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【摘要】本文简要介绍了与浙大共同开发的大容量58MW燃气强制循环热水锅炉的参数、基本尺寸、结构及其性能特点。
【关键词】热水锅炉；燃天然气；强制循环；两回程
中国在实施可持续发展战略中能源和环保问题日益突出燃气锅炉由于其自动化程度高，运行管理便捷 、占地面积小、热效率高等优点，近年来得到高速发展，部分地方政府也已相继出台了鼓励将燃煤锅炉改造为燃气锅炉的补贴政策，更使得燃气锅炉产品迎来更大的发展空间 。为适应市场发展的需要我公司与浙江大学合作，共同开发了SZS58-1.6/130/70-Q型，双锅筒强制循环燃气高效热水锅炉。
1.锅炉简介
本锅炉为双锅筒纵向布置D型炉膛全膜式壁结构、微正压燃烧的室燃锅炉。在锅炉前墙布置1台燃烧器，炉膛采用全膜式水冷壁结构。上下锅筒之间布置对流管束，外置节能器。锅炉外侧用压型板包覆。炉膛内充分燃烧产生的烟气经对流管束、烟道接口进入节能器，再经烟道从烟囱排出。锅炉选用世界名牌燃烧器，采用智能化控制系统和先进的强制水循环方式，按室内布置，抗地震烈度≤7度设计。锅炉水流程为，回水首先进入节能器，然后进入上锅筒，然后依次流经，前后膜式壁，炉膛左侧膜式壁最后水流重新回到上锅筒，最后热水从上锅筒前部引出。
2.锅炉规范
锅炉型号：SZS58-1.6/130/70-Q
额定热功率： 58MW
额定出水压力： 1.6Mpa
额定出水温度： 130℃
额定回水温度： 70℃
锅炉循环水流量： 829m3/h
锅炉负荷调节范围： 30%-100%
排烟温度： 90.6℃
锅炉设计效率： 96.2%
锅炉耗气量： 6077Nm3/h
锅炉燃料： 天然气
低位发热值： 35715KJ/Nm3
3.锅炉基本尺寸
炉膛宽度（两侧水冷壁中心线距离）4210mm
炉膛深度（前后水冷壁中心线距离）10290mm
锅筒中心线标高6000mm
锅炉最高点标高9500mm
锅炉宽度11500mm
锅炉长度14800mm
4.锅炉结构介绍
4.1上下锅筒及内部装置
上下锅筒规格为?1100×30。两端设有400×300人孔装置。锅筒荷载通过支座的形式传递到底座上，支座前部固定，后面两个滑动，允许向后自由膨胀。上下锅筒锅内装置结构是：均采用隔板分开不同区域的进水与出水，保证强制流动的正常进行。为了防止积气和积水现象，锅筒内隔板上开有一些窜气孔和窜水孔，下锅筒内设有底部排污装置。
4.2炉膛
炉膛部分：膜式水冷壁管子为Φ60×5，管子间距为90mm，两侧墙与上、下锅筒，前后墙与上、下集箱相连。前后墙上、下集箱均为Φ219×10，分别与上、下锅筒连接，并且每根集箱均有3根Φ159×8的连通管和锅筒连接，以增大循环水的流通面积，减小水速，降低锅炉水阻力。炉膛顶部设有4个防爆门，后墙设有观火孔。在炉膛烟气转弯室后墙设有检修人孔。
4.3对流管束
上、下锅筒间对流管束为Φ51×3.5的管子，除前5排拉稀错列布置外，其余全部成顺列布置。横向节距为130mm，纵向节距为90mm。
4.4节能器
