二. 為中國用戶量身設計
絕大部分的鍋爐公司(包括一些世界上的鍋爐公司)都忽視了這一原則。事實上,由于地緣文化的不同,中國有自己區別于其他國家及地區的特點,比如語言不同、管理方法不同、工業化標準不同、水資源不同等等。而FBC型鍋爐不同于其他品牌的鍋爐,它是以美國富爾頓公司多年來在燃油、燃氣鍋爐方面的技術和豐富的經驗為基礎,結合中國國情和中國用戶的實際需要設計和制造的,設計時充分考慮中國用戶的管理及操作需要。突出有以下兩個特點:a)同時執行了ASME標準及中國國家標準;b)專門定制符合中國顯示習慣的溫度、壓力儀表,專門定制具有簡體中文顯示的電腦控制器。
三、 三回程或四回程本體設計,遵循安全、可靠原則
a). FBC鍋爐本體除了經典的三回程濕背式設計,還引進具有更高熱效率的四回程濕背式設計,增加了受熱面積,提高了煙氣流速,在相同工況下,與三回程相比,有效提高鍋爐熱效率0.5%-1%,節約了用戶的燃料使用費用。

四回程前管板圖
b). FBC基本爐型采用三回程全濕背設計,燃燒器噴出的火焰和高溫氣從爐膽前部流向后部,形成回程;高溫煙氣通過層煙管從回燃室流向前煙箱形成第二回程;最后通過第二層煙管,煙氣從前煙箱流向后部鍋爐煙氣出口形成第三回程;而FBC四回程爐型的第三層煙管布置在管板上方,煙氣從后煙箱向前部煙氣出口形成第四個回程。

三回程前管板圖
c). FBC 型鍋爐采用波紋爐膽,有效增加換熱面積,增加紊流傳熱;波紋爐膽不僅增加了爐膽的整體強度,同時緩解熱脹冷縮產生的伸縮應力,避免管板因熱應力變化而引起焊縫開裂等缺陷,有效增加設備的使用壽命。

波紋爐膽內視圖
d). FBC型鍋爐受熱面布置如下:燃燒室安置在本體中間的下部,第二回程煙管安置在對稱的左右兩方,第三、四程煙管位置在對稱的第二回程煙管的上方。這種受熱面的布置方式優點有:
1)形成了中間向上兩邊向下的兩個對稱水循環圈,保證鍋爐的受熱均勻。底部則形成一個相對“穩定”的沉降區,方便日常排污,易于鍋爐的運行管理。
2)燃燒室采用低位布置,正對水冷中心,降低了缺水(包括假水位)燃燒的危險性。
3)煙管對稱布置,鍋爐所受的熱應力左右均衡。FBC型鍋爐前后煙箱采用鉸鏈連接,只要一個操作工人就可以輕松打開煙箱,方便用戶清掃煙管及維修。
4)第三、回程的布置增加了煙氣滯留時間,使煙氣充分換熱,增加了負荷調節范圍,降低了運行費用。略傾的煙管設置又避免了露點腐蝕,延長了使用壽命。
2、 燃燒器要求高效、環保
富爾頓FBC型鍋爐燃燒器與鍋爐本體一體化設計。燃燒器與本體一體化設計是富爾頓集團公司的特點與優勢。富爾頓集團公司(THE FULTON COMPANIES)與FBC型鍋爐燃燒器的生產商IC (INDUSTIAL COMBUSTION)共同試驗、設計、生產燃燒器,從而改變一般鍋爐制造商僅僅在市場上采購燃燒器的做法。富爾頓FBC型鍋爐的燃燒器有以下一些特點:
a) 采用空氣霧化燃燒器,這種結構的燃燒器是目前世界上的工業鍋爐燃燒器之一,有著比傳統的機械壓力霧化及轉杯式霧化燃燒器更為的燃料霧化效果。對于重油系統,這種優勢就更為明顯,它能較為充分的將燃料油分解為微小的油粒(油粒直徑為機械壓力霧化時的1/4-1/3),并且由于采用空氣霧化方式,油粒外包裹著一層薄薄的助燃空氣,這就使得燃料能在爐膛內能夠充分的進行燃燒。一般情況下,機械壓力霧化燃燒器設計使用#60以下的燃料油,而空氣霧化燃燒器設計使用#350以下的燃料油,提供了更寬泛的燃料選擇空間,并能在使用高粘度重油時穩定工作。
b) 強力吹風燃燒系統,空氣經過風機葉輪后在預燃室取得均勻壓力,然后通過擴散器進入爐膛。這種結構有利于空氣與燃料充分混合(使得過量空氣的量可以降到,降低了排放煙氣所帶走的熱量損失);而且燃燒更加,降低了不燃燒熱損失,排放的有害氣體(Nox氮氧化合物、Sox硫氧化合物)符合北美及歐洲嚴苛的環保要求。

