,由火焰加熱,在工作中承受流體壓力。它是一種特殊的設(shè)備。壓力熱水鍋爐是北方常用的加熱設(shè)備(單個容量可大于4T/h),在故障情況下可能有爆炸風(fēng)險,在正常使用中也會產(chǎn)生氧腐蝕。

壓力鍋爐與常壓鍋爐的主要區(qū)別在于壓力鍋爐本體直接承受系統(tǒng)壓力,風(fēng)險較大。雖然壓力鍋爐可以產(chǎn)生高溫水或低溫水,但當(dāng)需要產(chǎn)生低溫水時,熱介質(zhì)水溫度較低,遇到高溫爐,容易產(chǎn)生低溫冷凝腐蝕。熱介質(zhì)水也與外部系統(tǒng)直接連接,因此鍋爐的氧腐蝕和規(guī)模問題仍然存在,隨著鍋爐的不斷規(guī)模,鍋爐的熱效率逐年下降,一般壓力鍋爐的熱效率約為85%。

2、常壓熱水鍋爐

常壓熱水鍋爐是指鍋爐內(nèi)壓為常壓的熱水鍋爐。常壓熱水鍋爐的鍋爐是開放的,沒有壓力。常壓鍋爐設(shè)計方便,技術(shù)簡單,全國幾乎所有鍋爐廠都生產(chǎn)。但鍋爐本身熱效率低,易發(fā)生氧腐蝕。

直接加熱常壓鍋爐的鍋筒內(nèi)裝滿水,燃料在爐內(nèi)燃燒,直接加熱鍋爐內(nèi)的冷水,產(chǎn)生熱水。鍋爐與外部大氣直接相連,鍋爐本體不承受壓力。因此,在常壓鍋爐加熱時,需要配備板式換熱器來承受系統(tǒng)的壓力。同時,由于鍋爐與外部大氣相連,與大氣中的氧氣接觸,氧氣與鍋爐本體的鐵板發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不斷腐蝕鍋爐本體,導(dǎo)致鍋爐使用壽命僅為7~8年。此外,鍋爐運行時,鍋爐內(nèi)的水分不斷蒸發(fā),需要不斷補充鍋爐內(nèi)的水分,損失有效熱量。冷水熱沉淀鈣、鎂、鹽等雜質(zhì),附著在鍋爐加熱面上,形成水垢,降低傳熱系數(shù),影響鍋爐的熱效率。

三種熱水鍋爐系統(tǒng)對比分析

3、真空熱水鍋爐

真空熱水鍋爐,又稱負(fù)壓鍋爐,是指鍋爐內(nèi)部壓力為負(fù)壓的熱水鍋爐。真空鍋爐的內(nèi)部也是封閉的,充滿了熱介質(zhì)水(通常是脫氧和除垢的高純度水)。當(dāng)真空形成負(fù)壓時,熱介質(zhì)水的沸點降低。熱介質(zhì)水沸騰產(chǎn)生蒸汽后,與進(jìn)入內(nèi)置熱交換器的冷水相變,形成熱水出口。真空熱水鍋爐系統(tǒng)簡單,安全節(jié)能,氧腐蝕極低,使用壽命長,無爆炸風(fēng)險。

真空鍋爐本體上部可配備多組熱交換器,可實現(xiàn)多個電路,分別承受不同的系統(tǒng)壓力。這就是為什么真空鍋爐不需要配備板式熱交換器。在熱介質(zhì)水和機(jī)組內(nèi)置熱交換器中,冷水的熱交換方式是蒸汽-水凝結(jié)熱交換,高于壓力鍋爐系統(tǒng)的熱交換系數(shù),因此真空鍋爐的熱效率較高。

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