1　存在的問題及原因

1.1　近年來，角管式管架熱水鍋爐在濟南市特種鍋爐廠一直作為主導產(chǎn)品， 產(chǎn)品大部分銷到我國西北地區(qū)。該型鍋爐原設(shè)計前拱較低、后拱較短較高，后拱內(nèi)敷設(shè)了兩 個規(guī)格的后拱管。后拱管內(nèi)水的冷卻作用使得后拱溫度較低，起不到應有的高溫輻射作用， 加上受高原氣候和煤質(zhì)差、揮發(fā)分較低等因素影響，導致爐膛溫度低，從而造成鍋爐的脫火 、著火困難、煤種適應性差、煤燃燒不完全等不良后果。

1.2　鏈條爐排的串風、漏風一直制約著該型鍋爐的燃燒狀況。原設(shè)計的鏈 條爐排是由4個以上的風室組成，為了達到密封和風壓一致，把所有風室用隔板分別由縱向 和橫向隔開，單側(cè)或雙側(cè)送風，每道隔板都采用了夾絲石棉板密封措施。由于長期處于高溫 環(huán)境，夾絲石棉板內(nèi)的鋼絲強度和剛性很快退化，使密封性變差，造成風室之間的串風、漏 風，降低了調(diào)風裝置的靈敏性。

1.3　燃燒室水冷壁爆管是困擾該型熱水鍋爐的一大難題，特別是一些地方 燃用的煤種揮發(fā)分相對較高，有的甚至燃用Ⅲ類煙煤。例如萊蕪鄂莊煤礦使用的濟南市特種 鍋爐廠生產(chǎn)的一臺QXL2.8-0.7/95/70-AⅡ型鍋爐，由于燃用的是本礦自采煤種(發(fā)熱值在2 5.08kJ以上)，結(jié)果在不到一個采暖期的時間里就出現(xiàn)了前墻水冷壁管和后拱管爆管事故 。經(jīng)分析，一是煤種不適應，二是存在熱偏差，鍋爐水分配不夠合理，水流速偏低，加上水 管外壁受爐膛高溫火焰輻射，致使水中雜質(zhì)在管壁上沉積結(jié)垢，水循環(huán)狀況差，最終發(fā)生超 溫爆管。

1.4　排污時污垢和雜質(zhì)不能有效排出。角管鍋爐下縱集箱一般都比較長， 最短的也在4m以上，原設(shè)計排污管座只有1個，因此，離排污管座較遠的污垢和雜質(zhì)根本無 法有效排出；同時，由于集箱設(shè)計為水平的，集箱直徑與排污管座直徑相差很大，即使快速 排污，帶走的也只是排污孔周圍少量的污垢，如排污時間太長，會造成熱量損失和補給水量 增加。

2　改進措施

　　針對該型鍋爐在運行當中反映出來的問題，濟南市特種鍋爐廠認真聽取用戶意見并進行了細 致分析，去粗取精，確定了“改善燃燒、提高效率、降低煙塵”、“改善循環(huán)、提高流速、 延長壽命”的改進設(shè)計思路。

2.1　在改善燃燒、提高效率和降低煙塵問題上重點對爐和拱進行了改進。
　　在爐拱的設(shè)計上采用了雙折線爐拱形式，前拱后沿高于后拱前沿，后拱前沿低于后拱中間， 造成整個爐膛火焰在鼓、引風機作用下，形成強湍流動的高溫煙氣渦旋，使得爐膛內(nèi)氣體混 合均勻強烈，停留時間加長，火焰溫度高，充滿度好，強化了爐膛空間碳粒、飛灰的燃燒， 有利于煤的著火及燃燼。
　　為了解決鏈條爐排的串風、漏風問題，該廠采用了W型風倉支架設(shè)計、全封閉式風倉、等壓 導流風室、微調(diào)進風門和交錯密封定向推拉落灰裝置。其運行操作原理是：單側(cè)送風，鼓風 通過微調(diào)進風門后進入全封閉風倉。為了達到寬度方向上的風壓一致和均衡燃燒，鼓風再進 入等壓配風口，通過導流板將風壓強度調(diào)節(jié)一致送給爐排，而由爐排縫隙落下的煤灰粉末暫 存于風室底部，通過交錯密封定向推拉落灰裝置定期排出，然后隨運行中的鏈條爐排帶入前 部落灰斗，基本上杜絕了串風漏風問題。

2.2　在改善循環(huán)、提高流速和延長壽命問題上重點對鍋爐本體進行了改進 。
　　在本體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，去掉了后拱管，減少了爐膛燃燼室一次上升管(Φ51×3mm)的根數(shù) ，增加了尾部蛇形管受熱面和循環(huán)回程。例如，QXL2.8-0.7/95/70型鍋爐的爐膛及燃燼室 一次上升管根數(shù)由原來的221根減少到83根，比原設(shè)計減少了62%，水流速明顯提高，由原設(shè)計的0.078m／s提高到0. 26m／s，保證了循環(huán)水對管壁的冷卻，有效地避免了爐膛高溫區(qū)上升管因熱流密度大而造 成爆管事故發(fā)生。尾部蛇形管受熱面增加，有利于飛灰塵粒的沉降，除塵效果好。
　　將左、右下縱集箱的排污管由1根增加為2根，前、后各1根。根據(jù)不同規(guī)格鍋爐，設(shè)計長度 不同的集垢裝置安裝在集箱內(nèi)底部，增大集箱底部(污垢積存處)的水流強度，充分利用快速 排污和強水流作用，定期將積存污垢隨強水流排出。必須保證該裝置與集箱內(nèi)壁的間隙，間 隙過大對形成強水流的效果不利，間隙過小又不利于污垢的沉積，因此，將間隙控制在5～6 mm為宜。
　　總之，針對角管鍋爐存在的問題所進行的改進設(shè)計是適當?shù)奶岣呓橘|(zhì)流速，新設(shè)計的“雙折 線拱、快速均勻排污裝置和等壓風室”使該鍋爐燃燒穩(wěn)定、運行平穩(wěn)、升溫快、節(jié)省煤、超 負荷能力強，停電自身保護效果好，運行安全。改進和優(yōu)化設(shè)計的鍋爐經(jīng)一個采暖期的試用 ，從未出現(xiàn)故障，用戶反映很好，1998年5月13日通過了山東省科學技術(shù)委員會組織的成果 鑒定。經(jīng)環(huán)保、熱工測試和現(xiàn)場考察認為：該鍋爐出力達到了設(shè)計要求，并有10%的超負荷 能力，熱效率比ZBJ98011-88《工業(yè)鍋爐通用技術(shù)條件》的規(guī)定標準高出2.6～3.95個百分 點(指該系列五個規(guī)格)，除塵效果較好。