B-第一章 鍋爐壓力容器的分類與結構

第一章鍋爐壓力容器分類與結構

第一節(jié)鍋爐壓力容器分類

第二節(jié)受壓元件及壓力容器結構

第三節(jié)鍋殼鍋爐結構

第四節(jié)小型水管鍋爐結構

第五節(jié)水火管鍋爐結構及鍋爐型號

第一節(jié)鍋爐壓力容器分類

一、鍋爐分類

二、壓力容器分類

一、鍋爐分類

1.1鍋爐規(guī)格

鍋爐規(guī)格表示鍋爐生產蒸汽或加熱水的能力及水平。蒸汽鍋爐的規(guī)格以單位時間內產生蒸汽的數(shù)量及蒸汽參數(shù)表示，蒸汽鍋爐每小時所產生蒸汽的數(shù)量，稱為鍋爐的蒸發(fā)量，也稱鍋爐的容量或出力，常以符號D表示，單位是t／h(噸／時)。額定蒸發(fā)量：鍋爐在規(guī)定的蒸汽參數(shù)和給水溫度下，連續(xù)運行時所必須保證的最大蒸發(fā)量；熱水鍋爐的規(guī)格以單位時間內水的吸熱量及熱水參數(shù)表示。單位為MW(兆瓦)。其額定值稱額定熱功率。

蒸汽鍋爐的蒸汽參數(shù)以鍋爐主汽閥出口處蒸汽的壓力(表壓)和溫度表示；壓力的符號為P，單位為MPa(兆帕)；溫度的符號為t，單位為℃(攝氏度)。熱水鍋爐的介質參數(shù)以額定出水壓力及額定進口／出口水溫表示，符號與單位同上。一、鍋爐分類

1.2鍋爐的分類

按用途不同：可以分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、機車船舶鍋爐、生活鍋爐等

按容量的大小:可以分為大型鍋爐、中型鍋爐和小型鍋爐。>100t/h鍋爐稱作大型鍋爐；20—100t／h的鍋爐稱為中型鍋爐；<20t／h的鍋爐稱為小型鍋爐。

按蒸汽壓力的大?。旱蛪哄仩t(p≤2.5MPa)、中壓鍋爐(2.5MPa<p≤5.9MPa)、高壓鍋爐(p=9.8MPa)、超高壓鍋爐(p=13.7MPa)、亞臨界鍋爐(p=16.7MPa)、超臨界鍋爐(p＞22.13MPa)

按燃料和能源種類：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、原子能鍋爐、廢熱(余熱)鍋爐等。按鍋爐結構形式：鍋殼鍋爐(火管鍋爐)、水管鍋爐和水火管鍋爐。按燃料燃燒方式：層燃爐、沸騰爐、室燃爐。按工質在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動方式：自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。

從安全管理和技術監(jiān)督的角度，把壓力容器分為兩大類：固定式壓力容器：

有固定的安裝和使用地點，工藝條件和操作人員也較為固定。移動式壓力容器二、壓力容器分類壓力容器：包括承受氣液介質壓力的密閉容器。目前我國接受《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》監(jiān)察的壓力容器則是同時具備下列三個條件的容器：最高工作壓力PW≥0.1MPa(表壓，不含液柱靜壓力)；內直徑(非圓形截面指斷面最大尺寸)Di≥0.15m，且容積V≥0.025m3；介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于或等于標準沸點的液體壓力容器的形式很多，根據(jù)不同的要求，分類方法有很多種。容器的壁厚(薄壁容器和厚壁容器)；承壓方式(內壓容器和外壓容器)；工作壁溫(高溫容器、常溫容器和低溫容器)；殼體的幾何形狀（球形容器、圓筒形容器、圓錐形容器和輪胎形容器等）；制造方法（焊接容器、鍛造容器、鑄造容器和鉚接容器）；制造材料（鋼制容器、鑄鐵容器、有色金屬容器和非金屬容器）。二、壓力容器分類1.固定式容器

1.1按壓力分類。壓力是壓力容器最主要的一個工作參數(shù)?！秹毫θ萜靼踩夹g監(jiān)察規(guī)程》按壓力容器的設計壓力將其分為四個壓力級別，即：低壓容器0.1MPa≤P＜6MPa中壓容器1.6MPa≤P＜10MPa高壓容器10MPa≤P＜100MPa超高壓容器P≥lOOMPa1.2按用途分類

