鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義1

1、鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義1第一章鍋爐基本知識(shí)第一節(jié)概論一、鍋爐定義組成和分類鍋爐是將燃料內(nèi)蘊(yùn)藏的能量，經(jīng)過燃燒釋放，把工質(zhì)加熱到規(guī)定溫度 和壓力供生產(chǎn)和生活使用的一種熱能設(shè)備。鍋爐是由 鍋”和爐”以及為保證 鍋”和爐”安全運(yùn)行所必需的附件、控 制儀表、附屬設(shè)備三大部分組成。鍋一指鍋爐中盛水和蒸汽的密封受壓部分，其作用是工質(zhì)吸收 爐” 釋放出的熱量，從而使工質(zhì)達(dá)到一定參數(shù)。主要包括：汽包、水冷壁、 對(duì)流管、集箱（聯(lián)箱）、過熱器和省煤器等。爐一指鍋爐中將燃料進(jìn)行燃燒產(chǎn)生熱源的部分，其作用是將燃料燃 燒時(shí)放出的熱量供 鍋”吸收。主要包括：燃燒設(shè)備、爐墻、爐拱、隔 煙箱、煙囪和鋼架等。燃料在 爐”內(nèi)通過燃

2、燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，?jīng) 過爐膛和各煙道向鍋爐受熱面放熱，最后從鍋爐尾部煙囪排出。鍋爐附件儀表一一指安裝在鍋爐受壓部件上用來控制鍋爐安全和經(jīng) 濟(jì)運(yùn)行的一些附件與儀表裝置。主要包括：安全閥、壓力表、水位表、 高低水位警報(bào)器、排污裝置、給水系統(tǒng)、鍋爐的汽水管道、常用閥門和有關(guān)儀表等。止匕外，近年來由于對(duì)鍋爐的機(jī)械化和自動(dòng)化要求不斷 提高，工業(yè)鍋爐上配置機(jī)械操作和自動(dòng)控制的附件及儀表也越來越 多，如給水自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、自動(dòng)點(diǎn)火熄火保護(hù)裝 置以及鼓、引風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖裝置等。鍋爐附屬設(shè)備一指燃料的供給與制備系統(tǒng)。主要包括：上煤、磨粉、 燃煤、燃油、燃?xì)庋b置以及鼓、引風(fēng)機(jī)、出渣、清灰、空氣預(yù)熱、除

3、 塵等裝置。鍋內(nèi)工質(zhì)為水，從低溫水變成高溫水的稱之為熱水鍋爐。 鍋內(nèi)工質(zhì)為 水，加熱轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝姆Q之為蒸汽鍋爐。鍋內(nèi)工質(zhì)為導(dǎo)熱油的，加熱 有機(jī)熱載體的稱之為有機(jī)熱載體鍋爐。有機(jī)熱載體鍋爐分為液相爐和 汽相爐。鍋爐按其用途可分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐和機(jī)車鍋爐等四類。鍋爐按燃料分類可分為煤爐、油爐、氣爐和電加熱鍋爐。二、鍋爐的工作過程鍋爐的工作包括三個(gè)連續(xù)進(jìn)行的過程，即：燃料的燃燒放熱過程、熱 量向鍋水的傳熱過程和水被加熱和汽化的熱力過程。1 .燃料的燃燒放熱過程 指燃料在爐膛內(nèi)，在一定的溫度下，與空氣 中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（燃燒）放出熱量的過程。燃燒過程是否完善， 是鍋爐工作正常的根本條

4、件之一。 要保證燃料進(jìn)行良好的燃燒，必須 要在一定的高溫環(huán)境下，有適量的空氣與燃料作良好的混合， 并且燃 料在爐膛中停留足夠長的時(shí)間。為了使燃燒能穩(wěn)定、持續(xù)地進(jìn)行下去， 還應(yīng)連續(xù)不斷地向爐膛供給燃料和空氣， 同時(shí)排出煙氣及灰渣，目的 是為了產(chǎn)生高溫的煙熱。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 22 .熱量向鍋水的傳熱過程 指燃料燃燒放出的熱量，通過爐膛內(nèi)布置 的水冷壁受熱面、煙道內(nèi)布置的對(duì)流受熱面，將熱量傳遞給鍋水的過 程。傳熱過程在爐膛內(nèi)主要以輻射的方式進(jìn)行； 在煙道內(nèi)由于煙溫逐漸降 低，煙氣向受熱面的放熱主要以對(duì)流的方式進(jìn)行； 而受熱面金屬內(nèi)部， 主要以傳導(dǎo)的方式將熱量由高溫（煙氣側(cè)）傳至低溫（水側(cè)），由

5、鍋 水不斷地流動(dòng)循環(huán)將熱量吸收，目的是為了提高受熱面內(nèi)部工質(zhì)的熱 始。傳熱過程能否良好地進(jìn)行，直接關(guān)系到鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)受熱面水側(cè)沉結(jié)水垢時(shí)，會(huì)導(dǎo)致受熱面金屬壁溫升高，甚至?xí)^熱 損壞且浪費(fèi)燃料；當(dāng)受熱面煙氣側(cè)積存灰垢，將導(dǎo)致熱阻增加，使傳 熱發(fā)生困難，從而致使鍋爐熱效率下降而浪費(fèi)燃料。3 .水被加熱或汽化的過程對(duì)于熱水鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸 收熱量，使水溫升高至規(guī)定的溫度范圍，并從鍋爐出口輸出的過程。 對(duì)于蒸汽鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量后變成飽和水進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔铮⒃阱亙?nèi)使汽水得到分離，以潔凈的蒸汽從鍋爐 出口輸出的過程，目的是為了產(chǎn)生規(guī)定參數(shù)的蒸汽第二節(jié)鍋爐

6、的工作參數(shù) 鍋爐的主要參數(shù)，包括鍋爐產(chǎn)生熱能的數(shù)量和質(zhì)量兩個(gè)方面的指標(biāo)。如蒸汽鍋爐的主要參數(shù)是生產(chǎn)蒸汽的數(shù)量和蒸汽的壓力、溫度，熱水鍋爐的主要參數(shù)是熱水的流量和熱水的壓力、溫度。一、鍋爐出力 蒸汽鍋爐的出力是指每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽數(shù)量，也稱為鍋爐的蒸發(fā)量，用以表示其產(chǎn)汽的能力。蒸發(fā)量又稱為容量，用符號(hào) D來表示,常用的單位是“th” 新鍋爐出廠時(shí)，銘牌上標(biāo)示的蒸發(fā)量，指的是這臺(tái)鍋爐的額定蒸發(fā)量。所謂額定蒸發(fā)量，是指鍋爐燃用設(shè)計(jì)的燃料品種，并在設(shè)計(jì)參數(shù)下運(yùn) 行，即在規(guī)定的壓力、溫度和一定的熱效率下，長期連續(xù)運(yùn)行時(shí)每小 時(shí)所產(chǎn)生的蒸發(fā)量。熱水鍋爐的出力是指鍋爐在確保安全的前提下長期連續(xù)運(yùn)行，每小時(shí)輸

7、出熱水的有效供熱量，稱為鍋爐的額定供熱量。熱水鍋爐的額定供 熱量用熱功率表示，符號(hào)用 Q表示。單位是兆瓦（Mw）。熱水鍋爐 產(chǎn)生0.7兆瓦（60 x 104千卡/時(shí)）的熱量，大體相當(dāng)于蒸汽鍋爐產(chǎn) 生1噸/時(shí)蒸汽的熱量。二、鍋爐壓力壓力是指垂直作用在單位面積上的力，用符號(hào)p表示，單位是“MP備鍋爐的壓力是根據(jù)所用金屬材料在一定溫度條件下的強(qiáng)度，受壓元件的幾何形狀以及受壓特點(diǎn)等條件，按照國家頒布的有關(guān)強(qiáng)度計(jì)算標(biāo) 準(zhǔn)，對(duì)各個(gè)受壓元件分別進(jìn)行壁厚計(jì)算， 然后從中選出一個(gè)所能承受 的壓力最低值，作為這臺(tái)鍋爐的最高允許使用壓力。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 3蒸汽鍋爐內(nèi)為什么會(huì)有壓力呢？這是因?yàn)殄仩t內(nèi)的水吸收熱量

