Tema 1: Tipos, parámetros y modelos de calderas
1. Las calderas y sus clasificaciones
También se denominan calderas generadoras de vapor, que utilizan combustible o térmico industrial. La energía del calor residual en la producción es un equipo de intercambio de calor que calienta el fluido de trabajo a una determinada temperatura y presión. Las calderas tienen una amplia gama de usos y muchos tipos. Generalmente se pueden clasificar según los siguientes métodos:
1. Clasificación por uso
Calderas de centrales eléctricas: en su mayoría de gran capacidad. Calderas de altos parámetros, combustión en cámara de fuego, eficiencia térmica Alta, el fluido de trabajo de salida es vapor sobrecalentado.
Calderas industriales: utilizadas para producción industrial y calefacción. La mayoría son calderas de baja presión, baja temperatura, de pequeña capacidad, la mayoría arden sobre lechos de fuego y tienen baja eficiencia térmica. como fluido de trabajo de exportación se denominan calderas industriales de vapor. Aquellas cuya calidad es agua caliente se denominan calderas de agua caliente.
Caldera marina: utilizada como energía de buques, generalmente utilizando parámetros bajos y medios, mayoritariamente combustible. La caldera es pequeña y ligera.
Caldera de locomotora: utilizada como potencia de locomotora, generalmente con pequeña capacidad, parámetros bajos, combustión en lecho de fuego, principalmente de carbón, estructura de caldera compacta, ahora rara vez se usa.
Caldera de inyección de vapor: se utiliza para la recuperación térmica de petróleo pesado por inyección de vapor en yacimientos petrolíferos. El fluido de trabajo de salida es generalmente vapor húmedo a alta presión.
2. Clasificación por estructura
Caldera pirotubular: Los gases de combustión fluyen a través del pirotubular, que se puede convertir en una caldera de pequeña capacidad, bajos parámetros y baja eficiencia térmica, pero Estructura simple y mala calidad del agua. Bajos requisitos, fácil operación y mantenimiento.
Caldera acuotubular: El vapor y el agua fluyen a través del tubo, pudiendo convertirse en una caldera de pequeña capacidad y bajos parámetros o en una caldera de gran capacidad y altos parámetros. Las calderas de las centrales eléctricas son todas calderas acuotubulares, que tienen una alta eficiencia térmica, pero también tienen altos requisitos de calidad del agua y nivel de funcionamiento.
3. Clasificación por método de circulación
Caldera de tambor de circulación natural: Tiene un tambor y utiliza la diferencia de densidad del fluido de trabajo en el tubo bajante y ascendente para generar la circulación del fluido de trabajo. Únicamente se puede utilizar en condiciones críticas. Aplicaciones bajo presión.
Calderas de tambores de circulación forzada múltiple: también llamadas calderas de tambores de circulación auxiliar. Tiene un tambor y una bomba de circulación, y utiliza la diferencia de densidad del fluido de trabajo en el circuito de circulación y la presión de la bomba de circulación para establecer una circulación del fluido de trabajo. Sólo se puede utilizar por debajo de la presión crítica.
Caldera de circulación de bajo caudal: Tiene un separador de vapor-agua y una bomba de circulación. Utiliza principalmente la bomba de circulación para establecer una circulación de fluido de trabajo. Se puede aplicar a presión subcrítica y presión supercrítica. La tasa de circulación es baja, generalmente 1,25 ~ 2,0.
Caldera de paso único: sin tambor, suministro de agua * presión de bomba de agua, vapor generado en la superficie de calentamiento, apta para calderas de alta presión y presión supercrítica.
Caldera de circulación combinada: con bomba de recirculación. La caldera funciona en modo recirculación cuando la carga es baja, y en modo corriente continua cuando la carga es alta. Se puede aplicar a presión subcrítica y presión supercrítica.
4. Clasificación por presión del fluido de trabajo a la salida de la caldera
La presión general de las calderas de baja presión es inferior a 1.275MPa (13kgf/cm2)
La general La presión general de las calderas de media presión es de 3,825 MPa (39 kgf/cm2)
La presión general de las calderas de alta presión es de 9,8 MPa (100 kgf/cm2)
La presión general de las calderas de ultra- las calderas de alta presión es de 1,3,73 MPa (140 kgf/cm2)
La presión general de las calderas de presión subcrítica es de 16,67 MPa (170 kgf/cm2)
La presión de las calderas de presión supercrítica es mayor superior a 22,13 MPa (225,65 kgf/cm2)
5. Clasificación por método de combustión
Calderas de combustión de lecho de fuego: se utilizan principalmente en calderas industriales, incluidos hornos de parrilla fija, hornos de parrilla invertida, hornos de parrilla vibratoria; hornos de parrilla de alimentación inferior y hornos de parrilla alternativos de alimentación por empuje, hornos, etc. El combustible se quema principalmente en la parrilla.