(1)反應容器：主要作用是為工作介質提供一個進行化學反應的密閉空間。如反應器、聚合釜、合成塔等。

(2)貯存容器：主要用來貯備工作介質，以保持介質壓力的穩(wěn)定，保證生產的持續(xù)進行。介質在容器內一般不發(fā)生化學變化或物理變化。

(3)換熱容器：主要作用是使工作介質在容器內進行熱交換，以達到生產工藝過程中所需要的將介質加熱或冷卻的目的。

(4)分離容器：主要作用是讓介質通入容器，利用降低流速、改變流動方向或用其他物料吸收等方式來分離氣體中的混合物，從而凈化氣體或提取、回收雜質中的有用物料。在分離容器中，主要介質不發(fā)生化學反應。如分離器、吸收塔、洗滌器、過濾器等。

移動式容器是一種貯運容器，它的主要用途是裝運永久氣體、液化氣體和溶解氣體。這類容器沒有固定的使用地點，一般也沒有專職的操作人員，使用環(huán)境經常變遷，管理比較復雜，也比較容易發(fā)生事故。移動式容器按其容積大小和結構形狀分為氣瓶、氣桶和槽車三種。2.移動式容器3.壓力容器的安全綜合分類我國《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》根據(jù)容器壓力的高低、介質的危害程度以及在使用中的重要性，將壓力容器分為以下三類：3.1三類容器。符合下列情況之一者為三類容器：

(1)高壓容器；(2)中壓容器(毒性程度為極度和高度危害介質)；(3)中壓貯存容器(易燃或毒性程度為中度危害介質，且設計壓力與容積之積戶pV≥1OMPa·m3)；(4)中壓反應容器(易燃或毒性程度為中度危害介質，且PV≥0.5MPa·m3)；(5)低壓容器(毒性程度為極度和高度危害介質，且PV≥0.2MPa·m3)；(6)高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；(7)中壓搪玻璃壓力容器；(8)使用強度級別較高(抗拉強度規(guī)定值下限≥540MPa)的材料制造的壓力容器；(9)移動式壓力容器，包括鐵路罐車（氣體、低溫液體或永久氣體運輸車）和罐式集裝箱（介質為液化氣體、低溫液體等）；(10)球形貯罐(容積V≥50m3)；(11)低溫液體貯存容器(V≥5m3)。

3.壓力容器的安全綜合分類3.2二類容器。符合下列情況之一且不在第1款之內者為二類容器：(1)中壓容器；(2)低壓容器(毒性程度為極度和高度危害介質)；(3)低壓反應容器和低壓貯存容器(易燃介質或毒性程度為中度危害介質)；(4)低壓管殼式余熱鍋爐；(5)低壓搪玻璃壓力容器。

3.3一類容器。低壓容器且不在第1、第2款之內者。注：化學介質毒性程度和易燃介質的劃分可參照有關規(guī)定，或依據(jù)下述原則：最高容許濃度＜0.1mg／m3，為極度危害(1級)；最高容許濃度0.1～＜1.0mg／m3，為高度危害(II級)；最高容許濃度1.0～＜l0mg／m3，為中度危害(III級)；最高容許濃度≥l0mg／m3，為輕度危害毒性介質(IV級)。第二節(jié)受壓元件及壓力容器結構一、球殼二、圓筒殼類