8、后，由 液體狀態(tài)變成氣體狀態(tài)，體積膨脹。由于鍋筒是密閉容器，蒸汽不能 自由膨脹，而被迫壓縮在鍋筒內(nèi)，因此對(duì)筒壁就產(chǎn)生壓力。熱水鍋爐壓力主要由熱水本身的壓力造成的。熱水鍋爐的水是由給水泵送入 鍋爐的。給水泵的出口壓力減去管道阻力就是鍋爐的給水壓力。大氣壓力是指空氣作用在地球表面上的質(zhì)量力。 由于1m3空氣在0 c 時(shí)的質(zhì)量為1.29kg,所以地球上部的大氣層對(duì)地球表面有一定的壓力，這個(gè)壓力叫大氣壓力。0c時(shí)北緯22.5 °的海平面上（即海拔零米處）大氣壓力是0.1013MPa ,工程上常用工程大氣壓，它是每 kg質(zhì) 量的物質(zhì)作用在1cm2面積上的力，數(shù)值是0.0981MPa （工程上常

9、把二者簡化為同一數(shù)值，約為 0.1MPa）。另外，隨著使用的場合不同，度量壓力的單位還有水銀柱高度（mmHg）、水柱高度（mH2O）等，其換算關(guān)系如下：0.0981MPa = 0.9678 物理大氣壓 =735.6mmHg = 10mH2O = 1kgf /cm2表壓力是指以大氣壓力作為測量起點(diǎn)， 即壓力表指示的壓力。表壓力 不是實(shí)際壓力，因?yàn)楫?dāng)壓力表指針為零時(shí)，實(shí)際上巳受到周圍一個(gè)大 氣壓力的作用力，所以壓力表指的數(shù)值，是指超過大氣壓力的部分。絕對(duì)壓力是指以壓力為零作為測量起點(diǎn)的，即實(shí)際壓力。其數(shù)值就是表壓力加0.1013MPa （大氣壓力）。表壓力與絕對(duì)壓力的關(guān)系：p絕=p 表 + （0.

10、1013MPa ）p表=p 絕-（0.1013MPa ）負(fù)壓是指低于大氣壓力（俗稱真空）。通常負(fù)壓燃燒的鍋爐正常燃燒時(shí)，打開爐門會(huì)感覺到周圍空氣吸向爐膛，這是爐膛內(nèi)負(fù)壓的緣故。一般爐膛出口保持負(fù)壓23mm水柱。三、溫度 溫度是指物體冷熱的程度（通常用符號(hào) t表示）。測量溫度常用的單 位是攝氏度，用C表示。在鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算中，常用絕對(duì)溫度單位，用 K表示。絕對(duì)溫度的零度為零下 273攝氏度（C）。如果以T表示 絕對(duì)溫度的值，以t表示攝氏溫度的值，其轉(zhuǎn)換公式為：T = t + 273K溫度通常用攝氏溫度（用符號(hào)C表示）和華氏溫度（用符號(hào)。F表示）。 目前我國常用的是攝氏溫度。（-）攝氏溫度：以水在一

11、個(gè)大氣壓下開始沸騰時(shí)的溫度（即沸點(diǎn)） 為100C,水開始結(jié)冰時(shí)的溫度（即冰點(diǎn)）為0C,中間分成100格, 每格為1攝氏度。（二）華氏溫度：以水的沸點(diǎn)為212 F,冰點(diǎn)為32° F,中間分成180 格，每格為1華氏度。兩種溫度的換算關(guān)系如下：tC = (5/9) (°F32) 蒸汽鍋爐的額定蒸汽溫度是指鍋爐輸出蒸汽的最高工作溫度。一般鍋爐銘牌上載明的蒸汽溫度是以攝氏溫度表示的。 對(duì)于小型鍋爐，使用的蒸汽絕大多數(shù)是從鍋筒上部的主汽閥直接引出的，具鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義4蒸汽溫度是指該鍋爐工作壓力下的飽和蒸汽溫度。對(duì)于有過熱器的鍋爐，具蒸汽溫度是指過熱器后主汽閥出口處的過熱蒸汽溫度

12、。熱水鍋爐的額定熱水溫度是指鍋爐輸出熱水的最高工作溫度。鍋爐銘 牌上載明的熱水溫度也是以攝氏溫度表示的 第三節(jié)鍋爐水循環(huán)一、自然循環(huán)的原理 鍋爐在運(yùn)行中，只有在爐膛及高溫?zé)煹纼?nèi)的受熱面所接受的熱量不斷被受熱面內(nèi)的工質(zhì)吸收，保證受熱面得到可靠的冷卻，才能達(dá)到安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。這就要求鍋爐中的水或汽水混合物，必須在閉 合的回路中持續(xù)而有規(guī)律地流動(dòng)，也就是連續(xù)不斷地進(jìn) 行水循環(huán)。低、中壓鍋爐的水循環(huán)，一般都是由于鍋爐 內(nèi)各部分吸收的熱量不相等，而使工質(zhì)產(chǎn)生了密度差形 成的，這種循環(huán)稱為自然循環(huán)，如圖1-1所示。鍋爐的鍋筒2和下集箱6由左右兩根管道連通，其中下降管5位于爐墻外不受熱，因而管中是溫度

13、較低的水，由于密度大而向下流動(dòng)；上升管 1位于爐膛內(nèi)，吸 收熱量，管中的水有一部分汽化成氣泡，形成汽水混合 物，由于密度減小而向上流動(dòng)，上升管中的汽水混合物 進(jìn)入鍋筒后，蒸汽被分離出來，水繼續(xù)流入下降管進(jìn)行 再循環(huán)。在一臺(tái)鍋爐內(nèi)，水循環(huán)的回路至少是一條，也 可以有幾條。自然循環(huán)時(shí)，水經(jīng)過一個(gè)循環(huán)周期是不可 能全部變成蒸汽的，通常汽化的只能是其中的很少部分。進(jìn)入循環(huán)回路的水量，稱為 循環(huán)流量”，它與該回路所產(chǎn)生的蒸汽量的比值，稱為 循環(huán)倍率”，即：循環(huán)流量循環(huán)倍率=回路所產(chǎn)生的蒸汽量對(duì)于工作壓力1.25MPa、蒸發(fā)量10t/h以下的小型鍋爐，循環(huán)倍率約在150200之間。水循環(huán)好的鍋爐，各受壓部

14、件受熱均勻，熱應(yīng)力小，工質(zhì)的升溫和汽化可以加快，從而縮短點(diǎn)火至正常供汽的時(shí)間。圖1-1單回路水循環(huán)示意圖1一上升管2一鍋筒3一蒸汽出口管4一給水管5下降管6一下集箱鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義5、水循環(huán)故障 改善鍋爐水循環(huán)，是保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵之一。當(dāng)鍋爐結(jié)構(gòu)不合理或運(yùn)行不當(dāng)時(shí)，容易出現(xiàn)下列水循環(huán)故障：1 .汽水分層：當(dāng)鍋爐的水冷壁管水平設(shè)置時(shí)，管中流動(dòng)的汽水混合 物因蒸汽比水輕，氣泡就要上浮集聚，使蒸汽和水在管子內(nèi)分層流動(dòng) 由于蒸汽的導(dǎo)熱性能差，管子上部容易過熱燒壞。因此，水冷壁管經(jīng)過爐膛頂部（有的稱為 天棚管”）時(shí)的傾斜角，一般不應(yīng)小于15°2 .汽水停滯：由于結(jié)構(gòu)原因造成鍋爐

