煤業(yè)榆林能化有限公司鍋爐培訓教材

PAGE191/NUMPAGES192兗州煤業(yè)榆林能化有限公司鍋爐培訓教材（第一版）主編：任慶偉審核：王明峰批準：張士金二〇〇六年十月十二日目錄第一部分鍋爐基礎知識 1第一章鍋爐的進展史 1第二章鍋爐的分類 6第三章鍋爐設備構成及其工作過程 9第四章鍋爐的參數與技術經濟指標 15第五章鍋爐型號 17第六章 工業(yè)鍋爐的結構 17第七章 電站鍋爐結構 27第二部分鍋爐操作部分 31第一章鍋爐設備規(guī)范 311.鍋爐技術參數和設計條件 312.鍋爐要緊部件規(guī)范 35第二章鍋爐輔助設備簡要特性 391.燃燒設備及制粉系統(tǒng) 392.刮板撈渣機 463.氣力除灰系統(tǒng) 524.脈沖式布袋除塵器 545.風機 586.吹灰器 59第三章鍋爐要緊操作操縱愛護系統(tǒng) 611.操作臺概況 612．操作臺界面 613．分級的過程畫面 624．趨勢畫面 635．機組負荷指令ULD 636．鍋爐要緊輔助設備順控邏輯 667．FSSS要緊設計講明 70第四章鍋爐的啟動運行維護及停止 781.鍋爐的啟動 782.鍋爐的運行調整與維護 853.鍋爐的停運 93第五章輔助設備運行 971.鍋爐轉動設備通用規(guī)定 972.燃油系統(tǒng)的運行 983.引風機的運行 1014.送風機的運行 1025.一次風機的運行 1046.火檢風機運行 1057制粉系統(tǒng)運行 106第六章鍋爐事故和故障處理 118第一部分鍋爐基礎知識第一章鍋爐的進展史

利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備。鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產和人民生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，要緊用于生活，工業(yè)生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。鍋爐也稱蒸汽發(fā)生器，是利用燃料或工業(yè)生產中余熱的熱能，將工質加熱到一定溫度和壓力的換熱設備,是蒸汽動力裝置的重要組成部分。電站鍋爐、汽輪機和發(fā)電機是火力發(fā)電站的主機，因此電站鍋爐是生產電能的重要設備。工業(yè)鍋爐是在各種工業(yè)企業(yè)中提供生產和供暖所需的蒸汽的必不可少的設備。工業(yè)鍋爐數量甚多，需要消耗大量燃料。利用生產過程中高溫廢氣作為熱源的余熱鍋爐對節(jié)能有重要作用。船用鍋爐裝在各種船舶上，所產生的蒸汽用于驅動蒸汽動力機械。機車鍋爐作為蒸汽機車的要緊設備尚有一定的應用。

鍋爐承受高溫高壓，安全問題十分重要。即使是小型鍋爐，一旦發(fā)生爆炸，后果也十分嚴峻。因此，對鍋爐的材料選用、設計計算、制造和檢驗等都制訂有嚴格的法規(guī)。鍋爐用途廣泛，型式眾多，一般可按下列方法分類：1.鍋爐進展簡史1.1鍋的進展

18世紀上半葉，英國煤礦使用的蒸汽機，包括J.瓦特的初期蒸汽機在內，所用的蒸汽壓力等于大氣壓力。18世紀后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。19世紀，常用的蒸汽壓力提高到0.8兆帕左右。與此相適應，最早的蒸汽鍋爐是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼，后來改用臥式鍋殼（圖1a[鍋殼式鍋爐進展簡圖]）。鍋殼下方磚砌爐體中燒火。隨著鍋爐越做越大，為了增加受熱面積，在鍋殼中加裝火筒，在火筒前端燒火，煙氣從火筒后面出來，通過磚砌的煙道排向煙囪并對鍋殼的外部加熱，稱為火筒鍋爐。開始只裝一只火筒，稱為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐(圖1b[鍋殼式鍋爐進展簡圖]))；后來加到兩個火筒，稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐（圖1c[鍋殼式鍋爐進展簡圖]）。1830年左右，在掌握了優(yōu)質鋼管的生產和脹管技術之后出現(xiàn)了火管鍋爐（圖1d[鍋殼式鍋爐進展簡圖]）。一些火管裝在鍋殼中，構成鍋爐的要緊受熱面，火（煙氣）在管內流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管，稱為臥式外燃回火管鍋爐。它的金屬耗量較低，但需要專門大的砌體。圖1e[鍋殼式鍋爐進展簡圖]為火筒火管鍋爐，煙氣流出火筒后再流過火管，稱為蘇格蘭船用鍋爐。其形狀和尺寸可與輪船機艙配合較好，鍋爐本身也較輕，因此一直在船舶上使用。圖1f[鍋殼式鍋爐進展簡圖]的機車鍋爐在只有火管的鍋殼前方裝上一個包有水夾套的火箱，火箱下部裝爐排燒火，布置緊湊，蒸汽機車均用這種鍋爐。圖1g[鍋殼式鍋爐進展簡圖]為小型立式火管鍋爐?；鹜插仩t和火管鍋爐合稱鍋殼鍋爐?；鹜插仩t已趨淘汰，而火筒鍋爐則仍在應用。

19世紀中葉，出現(xiàn)了水管鍋爐。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管，取代了鍋殼本身和鍋殼內的火筒、火管。鍋爐的受熱面積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限制，有利于提高鍋爐蒸發(fā)量和蒸汽壓力。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒，或稱為汽包。初期的水管鍋爐只用直水管，其進展見圖2[直水管式鍋爐進展簡圖]。直水管鍋爐壓力和容量都受到限制。

20世紀初期，汽輪機開始進展，它要求配以容量和蒸汽參數較高的鍋爐。直水管鍋爐已不能滿足要求。隨著制造工藝和水處理技術的進展，出現(xiàn)了彎水管式鍋爐（圖3[彎水管式鍋爐進展簡圖]）。開始是采納多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應用和鍋筒內部汽水分離元件的改進，鍋筒數目逐漸減少，既節(jié)約了金屬，又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。到30年代，已廣泛應用2～4兆帕、385～400℃的具有水冷壁的彎水管式鍋爐配6～12兆瓦的火電機組。第二次世界大戰(zhàn)以后，鍋爐工業(yè)進展專門快。40年代開始采納10兆帕、510℃左右的配50兆瓦發(fā)電機組的鍋爐;50年代開始采納14兆帕左右、540～570℃的配100～200兆瓦發(fā)電機組的鍋爐；60年代開始采納配300～600兆瓦發(fā)電機組的亞臨界壓力(17～18.5兆帕)鍋爐；70年代最大的自然循環(huán)鍋爐單臺容量已達850兆瓦。

往常的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬于自然循環(huán)鍋爐(圖4[自然循環(huán)鍋爐簡圖]水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同造成密度差而產生自然流淌。在進展自然循環(huán)鍋爐的同時，從30年代開始應用直流鍋爐。40年代開始應用輔助循環(huán)鍋爐。