为了进一步降低锅炉排烟温度，尾部设置了翅片管式节能器。节能器管为Φ51的翅片管，为了提高耐低温腐蚀性能，材质为ND钢（09CrCuSb）；节能器采用逆流换热方式。管束错列布置。节能器管束集箱为Φ426×10的钢管制成，下集箱设有疏水管座，上集箱设有排气管座。节能器底部烟气出口烟道设有检修孔。节能器进、出水管道设有旁通管。节能器通过烟道和锅炉本体连接。
4.5底座
锅炉底座由槽钢和钢制横梁现场焊接而成，通过3个下锅筒支座来支撑了整个锅炉本体。同时设有前、后墙水冷壁集箱支座和炉膛膜式壁支撑，以防止锅炉本体重量不对称造成的倾斜。锅筒的前部支座为固定支座，后部两个为滑动支座，可以保持锅炉长度方向的膨胀以前部支座为基准点向后延伸。底座整体和基础接触面积大，承重均衡，减小了锅炉土建的难度和费用。
4.6钢架和膜式壁刚性梁
锅炉钢架以底座为支撑，上锅筒为过渡连接，主要功能是作为锅炉外包护板的骨架，同时为了防止因炉内烟气压力过大造成膜式壁变形，以钢架立柱为附着基础，周圈设置了膜式壁刚性梁，提高了锅炉运行的安全性。
4.7炉墙、保温
锅炉采用全膜式壁结构，锅炉气密性可靠。锅炉保温采用轻质高效材料，主要材料是膨胀珍珠岩砖和岩棉，对流管束前、后两侧密封处和检修孔处采用耐高温的硅酸铝板。
4.8护板
锅炉整体护板采用瓦楞板，安装方便，外形美观。
4.9平台扶梯
为了方便安装、检修、运行、巡视等需要，锅炉上锅筒前、后人孔处以及沿上锅筒长度均设有平台扶梯。平台采用花纹钢板，并装设高度不低于100mm的踢脚板。
4.10燃烧设备
锅炉采用单个燃烧器，布置于炉膛前墙。
5.锅炉性能特点
5.1锅炉的水循环特点
锅炉的水循环采用强制循环。主要是考虑强制循环水速高，保证锅炉运行安全，由于烟气横向冲刷对流管束，冷热区分界不明显，强制循环保证了管束内水流动速度安全可靠。
5.2锅炉烟风阻力及水阻力
锅炉本体烟气侧总阻力为1695Pa，烟气量为74700Nm3/h。空气量为67442Nm3/h。锅炉本体水阻力为78797Pa。
5.3锅炉设备负荷变化适应能力强
锅炉的负荷变化范围20%～110%。
5.4锅炉本体形式利于运行检修
炉膛部分设置检修孔、观火孔。在锅筒人孔、阀门，及各种检修门处均设置平台，有利于运行检修。
5.5锅炉运行中的安全保证措施
锅筒设置压力表，安全阀，排气阀，烟气出口设置烟温测点，省煤器进、出口设置烟温测点，有利于运行中的安全保证措施。
5.6锅炉对土建投资及运行费用的影响
锅炉炉墙结构简单，安装方便，土建施工简单、投资低。由于锅炉效率高，水阻力小，运行费用低。
5.7燃料的适应性
鍋炉可以燃烧天然气、城市煤气、轻柴油等清洁燃料。
5.8强制循环锅炉停电保护、负荷调整时流量的控制
本锅炉为全膜式壁全自动燃气锅炉，在突然停电时，燃烧器会马上停机，燃气阀组会立刻关闭，停止供气，没有热量继续输入锅炉；同时，锅炉为全膜式壁结构，没有耐火炉墙，锅炉蓄热量小，不需要单独设置停电保护用循环管以及泄放阀门。停电后只需要打开各回路最高点放汽阀进行放汽操作即可。
6.结语
本产品设计热效率高于中华人民共和国机械行业标准JB/T10094-2002《工业锅炉通用技术条件》所推荐热效率（燃气90%）6.2个百分点，比《锅炉节能技术监督管理规程》中所规定热效率的目标值即节能产品（燃气94%）高出2.2个百分点达到国家级节能产品。已经达到GB24500《工业锅炉能效限定值及能效等级》最高1级水平，该锅炉对于工业锅炉厂家具有社会和经济双重效益。
