由于小型的鍋殼式燃油鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、安裝方便，尤其是不污染環(huán)境，運(yùn)行簡單，方便管理等一些顯著的優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的各類小型工廠、三資企業(yè)、賓館、酒樓等單位的快速上馬和發(fā)展需要，早期除了國外和港臺(tái)地區(qū)入境一部分鍋爐外，國內(nèi)許多廠家也紛紛上馬生產(chǎn)這類鍋爐，本文就常見結(jié)構(gòu)及安全性問題進(jìn)行探討。
鍋殼式燃油鍋爐一般泛指蒸發(fā)量在6t/h以下的小型立式和臥式燃油鍋爐。這類鍋爐的基本結(jié)構(gòu)是外部是一個(gè)受內(nèi)壓的鍋殼，爐膽，煙管或水管在鍋殼的內(nèi)部，燃燒室又在爐膽的內(nèi)部。鍋殼與爐膽之間的夾層(或水管)為存水和汽的空間。所以這種鍋爐均為鍋殼式內(nèi)燃、室燃鍋爐。臥式型號(hào)為WNS，立式型號(hào)為LNS。臥式鍋殼油爐結(jié)構(gòu)型式較多，目前國內(nèi)按燃盡室的情況分為兩大類。一類為水背式，另一類為干背式。按照煙氣流程多為三回程。臥式油爐蒸發(fā)量一般為0.5-6t/h，干背式多為4t/h以下鍋爐，水背式為4-6t/h鍋爐。工作壓力為1.0-1.6Mpa。
小型鍋殼式燃油鍋爐的安全性問題
小型油爐由于開停爐頻繁，升溫降溫快，受熱受壓元件反復(fù)頻繁脹縮，應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜等，具有較特殊的安全性問題。
1、爐膽結(jié)構(gòu)問題
爐膽是鍋殼式鍋爐特有的受壓部件。爐膽內(nèi)部是燃燒室，外面是爐水，受外壓力。所以，它在鍋殼式鍋爐中是工作環(huán)境最惡劣的受壓部件，也是最容易損壞的元件之一。爐膽由于受高溫火焰的灼燒，其溫度高于鍋殼，它的熱膨脹問題特別突出。尤其是燃油鍋爐，因油燃燒溫度高，爐膛熱強(qiáng)度高，溫度變化劇烈，更要求爐膽要有良好的熱脹冷縮的性能。目前爐膽的型式有平直圓筒形，平直圓筒帶加強(qiáng)環(huán)形、波紋型、波型等多種。國外制造這類鍋爐的爐膽多采用平直圓筒形或?yàn)榱思訌?qiáng)剛度而采用平直圓筒型帶加強(qiáng)環(huán)型。只有在出力和壓力較大時(shí)，才采用波紋型和波型，從受力和脹縮等安全性方面考慮應(yīng)采用強(qiáng)度高、彈性好的波紋型和波型爐型。筆者在某制衣廠檢驗(yàn)一臺(tái)國內(nèi)某廠仿制WNS0.1-0.7YS型小型臥式油爐、爐膽為平直圓筒，平管板封頭采用角焊縫型式，平管板封頭角焊縫容易產(chǎn)生裂紋缺陷，屬不合理結(jié)構(gòu)。
2、角焊縫問題
鍋殼式火管鍋爐的管板常用沖壓式帶板邊的平板封頭，但許多鍋爐采用的是不扳邊的平管板封頭，爐膽與管板、爐膽與燃盡室(回?zé)熓?的焊接又采用角焊縫。這種結(jié)構(gòu)型式缺點(diǎn)較多。平管板實(shí)際上就是一塊平板，在它與鍋殼或爐膽連接的地方，是形狀突變的地方，應(yīng)力集中，如又采用角焊縫，容易出問題。鍋檢所對(duì)此類鍋爐角焊縫的檢驗(yàn)，憑肉眼已可看出裂紋，進(jìn)一步對(duì)角焊縫表面無損檢測(cè)，檢出了不少大長度，深度的裂紋缺陷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了隱患并進(jìn)行了處理。所以，鍋殼式鍋爐的管板應(yīng)采用沖壓式帶扳邊的平封頭，它與鍋殼及爐膽應(yīng)采用對(duì)接焊連接形式，而不能用角焊縫。平管板封頭應(yīng)定期進(jìn)行角焊縫表面無損檢測(cè)。