輔助循環(huán)鍋爐又稱強制循環(huán)鍋爐(圖5[輔助循環(huán)鍋爐簡圖]),它是在自然循環(huán)鍋爐的基礎上進展起來的。在下降管系統(tǒng)內加裝循環(huán)泵，以加強蒸發(fā)受熱面的水循環(huán)。直流鍋爐（圖6[直流鍋爐簡圖]）中沒有鍋筒,給水由給水泵送入省煤器，經水冷壁和過熱器等蒸發(fā)受熱面變成過熱蒸汽送往汽輪機，各部分流淌阻力全由給水泵來克服。第二次世界大戰(zhàn)以后，這兩種型式的鍋爐得到較快進展，因為當時發(fā)電機組要求高溫高壓和大容量。進展這兩種鍋爐的目的是：縮小或不用鍋筒，能夠采納小直徑管子作受熱面，能夠比較自由地布置受熱面。隨著自動操縱和水處理技術的進步，它們漸趨成熟。70年代最大的單臺輔助循環(huán)鍋爐是17兆帕壓力配1000兆瓦發(fā)電機組。在超臨界壓力時，直流鍋爐是唯一能夠采納的一種鍋爐，70年代最大的單臺容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機組。后來又進展了由輔助循環(huán)鍋爐和直流鍋爐復合而成的復合循環(huán)鍋爐。

1.2爐的進展

在鍋爐的進展過程中，燃料種類對爐膛和燃燒設備有專門大的阻礙。因此，不但要求進展各種爐型來適應不同燃料的燃燒特點，而且還要提高燃燒效率以節(jié)約能源。此外，爐膛和燃燒設備的技術改進還要求盡量減少鍋爐排煙中的污染物（硫氧化物和氮氧化物）。

早年的鍋殼鍋爐采納固定爐排，多燃用優(yōu)質煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現(xiàn)后開始采納機械化爐排，其中鏈條爐排得到了廣泛的應用。爐排下送風從不分段的“統(tǒng)倉風”進展成分段送風。早期爐膛低矮，燃燒效率低。后來人們認識到爐膛容積和結構在燃燒中的作用，將爐膛造得較高，并采納爐和二次風，從而提高了燃燒效率。鏈條爐排能適應大多數煤種，但不能燒強粘結煙煤。下飼爐排也出現(xiàn)得專門早，只適宜于燒優(yōu)質煙煤。40年代出現(xiàn)了拋煤機。拋煤機能夠配在固定火床上，也能夠配在鏈條爐排上而成為拋煤機鏈條爐排。發(fā)電機組功率超過6兆瓦時,以上這些層燃爐的爐排尺寸太大，結構復雜，不易布置，因此20年代開始使用室燃爐，室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機磨成煤粉后用燃燒器噴入爐膛燃燒，發(fā)電機組的容量遂不再受燃燒設備的限制。自第二次世界大戰(zhàn)初起，電站鍋爐幾乎全部采納室燃爐。

早年制造的煤粉爐采納了Ｕ形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉彎上升。后來又出現(xiàn)了前墻布置的旋流式燃燒器，火焰在爐膛中形成L形火炬。隨著鍋爐容量增大,旋流式燃燒器的數目也開始增加,能夠布置在兩側墻，也能夠布置在前后墻。1930年左右出現(xiàn)了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。60年代某些國家曾在多角形爐膛中應用直流燃燒器的切圓燃燒方式,用以燃燒褐煤。第二次世界大戰(zhàn)后,石油價廉，許多國家廣泛采納燃油鍋爐。燃油鍋爐的自動化程度容易提高。70年代石油提價后，許多國家又轉向利用煤炭資源。這時電站鍋爐的容量也越來越大，要求燃燒設備不僅能燃燒完全，著火穩(wěn)定，運行可*，低負荷性能好，還必須減少排煙中的污染物質。40～60年代，為了強化燃燒和減少飛灰，一度采納液態(tài)排渣煤粉爐和旋風爐，但由于采納這種燃燒方式生成的氮氧化物太多，從70年代起已較少采納。

在燃煤（特不是燃褐煤）的電站鍋爐中采納分級燃燒或低溫燃燒技術，即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒,或把燃燒器分散開來抑制爐溫,不但可抑制氮氧化物生成，還能減少結渣。沸騰燃燒方式屬于一種低溫燃燒，除可燃用灰分十分高的固體燃料外，還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫。

第二章鍋爐的分類1.按用途分類

電站鍋爐：大多為大容量、高參數鍋爐，火室燃燒，熱效率高，出口工質為過熱蒸汽。

工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產和采暖，大多為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低；出口工質為蒸汽的稱為蒸汽工業(yè)鍋爐，出口工質為熱水的稱為熱水鍋爐。

船用鍋爐：用作船舶動力，一般采納低、中參數，大多燃油。鍋爐體積小，重量輕。

機車鍋爐：用作機車動力，一般為小容量、低參數，火床燃燒，以燃煤為主，鍋爐結構緊湊，現(xiàn)已少用。

注汽鍋爐：用于油田對稠油的注汽熱采，出口工質一般為高壓濕蒸汽。

2.按結構分類

火管鍋爐：煙氣在火管內流過，能夠制成小容量，低參數鍋爐，熱效率較低，但結構簡單，水質要求低，運行維修方便。

水管鍋爐：汽水在管內流過，能夠制成小容量，低參數鍋爐，也可制成大容量、高參數鍋爐。電站鍋爐均為水管鍋爐，熱效率較高，但對水質和運行水平的要求也較高。

3.按循環(huán)方式分類

自然循環(huán)鍋筒鍋爐：具有鍋筒，利用下降管和上升管中工質密度差產生工質循環(huán)，只能在臨界壓力以下應用。

多次強制循環(huán)鍋筒鍋爐：也稱輔助循環(huán)鍋筒鍋爐。具有鍋筒和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中的工質密度差和循環(huán)泵壓力建立工質循環(huán)。只能在臨界壓力以下應用。

低倍率循環(huán)鍋爐：具有汽水分離器和循環(huán)泵，要緊*循環(huán)泵建立工質循環(huán)，可應用于亞臨界壓力和超臨界壓力，循環(huán)倍率低，一般為1.25~2.0。

直流鍋爐：無鍋筒，給水*水泵壓力，一次通過受熱面產生蒸汽，適用于高壓和超臨界壓力鍋爐。

復合循環(huán)鍋爐：具有再循環(huán)泵。鍋爐負荷低時按再循環(huán)方式運行，負荷高時按直流方式運行，可應用于亞臨界壓力和超臨界壓力。

4.按鍋爐出口工質壓力分類

低壓鍋爐一般壓力小于1.275MPa(13kgf/cm2)

中壓鍋爐一般壓力為3.825MPa(39kgf/cm2)

高壓鍋爐一般壓力為9.8MPa(100kgf/cm2)

超高壓鍋爐一般壓力為1.3.73MPa(140kgf/cm2)

亞臨界壓力鍋爐一般壓力為16.67MPa(170kgf/cm2)

超臨界壓力鍋爐壓力大于22.13MPa(225.65kgf/cm2)

中國電站鍋爐的現(xiàn)行系列為:中壓3.9兆帕；高壓10兆帕；超高壓14兆帕；亞臨界壓力17兆帕。中國工業(yè)鍋爐的現(xiàn)行系列為：0.5兆帕、0.8兆帕、1.3兆帕、2.5兆帕。5.按燃燒方式分類

火床燃燒鍋爐：要緊用于工業(yè)鍋爐，其中包括固定爐排爐、倒轉爐排拋煤機爐、振動爐排爐；下飼式爐排爐和往復推飼爐排爐等。燃料要緊在爐排上燃燒。

火室燃燒鍋爐：要緊用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐?；鹗胰紵龝r，燃料要緊在爐膛空間懸浮燃燒。

旋風（沸騰）爐：送入爐排的空氣流速較高，使大粒燃煤在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小粒燃煤隨空氣上升并燃燒。用于燃用劣質燃料。多為工業(yè)鍋爐，大型循環(huán)沸騰燃燒鍋爐可用作電站鍋爐。