15、局部受熱面管子供水不足，或 者在同一個(gè)水循環(huán)回路的上升管群中，如果各水管之間受熱情況相差 太大，就會(huì)使受熱弱的管內(nèi)水流緩慢，循環(huán)動(dòng)力不足，甚至由于受其 它管子對(duì)循環(huán)水的爭奪影響，使管內(nèi)的汽水停止流動(dòng)，造成過熱爆管 事故。因此，對(duì)鍋爐的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行，應(yīng)保持供水充足并盡量使每排管 子均衡吸熱，保證水循環(huán)暢通。3 .下降管帶汽：為了保證鍋爐的水循環(huán)穩(wěn)定可靠，下降管中是不允 許有蒸汽的。否則，水要向下流，汽要向上浮，兩者互相頂撞，既增 加了流動(dòng)阻力，又減少了循環(huán)水量，可能造成缺水事故，將管子燒壞。 因此，下降管口與鍋筒最低水位間的高度不得小于下降管直徑的4倍，最好將下降管接在上鍋筒的底部，以免由于水進(jìn)入

16、下降管時(shí)產(chǎn)生 的抽力，把蒸汽帶進(jìn)管內(nèi)，或者由于水在下降管人口處的流速加快后 壓力降低，而自行汽化。三、強(qiáng)制水循環(huán) 有些鍋爐中水在受熱面管子里的流動(dòng)， 是靠出、入口之間的壓力差強(qiáng) 制流動(dòng)的。這種鍋爐稱為強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。常見的一些熱水鍋爐，靠循 環(huán)水泵，將循環(huán)水沿固定的流通路線，在鍋爐內(nèi)流動(dòng)受熱升溫，就是 強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。這種鍋爐通常采用 下進(jìn)上出”水的流向。有些也有上 下交替的流程，但都要求在各受熱面內(nèi)有一定流動(dòng)速度， 以防止出現(xiàn) 汽化、積垢和腐蝕。蒸汽鍋爐中的省煤器也屬于強(qiáng)制循環(huán)。49鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 6 第二章工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)第一節(jié)鍋爐結(jié)構(gòu)的基本要求鍋爐結(jié)構(gòu)的總要求是要用最少的金屬耗量，消耗最

17、少的燃料達(dá)到規(guī)定 參數(shù)（壓力、溫度）的蒸發(fā)量，并在運(yùn)行中符合安全可靠的要求。要保證鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行就要對(duì)受壓部件進(jìn)行強(qiáng)度校核、對(duì)燃料燃燒 工況實(shí)行控制，并要保證安全附件靈敏準(zhǔn)確和自動(dòng)裝置的可靠性。 但 是，先要消除先天性缺陷，也就是要保證結(jié)構(gòu)合理和保證制造質(zhì)量。在結(jié)構(gòu)方面，具體地說，應(yīng)符合下列要求：1 .要保證受壓部件有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。鍋爐受壓部件的強(qiáng)度是 指該部件在介質(zhì)壓力（包括附加載荷等）作用下在預(yù)定使用壽命內(nèi)不 失效的能力。材料的機(jī)械性能包括：抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、 持久強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性等。其中強(qiáng)度部分就是確 定強(qiáng)度的基礎(chǔ)。確定強(qiáng)度的目的是要保證安全。強(qiáng)度不

18、夠會(huì)導(dǎo)致受壓 部件破裂甚至爆炸，但也要從節(jié)省鋼材考慮，做到兩者兼顧。止匕外， 還要考慮其穩(wěn)定性。因此，強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定受壓元件的最小壁厚。2 .要保證鍋爐結(jié)構(gòu)各部分在運(yùn)行時(shí)能進(jìn)行自由膨脹。鍋爐受壓部件 是由鋼板組成，內(nèi)部貯存水。鋼板系固體，受熱后呈線膨脹；水為液 體，受熱后呈體膨脹。如果鍋爐受壓部件兩端固定，受熱后膨脹受阻 產(chǎn)生熱應(yīng)力，使部件發(fā)生彎曲變形，甚至損壞，特別是在鍋爐起動(dòng)升 溫過程中容易發(fā)生事故。為此除操作時(shí)要限制升溫或冷卻速度外，在 鍋筒（鍋殼）、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮熱膨 脹。3 .要有良好的水循環(huán)來保證受熱面得到可靠的冷卻。鍋爐水循環(huán)是 指鍋爐中的水在循環(huán)

19、回路中流動(dòng)。目的是保持受熱面得到充分冷卻。 如果水循環(huán)不好，會(huì)引起元件超溫使強(qiáng)度減弱而導(dǎo)致?lián)p壞。在低、中 壓鍋爐中，一般以自然循環(huán)為主，自然循環(huán)的鍋爐是以水汽比重差（壓 力差）促使水流動(dòng)而循環(huán)的。鍋爐水循環(huán)對(duì)鍋殼鍋爐來說，一般是安 全的，對(duì)于水管鍋爐應(yīng)該引起足夠的重視。4 .要根據(jù)鍋爐參數(shù)（壓力、溫度）和燃料的適應(yīng)性來選用鍋爐結(jié)構(gòu)。 根據(jù)鍋爐結(jié)構(gòu)和適用的燃料合理布置燃燒設(shè)備和受熱面積，以保證燃燒工況穩(wěn)定，適應(yīng)負(fù)荷變化。5 .要合理配置鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)，使燃料和風(fēng)量隨著燃燒工況的變化 保持相應(yīng)的比例。6 .受壓部件開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免或減少應(yīng)力集中。如：脹 接管孔不要開在焊縫上，焊接管孔盡量

20、避免開在焊縫上，必要時(shí)只允 許開個(gè)別孔。7 .鍋爐鋼架在承受載荷時(shí)，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗腐蝕性。8 .鍋爐結(jié)構(gòu)要便于安裝，便于操作、檢修和清洗內(nèi)部。平臺(tái)扶梯和 門孔（人孔、手孔、清洗孔、檢查孔、防爆門等）的布置要便于人員 通過和保證安全。9 .要考慮安全附件和自控裝置的可靠性。安全附件和自控裝置是鍋 爐中不可缺少的組成部分。其作用是指示運(yùn)行參數(shù)，幫助人們防止在 運(yùn)行中發(fā)生異常情況或發(fā)生異常情況時(shí)及時(shí)提出警告，及鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 7時(shí)調(diào)整燃燒工況，使工作參數(shù)恢復(fù)到正常狀態(tài)，以防止事故的發(fā)生。 但也必須指出：不能完全依賴安全附件和自動(dòng)控制裝置，要有人監(jiān)管。10 .要保持爐墻結(jié)構(gòu)有良好的耐熱

21、性和密封性， 減少漏風(fēng)，減少熱損 失，保持燃燒穩(wěn)定。此外，還有環(huán)保等方面的要求。如：消煙除塵；對(duì)于水管鍋爐水質(zhì)要 求嚴(yán)格；對(duì)于空氣預(yù)熱器在燃油鍋爐設(shè)計(jì)方面要考慮防止二次燃燒 等。第二節(jié)鍋爐結(jié)構(gòu)中的主要受壓部件組成鍋爐本體的主要受壓部件指承受內(nèi)部或外部介質(zhì)壓力作用的零件、部件。一般有：鍋筒、集箱、防焦箱、對(duì)流管束、水冷壁、防渣 管以及煙管和爐膽。1 .鍋筒(也稱 汽包”)和鍋殼 鍋筒是水管鍋爐用以進(jìn)行蒸汽凈化、 組成水循環(huán)回路和蓄水的筒形壓力容器，由筒體和封頭組成。主要作 用是匯集、貯存、凈化蒸汽和補(bǔ)充給水。工業(yè)鍋爐的鍋筒一般是由1240毫米厚的鍋爐鋼板或低合金鋼板 (20g或16Mng)制成的