3、最低安全水位問題
每臺(tái)蒸汽鍋爐均必須規(guī)定一個(gè)最低水位。根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，鍋殼式鍋爐的最低安全水位，應(yīng)高于火界100mm。對(duì)于直徑小于或等于1500mm的臥式鍋殼式鍋爐，其最低安全水位應(yīng)高于火界75mm。除此之外，在規(guī)定的最低水位的同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)必須使降水時(shí)間不少于7分鐘，即水位從最低水位下降到火界所需時(shí)間不少于7分鐘。這點(diǎn)對(duì)于配置國外燃燒器的國內(nèi)臥式燃油鍋爐尤為重要。如果降水時(shí)間少于7分鐘，當(dāng)大火燃燒時(shí)，水位波動(dòng)嚴(yán)重，無法滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)水位處于低水位，給水泵又剛好向鍋爐給水時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)極限水位報(bào)警和聯(lián)鎖。在設(shè)計(jì)或改進(jìn)時(shí)，為了達(dá)到或略超過7分鐘的降水時(shí)間，在不改變直徑和火界幾何尺寸的前提下，可用增加鍋筒長度的辦法來解決。上述某制衣廠小型臥式油爐明顯不符合規(guī)定。
4、干背式鍋爐燃盡室安全性問題
臥式干背式鍋爐的燃盡室以及立式水管或火管鍋爐的回?zé)熓?，是置于鍋?鍋殼)的外面，它一邊是后管板，另一邊是煙箱絕墊層，四周無水冷卻，所以，干背式燃盡室的溫度比水背式的溫度要高。故對(duì)干背式鍋爐要求后煙箱絕熱層應(yīng)具有良好的絕熱性能以適應(yīng)溫度的急劇變化，否則后煙箱絕熱層容易出現(xiàn)裂紋或脫落而使后煙箱燒紅、變形。另外，后煙箱煙氣溫度高，高溫?zé)煔膺M(jìn)入第一管束煙管時(shí)，管口容易燒壞，特別是在有水垢的情況下。當(dāng)鍋爐容量在2t/h以上時(shí)，應(yīng)采用水背式燃盡室。
5、加裝消聲器引起爐膛爆炸問題考試大二級(jí)建造師
前面已經(jīng)述及，小型油爐因占地面積小，無廢水、廢氣廢渣污染而被廣泛地用于賓館業(yè)。但這些賓館一般在市中心或人口密居的地方，噪聲使居民非常反感，反映到環(huán)保部門要求改造。所以，不少單位在煙囪出口處加裝消聲裝量。然而，在加裝消聲裝置后又有多起爐膛爆炸事例報(bào)導(dǎo)，這是因?yàn)橄曆b量大大減少了原來煙囪出口的流通載面積。又因燃油鍋爐(包括燃?xì)忮仩t)在前一次停爐有多余的油霧未燃燒干凈，形成可燃?xì)怏w積存爐膛中，當(dāng)重新點(diǎn)火時(shí)，因煙氣流通截面積減少，按原吹掃空氣時(shí)間不夠，爐膛中還有未吹掃干凈的余氣，這些可燃?xì)庠谂c吹掃空氣混合時(shí)達(dá)到爆炸極限，又遇點(diǎn)火源而發(fā)生爆炸。對(duì)這類問題，一是在設(shè)計(jì)安裝消聲器時(shí)，不宜減少煙氣的流通截面，二是在已經(jīng)安裝消聲器且已經(jīng)縮小了煙氣流通截面積的情況下，應(yīng)規(guī)定延長每次新開爐點(diǎn)火前的吹掃時(shí)間，使可燃?xì)馔耆祾吒蓛簦?yīng)讓所有的司爐工懂得和重視這個(gè)問題。三要在鍋爐爐膛和煙道安裝防爆門，在鍋爐煙道等處設(shè)置防爆門時(shí)，當(dāng)防爆門位置在離鍋爐操作人員作業(yè)2米時(shí)，應(yīng)安裝能使爆炸氣體安全分散的裝置。