6.按所用燃料或能源分類

固體燃料鍋爐燃用煤等固體燃料。

液體燃料鍋爐燃用重油等液體燃料。

氣體燃料鍋爐燃用天然氣等氣體燃料。

余熱鍋爐利用冶金、石油化工等工業(yè)的余熱作熱源。

原子能鍋爐利用核反應堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽發(fā)生器。

廢料鍋爐利用垃圾、樹皮、廢液等作為廢料的鍋爐。

其他能源鍋爐利用地熱、太陽能等能源的蒸汽發(fā)生器或熱水器。

7.按排渣方式分類

固態(tài)排渣鍋爐：燃料燃燒后生成的灰渣呈固態(tài)排出，是燃煤鍋爐的要緊排渣方式。

液態(tài)排渣鍋爐：燃料燃燒后生成的灰渣呈液態(tài)從渣口流出，在裂化箱的冷卻水中裂化成小顆粒后排入水溝。

8.按爐膛煙氣壓力分類

負壓鍋爐爐膛壓力保持負壓，有送、引風機，是燃煤鍋爐要緊型式。

微正壓鍋爐爐膛壓力大于為2~5kPa，不需引風機，宜于低氧燃燒。

增壓鍋爐爐膛壓力大于0.3MPa，用于蒸汽——燃氣聯(lián)合循環(huán)。

9.按鍋筒布置分類

鍋爐鍋筒數一般為一個或兩個，鍋筒可縱置或橫置。

現(xiàn)代鍋筒型電站鍋爐都采納單鍋筒型式，工業(yè)鍋爐采納單鍋筒或雙鍋筒型式。

10.按爐型分類

鍋爐爐型專門多，有倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N型、L型、D型、A型等，D型、A型用于工業(yè)鍋爐，其他爐型一般用于電站鍋爐

11.按鍋爐出廠型式分類

鍋爐可作露天、半露天、室內、地下或洞內布置。工業(yè)鍋爐一般采納室內布置，電站鍋爐要緊采納室內半露天或露天布置。

12.按鍋爐出廠型式分類

可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐、小型鍋爐可采納快裝型式，電站鍋爐一般為組裝或散裝。第三章鍋爐設備構成及其工作過程

工作過程

圖4[自然循環(huán)鍋爐簡圖]和圖7[燃燒系統(tǒng)示意圖]為120噸／時自然循環(huán)燃煤電站鍋爐的簡圖和燃燒系統(tǒng)示意圖。首先由磨煤機將煤磨制成粉。煤粉由空氣攜帶通過裝在爐墻上的燃燒器送入爐膛中燃燒。在火焰中心處的氣體溫度達到1500～1600℃。鍋爐的蒸發(fā)受熱面裝在爐膛的內壁上，組成水冷壁，汲取爐膛中高溫火焰和煙氣的輻射熱量，使爐膛出口處煙氣溫度降低到1000～1150℃。后墻水冷壁的上部分（在水平煙道進口）組成排列較稀的數列凝渣管，以防止結渣。為防止鍋爐受熱面上積灰或結渣，還使用吹灰器。

過熱器位于水平煙道中，它的作用是把從鍋筒出來的飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽，目的是提高電站的經濟性。煙氣通過過熱器后溫度降低到500～600℃,然后進入尾部煙道。尾部煙道中受熱面之一為省煤器。它由專門多平行的蛇形管所組成，其作用是使給水在進入鍋筒之前預先加熱，并降低排煙溫度。另一尾部受熱面是空氣預熱器。它的作用是使空氣在進入爐膛往常加熱到一定溫度，以改善燃燒和進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率。

在水汽系統(tǒng)方面，給水在加熱器中加熱到一定溫度，經給水管道進入省煤器，進一步加熱以后送入鍋筒，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內汲取爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中，由汽水分離裝置使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過熱器,接著吸熱成為450℃的過熱蒸汽，然后送往汽輪機。

在燃燒和煙風系統(tǒng)方面，送風機將空氣送入空氣預熱器加熱到一定溫度。在磨煤機中被磨成一定細度的煤粉，由來自空氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒后的熱煙氣順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器后，再通過除塵裝置，除去其中的飛灰，最后由引風機送往煙囪排向大氣。

差不多結構

鍋爐整體的結構包括鍋爐本體和輔助設備兩大部分。

鍋爐本體

鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐墻等要緊部件構成生產蒸汽的核心部分，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個最要緊的部件是爐膛和鍋筒。

①爐膛：又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上進行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐，又稱火室爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒、適于燃燒劣質燃料的爐膛稱為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉并強烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風爐。爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內燃燒形成火焰和高溫煙氣，因此爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構成。在爐墻的內表面上常敷設水冷壁管，它既愛護爐墻不致燒壞，又汲取火焰和高溫煙氣的大量輻射熱。

爐膛的結構、形狀、容積和高度都要保證燃料充分燃燒，并使爐膛出口的煙氣溫度降低到熔渣開始凝聚的溫度以下。

當爐內的溫度超過灰熔點時，灰便呈熔融狀態(tài)。熔融的灰渣顆粒在觸及爐內水冷壁管或其他構件時會粘在上面。粘結的灰粒逐漸增多,遂形成渣塊,稱為結渣。結渣會降低鍋爐受熱面的傳熱效果。嚴峻時會堵塞煙氣流淌的通道，阻礙鍋爐的安全和經濟運行。

一般用爐膛容積熱負荷和爐膛截面熱負荷或爐排熱負荷表示其燃燒強烈程度。爐膛容積熱負荷是單位爐膛容積中每單位時刻內釋放的熱量。在鍋爐技術中常用爐膛容積熱負荷來衡量爐膛大小是否恰當。容積熱負荷過大，則表示爐膛容積過小，燃料在爐內的停留時刻過短，不能保證燃料完全燃燒，使燃燒效率下降；同時這還表示爐墻面積過小，難以敷設足夠的水冷壁管，結果爐內和爐膛出口處煙氣溫度過高，受熱面容易發(fā)生結渣。室燃爐的爐膛截面熱負荷是單位時刻內單位爐膛橫截面上燃料燃燒所釋放的熱量。在爐膛容積確定以后，爐膛截面熱負荷過大會使局部區(qū)域的壁面溫度過高而引起結渣。層燃爐的爐排熱負荷是單位時刻內燃料燃燒所釋放的熱量與爐排面積的比值。爐排熱負荷過高會使飛灰大大增加。

爐膛設計需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應盡量燃用原設計的燃料。燃用特性差不較大的燃料時，鍋爐運行的經濟性和可*性都可能降低。

②鍋筒：它是自然循環(huán)和多次強制循環(huán)鍋爐中同意省煤器來的給水、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒筒體由優(yōu)質厚鋼板制成，是鍋爐中最重的部件之一。

鍋筒的要緊功能是儲水，進行汽水分離，在運行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，以幸免含有高濃度鹽分和雜質的鍋水隨蒸汽進入過熱器和汽輪機中。這些鹽分和雜質如在過熱器管和汽輪機通道上發(fā)生結垢、積鹽和腐蝕，會阻礙設備的經濟安全運行。鍋爐出口的蒸汽一般都有一定的質量標準。鍋筒內部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、給水分配管、排污和加藥設備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來的飽和蒸汽與水分離開來，并盡量減少蒸汽中攜帶的細小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件。中壓以上的鍋爐除廣泛采納多種型式的旋風分離器進行粗分離外，還用百頁窗、鋼絲網或均汽板等進行進一步分離。隨著水處理技術的提高，蒸汽分離裝置趨向于簡化和定型化。排污裝置（包括連續(xù)排污和定期排污）能在鍋爐運行中排出一部分含有較高鹽分和泥渣的鍋水。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監(jiān)測和愛護設施。