22、圓筒形容器。在一臺(tái)鍋爐上，通常有一個(gè)或兩個(gè)鍋筒。由于其位置和作用的不同，一般又將上鍋筒稱為汽包或汽鼓”；下鍋筒稱為 水鼓”或泥鼓”。上鍋筒的內(nèi)部一般裝有均勻分配給水用的配水梢、 改善蒸汽品質(zhì)用的 汽水分離器和連續(xù)排污裝置。上鍋筒的外部裝有主汽閥、副汽閥、安 全閥、排空閥、壓力表和水位表連接管。為了安裝和檢修方便，在鍋 筒的一端或頂部還開有人孔。下鍋筒的一端封頭上也要開人孔，底部還裝有定期排污裝置。上下鍋 筒之間用許多上升管和下降管連接，整個(gè)部件呈彈性結(jié)構(gòu)。2 .集箱（又稱聯(lián)箱）用以匯集或分配多根管子中工質(zhì)（水、汽水混 合物、蒸汽）的筒形壓力容器，由筒體、端蓋組成。其作用是匯集、 分配鍋水，保證

23、對(duì)受熱面可靠供水。3 .防焦箱 裝設(shè)在爐排兩側(cè)爐墻內(nèi)壁的水冷集箱，它除有集箱的功能 外，還有防止?fàn)t墻粘附熔渣，起到保護(hù)爐墻和爐排的作用。4 .對(duì)流管束 在對(duì)流煙道內(nèi)布置的對(duì)流蒸發(fā)受熱面的管群， 起吸收熱 量的作用。對(duì)流管束又稱為 對(duì)流排管”，置于上下鍋筒之間，一般用 直徑3851毫米的鍋爐鋼管組成。它的作用是吸收高溫?zé)煔獾臒崃浚?是中、小型水管鍋爐的主要受熱面。為了充分地吸收熱量，通常在對(duì) 流管束中間，用隔墻組成幾個(gè)煙道，引導(dǎo)煙氣往返沖刷管束。通常被 煙氣先沖刷的管束，由于傳熱較多，管內(nèi)汽水混合物重度小，成為上 升管。被煙氣后沖刷的管束，由于傳熱較少，管內(nèi)汽水混合物重度大， 成為下降管。煙氣沖

24、刷管束一般有如圖2-1所示的幾種形式。當(dāng)橫向沖刷時(shí)，煙氣 流動(dòng)方向與管束垂直，傳熱效果優(yōu)于縱向沖刷形式，同屬橫向沖刷時(shí)， 管子錯(cuò)排（叉排）的傳熱效果優(yōu)于順排形式。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義8 橫向沖刷 縱向沖刷 錯(cuò)排(叉排)順排 (a) (b) (c) (d)圖2-1煙氣沖刷管束形式 85 .水冷壁 沿爐膛內(nèi)壁布置的管子吸收輻射熱的受熱面，起吸收爐膛高溫?zé)帷⒔档蜖t膛溫度、保護(hù)爐墻、防止燃燒層結(jié)焦的作用。一般水 冷壁的上部與上鍋筒直接連接，或者先經(jīng)過上集箱再與上鍋筒連接。 同樣，水冷壁的下部也與下鍋筒或下集箱連接，上鍋筒內(nèi)的鍋水，經(jīng) 過對(duì)流管流入下鍋筒及下集箱，然后經(jīng)過水冷壁被吸收熱量，逐漸形 成汽水

25、混合物，再回到上鍋筒，組成了一個(gè)閉合的自然循環(huán)系統(tǒng)。在水冷壁下集箱的底部，設(shè)有排污管，用來定期排除沉積在集箱底部 的泥渣和水垢。集箱一端的封頭上開設(shè)手孔，便于內(nèi)部清理。6 .防渣管水管鍋爐布置在爐膛出口具有較大管節(jié)距的對(duì)流蒸發(fā)受熱 面，起防止?fàn)t膛出口溫度過高而引起結(jié)渣的作用7 .煙管（又稱火管） 煙氣在管內(nèi)流動(dòng)沖刷的蒸發(fā)受熱面，起吸收熱 量的作用。8 .爐膽 承受外壓的筒形爐膛，作為內(nèi)燃式鍋殼鍋爐的燃燒空間和輻 射受熱面起燃燒和吸收熱量的作用。9 .下降管 下降管的作用是把鍋水送到下集箱， 使受熱面管子有足夠 的循環(huán)水量，保證運(yùn)行，下降管應(yīng)絕熱。第三節(jié)鍋爐的發(fā)展過程蒸汽鍋爐被人們開始使用至今，

26、已有二百多年的歷史。在結(jié)構(gòu)上從最 簡單的圓球型鍋爐開始，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，經(jīng)過多次的改 造、革新、演變成現(xiàn)在使用中的各種型式。現(xiàn)除電站鍋爐外，將工業(yè)鍋爐的一般分類簡介如下：從工業(yè)鍋爐分類圖中可知，工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)演變大體沿著兩個(gè)方向發(fā) 展，基本形成了鍋殼鍋爐與水管鍋爐兩大類。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義9鍋殼鍋爐指蒸發(fā)受熱面布置在鍋殼內(nèi)的鍋爐。一般包括立式鍋殼鍋爐、臥式鍋殼鍋爐和固定式機(jī)車鍋爐。水管鍋爐一一指煙氣在受熱面管子外部流動(dòng)，水或汽水混合物在管子 內(nèi)部流動(dòng)的鍋爐。一般包括橫鍋筒鍋爐和縱鍋筒鍋爐。年來，也發(fā)展了一些水火管組合式鍋爐。如快裝鍋爐、組裝鍋爐等?？煅b鍋爐指根據(jù)運(yùn)輸條件所允許的范圍

27、，在鍋爐制造廠完成總裝整臺(tái) 發(fā)運(yùn)出廠的鍋爐。組裝鍋爐指在鍋爐制造廠內(nèi)將整臺(tái)鍋爐分成二個(gè)或 幾個(gè)裝配齊全的大件，運(yùn)到安裝工地后可以將它們方便地組合而成的 鍋爐。第四節(jié)鍋爐的結(jié)構(gòu)一、火管鍋爐結(jié)構(gòu)在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流動(dòng)，以輻射和對(duì) 流方式將熱量傳遞給工質(zhì)，使之受熱形成蒸汽。容納水和蒸汽并兼作 鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為鍋殼。鍋爐受熱面一火筒和煙管即布 置在鍋殼之中。燃燒裝置布置在火筒之中，并以火筒為爐膛的燃燒方 式稱為內(nèi)燃；反之，燃燒裝置布置在鍋殼之外者則稱為外燃。火管鍋爐按照其布置方式可分為臥式和立式兩種。前者的鍋殼縱向中 心線平行于地面，后者的鍋殼縱向中心線則垂直于地面

28、。 臥式火管鍋 爐又可分為單火筒（爐膽）鍋爐（也稱康尼許鍋爐）、雙火筒（爐膽） 鍋爐（亦稱蘭開夏鍋爐）、煙管鍋爐（外燃鍋爐）和煙火鍋爐（內(nèi)燃 鍋爐）。立式火管鍋爐可分為立式橫煙管鍋爐和立式豎煙管鍋爐兩種。過去曾廣泛使用的考克蘭鍋爐就屬于前者。由鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義10于這種純火管立式鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 受熱面布置受限制、熱效率過低， 故我國已不再制造。一種取消此種鍋爐中的煙管、增設(shè)水管而形成的 立式水火管組合鍋爐在中國得到了廣泛的采用，并獲得很大的發(fā)展。 現(xiàn)在這種立式水火管組合鍋爐已有多種型式。包括立式大橫水管鍋 爐、立式小橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐和立式彎水管鍋爐。二、水管鍋爐結(jié)構(gòu)水管鍋爐的顯著