【关键词】热水锅炉；燃天然气；强制循环；两回程
中国在实施可持续发展战略中能源和环保问题日益突出燃气锅炉由于其自动化程度高，运行管理便捷 、占地面积小、热效率高等优点，近年来得到高速发展，部分地方政府也已相继出台了鼓励将燃煤锅炉改造为燃气锅炉的补贴政策，更使得燃气锅炉产品迎来更大的发展空间 。为适应市场发展的需要我公司与浙江大学合作，共同开发了SZS58-1.6/130/70-Q型，双锅筒强制循环燃气高效热水锅炉。
1.锅炉简介
本锅炉为双锅筒纵向布置D型炉膛全膜式壁结构、微正压燃烧的室燃锅炉。在锅炉前墙布置1台燃烧器，炉膛采用全膜式水冷壁结构。上下锅筒之间布置对流管束，外置节能器。锅炉外侧用压型板包覆。炉膛内充分燃烧产生的烟气经对流管束、烟道接口进入节能器，再经烟道从烟囱排出。锅炉选用世界名牌燃烧器，采用智能化控制系统和先进的强制水循环方式，按室内布置，抗地震烈度≤7度设计。锅炉水流程为，回水首先进入节能器，然后进入上锅筒，然后依次流经，前后膜式壁，炉膛左侧膜式壁最后水流重新回到上锅筒，最后热水从上锅筒前部引出。
2.锅炉规范
锅炉型号：SZS58-1.6/130/70-Q
额定热功率： 58MW
额定出水压力： 1.6Mpa
额定出水温度： 130℃
额定回水温度： 70℃
锅炉循环水流量： 829m3/h
锅炉负荷调节范围： 30%-100%
排烟温度： 90.6℃
锅炉设计效率： 96.2%
锅炉耗气量： 6077Nm3/h
锅炉燃料： 天然气
低位发热值： 35715KJ/Nm3
3.锅炉基本尺寸
炉膛宽度（两侧水冷壁中心线距离）4210mm
炉膛深度（前后水冷壁中心线距离）10290mm
锅筒中心线标高6000mm
锅炉最高点标高9500mm
锅炉宽度11500mm
锅炉长度14800mm
4.锅炉结构介绍
4.1上下锅筒及内部装置
上下锅筒规格为?1100×30。两端设有400×300人孔装置。锅筒荷载通过支座的形式传递到底座上，支座前部固定，后面两个滑动，允许向后自由膨胀。上下锅筒锅内装置结构是：均采用隔板分开不同区域的进水与出水，保证强制流动的正常进行。为了防止积气和积水现象，锅筒内隔板上开有一些窜气孔和窜水孔，下锅筒内设有底部排污装置。
4.2炉膛
炉膛部分：膜式水冷壁管子为Φ60×5，管子间距为90mm，两侧墙与上、下锅筒，前后墙与上、下集箱相连。前后墙上、下集箱均为Φ219×10，分别与上、下锅筒连接，并且每根集箱均有3根Φ159×8的连通管和锅筒连接，以增大循环水的流通面积，减小水速，降低锅炉水阻力。炉膛顶部设有4个防爆门，后墙设有观火孔。在炉膛烟气转弯室后墙设有检修人孔。
4.3对流管束
上、下锅筒间对流管束为Φ51×3.5的管子，除前5排拉稀错列布置外，其余全部成顺列布置。横向节距为130mm，纵向节距为90mm。
4.4节能器
为了进一步降低锅炉排烟温度，尾部设置了翅片管式节能器。节能器管为Φ51的翅片管，为了提高耐低温腐蚀性能，材质为ND钢（09CrCuSb）；节能器采用逆流换热方式。管束错列布置。节能器管束集箱为Φ426×10的钢管制成，下集箱设有疏水管座，上集箱设有排气管座。节能器底部烟气出口烟道设有检修孔。节能器进、出水管道设有旁通管。节能器通过烟道和锅炉本体连接。