輔助設備

除鍋爐本體外，在電站鍋爐中還有許多配套的輔助設備：①煤粉制備系統(tǒng)，包括磨煤機、排粉機、粗粉分離器和煤粉管道等；②送、引風系統(tǒng)，包括送風機、引風機和煙風道等；③給水系統(tǒng)，包括給水泵、閥門和管道等；④水處理系統(tǒng)（見鍋爐水處理）；⑤灰渣清除系統(tǒng)，包括出渣機、除塵器等；⑥自動操縱和監(jiān)測系統(tǒng)（見鍋爐自動操縱、鍋爐汽溫調節(jié)）。

熱平衡

計算鍋爐熱效率（簡稱鍋爐效率）的方法。鍋爐熱效率是指送入鍋爐的燃料熱量中得到有效利用的百分數。近代電站鍋爐的效率可達90％以上；工業(yè)鍋爐的效率可達75％以上。

送入鍋爐的燃料熱量，除了有效利用的部格外，都以各種形式損失掉了，計有：排煙帶走的熱損失；排煙中未燃盡的一氧化碳、氫和甲烷等造成的氣體不完全燃燒熱損失；飛灰、爐渣和爐排漏煤等所含未燃盡碳造成的固體不完全燃燒熱損失和散熱損失等。

為了考核性能和改進設計，鍋爐常要通過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的方法叫正平衡，從各種熱損失來反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實際效益時，不僅要看鍋爐熱效率，還要計及鍋爐輔機所消耗的能量。

單位質量或單位容積的燃料完全燃燒時按化學反應方程式計算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內有更多的機會與氧氣接觸而燃燒，實際送入爐內的空氣量總要大于理論空氣量。實際送入爐內的空氣量與理論空氣量之比值稱為過量空氣系數。實際的爐膛出口過量空氣系數要緊取決于燃料性質和燃燒方式，一般在1.05～1.5的范圍內。盡管多送入空氣能夠減少不完全燃燒熱損失，但排煙熱損失會增大，還會加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術，爭取以盡量小的過量空氣系數使爐膛內燃燒完全。如燃油鍋爐的過量空氣系數已有可能小于1.03。這種采納低過量空氣系數的燃燒技術稱為低氧燃燒。

循環(huán)方式

鍋爐循環(huán)方式是指鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)內水汽的流淌方式，可分為自然循環(huán)、輔助循環(huán)、直流和復合循環(huán)。

煙氣凈化和灰渣處理鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物差不多上污染大氣的物質,未經凈化時其排放指標可能達到環(huán)境愛護規(guī)定指標的幾倍到數十倍。操縱這些物質排放的措施有燃燒前處理、改進燃燒技術、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪只能降低煙囪附近地區(qū)大氣中污染物的濃度。

煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力、附著力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般采納重力沉降和慣性力的分離，在較高容量下常采納離心力分離除塵。靜電除塵器和布袋過濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏-水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰,除塵效率專門高，還能汲取氣態(tài)污染物。

煙氣脫硫有汲取法和催化氧化法。干法汲取用堿性氧化鋁、半焦炭、活性炭等；濕法汲取用氨、碳酸鈉、石灰漿等。用五氧化二釩等觸媒在一定溫度下可使大部分二氧化硫氧化為三氧化硫，從而有助于汲取脫硫。由于煙氣脫硫設備及運行費用昂貴，大部分企業(yè)傾向使用低硫燃料以降低硫氧化物的排放量。

煙氣中氮氧化物要緊是一氧化氮。煙氣脫硝有催化分解法、選擇性催化還原法，也有采納高溫活性炭汲取脫硝的。

燃煤鍋爐在運行中必定要排出大量爐渣和由除塵器收集的飛灰，一般用水力或機械的方法清除送至堆渣場。

20世紀50年代以來,人們努力進展灰渣綜合利用,化害為利。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又從粉煤灰中提取空心微珠，作為耐火保溫等材料。

進展趨勢

鍋爐進展的趨勢要緊是：①進一步提高鍋爐和電站熱效率；②降低鍋爐和電站的單位功率的設備造價;③提高鍋爐機組的運行靈活性和自動化水平;④進展更多鍋爐品種以適應不同的燃料；⑤提高鍋爐機組及其輔助設備的運行可靠性;⑥減少對環(huán)境的污染。(見彩圖[煤粉鍋爐內部結構])[大型輔助循環(huán)鍋爐][臥式快裝鏈條鍋爐][大型鍋爐膜式水冷壁]第四章鍋爐的參數與技術經濟指標

1.鍋爐參數

鍋爐參數一般指鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度和給水溫度。

工業(yè)蒸汽鍋爐的容量用額定蒸發(fā)量表示。額定蒸發(fā)量表明鍋爐在額定蒸汽壓力、蒸汽溫度、規(guī)定的鍋爐效率和給水溫度下，連續(xù)運行時所必須保證的最大蒸發(fā)量，常以每小時能產生以噸計的蒸汽量來表示，單位t/h。

熱水鍋爐的容量用額定供量表示，單位為kw(kcal/h)。

電站鍋爐的容量也用額定蒸發(fā)量表示，單位為t/h。

鍋爐蒸汽壓力和溫度是指過熱器主汽閥出口處的過熱蒸汽壓力和過熱蒸汽溫度，關于無過熱器的鍋爐，用主汽閥出口處的飽和蒸汽壓力和溫度表示。壓力的單位為MPa(kpf/cm2)，溫度的單位為K或℃。

鍋爐給水溫度是指進省煤器的給水溫度，對無省煤器的鍋爐指進鍋爐鍋筒的水溫，單位為K或℃。

工業(yè)蒸汽鍋爐的給水溫度為20℃、60℃、105℃三檔。電站鍋爐的給水溫度為（中壓）150℃、170℃、（高壓）215℃、（亞臨界）260℃。

2.鍋爐技術經濟指標

鍋爐的技術經濟指標通常用鍋爐熱效率、鍋爐成本及鍋爐可靠性3項來表示。優(yōu)質鍋爐應保證熱效率高，成本低及運行可靠。

2.1鍋爐熱效率

鍋爐熱效率是指送入鍋爐的全部熱量中被有效利用的百分數?，F(xiàn)代電站鍋爐的熱效率都在90%以上。工業(yè)鍋爐的熱效率（包括熱水鍋爐）55%—87%。

熱效率是鍋爐的一項重要節(jié)能指標，在《工業(yè)鍋爐質量分等標準》中有明確規(guī)定，一等品鍋爐應具有較好的節(jié)能效果，鍋爐熱效率應增加2%。優(yōu)等品鍋爐應有顯著的節(jié)能效果，其熱效率應增加4%。

2.2鍋爐成本

鍋爐成本一般用成本中的一個重要經濟指標鋼材消耗率表示。鋼材消耗率的定義為鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重量，單位為t/h。鍋爐參數、循環(huán)方式、燃料種類及鍋爐部件結構對鋼材消耗率均有阻礙。鍋爐蒸汽參數高、容量小、燃煤、采納自然循環(huán)、采納管式空氣預熱器及鋼柱構架可使鋼材消耗率增大；參數低、容量大、采納直流鍋爐、燃油或燃氣、采納回轉式空氣預熱器及鋼筋混凝土構架可使鋼材消耗率減小。

工業(yè)鍋爐的鋼材消耗率在5~6噸鋼材·t/h左右；電站鍋爐的鋼材消耗率一般在2.5~5噸鋼材·h/t范圍內。在保證鍋爐安全、可*、經濟運行的基礎上應合理降低鋼材消耗率，尤其是耐熱合金鋼材的消耗率。