29、特點(diǎn)是汽水在管內(nèi)流動(dòng)， 煙氣在管外沖刷流動(dòng)。與火 管鍋爐相比，它在結(jié)構(gòu)上沒有大直徑的鍋殼，并以富有彈性的彎水管 取代剛性較大的直煙管，這不僅可節(jié)約金屬，而且更為增大容量和提 高蒸汽參數(shù)創(chuàng)造了條件。采用外燃方式可不受鍋殼的限制，燃燒的規(guī) 模和燃料的適應(yīng)范圍可以擴(kuò)大。從傳熱學(xué)的觀點(diǎn)來看，可以采用高效 的傳熱方式，適當(dāng)增大輻射受熱面，組織煙氣對(duì)水管受熱面的橫向沖 刷，必要時(shí)還可將管子交錯(cuò)排列。同時(shí)，水管受熱面布置簡便、清垢 除灰容易，可以在最合適的煙溫區(qū)間布置蒸汽過熱器， 以及在尾部安 置省煤器及空氣預(yù)熱器。當(dāng)然這種鍋爐對(duì)水質(zhì)要求高，但這對(duì)大容量、 高參數(shù)鍋爐和現(xiàn)代水處理技術(shù)來說，不是什么麻煩。總之

30、，對(duì)于大容 量、高參數(shù)鍋爐來說，水管鍋爐具有極大的優(yōu)越性、而且往往是唯一的選擇，而對(duì)于小容量低壓鍋爐來說，水火管鍋爐乃至火管鍋爐則保 持很大的優(yōu)勢。水管鍋爐按管子的布置方位可以分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐，按照管子的形狀又可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。橫水管鍋爐中水管呈水平或微傾斜布置對(duì)水循環(huán)很不利， 而直水管鍋爐中水管挺直，剛性 大而缺乏彈性，對(duì)緩解熱效應(yīng)力和制造應(yīng)力不利。 但直水管用于橫水 管鍋爐中時(shí)，各直水管用整集箱或波形分集箱相連， 集箱上各相連管 端的對(duì)壁的相當(dāng)位置上開有手孔，可用以清洗管內(nèi)水垢。不過，因?yàn)?整集箱尺寸大，形狀不利于承壓，因而承壓能力差，波形分集箱和手 孔的制造比較麻煩

31、、維修工作量大、金屬耗量也大，故現(xiàn)已為具有少 量鍋筒的豎彎水管所代替。豎彎水管鍋爐按照鍋筒的數(shù)量可分為單鍋 筒和雙鍋筒；按照鍋筒的布置方向可分為縱置式和橫置式兩種。三、UG-35/3.82-M 型鍋爐UG35/3.82-M型鍋爐是由無錫鍋爐廠設(shè)計(jì)制造的（見圖 2-2 ）, 設(shè)計(jì)參數(shù)為p = 3.82MPa （39千克力/厘米2） , D = 35噸/時(shí)，t = 450 C,配3000千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組的鏈條爐，固態(tài)排渣。該鍋爐采用口形布置，單鍋筒，自然循環(huán)，裝有加煤斗及順轉(zhuǎn)的鱗 片式不漏煤爐排的燃燒設(shè)備。爐膛內(nèi)四周布滿水冷壁管，爐膛出口處 布置有拉稀的凝渣管。水平煙道內(nèi)垂直布置對(duì)流式過熱器， 按

32、蒸汽流 通方向分為高溫段和低溫段二級(jí)。采用螺旋管式面式減溫器來調(diào)節(jié)蒸汽溫度，減溫器位于高溫和低溫段過熱器中間鍋爐尾部豎井中單級(jí)布置有鋼管式省煤器和管式空氣預(yù)熱器。 鍋爐的出渣設(shè)備采用馬丁式 出渣機(jī)。鍋筒材料為20g ,其內(nèi)徑為0 1500毫米，壁厚為46毫米，筒身長 度6.7米，全部采用焊接管接頭與水冷壁管、下降管聯(lián)接。為了便于 制造和檢修，鍋筒兩端封頭均有人孔門0 320X42璃米。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義11 圖 2-2 UG-35/3.82-M 型鍋爐鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義12第五節(jié)輔助受熱面鍋爐的輔助受熱面一般有蒸汽過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器三種。一、過熱器一般鍋爐產(chǎn)生的蒸汽是飽和蒸汽，而飽

33、和蒸汽在有些生產(chǎn)部門中尚不 能滿足要求，需送入專門的設(shè)備中進(jìn)行加熱，提高溫度，以得到過熱 蒸汽，這種設(shè)備就叫過熱器。（一）過熱器的構(gòu)造過熱器是由直徑較小的無縫鋼管和集箱組成，見圖2-3。常用的管子外徑有32、38毫米兩種，壁厚一般為2.54毫米。管子彎曲成蛇形 或盤香形，因而又稱為蛇形管或盤香管。管子兩端分別與過熱器進(jìn)、 出口集箱連接。（二）過熱器分類1 .按放置形式分為立式和臥式。立式過熱器 易吹灰，吊裝簡單，但不易放存水，見圖 2-4。臥式過熱器 容易放存水，吊裝復(fù)雜，但不易吹灰，見圖 2-5。圖2-3蒸汽過熱器圖2-4立式過熱器2 .按煙氣和蒸汽的相對(duì)流向可分為順向式（煙氣和蒸汽流向相同

34、）、逆向式（煙氣 和蒸汽流向相反）和混向式（煙氣和蒸汽流 向部分相同、部分相反），見圖2-6。（三）注意事項(xiàng)1 .過熱器出口集箱上應(yīng)裝有安全閥、圖2-5臥式過熱器an三2與£述晶國Z分<鼻«國J三鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義13壓力表、溫度計(jì)和排汽閥。2 .過熱器的進(jìn)出口集箱上均應(yīng)裝有疏水閥。二、省煤器省煤器是裝置在給水泵與鍋筒之間，利用煙氣余熱來加熱給水的一種設(shè)備。鍋爐中加裝了省煤器后可以提高鍋爐效率和節(jié)省燃料。（一）省煤器的分類1 .按材料分：有鑄鐵式和鋼管式。圖2 6過熱器煙氣和蒸汽流向不意圖132 .按爐煙與給水的相對(duì)流向分：有順向式和逆向式。3 .按加熱情況分：有沸

35、騰式（即不可分式）和非沸騰式（即可分式）。4 .按裝置形式分：有立式和臥式。（二）非沸騰式省煤器非沸騰式省煤器（可分式），一般采用鰭片式鑄鐵省煤器，見圖2-7。這種省煤器體積小，管外帶有肋片，以增加受熱面積。肋管是順序排列。裝置為臥式，有的附有吹灰器。在非沸騰式省煤器內(nèi)水溫應(yīng)低于沸騰溫度，一般圖2-7鑄鐵式省煤器省煤器出口水溫常控制在低于鍋水飽和溫度 40c左右。所以非沸騰式省煤器在砌煙道時(shí)，應(yīng)該設(shè)置旁煙道和嚴(yán)密的煙道閘門， 以便在生 火時(shí)和運(yùn)行中水溫達(dá)到限度時(shí)，使?fàn)t煙暫時(shí)不經(jīng)過省煤器而由旁煙道 通過。老式的鍋爐中，如果沒有旁煙道時(shí)，應(yīng)該另裝支水管，使支水 管接通到給水箱。這樣，可以保障省煤器