鍋殼式燃油鍋爐一般泛指蒸發(fā)量在6t/h以下的小型立式和臥式燃油鍋爐。這類鍋爐的基本結(jié)構(gòu)是外部是一個(gè)受內(nèi)壓的鍋殼，爐膽，煙管或水管在鍋殼的內(nèi)部，燃燒室又在爐膽的內(nèi)部。鍋殼與爐膽之間的夾層(或水管)為存水和汽的空間。所以這種鍋爐均為鍋殼式內(nèi)燃、室燃鍋爐。臥式型號(hào)為WNS，立式型號(hào)為LNS。臥式鍋殼油爐結(jié)構(gòu)型式較多，目前國內(nèi)按燃盡室的情況分為兩大類。一類為水背式，另一類為干背式。按照煙氣流程多為三回程。臥式油爐蒸發(fā)量一般為0.5-6t/h，干背式多為4t/h以下鍋爐，水背式為4-6t/h鍋爐。工作壓力為1.0-1.6Mpa。
小型鍋殼式燃油鍋爐的安全性問題
小型油爐由于開停爐頻繁，升溫降溫快，受熱受壓元件反復(fù)頻繁脹縮，應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜等，具有較特殊的安全性問題。
1、爐膽結(jié)構(gòu)問題
爐膽是鍋殼式鍋爐特有的受壓部件。爐膽內(nèi)部是燃燒室，外面是爐水，受外壓力。所以，它在鍋殼式鍋爐中是工作環(huán)境最惡劣的受壓部件，也是最容易損壞的元件之一。爐膽由于受高溫火焰的灼燒，其溫度高于鍋殼，它的熱膨脹問題特別突出。尤其是燃油鍋爐，因油燃燒溫度高，爐膛熱強(qiáng)度高，溫度變化劇烈，更要求爐膽要有良好的熱脹冷縮的性能。目前爐膽的型式有平直圓筒形，平直圓筒帶加強(qiáng)環(huán)形、波紋型、波型等多種。國外制造這類鍋爐的爐膽多采用平直圓筒形或?yàn)榱思訌?qiáng)剛度而采用平直圓筒型帶加強(qiáng)環(huán)型。只有在出力和壓力較大時(shí)，才采用波紋型和波型，從受力和脹縮等安全性方面考慮應(yīng)采用強(qiáng)度高、彈性好的波紋型和波型爐型。筆者在某制衣廠檢驗(yàn)一臺(tái)國內(nèi)某廠仿制WNS0.1-0.7YS型小型臥式油爐、爐膽為平直圓筒，平管板封頭采用角焊縫型式，平管板封頭角焊縫容易產(chǎn)生裂紋缺陷，屬不合理結(jié)構(gòu)。
2、角焊縫問題
鍋殼式火管鍋爐的管板常用沖壓式帶板邊的平板封頭，但許多鍋爐采用的是不扳邊的平管板封頭，爐膽與管板、爐膽與燃盡室(回?zé)熓?的焊接又采用角焊縫。這種結(jié)構(gòu)型式缺點(diǎn)較多。平管板實(shí)際上就是一塊平板，在它與鍋殼或爐膽連接的地方，是形狀突變的地方，應(yīng)力集中，如又采用角焊縫，容易出問題。鍋檢所對(duì)此類鍋爐角焊縫的檢驗(yàn)，憑肉眼已可看出裂紋，進(jìn)一步對(duì)角焊縫表面無損檢測(cè)，檢出了不少大長度，深度的裂紋缺陷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了隱患并進(jìn)行了處理。所以，鍋殼式鍋爐的管板應(yīng)采用沖壓式帶扳邊的平封頭，它與鍋殼及爐膽應(yīng)采用對(duì)接焊連接形式，而不能用角焊縫。平管板封頭應(yīng)定期進(jìn)行角焊縫表面無損檢測(cè)。
3、最低安全水位問題