2.3鍋爐可靠第五章鍋爐型號1.工業(yè)鍋爐型號中國工業(yè)鍋爐型號按機械部部標JB1626——81的規(guī)定進行編制。工業(yè)鍋爐產品型號由三部分組成，各部分短橫線相連。第一部分分三段，分不表示鍋爐型號（用漢語拼音字母代號）、燃燒方式（用漢語拼音字母代號）和蒸發(fā)量（用阿拉伯數字表示，單位為t/h；熱水火爐為供熱量，單位為MW；余熱鍋爐以受熱面表示，單位為m2）?？煅b式水管鍋爐在型號第一部分用K（快）代替鍋筒數量代號?？煅b縱橫鍋筒式鍋爐用KZ（快，縱）代號；快裝強制循環(huán)鍋爐用KQ（快，強）代號。第二部分表示工質參數，對工業(yè)蒸汽鍋爐，分額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度兩段，中間以斜線相隔，常用單位分不為MPa和℃、蒸汽溫度為飽和溫度時，型號第二部分無斜線和第二段。對熱水鍋爐，第二部分由三段組成，分不為額定壓力、出水溫度和進水溫度，段與段之間用斜線隔開。第三部分表示燃料種類及設計次序，共兩段：第一段表示燃料種類（用漢語拼音字母代號），第二段表示設計次序（用阿拉伯數字表示），原型設計無第二段。2.電站鍋爐型號電站鍋爐型號也由三部分組成。第一部分表示鍋爐制造廠代號；第二部分表示鍋爐參數；第三部分表示設計燃料代號及設計次序。工業(yè)鍋爐的結構工業(yè)鍋爐按差不多結構的型式來分可為火管鍋爐和水管爐兩種。火管鍋爐的外形為一金屬筒體，具有結構緊湊，整體性好，給水品質可較低，運行較方便等優(yōu)點。但因其為筒殼結構，受力條件差，能承受的壓力和本體尺寸受較大限制，只能制成低參數，小容量的鍋爐；且因煙氣縱向沖刷壁面，傳熱效果較差，故熱效率較低，金屬消耗率也較高；另外，因其爐膛尺寸小，內置燃燒裝置的操作和維護不便，因而難于燃用低質燃料。水管鍋爐的本體由較小直徑的鍋筒和管子組成，受力條件好，且受熱面和爐膛的布置方便，傳熱性能好，熱效率較高，鋼材消耗率較低，在結構上可適用于大容量和高參數的鍋爐，但對水質和運行要求較高。除以上兩種差不多型式的鍋爐外，還有一種由水管和火管組合而成的混合型鍋爐，即水火管鍋爐。這種鍋爐具有水管和火管兩種鍋爐的優(yōu)點，尤其是水管構成外置爐膛時：結構簡單，操作方便，容量可較火管式有所擴大，且整體性好。然而也無法完全幸免兩者的缺點，如對水質的要求就較高，與水管鍋爐相近?；鸸苠仩t由于容量小，整體性好，因而總是制成快裝（整裝）式鍋爐，目前廣泛用于燃油，燃氣。水管鍋爐宜制成較大容量的鍋爐，但也有制成快裝（整裝）式小容量鍋爐的。水火管鍋爐的容量范圍較大，但均制成快裝（整裝或迭裝），廣泛用于燃煤，目前在中國工業(yè)鍋爐中這種鍋爐占數量上的大多數。1.火管鍋爐結構在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流淌，以輻射和對流方式將熱量傳遞給工質，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。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）和煙火管鍋爐（內燃鍋爐）。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。由于這種純火管立式鍋爐結構復雜，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納，并獲得了專門大的進展?，F(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。上述各類鍋爐中現(xiàn)在已不再生產的還有立式橫水管鍋爐；而單火管鍋爐和雙火筒則廣泛用于燃油，燃氣。1.1外燃煙管鍋爐外燃煙管鍋爐是一種臥式火管鍋爐。這種鍋爐的鍋殼中布置有眾多的煙管，但沒有火筒。煙管沉醉在鍋殼的水空間內。鍋殼高架，燃燒裝置安置在鍋殼之下。在爐排的周圍砌筑爐墻，形成外置爐膛。燃燒后的生成的煙氣在爐膛中從前向后流淌，沖刷鍋殼外壁，在爐膛的后端向上折入煙管中，然后在煙管內自后膠向前流淌，直至前煙箱，再從煙箱上面的煙囪排出。煙氣在鍋爐內先自前向后，再從后向前各流淌一次，稱為兩回程。但有些外燃煙管鍋爐也有三回程的。煙管通常用無縫鋼管制成。這種鍋爐的優(yōu)點在于：采納了外燃方式，易于增減爐排面積和爐膛容積，故燃料的適用范圍較廣，燃燒操作也較方便。其缺點在于：鍋爐整體性差，爐墻需現(xiàn)場砌筑，無法實現(xiàn)快裝；爐墻內表面不敷設輻射受熱面，這非但使爐墻得不到冷卻而不得不使用重型爐墻，而且還因缺少高效的輻射受熱面而使整臺鍋爐的傳熱效率降低。這些缺點導致鍋爐占地面積大，安裝費用高，裝移不便等一系列問題。現(xiàn)在，這種鍋爐已專門少生產，而為水火管鍋爐所取代。1.2.臥式內燃煙火鍋爐這種鍋爐是目前制造最多，可用于燒煤，但更適合于燃油和燃氣。在臥式煙火管鍋爐的鍋殼內偏心地布置有一個有有彈性的波形火筒，在鍋殼的左右側及火筒的上部都布置有煙管。火筒和煙管均浸沒在鍋殼的水空間內。燃燒裝置、鏈條爐排安置在火筒之中。煙氣的第一回程是從前向后沖刷火筒，第二回程是經兩側的煙管從后向前流至前煙箱，第三回程從前煙箱經上部煙管自前向后流入鍋爐后部，然后由引風機排出。這種內燃鍋爐不需外砌爐膛，整體性和密封性極好，都采納快裝，安裝費用少，占地面積小。但煤種適用范圍較小。另外，這種鍋爐還有一些與煙管本身有關的缺點：煙管一般采納脹接，現(xiàn)在如脹接工藝不恰當，就容易匯漏；煙管的間距小，清洗水垢比較困難，因而對水質的要求就較高；煙管水平布置易積灰，且煙氣在管內為縱向沖刷，因而傳熱效率低，大量使用煙管不僅使鍋爐的金屬耗量大增，而且還使鍋爐的通風阻力增大，特不是當煙管中煙速較高時。燃油，燃氣的臥式內燃煙火管鍋爐因充分利用了燃油和燃氣的優(yōu)越性，不用引風機，節(jié)約了投資和電耗。最大限度地發(fā)揮了內燃爐的優(yōu)點，幸免了其缺點。達到了結構和布置上的緊湊，快裝及運行上的高效清潔，安全可行和自動化。因此，隨著國內外交流的不斷增強，這種鍋爐近年來在中國流行得相當快。1.3立式小橫水管火管鍋爐這種鍋爐簡稱立式橫水管鍋爐。鍋爐本體是由鍋殼，爐膽，橫水管，沖天管等要緊受壓元件所組成。橫水管也有采納斜布置，以利水循環(huán)。這類立式火管鍋爐為內燃式。由于爐膽容積較小，水冷程度較大，燃料不易燃燒充分，受熱面積較小，排煙溫度高，因此這類鍋爐的熱效率低，消煙除塵也較差。