36、不被燒壞，見圖 2-8。1.放空氣閥；2、9.溫度計(jì)；3、10.壓力表；4、15.安全閥'；5、 7、12、14.給水截止閥；6、11 .給水逆止閥；8.回水管；13.旁 路水管；16 .給水泵；17 .排污閥 圖2-8非沸騰式省煤器旁煙道 裝置鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義14 （三）沸騰式省煤器這種省煤器由許多平行的蛇形管和進(jìn)、出口集箱組成，見圖 2-9。它 的構(gòu)造比較簡單，造價(jià)也低。給水由下部進(jìn)入省煤器，在蛇形管內(nèi)自 下向上流動(dòng)，煙氣則由上向下流動(dòng)，這種省煤器不僅將進(jìn)入鍋爐的水 加熱到飽和溫度，而且還產(chǎn)生部分蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽量為總給水量的1015%,是鍋爐不可分割的一部分。省煤器與鍋爐之間

37、不裝設(shè)任何閥門，也不裝旁煙道，而在省煤器進(jìn)口集箱上裝一根再循環(huán)水管與下鍋筒相連。開火時(shí)，鍋水由下鍋筒經(jīng)再循環(huán)管、省煤器進(jìn)人上鍋筒，形成水循環(huán)，以防止省煤器燒壞。（四）對(duì)省煤器的安全要求1 .非沸騰式省煤器上應(yīng)裝有壓力表、溫度表和安全閥。2 .進(jìn)水應(yīng)盡量均勻。3 .應(yīng)經(jīng)常清除積灰。三、空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器是利用爐煙余熱對(duì)進(jìn)入爐膛的空氣進(jìn)行加熱， 以達(dá)到提高 鍋爐效率的一種設(shè)備?？諝忸A(yù)熱器裝在省煤器之后。它一般分為板式、 再生式和管式三種。現(xiàn)將管式空氣預(yù)熱器介紹一下：管式空氣預(yù)熱器由外徑4053毫米，厚為1.22毫米的鋼管制成，空氣在管外橫向流動(dòng)，煙氣在管內(nèi)垂直流動(dòng)，見圖 2-10。其缺點(diǎn)是 管子

38、易堵塞，體積大。圖2-10管式空氣預(yù)熱器圖2-9省煤器循環(huán)管鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義15 第三章燃燒與加熱設(shè)備第一節(jié)燃燒方式 燃燒設(shè)備是鍋爐整體的重要組成部分，屬 爐”的部分，其作用是將燃 料燃燒釋放的熱量供 鍋”吸收。燃燒設(shè)備是按鍋爐燃燒方式進(jìn)行分類 的。燃料在燃燒設(shè)備中的燃燒方式，大致可以分為層狀燃燒、懸浮燃 燒、沸騰燃燒、氣化燃燒四種。一、層狀燃燒層狀燃燒又稱火床燃燒，僅適用于固體燃料，是小型鍋爐的主要燃燒 方式。由人工或機(jī)械將煤送到固定或活動(dòng)爐排上形成煤層， 空氣從爐 排下面送入，經(jīng)爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。層狀燃燒設(shè)備 型式較多，有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排和拋煤機(jī)

39、 爐等。層狀燃燒能適應(yīng)不同煤種的燃燒特性， 煤粒無需特殊加工，在爐膛里 都能較好地著火。但空氣與煤層混合不良，燃燒反應(yīng)較慢，有時(shí)出現(xiàn) 冒黑煙現(xiàn)象。二、懸浮燃燒懸浮燃燒又稱火室燃燒，適用于固體、液體或氣體燃料。是大中型鍋 爐的主要燃燒方式。煤被磨成細(xì)粉（煤粉）由空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入 爐膛，在懸浮狀態(tài)下燃燒。采用懸浮燃燒方式的鍋爐又稱室燃爐，如 煤粉爐、燃油爐、燃?xì)鉅t。室燃爐不用爐排，燃料與空氣接觸面積大，著火迅速，燃盡率高，燃 燒效率和鍋爐熱效率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜， 對(duì)鍋爐運(yùn)行要求高。三、沸騰燃燒煤被破碎成小于2mm的煤粒后送入爐膛，空氣從布風(fēng)板上的風(fēng)帽進(jìn) 入，使煤上下翻滾

40、，呈類似液體沸騰狀態(tài)燃燒。沸騰燃燒對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)，我國現(xiàn)多用于燒劣質(zhì)煤。具燃燒特點(diǎn)介 于層狀燃燒和懸浮燃燒之間。沸騰燃燒設(shè)備的蓄熱量大，燃燒反應(yīng)強(qiáng)烈，特別適用于一般層狀和懸 浮燃燒所不能燃用的高灰份和低熱值的劣質(zhì)煤，如石煤、煤研石等。但耗電量大，埋管磨損嚴(yán)重，運(yùn)行要求高。這種方式燃燒溫度在900 c左右，可大大減少氮氧化物的生成，并可 方便地采取脫硫措施，有利于環(huán)境保護(hù)，故大有發(fā)展前途。四、氣化燃燒氣化燃燒是指投入爐膛的煤同時(shí)進(jìn)行氣化和直接燃燒，適用于蒸發(fā)量1t/h以下的鍋爐。氣化燃燒設(shè)備簡單、管理方便，消煙除塵效果好，但不宜用于燒低揮 發(fā)份的煤，并且出渣勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)運(yùn)行安全要求嚴(yán)格。以上

41、四種燃燒方式中，在中小型鍋爐上最常用的是層狀燃燒， 且燃燒設(shè)備以鏈條爐排為主。但隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格，沸騰床燃燒在中小型鍋爐上的應(yīng)用也將不斷增多畫1- 番爐IT船仲工一揖青，3一修4 一分區(qū)送至5胡魁輸5風(fēng)案小氣7看大樺青門* 一電力電10一生均It1一，4耳新H-常席 -*1后解圖37鏈強(qiáng)式中海片連標(biāo)站構(gòu) |一1.他爐樽片三一從陰忖府J-鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義16第二節(jié)鏈條爐排鏈條爐排是工業(yè)鍋爐中歷史悠久、結(jié)構(gòu)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的一種機(jī)械化燃煤設(shè)備，獲得了廣泛的應(yīng)用。一、鏈條爐排的結(jié)構(gòu)鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機(jī)，具結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。其運(yùn)行過程 是煤從煤斗內(nèi)依靠自重落到爐排前端， 隨爐排自

42、前向后緩慢移動(dòng)，經(jīng) 煤閘板進(jìn)入爐膛。煤閘板的高度可以自由調(diào)節(jié)以控制煤層的厚度?？?氣從爐排下面分區(qū)送風(fēng)室引入；與煤層運(yùn)動(dòng)方向相交。煤在爐膛內(nèi)受 到輻射加熱，依次完成預(yù)熱、干燥、著火、燃燒，直到燃盡?；以鼊t 隨爐排移動(dòng)到后部，經(jīng)過擋渣板（俗稱老鷹鐵）落入后部水冷灰渣斗， 由除渣機(jī)排出。鏈條爐排的結(jié)構(gòu)形式一般可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。1 .鏈帶式爐排鏈帶式爐排屬于輕型爐排適用于蒸發(fā)量 10t/h下的鍋爐，其爐排片連 接結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。爐排片分為主動(dòng)爐排片和從動(dòng)爐排片兩種，用圓鋼拉桿串聯(lián)在一起。形成一條寬幅的鏈帶，圍繞在前鏈輪和后滾 筒上。主動(dòng)爐排片擔(dān)負(fù)傳遞整個(gè)爐排運(yùn)動(dòng)的拉力，因此其厚度比