4.5底座
锅炉底座由槽钢和钢制横梁现场焊接而成，通过3个下锅筒支座来支撑了整个锅炉本体。同时设有前、后墙水冷壁集箱支座和炉膛膜式壁支撑，以防止锅炉本体重量不对称造成的倾斜。锅筒的前部支座为固定支座，后部两个为滑动支座，可以保持锅炉长度方向的膨胀以前部支座为基准点向后延伸。底座整体和基础接触面积大，承重均衡，减小了锅炉土建的难度和费用。
4.6钢架和膜式壁刚性梁
锅炉钢架以底座为支撑，上锅筒为过渡连接，主要功能是作为锅炉外包护板的骨架，同时为了防止因炉内烟气压力过大造成膜式壁变形，以钢架立柱为附着基础，周圈设置了膜式壁刚性梁，提高了锅炉运行的安全性。
4.7炉墙、保温
锅炉采用全膜式壁结构，锅炉气密性可靠。锅炉保温采用轻质高效材料，主要材料是膨胀珍珠岩砖和岩棉，对流管束前、后两侧密封处和检修孔处采用耐高温的硅酸铝板。
4.8护板
锅炉整体护板采用瓦楞板，安装方便，外形美观。
4.9平台扶梯
为了方便安装、检修、运行、巡视等需要，锅炉上锅筒前、后人孔处以及沿上锅筒长度均设有平台扶梯。平台采用花纹钢板，并装设高度不低于100mm的踢脚板。
4.10燃烧设备
锅炉采用单个燃烧器，布置于炉膛前墙。
5.锅炉性能特点
5.1锅炉的水循环特点
锅炉的水循环采用强制循环。主要是考虑强制循环水速高，保证锅炉运行安全，由于烟气横向冲刷对流管束，冷热区分界不明显，强制循环保证了管束内水流动速度安全可靠。
5.2锅炉烟风阻力及水阻力
锅炉本体烟气侧总阻力为1695Pa，烟气量为74700Nm3/h。空气量为67442Nm3/h。锅炉本体水阻力为78797Pa。
5.3锅炉设备负荷变化适应能力强
锅炉的负荷变化范围20%～110%。
5.4锅炉本体形式利于运行检修
炉膛部分设置检修孔、观火孔。在锅筒人孔、阀门，及各种检修门处均设置平台，有利于运行检修。
5.5锅炉运行中的安全保证措施
锅筒设置压力表，安全阀，排气阀，烟气出口设置烟温测点，省煤器进、出口设置烟温测点，有利于运行中的安全保证措施。
5.6锅炉对土建投资及运行费用的影响
锅炉炉墙结构简单，安装方便，土建施工简单、投资低。由于锅炉效率高，水阻力小，运行费用低。
5.7燃料的适应性
鍋炉可以燃烧天然气、城市煤气、轻柴油等清洁燃料。
5.8强制循环锅炉停电保护、负荷调整时流量的控制
本锅炉为全膜式壁全自动燃气锅炉，在突然停电时，燃烧器会马上停机，燃气阀组会立刻关闭，停止供气，没有热量继续输入锅炉；同时，锅炉为全膜式壁结构，没有耐火炉墙，锅炉蓄热量小，不需要单独设置停电保护用循环管以及泄放阀门。停电后只需要打开各回路最高点放汽阀进行放汽操作即可。
6.结语
本产品设计热效率高于中华人民共和国机械行业标准JB/T10094-2002《工业锅炉通用技术条件》所推荐热效率（燃气90%）6.2个百分点，比《锅炉节能技术监督管理规程》中所规定热效率的目标值即节能产品（燃气94%）高出2.2个百分点达到国家级节能产品。已经达到GB24500《工业锅炉能效限定值及能效等级》最高1级水平，该锅炉对于工业锅炉厂家具有社会和经济双重效益。