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 WNS型系列锅炉结构简介与性能优点

W N S型全自动燃油、燃气蒸汽锅炉，这一系列锅炉采用先进全湿背式、烟气三回程卧式火管结构。燃料在炉胆内微正压燃烧，高温烟气沿炉胆向后经回燃室进入烟道管束，经压迫式前烟箱转折180°进入第二管束，经过对流换热后排入大气，具有很高的热效率（大于85%）。采用高热阻纤维封闭式金属外罩壳作为绝热层，保温性能好，因设有整体钢结构底座，故安装就位十分方便。

1、锅炉结构特点

（1） 三回程全湿背设计：燃料由燃烧器喷入100%水包火的炉膛内燃烧，炉膛周围被水包围，火焰和高温烟气从炉胆前部流向后部，形成回程；高温烟气经回燃室流向前部，通过第二回程烟管至前烟箱形成第二回程；最后通过第三回程烟管流向后部锅炉烟气出口形成第三回程；

   （2）具有良好热伸缩性的波形炉胆：该炉胆处于炉水最下方，炉膛容积大、辐射受热面多，火焰在其间充满度高，烟气流动自然畅通，燃烧效率可达99.5%以上，因而有害成分产生量少，结构较为合理，使用寿命长。
   （3）多单元多回程管程设计：该设计使烟气流动实现了高速紊流，杜绝管程堵塞现象的发生，并强化传热、降低背压、提高换热效率。
   （4）大容量蒸汽储藏间：该储藏间能及时处理负荷波动、压力不稳及峰值变化，并提供高品质的干燥蒸汽，消除额外冷凝水的产生，防止锅炉内部结垢。
   （5）迷宫式双密封烟箱：该设计杜绝烟气外漏和烟箱局部温度过高，限度的降低锅炉散热损失，密闭性。

2、制造工艺、检测检验手段先进，质量可靠

（1）锅炉烟管与管板的焊接工艺：锅炉烟管采用先预胀再全焊的先进工艺，既防止了管间隙腐蚀，又增强了焊接强度。多重安全保护设计，保证锅炉在温度、压力变化下，本体能自由伸缩，热应力极低。

（2）检修、检查、维护方便：锅炉顶部有人孔一只，可进入锅内进行检验、检修、保养。锅炉底部有对称分布的两只手孔，便于检查清理锅壳底部。锅炉烟箱装有对称活动铰接前、后烟箱门，开启检查清灰方便

 

（3）制造水平、检测手段先进，按照国家标准和行业标准和本企业的质量保证体系要求，采用自动焊接，射线、超声检测。出厂前做水压试验等各种生产、检测手段；并由国家特种设备安全监察、监督部门对制造全过程监督检验，保证产品的质量优良。

 

3、锅炉烟气排放低于国家规定的排放标准

锅炉产生的排烟尾气，高标准完全满足的国家标准GB13271《锅炉大气污染物排放标准》规定要求，锅炉适应在环保要求最严格的区域使用。

 

4、高品质的配套附件选配，数字型智能化控制系统

（1）自动燃烧调节及熄火保护：本锅炉采用全自动燃烧器，锅炉负荷由压力控制器控制大小火或以比例方式调节喷油量，以满足负荷需要，并有超压自动停炉保护功能。

（2）给水自动调节系统具有自动控制水位，高低水位报警及低水位停炉联锁保护功能。

（3）锅炉运行采取数字型智能化控制系统采用全自动控制系统，使用只需简单操作，锅炉就自动完成预吹扫、检测水位、压力、温度、燃料气体是否泄漏等各种信号，自动点火，调节负荷大小，全自动运行。确保锅炉的安全运行始终处于受控状态。

（4）备有世界各类燃烧器，进口压力传感器等和优质的泵、阀、水位控制器等品牌配套件，可供客户自由选择。

 

5、锅炉出厂、移动、安装方便，基建投资省

锅炉结构紧凑、造型美观，色泽明快。外观设计采用美学原理和现代化的计算机辅助设计（CAD），使锅炉长度、高度、底座形式、烟箱结构，各种管座等布置合理美观。整装出厂主要部件、辅机等厂内预装，极大地减小了安装现场的很多麻烦，安装周期短。

 

6、锅炉热效率高

锅炉热损失主要由排烟损失（q2），散热损失（q5），化学不完全燃

烧损失（q3）组成。由于保温层采用优质硅酸铝保温材料，厚达70~100mm，使q5很低，选用品牌燃烧器，使q3极低。保证了锅炉极高效率。

7、锅炉燃烧适应性强，选择范围大

每种规格的锅炉都可选配与重油、轻油、燃气或油气两用燃烧器，燃烧适应性强，选择范围大。

二、WNS型系列锅炉出厂简况

WNS型系列锅炉出厂时分硬、软件两类：

1、硬件：锅炉整体包装件，由锅炉本体（经保温包装）、燃烧器、电器控制箱、各类管道、仪表和附件阀门等组成（详见合同及装箱单）。

2、软件：由锅炉安装使用说明书、受压元件强度计算书、产品质量证明书、锅炉本体总图和电器原理图等技术文件组成。

 

三、WNS型系列锅炉系统示意图

 

 