鍋爐的容量小，參數低。1.4立式直水管火管鍋爐簡稱立式直水管鍋爐。這是前些時期進展起來的立式水管鍋爐。鍋殼分為上下兩個獨立的部分，各垂直水管的上下兩端分不與鍋殼的這兩部分相連接。這種鍋爐相關于前一種立式鍋爐的優(yōu)越性在于：水循環(huán)有所改善；上下管板不受爐膛的高溫輻射，不地因產生水垢而使管板過熱，管中的水垢也較易消除；受熱面可布置較多，結構緊湊，安裝維修較方便。但仍有如下缺點：鍋爐熱次序仍不高，鋼耗也較大。而且管束中的積灰不易消除。1.5立式彎水管鍋爐它是近期來在改革舊式鍋爐的基礎上進展起來的一種立式火管鍋爐。爐膽內布置有水冷管，其兩端分不連接于爐膽側壁和爐膽頂球面壁。這些水管與爐膽內壁構成了鍋爐的輻射受熱面。在鍋殼外壁上安裝有一圈呈交錯排列的耳形管，在耳形管排的不處罩以絕熱的環(huán)形煙箱，形成鍋爐的對流蒸發(fā)受熱面。爐排置于爐膽的底部。燃料在爐排上燃燒后所生成的高溫煙氣，流經爐膛中的彎水管，從爐膛上部的喉管流出，分左右兩路進入耳形對流管束區(qū)，沿鍋殼外壁各繞流半圈，橫向沖刷鍋殼外煙箱中的耳管及相應的鍋殼外壁。最后，煙氣經煙囪排入大氣。這種鍋爐，由于其在爐膽內和鍋殼都安裝了水管，從而增大了輻射受熱面和對流受熱面，排煙溫度較低，鍋爐效率較高，結構上也考慮了清灰的方便，但對鍋爐給水的要求較高。這種鍋爐是我國目前應用專門廣的一種立式鍋爐。2.水火管鍋爐結構水火管鍋爐一般是指由臥式外燃煙管鍋爐在鍋殼下部加裝水冷壁而成的一種臥式外燃煙水管鍋爐。這種鍋爐結構緊湊，整裝出廠，曾被專稱為“快裝鍋爐”，并以KZ的型號來表示。現(xiàn)在為了與水管鍋爐的命名相一致，已有開始改為DZ型號的。在中國，快裝鍋爐原初是為了取代蘭開夏，考克蘭等老式鍋爐的，現(xiàn)在已成了中國工業(yè)鍋爐生產中最要緊的品種。燃燒設備一般采納鏈條爐排，但也有采納往復爐排的，個不采納振動爐排，在小容量鍋爐中也采納固定爐排。煙氣流程為：煙氣從爐膛向后流出后，先向上流入第一煙管束，從后向前流至前煙管，然后由前煙箱折流入第二煙管束，從前向后流至省煤器，最后由引風機引出。這種鍋爐的優(yōu)點是結構緊湊，占地面積和高度小，安裝和運輸方便，熱效率高。其缺點要緊是鍋殼下部直同意爐膛高溫輻射，對水質要求高。3.水管鍋爐結構水管鍋爐的顯著特點是汽水在管內流淌，煙氣在管外沖刷流淌。與火管鍋爐相比，它在結構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制造了條件。采納外燃方式可不受鍋殼的限制，燃燒的規(guī)模和燃料的適應范圍能夠擴大。從摶熱學的觀點來看，能夠采納高效的傳熱方式：適當增大輻射受熱面；組織煙氣對水管受熱面的橫向沖刷，必要時還可將管子交錯排列。同時，水管受熱面布置簡便，清垢除灰容易，能夠在最合適的煙溫區(qū)間布置蒸汽過熱器，以及在尾部安置省煤器及空氣預熱器。因此這種鍋爐對水質要求高，但這對大容量，高參數鍋爐和現(xiàn)代水處理技術來講，不是什么苦惱?？傊P于大容量，高參數鍋爐來講，水管鍋爐具有極大的優(yōu)越性，而且往往是唯一的選擇；而關于小容量低壓鍋爐來講，水火鍋爐乃至火管鍋爐則保持專門大的優(yōu)勢。水管鍋爐按管子的布置方位能夠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斜布置對水循環(huán)專門不利；而直水管鍋爐中水管挺直，剛性大而缺乏彈性，對緩解熱應力和制造應力不利。但直水管用于橫水管鍋爐中時，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壁的相當位置上開有手孔，可用以清洗管內水垢。只是因為整集箱尺寸大，形狀不利于承壓，承壓能力差；波形分集箱和手孔的制造比較苦惱，維修工作量大，金屬耗量大，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。單鍋筒縱置式鍋爐最常使用的一種單鍋筒縱置式鍋爐是“A”字型鍋爐。鍋筒位于爐膛的中央上部，沿鍋爐（爐排）的縱向中心線布置，下面左右兩側各有一個縱置大直徑集箱，左右兩組對流管束在上部與鍋筒相連，下部則分不與左右兩側集箱相連。這種鍋爐本體的型式最適用于煙氣作二回程流淌，故常用于拋煤機倒轉鏈條爐排的燃燒，但也可采納其他燃燒裝置。煙氣在爐膛在自后向前流淌，流至前墻附近時，分左右兩股經兩側的狹長煙窗進入對流管束，然后由前向后流淌，橫向沖刷管束。蒸汽過熱器布置在右側前半部對流管束煙道中，成為第二回程對流受熱面的一部分。煙氣流至鍋爐后部后，左右兩股分不向上，匯合于鍋爐頂部，然后轉彎向下，依次流過鑄鐵省煤器和空氣預熱器，經除塵器后由引風機抽出排入煙囪。Ａ型鍋爐的突出優(yōu)點有：結構緊湊，對稱，容易制成快裝，金屬耗量小。其缺點是鍋爐管束布置受結構限制，其制造和維修也較苦惱。單鍋筒橫置式鍋爐的結構特點在于其鍋爐管束不是直接由上部鍋筒和下部大直徑集箱連成，而是采納組合式。即先在較小直徑的上，下兩集箱之間安裝上數排管子構成一個組件，然后將若干組件的上集箱沿鍋筒長度與鍋筒垂直連接，各組件的下集箱則通過連接管與一個在鍋筒下方、并與之平行的匯合集箱垂直地相連，匯合信木箱則通過若干下降管與鍋筒相連。鍋爐采納鏈條爐排及組合長后拱，燃用劣質煙煤。這種鍋爐金屬耗量較小，但占面積較大，且鍋爐管束水循環(huán)阻力大，清洗不便，因而對水質要求高。雙鍋筒縱置式鍋爐：在這種鍋爐中，上下平行布置的兩個鍋筒之間裝置著鍋爐管束。兩個鍋筒的縱向中心線與鍋爐的縱向中心線相平行。依照鍋爐管束相關于爐膛的布置位置的不同，雙鍋筒縱置式鍋爐又能夠分為鍋爐管束旁置，即所謂“Ｄ”字形鍋爐；和鍋爐管束后置，即所“Ｏ”字形鍋爐。鍋爐的燃燒設備多采納拋煤機手搖爐排，鏈條爐排或振動爐排，近年來廣泛用于沸騰爐。這種鍋爐的結構特點為煙氣橫向沖刷管束，傳熱好，緊湊，對稱，宜用于整裝或迭裝。雙鍋筒橫置式鍋爐：雙鍋筒橫式鍋爐在較大的工業(yè)鍋爐中使用最廣。上下鍋筒及其間的管束被橫向懸置在爐膛之后。燃燒所生成的煙氣從爐膛后部上方煙窗流出，經凝渣管后進入管束中的過熱器煙道。然后向下，從管束下部，對管束作前后三次曲折向上沖刷繞行。再從上部出口窗向后流至尾部煙道，依次流過省煤器和空氣預熱器后排出鍋爐。這種鍋爐已具有中，大型鍋爐的特點：燃燒設備機械化程度高，受熱面積高效齊全，鍋爐效率高；但鍋爐整體性差，構架和爐墻復雜。金屬耗量較大。4.鍋爐蒸發(fā)受熱面的結構