Caldera de combustión con cámara de fuego: Se utiliza principalmente en calderas de centrales eléctricas. Las calderas que queman combustible líquido, combustible gaseoso y carbón pulverizado son todas calderas de combustión con cámara de fuego. Durante la combustión en el fogón, el combustible se quema principalmente en suspensión en el espacio del horno.
Horno ciclónico (de ebullición): el caudal de aire enviado a la parrilla es alto, lo que hace que las partículas grandes de carbón giren y se quemen en el lecho de ebullición sobre la parrilla, mientras que las partículas pequeñas de carbón se elevan con el aire y se queman. . Se utiliza para quemar combustible inferior. La mayoría de ellas son calderas industriales y las grandes calderas de combustión con ebullición circulante se pueden utilizar como calderas de centrales eléctricas.
6. Clasificación según el combustible o energía utilizada
Las calderas de combustible sólido queman carbón y otros combustibles sólidos.
Las calderas de combustible líquido utilizan combustibles líquidos como el petróleo pesado.
Las calderas de combustible gaseoso utilizan combustibles gaseosos como el gas natural.
Las calderas de calor residual utilizan el calor residual de la industria metalúrgica, petroquímica y otras industrias como fuente de calor.
La caldera de energía atómica es un generador de vapor que utiliza la energía térmica liberada por los reactores nucleares como fuente de calor.
Las calderas de residuos son calderas que utilizan como materiales de desecho basura, cortezas, líquidos residuales, etc.
Otras calderas energéticas utilizan generadores de vapor o calentadores de agua procedentes de fuentes de energía geotérmica, solar y otras.
7. Clasificación por método de escoria
Caldera de escoria de estado sólido: Las cenizas y escorias generadas tras la combustión del combustible se descargan en estado sólido, que es el principal método de descarga de escoria. calderas de carbón.
Caldera de escoria líquida: las cenizas generadas después de la combustión del combustible salen del puerto de escoria en estado líquido, se rompen en pequeñas partículas en el agua de refrigeración de la caja de craqueo y luego se descargan en la zanja.
8. Clasificación por presión de los gases de combustión del horno
Las calderas de presión negativa mantienen la presión negativa en el horno y tienen sopladores y ventiladores de tiro inducido. Son el principal tipo de calderas de carbón.
La presión del horno de la caldera de presión micropositiva es de 2 a 5 kPa, no requiere un ventilador de tiro inducido y es adecuada para combustión con bajo contenido de oxígeno.
La presión del horno de la caldera sobrealimentada es superior a 0,3 MPa y se utiliza para el ciclo combinado vapor-gas.
9. Clasificación según disposición de los tambores
El número de tambores de la caldera es generalmente uno o dos, y los tambores se pueden colocar vertical u horizontalmente.
Las calderas modernas de tipo tambor para centrales eléctricas adoptan el tipo de tambor simple, mientras que las calderas industriales adoptan el tipo de tambor simple o doble.
10. Clasificación por tipo de horno
Existen muchos tipos de hornos de caldera, incluidos los de tipo U invertida, tipo torre, tipo caja, tipo T, tipo U, tipo N. , tipo L y tipo D, tipo A, etc., tipo D, tipo A se utilizan para calderas industriales, otros tipos de hornos se utilizan generalmente para calderas de centrales eléctricas
11. tipo fábrica
Las calderas se pueden utilizar para disposición al aire libre, semiabierta, interior, subterránea o cueva. Las calderas industriales generalmente adoptan un diseño interior, mientras que las calderas de las centrales eléctricas adoptan principalmente un diseño interior semiabierto o al aire libre.
12. Clasificación según el tipo de caldera de fábrica
Se puede dividir en calderas de instalación rápida, calderas ensambladas y calderas pequeñas que pueden adoptar el tipo de instalación rápida. y las calderas de las centrales eléctricas generalmente se ensamblan o empaquetan a granel.