每臺(tái)蒸汽鍋爐均必須規(guī)定一個(gè)最低水位。根據(jù)《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，鍋殼式鍋爐的最低安全水位，應(yīng)高于火界100mm。對(duì)于直徑小于或等于1500mm的臥式鍋殼式鍋爐，其最低安全水位應(yīng)高于火界75mm。除此之外，在規(guī)定的最低水位的同時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)必須使降水時(shí)間不少于7分鐘，即水位從最低水位下降到火界所需時(shí)間不少于7分鐘。這點(diǎn)對(duì)于配置國外燃燒器的國內(nèi)臥式燃油鍋爐尤為重要。如果降水時(shí)間少于7分鐘，當(dāng)大火燃燒時(shí)，水位波動(dòng)嚴(yán)重，無法滿負(fù)荷運(yùn)行。當(dāng)水位處于低水位，給水泵又剛好向鍋爐給水時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)極限水位報(bào)警和聯(lián)鎖。在設(shè)計(jì)或改進(jìn)時(shí)，為了達(dá)到或略超過7分鐘的降水時(shí)間，在不改變直徑和火界幾何尺寸的前提下，可用增加鍋筒長度的辦法來解決。上述某制衣廠小型臥式油爐明顯不符合規(guī)定。
4、干背式鍋爐燃盡室安全性問題
臥式干背式鍋爐的燃盡室以及立式水管或火管鍋爐的回?zé)熓?，是置于鍋?鍋殼)的外面，它一邊是后管板，另一邊是煙箱絕墊層，四周無水冷卻，所以，干背式燃盡室的溫度比水背式的溫度要高。故對(duì)干背式鍋爐要求后煙箱絕熱層應(yīng)具有良好的絕熱性能以適應(yīng)溫度的急劇變化，否則后煙箱絕熱層容易出現(xiàn)裂紋或脫落而使后煙箱燒紅、變形。另外，后煙箱煙氣溫度高，高溫?zé)煔膺M(jìn)入第一管束煙管時(shí)，管口容易燒壞，特別是在有水垢的情況下。當(dāng)鍋爐容量在2t/h以上時(shí)，應(yīng)采用水背式燃盡室。
5、加裝消聲器引起爐膛爆炸問題考試大二級(jí)建造師
前面已經(jīng)述及，小型油爐因占地面積小，無廢水、廢氣廢渣污染而被廣泛地用于賓館業(yè)。但這些賓館一般在市中心或人口密居的地方，噪聲使居民非常反感，反映到環(huán)保部門要求改造。所以，不少單位在煙囪出口處加裝消聲裝量。然而，在加裝消聲裝置后又有多起爐膛爆炸事例報(bào)導(dǎo)，這是因?yàn)橄曆b量大大減少了原來煙囪出口的流通載面積。又因燃油鍋爐(包括燃?xì)忮仩t)在前一次停爐有多余的油霧未燃燒干凈，形成可燃?xì)怏w積存爐膛中，當(dāng)重新點(diǎn)火時(shí)，因煙氣流通截面積減少，按原吹掃空氣時(shí)間不夠，爐膛中還有未吹掃干凈的余氣，這些可燃?xì)庠谂c吹掃空氣混合時(shí)達(dá)到爆炸極限，又遇點(diǎn)火源而發(fā)生爆炸。對(duì)這類問題，一是在設(shè)計(jì)安裝消聲器時(shí)，不宜減少煙氣的流通截面，二是在已經(jīng)安裝消聲器且已經(jīng)縮小了煙氣流通截面積的情況下，應(yīng)規(guī)定延長每次新開爐點(diǎn)火前的吹掃時(shí)間，使可燃?xì)馔耆祾吒蓛簦?yīng)讓所有的司爐工懂得和重視這個(gè)問題。三要在鍋爐爐膛和煙道安裝防爆門，在鍋爐煙道等處設(shè)置防爆門時(shí)，當(dāng)防爆門位置在離鍋爐操作人員作業(yè)2米時(shí)，應(yīng)安裝能使爆炸氣體安全分散的裝置。