使進入鍋爐的工質（如給水）在鍋爐中吸熱汽化的受熱面稱為鍋爐蒸發(fā)受熱面。在熱水鍋爐和超臨界壓力鍋爐中不存在蒸發(fā)受熱面，水冷壁用作加熱工質的輻射受熱面。鍋爐蒸發(fā)受熱面以布置在爐膛中的汲取輻射熱的水冷壁為主，稱為輻射蒸發(fā)受熱面。在低壓鍋爐中，由于水冷壁吸熱不能滿足全部工質汽化熱的需要，因而在對流煙道中還需布置汲取對流傳熱量的鍋爐管束，稱為對流蒸發(fā)受熱面。另一種對流蒸發(fā)受熱面為中、高壓鍋爐中的凝渣管束。凝渣管束由爐膛后水冷壁出口煙窗處“拉稀”形成，其作用為愛護爐膛出口處的對流過熱器不結渣堵塞。

4.1自然循環(huán)鍋爐的水冷壁結構

一般水冷壁回路均由不受熱的下降管和作為上升管的受熱水冷壁管構成。下降管從上鍋筒將爐水經集箱引入水冷壁。下降管和水冷壁管的上端和上鍋筒脹接或焊接，下端和下集箱焊接。爐膛中部的斜管束為對流蒸發(fā)受熱面管束。

4.2強制循環(huán)鍋爐的水冷壁結構

多次強制循環(huán)鍋爐的水冷壁均為垂直上升管屏，其結構與自然循環(huán)鍋爐的水冷壁結構相似。

4.3鍋爐管束與凝渣管束結構

凝渣管束布置在爐膛出口處，由后墻水冷壁管拉稀成為*列的幾排對流管束。凝渣管束管子外直徑與后水冷壁管管徑相同。其縱向節(jié)距和橫向節(jié)距與管子外直徑的比值一般為3~5。

凝渣管束用于中、低壓鍋爐和舊式高壓鍋爐。在現(xiàn)代高壓和超高壓鍋爐中常采納屏式過熱器降低爐膛出口煙氣溫度以防止后置的密集過熱器受熱面管束結焦堵塞。

4.4水冷壁管的高溫腐蝕及防止

鍋爐受熱面的高溫腐蝕及發(fā)生在煙溫>700℃的區(qū)域內。布置在爐膛火焰中心區(qū)的水冷壁管金屬與含硫高溫煙氣接觸會發(fā)生水冷壁管的高溫腐蝕。減輕這類腐蝕的方法有：各燃燒器中燃料和空氣分配均勻；火焰不直接沖刷管壁；過量空氣系數不宜過?。徊杉{添加劑和應用滲鋁管作為水冷壁等。

5.鍋爐的過熱器結構

在電站鍋爐中，過熱器的作用為將飽和和蒸汽加熱到具有一定溫度的過熱蒸汽以提高電站效率。在工業(yè)鍋爐中，依照用戶需要也可裝設過熱器，但汽溫一般不超過400℃。

過熱器可依照布置位置和傳熱方式分為幾類，工業(yè)鍋爐的過熱器均為對流式過熱器，現(xiàn)代大型電站鍋爐的過熱器則常由對流式，半輻射式和輻射式過熱器組成。

5.1對流式過熱器結構

對流式過縶器由一系列蛇形鋼管和兩個或更多的集箱構成。蛇形管由無縫鋼管彎制而成。過熱器管束常作順列布置。

過熱器管一般為光管，這種管子具有積灰少，易制造和價廉的特點，但如煙速低時，則光管的傳熱效果差。為了強化煙氣的傳熱，可采納帶縱肋的鰭片管或帶環(huán)狀圓肋的肋片管作為過熱器，如此可減小過熱器的受熱面和尺寸。

5.2屏式過熱器結構

屏式過熱器由鋼管和集箱組成，一般吊懸在爐膛上部或爐膛出口處。依照所需蒸汽流速確定每片屏中的管數。屏式過熱器同時汲取對流傳熱量和輻射傳熱量，所汲取的對流熱或輻射熱在總汲取熱量中的份額由屏式過熱器所在位置確定。

屏式過熱器管子一般均為光管，國外也試用過由鰭片管焊成的膜式屏式過熱器。膜式屏式過熱器與光管的相比，污染程度可減少吸熱量可增加12%，但制造較復雜。

5.3輻射式過熱器結構

輻射式過熱器要緊布置在爐膛壁面上，汲取爐膛中輻射熱量加熱蒸汽，因此也稱墻式過熱器。如與對流式過熱器一起采納，有利于改善汽溫調節(jié)特性。這種過熱器金屬耗量少但因爐膛熱負荷高和管內蒸汽冷卻性能差，應注意運行安全性。在起動時應采納給水冷卻或用其他鍋爐的蒸汽冷卻等方法來保證輻射式過熱器管得到冷卻。輻射式過熱器管的我么范圍與對流過熱器的相同。

5.4爐頂過熱器與包墻管過熱器結構

爐頂過熱器布置在爐頂，管徑與對流式過熱器和的相同，爐頂過熱器的要緊作用為在其上敷設耐火材料和保溫材料以形成輕型爐頂。

包墻管過熱器布置在大型鍋爐的水平煙道和尾部豎井的壁面，其作用為使該處的敷管爐墻得以敷在過熱器管子上。這種過熱器的管徑與對流過熱器的相同。

5.5過熱器管的高溫腐蝕及防止

燃用K、Na、S等成分較多的煤時，煙氣會與管子表面氧化鐵作用形成堿金屬復合硫酸鹽。這種復合硫酸鹽在550—710℃范圍內熔化成液態(tài)，有強烈腐蝕性，在壁溫為600—700℃時腐蝕最嚴峻。防止和減輕方法為不使金屬壁溫超過600—620℃，以免過熱器或再熱器管腐蝕；在煤中加入附加劑也可減輕腐蝕。

6.鍋爐的再熱器結構

鍋爐再熱器一般用于高壓大型電站鍋爐。國產鍋爐容量大的超高壓電站鍋爐均帶有再熱器。采納再熱循環(huán)能夠提高電站效率，但要增加設備投資費用，依照技術經濟比較，用于高壓以上大型鍋爐為宜。

再熱器與對流式過熱器的構造相似，均由蛇形管和集箱組成。再熱器中工質壓力遠低于過熱器的壓力，約為過熱器的1/5，而再熱器的出口汽溫卻等于或接近過熱蒸汽出口汽溫。由于再熱蒸汽壓力較低，蒸汽傳熱系數小造成對管壁冷卻能力差，因此再熱器均為布置在煙溫較低區(qū)的對流受熱面而不似過熱器有輻射式和屏式過熱器的型式。

再熱器的結構型式有立式對流再熱器和臥式對流再熱器兩種。

7.鍋爐的省煤器結構

省煤器是現(xiàn)代鍋爐的一個必備部件，其作用利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱給水以降低排煙溫度。應用省煤器后可提高鍋爐熱效率。