IC燃燒器內部
c) 燃燒器進空氣控制閥門和燃料閥門用凸輪機構和連桿機構連鎖調節,確保工廠調試工程師設定的合理的空氣過量系數,并保證在整個燃燒過程中不被改動。
d) 傳統機械壓力霧化燃燒器及轉杯式霧化燃燒器一般都采用兩段火或三段火的形式,而空氣霧化燃燒器的采用全程可調的形式(在輸出功率及輸出功率之間可以任意調節,這樣用戶就可以根據具體的使用情況,找到較佳的設定點及工作方案,使鍋爐能一直提供穩定壓力的蒸汽,這一點在許多生產工業要求較為嚴格的應用中尤為重要。

計量油泵及燃油噴嘴
e) 與傳統燃燒器用電磁閥及針閥來控制燃油供給實現比例調節不同,IC燃燒器采用計量油泵來控制燃料油的供給,調節更加精確,燃油時調節比可以達到8:1
f) 燃氣閥組采用德國西門子產的液壓驅動閥,該驅動閥與電磁閥相比,有以下功能:
1、慢開快閉。燃氣在點燃后火焰負荷有一個逐漸放大的過程,而緊急時可以瞬間自動關閉;(電磁閥只能快開快閉)
2、 自動調節閥門開度,確保下游壓力穩定。閥組在出口端有一個燃氣壓力的反饋信號,當外管網燃氣壓力升高時會自動關小閥門,外管網壓力降低時會自動開大閥門,確保出口壓力穩定。
3、 空燃比鎖定。

西門子液壓控制閥
g) 較高的調節比(燃氣10:1,燃輕油8:1),保證了用戶在鍋爐負荷較低的情況下減少鍋爐的啟停次數,大大降低了鍋爐吹掃過程中的煙氣熱損失,并保證提供一個穩定的蒸汽壓力。此外,根據監測鍋爐蒸汽壓力的變化(負荷的變化),無級調節燃料供應,從而使鍋爐的燃燒火焰真正實現平滑變化。
h) 在熱態調試時(包括工廠熱態調試及現場熱態調試)富爾頓調試工程師能夠根據燃燒煙氣的情況調節凸輪機構,精確確定全過程的燃料消耗與空氣比例達到狀態。即無論用戶所在地區的海拔高度為多少,富爾頓FBC鍋爐都可以調節到的燃料、空氣比例。
i) 富爾頓FBC型鍋爐在停爐及等待狀態下自動關閉風機閥門,限度減少過量通風熱損失。
j) 預留了燃氣接入口,無須更換燃燒機即可成為輕油、重油、液化氣三用鍋爐,實現多種燃料供應,增強系統的應變能力。
3、 控制系統追求安全、穩定、實用
富爾頓FBC型鍋爐的控制系統繼承了富爾頓集團對鍋爐控制器穩定、實用的要求。啟動操作只需按動一個按鈕,系統便全自動運行。同時,富爾頓的設計理念認為,鍋爐作為工業產品不同與個人用品,電腦控制程序設計時剔除任何多余功能,真正做到實用。
富爾頓FBC型鍋爐控制柜的所有接線符合NEC標準,并通過U.L.認證。其特點如下:

Honeywell程序控制器
a) 電腦控制器由世界的自控設備生產商美國HONEYWELL公司提供。此程序控制器不僅提供鍋爐程序燃燒控制,壓力控制信號、水位控制信號、火焰控制信號的收集、判斷并命令燃燒器動作的功能。同時能夠判斷包括電源故障、燃料系統故障、壓力系統故障、水位系統故障、火焰故障、點火故障、電機故障等100多個故障。同時具有可記錄歷史運行時間,歷史故障及次數等黑匣子功能。
b) 壓力控制系統采用丹麥DANFOSS壓力控制器。它具有較高的控制精度,為鍋爐廠商的配置,工作壓力下無級自動調節燃燒器,達到設定壓力時自動停止燃燒,自動啟動燃燒的功能。同時有一個額外超高壓力保護,在使得即使在工作壓力控制器失靈的情況下,超高壓力第二道防線將發生作用并報警,保證鍋爐及下端用氣設備的安全

c) FBC型蒸汽鍋爐的水位控制系統采用富爾頓公司的電極式水位控制器。該控制器具有感應低水位、高水位、超低水位等水位,并傳遞信息給電腦控制器。進而控制水泵自動給水、自動停機,控制燃燒器缺水停爐保護并報警的功能。
d) HONEYWELL控制器,可根據用戶需求預留BA接口,可以方便的與樓宇自控系統或設備監控系統聯接,實現遠程監控和管理。
4、細節設計符合中國國情
富爾頓FBC型鍋爐的進水管帶有隔熱套管,超ASME標準設計,有效防止進水管周邊的受壓鋼板熱疲勞損壞。
富爾頓FBC型鍋爐的主蒸汽閥、排污閥、安全閥、進水管等采用法蘭連接,并提供配套法蘭盤,避免由于螺紋美制與公制不一致引起的兼容性問題。
富爾頓FBC型鍋爐使用簡體中文作為電腦顯示語言,方便用戶操作。
富爾頓FBC型鍋爐使用符合中國習慣的溫度、壓力顯示單位。
5、 多樣化的可選配置
a) 排煙溫度控制器。在排煙溫度超過設定值時發出報警,提醒客戶鍋爐需要檢修維護,幫助客戶控制鍋爐在高效情況下運行。
b) 連續給水。保持鍋爐水位平穩,減少汽水共騰機會,提高蒸汽品質。
c) 連續排污。有效控制鍋水TDS值的情況下,減少排污量,從而減少排污熱損失,提高熱效率。
智能化觸摸屏(即PLC)人機界面
富爾頓的PLC系統配有多級全中文菜單,并具有鍋爐運行狀態模擬圖形顯示功能及漢字數字顯示功能,能實時顯示鍋爐的各種工作參數和運行狀態:根據客戶的要求,具備前(后)吹掃過程實時模擬顯示,高壓點火方式狀態顯示,各運轉設備(給水泵、風機)的運行狀態顯示;多級彈出式全中文菜單含有以下子目錄菜單:運行狀態系統圖、故障原因分析表、維修指南、操作說明書、歷史故障及故障原因記錄(黑匣子)、系統設置和電器測試等,操作非常簡單,使用戶能很快了解掌握。
觸摸屏還具有強大的系統升級擴展能力和充足的系統通訊接口,可連接打印機及通過計算機連接實現遠程管理或監控。

PLC界面示意圖
鍋爐聯控
鍋爐聯機控制技術特別適用于多臺鍋爐的用戶,通過PLC實現鍋爐聯控,整個控制全部由系統自動完成,不需人工干預。同時,富爾頓鍋爐每臺都有一整套獨立的控制系統,可單獨操作每臺鍋爐,與整套PLC聯控相獨立。鍋爐聯控的優勢:
A、電腦記錄每臺鍋爐的運行時間;
B、鍋爐啟動時,自動啟動運行時間最短的那臺,依此類推;
C、當鍋爐運行一段時間后,達不到用戶設定的蒸汽壓力時,第二臺鍋爐自動啟動運行;
D、當用氣負荷較少,則自動退出運行時間較多的那臺鍋爐,依此類推;
E、同時PLC液晶彩屏上可及時顯示鍋爐燃燒時的各種參數,并可帶有2個USB接口,1個網口,以供用戶選用。
鍋爐聯機控制既能合理調節鍋爐臺數,提高鍋爐利用率,又能降低能耗,提高鍋爐整體使用壽命,是現代多臺鍋爐控制發展的趨勢。