四、WNS型系列锅炉的自动控制

（一）给水自动控制

（1）锅炉在运行中，应尽量做到均匀给水保持水位在正常水位线上下（一般在中水位线±30mm范围）波动。

（2）给水自动控制：锅炉采用电极式给水自控装置，把锅筒水位信号转化为电信号，带动电磁接触器启停水泵。调试人员确定水位上限值和下限值。反复调节，直至：当水位波动到给定的下限，开关接通，水泵运转给水，反之水位到达上限，停止给水，如此循环，完成给水控制。

其框图原理及特性曲线如下：

 

 

（二）燃烧比例调节或大小火调节

（1）燃烧比例调节：是锅炉全自控系统的主要部分。该比例调节是单冲量调节，取锅筒蒸汽压力（热水温度）作冲量，由压力比例调节器将压力冲

量变为电阻信号，通过电动操作单元变为转角输出，带动执行机构，改变进油（气）调节阀和风门档板开度，从而改变燃烧器的运行状态，以达到风油（气）比例配合效果。适应负荷变化，在风油（气）开度改变的同时都有反馈信号。回到调节器以达到调节系统重新处于平衡。当锅炉在低于30%负荷区域内，系统不能进行自动调节，只能实现开停控制，燃烧控制与调节的特性如下图：

当锅炉尚未投入运行时，锅筒中还没有?羝沽Γ碢=0，蒸发量D=0。锅炉启动后，初始时风油（气）在低燃烧位置（B=30%），A点称为着火点，着火后经过一个程序周期（约70秒），然后逐渐把风门和油（气）阀开至位置，称高燃烧位置（B=100%）。调节特性按负荷的需要使蒸汽压力在BC线上增减，当蒸汽压力不断上升到P1时，即进入比例调节带，燃烧完全根据蒸汽压力这个冲量的大小，对油（气）量和进风量作比例调节，使燃烧特性与负荷变化成比例。这时蒸汽压力自动平衡在P1-P3之间的某一点上。如蒸发量大于用汽量，压力上升至P3点时，风油（气）比回到燃烧值位置D。当压力继续升高，达到E点，就自动停止燃烧。E点的蒸汽压力在锅炉的额定工作压力上。停炉后，压力逐渐下降，在降至P3。即D点时，锅炉再次启动着火点在H，经过一个程序周期后（时间约70秒）立即回到'I'点，并按压力大小使燃烧装置又在'C-D'线作比例调节。

为了分清'A'点和'H'点的作用，把'A'点称为冷炉着火点，'H'称为自动启动着火点。

节系统原理图

（2）燃烧大小火调节：把转换开关调到自动上，根据设定的（或需要的）压力大小可自动在一段、二段或三段火（即大小火）之间自动调节。

 

 

 

（三）程序控制系统

锅炉的启动、停炉和各辅机投入运转及联锁保护等均以程序控制系统为核心，程序控制步骤有炉膛自动吹扫程序、自动点火程序、熄火保护程序、安全联锁保护程序、燃烧负荷调节程序，燃气锅炉还有检漏控制程序。

锅炉自动程序动作时间分配

五、WNS型系列锅炉的故障保护特点

（1）极限高低水位报警

《锅炉安全技术监察规程》规定：低水位联锁保护装置最迟在安全水位时动作。

极限低水位采用电接点式水位计和电极式控制器加以保护，当锅炉水位降至安全水位时，发出声光报警、切断燃烧。

当水位升至高极限水位时，高极限水位保护发出声光报警，切断水泵控制回路，当水位恢复正常时，锅炉可自动恢复运行，进入程序启动。

（2）蒸汽超压保护

《锅炉安全技术监察规程》规定：超压联锁保护装置动作整定值应低于安全阀较低整定压力值。

采用电接点压力表作为超压保护装置，当压力升至极限压力（可选择锅炉额定压力）时，电接点压力表输出信号，进入停炉状态，当锅筒压力降至启动值下限时，电接点压力表输出电信号，锅炉自动启动，不需再按启动按钮。

（3）熄火保护

采用脉动式火焰监测装置，利用燃烧时火焰脉动原理，以光敏管作为感受元件，把光敏管二端的交变电压信号经放大，整流推动灵敏继电器。炉膛熄火时，火焰脉动消失，继电器运行指示灯指示熄灭，同时切断燃料，并进行停止运行的程序。

本装置在程序启动过程中，证实点火火焰是否正常，把讯号送入程序控制器，以决定程序指令的执行，正常运行时，遇熄火切换进入停炉程序，燃烧器停止运行后，锅炉均不能自行启动，需再次按启动按钮。

（4）低负荷联锁

低负荷联锁确保锅炉在低负荷下启动，以避免点火失败炉膛进油过多造成冷爆，以及由于冷炉启动炉膛温度差别过大而损坏锅炉本体等低负荷联锁利用电动执行器的低负荷限位开关保证，将其常开触点串入程控继电器的控制回路中来实现。当锅炉事故或人为的停止燃烧器运行时，由联锁装置使电动执行器将进油阀和送风挡板自动回复到低负荷位置。此时电动执行器的低负荷开关触点被按下其常开触点闭合，接通起动回路，以备锅炉投入下一次启动。为了解保证开炉时不让燃烧调节器过早投入，由程序控制器所规定的时间控制。