省煤器的結構：

7.1鑄鐵式省煤器

鑄鐵式省煤器由一系列鑄鐵外肋管和鑄鐵連接彎頭構成。省煤器管作臥式串聯(lián)布置，給水由下而上流淌，為了幸免性脆的鑄鐵管因蒸汽驟凝發(fā)生水擊而破裂，省煤器出口水溫應比飽和溫度至少低30度。

鑄鐵式省煤器的安全性較差，連接彎頭多，易漏匯，在其連接系統(tǒng)上要有煙氣旁通及直接向鍋筒供水的給水旁路以便在鍋爐起動，停爐或低負荷運行時能將省煤器退出運行并能在運行中搶修。

鑄鐵式省煤器鰭片管現(xiàn)已標準化生產，優(yōu)點為壁厚，耐腐蝕，可用于給水未經除氧的工業(yè)鍋爐及煙氣外部腐蝕嚴峻區(qū)域。但易漏匯，笨重和易堵灰。應安裝壓縮空氣吹灰器，不宜用飽和蒸汽吹灰。

7.2鋼管式省煤器

鋼管式省煤器由一系列并聯(lián)蛇形管和集箱構成。管子作水平*列布置，一般布置在爐墻外，集箱和管子在墻外焊連接。在大型鍋爐中，自集箱引出的蛇形管為數眾多。為幸免管子穿墻時漏風過多，可采納集箱在爐墻外與少量穿墻連接管連接，連接管再在墻內和眾多蛇形管連接。

省煤器管中工質一般由下向上流淌，以利于排除空氣，幸免產生局部氧氣腐蝕，在沸騰式省煤器中可幸免發(fā)生汽塞現(xiàn)象。在超臨界壓力鍋爐中，由于水質好且可不能發(fā)生汽泡，因此省煤器也可布置成工質為自上而下的流淌方式。

鋼管式省煤器可制成沸騰式或非沸騰式省煤器，省煤器內有蒸汽產生，鍋筒水可進入省煤器。

7.3省煤器的磨損與腐蝕

鍋爐中的煙氣，當燃用固體燃料時，常帶有大量灰粒。當灰粒隨煙氣流過對流受熱面管子時，由于灰粒的沖擊和切削作用會對受熱面管子產生磨損。當燃用大量發(fā)熱量低而灰分高的燃料時更易發(fā)生磨損。

當燃用含硫燃料時，煙氣中的三氧化硫在受熱面壁溫低于煙氣露點時會發(fā)生受熱面腐蝕。磨損和腐蝕對鍋爐壽命和安全運行危害較大。

省煤器及其同類結構的受熱面的管子在同一煙道截面和同一管子圓周上的磨損程度都不相同。此外，對磨損嚴峻的省煤器管段或彎頭處可采納防磨罩方法來減輕磨損。防磨罩的作用之一為可幸免被愛護的省煤器管段與煙氣中的灰粒直接接觸，其作用之二可減小省煤器管彎頭與爐墻之間間隙中的煙速以減輕該處的管段磨損。8.鍋爐的空氣預熱器結構

空氣預熱器的作用為：利用省煤器后排出的熱量加熱燃燒用的空氣以利燃料的著火和燃燒，并可降低排煙溫度以提高鍋爐效率。

空氣預熱器的結構：

8.1鑄鐵式空氣預熱器結構

鑄鐵式空氣預熱器由一系列具有橢圓形截面的、內外均有肋片的鑄鐵管和出口連接風罩組成。管內外的肋片起增強傳熱的作用。空氣在管內作縱向沖刷，煙氣在管外流淌。管子作水平布置，各管之間通過管子端部小孔用螺栓連接。這種空氣預熱器的優(yōu)點為耐腐蝕和磨損，缺點笨重，漏風較大。在燃用含硫燃料且排煙溫度較低時，有時用作第一級空氣預器以應付低溫腐蝕。

8.2鋼管式空氣預熱器

鋼管式空氣預熱器有立式布置和臥式布置兩種，大多數鋼管式空氣預熱器均為立式布置。

8.3玻璃管式空氣預熱器

玻璃管式空氣預熱器的結構與鋼管式空氣預熱器的相仿，但管子為玻璃。玻璃管采納耐熱玻璃，要緊作用為解決空氣預熱器煙氣側的低溫腐蝕問題。

8.4鋼板式空氣預熱器

鋼板式空氣預熱器的受熱面由薄鋼板焊成，由于鋼板易受熱變形，其最高煙氣工作溫度為400度。這種空氣預熱器重量大于鋼管式空氣預熱器，但工作可*性比鋼管式的差，因而已較少使用。

8.5其它空氣預熱器

回轉式空氣預熱器是大型電站鍋爐中得到了廣泛使用的空氣預熱器，具有結構緊湊，省金屬等優(yōu)點。但結構復雜，漏風量較大。這種空氣預熱器利用再生方式傳熱，煙氣和空氣在預熱器受熱面中交替進行放熱和吸熱。

分受熱面旋轉的正直軸回轉式空氣預熱器、受熱面旋轉的水平軸回轉式空氣預熱器、風罩旋轉的回轉式空氣預熱器。

空氣預熱器的磨損與腐蝕

空氣預熱器布置在鍋爐的較低煙溫區(qū)，因而常發(fā)生受熱面的低溫腐蝕。

9.鍋爐爐墻結構的差不多要求

鍋爐爐墻是鍋爐的外殼。它將鍋爐內燃燒著的火焰、高溫煙氣以及各受熱面部件與外界隔絕開來，是鍋爐的重要組成部分。爐墻的要緊作用如下。

（1）絕熱防止鍋爐內熱量的散失，最大限度的減少鍋爐的散熱損失，并以保證爐內燃燒所需的高溫及鍋爐房內安全運行所需的環(huán)境溫度。

（2）密封當鍋爐負壓運行時，防止外界冷空氣漏入爐內，確保運行經濟性；當鍋爐正壓運行時，防止火焰和煙灰噴出，確保運行人員安全和環(huán)境安全。

（3）形狀和流道構成一定形狀和尺寸的煙氣流道，使鍋爐中的煙氣按既定的方式依次流過各受熱面。為了保證墻能起到上述作用，它必須滿足如下要求：優(yōu)良的絕熱性，良好的密封性，足夠的耐熱性，一定的機械強度。電站鍋爐結構

電站鍋爐生產過熱蒸汽用以推動蒸汽輪機。按循環(huán)方式，電站鍋爐可分為自然循環(huán)電站鍋爐、多次強制循環(huán)電站鍋爐、電站直流鍋爐和復合循環(huán)鍋爐。

1.自然循環(huán)電站鍋爐結構

自然循環(huán)鍋爐利用循環(huán)回路上升管內汽水混合物和下降管內水的密度差建立工質的循環(huán)。其特點是具有鍋筒并只能在臨界壓力以下工作。

自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)回路由鍋筒、集箱、下降管和上升管組成。下降管布置在爐墻不處，不受熱，上端與鍋筒相連以使鍋筒內爐水流入管內，下端與集箱相連。上升管也稱水冷壁管，布置在爐膛四周，汲取火焰的輻射熱，使由下降管經下集箱進入上升管的爐水汽化產生蒸汽。上升管下端與下集箱相連，上端與鍋筒相連，管內產生的汽水混合物回入鍋筒，在鍋筒內進行分離，分離后的爐水進入下降管，飽和蒸汽流入過熱器進一步受熱。

自然循環(huán)鍋爐中，鍋筒是蒸發(fā)熱受熱面和過熱器之間的固定分界點。鍋筒的質量大、金屬耗量多，制造、運輸、安裝都較為困難，由于筒壁較厚而產生的較大筒壁溫差限制了鍋爐的起停速度，