43、從動(dòng)爐排片厚，由可鍛鑄鐵制成。一臺(tái)蒸發(fā)量 4t/h的鍋爐，由主動(dòng)爐排 片組成的主動(dòng)鏈條共有三條（兩側(cè)和中間）直接與前軸（主動(dòng)軸）上的 三個(gè)鏈輪相嚙合，從動(dòng)爐排甯I"3橫拿N聞柒打斗靖向，畢封營驚 2-1早3毋J-W景博餐1一桂整：&一,悖冷T一或第鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義17片由于不承受拉力，可由強(qiáng)度低的普通灰口鑄鐵制成。鏈帶式爐排的優(yōu)點(diǎn)是：比其它鏈條爐排金屬耗量低，結(jié)構(gòu)簡單，制造、 安裝和運(yùn)行都比較方便，缺點(diǎn)是爐排片用圓鋼串聯(lián)，必須保證加工和 裝配質(zhì)量。否則容易折斷，而且不便于檢修和更換，長時(shí)間運(yùn)行后， 由于爐排片互相磨損嚴(yán)重，使?fàn)t排間隙增大，漏煤損失增多。2 .橫梁式爐排橫梁

44、式爐排適用于蒸發(fā)量2040t/h甚至更大的鍋爐。具結(jié)構(gòu)與鏈 帶式爐排的主要區(qū)別在于采用了許多剛性較大的橫梁，如圖3 3所 示。爐排片裝在橫梁的相應(yīng)梢內(nèi)，橫梁固定在傳動(dòng)鏈條上、傳動(dòng)鏈條 一般是兩條（當(dāng)爐排很寬時(shí)，可裝置多條），由裝在前軸（主動(dòng)軸） 上的鏈輪帶動(dòng)。橫梁式爐排的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛性大，爐排片受熱不受力， 而橫梁和鏈條受力不受 熱，比較安全耐用；爐排面積可以較大，阻 力小而風(fēng)量分布均勻運(yùn)行中漏煤漏風(fēng)量少。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)笨重，金屬 耗量多，約是鏈帶式爐排的2.7倍；制造和安裝要求高；受熱不均時(shí)， 橫梁易出現(xiàn)扭曲、跑偏等故障。3 .鱗片式爐排鱗片式爐排適用于蒸發(fā)量1060t/h的鍋爐。其爐排面通常

45、由412 根互相平行的鏈條（類似自行車上的鏈條結(jié)構(gòu)）組成。每根鏈條用鐘栓將若干個(gè)由大環(huán)、小環(huán)、墊圈、襯管等組件組成的鏈條串在一起， 如圖3-4所示，爐排片通過夾板組裝在鏈條上，前后交迭，相互緊貼， 呈魚鱗狀，其工作過程如圖3-5所示。當(dāng)爐排片行至尾部向下轉(zhuǎn)入空 程以后，便依靠自重依次翻轉(zhuǎn)過來，倒掛在夾板上，能自動(dòng)清除灰渣， 并獲得冷卻。各相鄰鏈條之間，用拉桿與套管相連，使鏈條之間的距 離保持不變。鱗片式爐排的優(yōu)點(diǎn)是：煤層與整個(gè)爐排面接觸，而鏈條 不直接受熱，運(yùn)行安全可靠；爐排間隙甚小，漏煤很少；護(hù)排片較薄.冷 卻條件好，能圖3-5鱗片式爐排的工作過程 圖3-4鱗排片式爐排的鏈條結(jié)構(gòu) 1 一大環(huán)

46、2小環(huán)3一墊圈4 一鐘栓5大孔（穿拉桿）6小孔（裝 夾板）7一套管8一螺栓9 一螺帽10 一開口銷目新燃燃區(qū)23新出揮發(fā)力區(qū)焦炭照燒區(qū)-氧化區(qū),焦炭據(jù)娃區(qū)還旗區(qū)鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義18夠不停爐更換；由于鏈條為柔性結(jié)構(gòu)，當(dāng)主動(dòng)軸上鏈輪的齒形略有參 差時(shí)，能自行調(diào)整其松緊度，保持嚙合良好。缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金 屬耗量多，該爐排比鏈帶式爐排約高 30%;當(dāng)爐排較寬時(shí)，爐排片 容易脫落或卡住。在目前的引進(jìn)技術(shù)中采用層狀燃燒的燃燒設(shè)備，基本上為以上幾種形 式的鏈條爐排。由于引進(jìn)國外先進(jìn)的爐排生產(chǎn)線，爐排片的鑄造精度和整體裝配水平都有很大提高，不但減少漏煤而且減少運(yùn)行故障率。二、鏈條爐排的燃燒特點(diǎn)鏈條爐排

47、的著火條件較差，煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱，因而上面的煤先著火，然后逐步向下燃燒，這樣的燃燒過程，在爐排上就出現(xiàn)了明顯的區(qū)域分層，如圖 3-6所示。煤進(jìn)入爐膛后，隨 爐排逐漸由前向后緩慢移動(dòng)。在爐排的前部，是新煤燃燒準(zhǔn)備區(qū)，主 要進(jìn)行煤的預(yù)熱和干燥。緊接著是揮發(fā)分析出著火并開始進(jìn)入燃燒區(qū)。在爐排的中部是焦炭燃燒區(qū)，該區(qū)溫度很高，同時(shí)進(jìn)行著 氧化和還原反應(yīng)過程，放出大量熱量。在爐排的后部，是灰渣燃盡區(qū)，對(duì)灰渣中剩余的焦炭繼續(xù)燃燒。在燃燒準(zhǔn)備區(qū)和燃盡區(qū)都不需要很多空氣，而在焦炭燃燒區(qū)則必須保 證有足夠的空氣，如果不采取分段送風(fēng)，會(huì)出現(xiàn)空氣在爐膛前后兩端 過剩，在中部不足的弊病。為了改善上

48、述燃燒狀況，通常采取以下三種措施1 .爐拱布置爐墻向爐膛內(nèi)突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲(chǔ)蓄熱量，調(diào) 整燃燒中心，提高爐膛溫度，加速新煤著火。其次是延長煙氣流程，促進(jìn)燃料充分燃燒。爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經(jīng)常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中，當(dāng)供應(yīng)的煤質(zhì)較差時(shí)，作為改善燃燒條件的補(bǔ)充 措施。（1）前拱：前拱位于爐排上方的前爐墻下部，一般由引燃拱（又稱點(diǎn)火拱）和混合拱（又稱大拱）兩部分組成。引燃拱的位置較低，靠近煤閘門，一般距爐排面約300400mm ,主要作用是吸收高溫?zé)煔庵械臒崃?，再反射到爐排前部加速新煤的著火燃燒?；旌瞎暗奈恢幂^高，主要作用是促進(jìn)煙氣和空氣良好混合；延

49、長煙氣流程，使其充分燃燒。圖3-7所示是常見的幾種前拱結(jié)構(gòu)形狀。圖3一6鏈條爐燃燒的區(qū)域分層鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義19 圖3-7 (a)所示的前拱，由小斜型引燃拱和低而長的混合拱組成，起遮蓋作用?？蓽p少爐排前部兩側(cè)的水冷壁管吸熱， 保持爐膛前部有較高的溫度，以利于新煤烘干和著火。圖3-7 (b)所示的前拱，由傾斜型引燃拱和較高的水平混合拱組成, 能有效地將熱量反射到新煤上，改善燃燒條件。圖3-7 (c)所示的前拱，由拋物線型引燃拱和較高的水平混合拱組成，可將熱量集中反射到新煤上，即起到 聚焦”的作用，使燃燒條件 更好。但這種拱的曲線復(fù)雜，砌筑和懸掛困難，表面不可能光潔，不 容易收到理想的反射效果

50、，所以實(shí)際應(yīng)用不多。(2)中拱：中拱位于爐排的中上方，如圖 3-8所示。中拱的作用是將 主燃燒區(qū)的高溫?zé)煔庖龑?dǎo)到爐膛前部，促使新煤迅速著火。同時(shí)，可以儲(chǔ)蓄熱量，保證主燃燒區(qū)的煤 充分燃燒。中拱通常呈前高后低傾斜布置，傾角為 12。左右，傾角越大，從主燃 區(qū)導(dǎo)入著火區(qū)的煙氣量越多，越有利于煤的引燃。但傾角過大時(shí)，則 中拱前部出口端過高，使煙氣流速降低，不利于傳熱。中拱后部出口 端的高度應(yīng)盡可能地低，中拱的長度以能遮蓋主燃燒區(qū)為宜。(3)后拱：后拱位于爐排上方的后爐墻下部，如圖3-9所示。后拱的作用是將燃盡區(qū)的高溫?zé)煔夂瓦^剩的空氣引導(dǎo)到 爐瞠中部和前部，以延長煙氣流程，保證主燃燒區(qū)所需要的熱量，以

51、及促進(jìn)新煤引燃，同時(shí)提高爐排后部 溫度，使灰渣中的固定炭燃盡。鍋爐爐拱的布置是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題。爐拱的圖3一9燃燒無煙煤的爐拱圖3 8鏈條爐中公布置示意圖 形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關(guān)， 必須有針對(duì)性地選用，同時(shí)各拱 之間還需互相配合，才能收到明顯的效果。目前常用拱的形狀大多是 通過運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來確定的，上海地區(qū)鍋爐大部分采用定型拱和弧 型拱，有的也采用 現(xiàn)場澆筑”法。2 .分段送風(fēng)為了適應(yīng)鏈條爐排燃燒各區(qū)段需要不同風(fēng)量的特點(diǎn)在爐排下面隔成幾個(gè)風(fēng)室進(jìn)行分段進(jìn)風(fēng)（一次風(fēng)），如圖3-10所示，每個(gè)風(fēng)室之間應(yīng)嚴(yán)密不漏，以防短路而失去調(diào)節(jié)作 用。為使整個(gè)爐排寬度的風(fēng)量分布均勻，宜采用雙側(cè)進(jìn)風(fēng)。每

52、個(gè)風(fēng)室的風(fēng)量，均用單獨(dú)的擋風(fēng)板分別調(diào)節(jié)。各擋風(fēng)板的開度，需根據(jù)不同煤種的特性，經(jīng)過反復(fù)運(yùn)行試驗(yàn)，找出使煤燃燒最佳的開啟位置。當(dāng)煤種變 圖3-10鏈條 爐風(fēng)門調(diào)整示意圖鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義20化時(shí)，還需要重新調(diào)整，以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行效果。一臺(tái)鍋爐最多采 用56個(gè)風(fēng)室，送風(fēng)分段越多，風(fēng)量越容易符合燃燒需要，見圖3-11 , 但分段過多，將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，總的經(jīng)濟(jì)效果并不理想。3 .二次風(fēng) 在層燃爐中，從爐排下方送入爐膛的空氣稱為一次風(fēng)， 從爐排上方高 速吹入爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。在室燃爐中，隨燃料進(jìn)入爐膛的空氣 稱為一次風(fēng)，為加強(qiáng)擾動(dòng)、混合和燃盡而噴人爐膛的氣流稱為二次風(fēng)。二次風(fēng)的作用：(1)攪動(dòng)煙氣

53、使煙氣與空氣很好混合，減少氣體未完全燃燒熱損失。圖311統(tǒng)倉送風(fēng)和分段送風(fēng)比較 20(2)造成煙氣旋渦延長煙氣流程，使飛灰中可燃物質(zhì)在爐膛內(nèi)停留較長時(shí)間，得到充分燃盡。(3)依靠旋渦的分離作用，把未燃盡的炭粒甩回火床復(fù)燃，降低飛 灰含炭量，減少固體未完全燃燒熱損失，降低鍋爐初始排塵濃度。(4)當(dāng)用空氣做二次風(fēng)時(shí)，還可補(bǔ)充一次風(fēng)的不足，促進(jìn)完全燃燒。合理的布置與使用二次風(fēng)，一般可提高鍋爐熱效率5%左右。二次風(fēng)多數(shù)使用空氣，有時(shí)使用蒸汽、煙氣，或者以上兩種氣體的混合物； 如用空氣作二次風(fēng)，最好是熱風(fēng)，以利于提高爐膛溫度。風(fēng)速一般為4070m/s,但要選用較大風(fēng)壓約20004000Pa的風(fēng)機(jī)。二次風(fēng)

54、量占總風(fēng)量的百分比：對(duì)揮發(fā)分含量較少的無煙煤約為5%,對(duì)揮發(fā)分含量較多的煙煤約為7%8%,對(duì)揮發(fā)分和水分含量都較多的褐煤 約為10%。二次風(fēng)量不宜過大，否則對(duì)燃燒不利，而且增加排煙熱損失，降低鍋爐熱效率。如用蒸汽作二次風(fēng)，即使鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行 時(shí)也不會(huì)造成爐膛空氣過剩系數(shù)太高，但其缺點(diǎn)是要耗用蒸汽，影響 鍋爐凈效率。如混合使用蒸汽和空氣作二次風(fēng)，即利用高速蒸汽的引射作用，將空 氣帶入爐膛，能夠綜合提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。二次風(fēng)可單獨(dú)由前墻或后墻一面引入，也可由前、后墻同時(shí)引入，主 要根據(jù)爐膛出口方向與爐膛深度而定。當(dāng)由前、后墻同時(shí)引入時(shí)，應(yīng) 將風(fēng)嘴設(shè)在爐膛喉部，而且要將風(fēng)嘴的方向錯(cuò)開布置，如圖

55、3-10所 示。也有將二次風(fēng)嘴布置在爐膛四角，使氣流相切于一個(gè)假想圓”，從而促使?fàn)t膛煙氣形成旋渦，以利強(qiáng)烈混合。二次風(fēng)嘴設(shè)置高度，應(yīng) 在爐排面以上約1.52.0m處，水平或向下傾斜10°25°角，風(fēng)嘴 多用灰口鑄鐵制成。在鍋爐開火前，應(yīng)先開啟二次風(fēng)，當(dāng)鍋爐停用時(shí)， 應(yīng)后關(guān)閉二次風(fēng)，以免爐膛高溫輻射熱將風(fēng)嘴燒壞。爐拱、分段送風(fēng)、二次風(fēng)等改善燃燒工況的措施，除用于鏈條爐外， 還可用于其它層燃爐上，尤其是二次風(fēng)用于拋煤機(jī)鏈條爐上， 對(duì)于飛 灰的燃盡消除鍋爐冒黑煙作用較大。鍋爐基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)講義 21第三節(jié)流化床燃燒固體粒子經(jīng)與氣體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃屏黧w狀態(tài)的過程，稱為流化過 程。流化過程用于燃料燃燒，即為沸騰燃燒，其爐子稱為沸騰爐或流 化床爐。由于能源緊缺和環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，流化床爐不僅因具有強(qiáng)化 燃燒、傳熱效果好以及結(jié)構(gòu)簡單、鋼耗量低等優(yōu)點(diǎn)，特別是它的燃料 適應(yīng)性廣，能燃用包括煤研石、石煤、油葉巖等劣質(zhì)煤在內(nèi)的所有固 體燃料，以及可以實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)脫硫及降低氮氧化物（NOx）,受到人們 的普遍重視并得到迅速發(fā)展。除了早巳廣泛使用的鼓泡床爐外， 又發(fā) 展到更具優(yōu)勢的循環(huán)流化床鍋爐，其燃燒效率可