三、封頭第二節(jié)受壓元件及壓力容器結構鍋爐壓力容器中按幾何形狀劃分的基本承壓單元稱為受壓元件。一個封閉的承壓結構往往包括多個受壓元件。一個圓筒形容器，包括圓筒體和封頭兩大受壓元件，圓筒上的接管、人孔及人孔蓋則又是另外的受壓元件。壓力容器的結構一般比較簡單，其主要部件是一個能承受壓力的殼體及其他必要的連接件和密封件。壓力容器的本體結構形式較多，最常用的是球形和圓筒形殼體。鍋爐的結構形式很多，其系統(tǒng)比較復雜，但主要承壓部件如鍋筒、集箱、受熱面管子、鍋殼及爐膽等，大都是直徑不同的圓筒形殼體。鍋爐和壓力容器的主要受壓元件就是球殼、圓筒殼和與其相配的各種形式的封頭。一、球殼球形容器的本體是一個球殼，一般都是焊接結構。球形容器的直徑一般都比較大，難以整體或半整體壓制成形，所以它大多是由許多塊按一定的尺寸預先壓制成形的球面板組焊而成。桔瓣式球罐足球瓣式球罐一、球殼混合式球罐球殼的優(yōu)點：從殼體受力的情況來看，最適宜的形狀是球形。因為在內壓力作用下，球形殼體的應力是圓筒形殼體的1／2，如果容器的直徑、制造材料和工作壓力相同，則球形容器所需要的壁厚也僅為圓筒形的1／2。從殼體的表面積來看，球形殼體的表面積要比容積相同的圓筒形殼體小10%～30%（視圓筒形殼體高度與直徑之比而定）。表面積小，所使用的板材也少，再加上需要的壁厚較薄，因而制造同樣容積的容器，球形容器要比圓筒形容器節(jié)省板材約30～40%。球殼的缺點:制造比較困難，工時成本較高，而且作為反應或傳熱、傳質用容器，既不便于在內部安裝工藝附件裝置，也不便于內部相互作用的介質的流動，因此球形容器僅用作貯存容器。二、圓筒殼圓筒形容器是使用得最為普遍的一種壓力容器。圓筒形容器比球形容器易于制造，便于在內部裝設工藝附件及內部工作介質的流動，因此它廣泛用作反應、換熱和分離容器。圓筒形容器由一個圓筒體和兩端的封頭(端蓋)組成。

二、圓筒殼(一)薄壁圓筒殼

中、低壓容器的筒體為薄壁(其外徑與內徑之比不大于1.2)圓筒殼。薄壁圓筒殼除了直徑較小者可以采用無縫鋼管外，一般都是卷焊結構，即用鋼板卷成圓筒后焊接而成。直徑小的圓筒體只有一條縱焊縫；直徑大的可以有兩條甚至多條縱焊縫。同樣，長度小的圓筒體只有兩條環(huán)焊縫，長度大的則有多條。圓筒體的周向(環(huán)向)應力是軸向應力的兩倍，所以制造圓筒時一般都使縱焊縫減至最少。容器的筒體直徑以公稱直徑Dg表示。用無縫鋼管制作的圓筒體，其公稱直徑是指它的外徑；對于焊接的圓筒體，公稱直徑是指它的內徑。我國圓筒形薄壁容器的公稱直徑已形成標準系列(300+n×100～2000mm，2200n×200～4000mm)。二、圓筒殼(二)厚壁圓筒殼1.單層筒體。單層厚壁筒體主要有三種結構形式，即整體鍛造式、鍛焊式和厚板焊接式。(1)整體鍛造式厚壁筒體是全鍛制結構，沒有焊縫。它是用大型鋼錠在中間沖孔后套入一根芯軸，在水壓機上鍛壓成形，再經切削加工制成的。(2)鍛焊式厚壁筒體是在整體鍛造式的基礎上發(fā)展起來的。它由多個鍛制的筒節(jié)組裝焊接而成，只有環(huán)焊縫而沒有縱焊縫。(3)厚板焊接式厚壁筒體是用大型卷板機將厚鋼板熱卷成圓筒，或用大型水壓機將厚鋼板壓制成圓筒瓣，然后用電渣焊焊接縱縫制成圓筒節(jié)，再由若干段筒節(jié)焊制而成。2.多層板筒體2.1多層包扎焊接式筒體是由若干段筒節(jié)和端部法蘭組焊而成。筒節(jié)由一個卷焊成的內筒(一般厚15～25mm)再在外面包扎焊上多層薄鋼板(厚約6～12mm)構成。每層層板一般先卷壓成兩塊半圓形，然后一層一層包扎進行縱縫焊接，層板間的縱縫相互錯開，使其分布在圓筒的各個方位。

二、圓筒殼2.多層板筒體

2.2多層繞板式厚壁筒體也是由若干段筒節(jié)組焊而成。筒節(jié)由內筒、繞板層和外筒三部分組成。內筒是用稍厚的鋼板卷焊而成的；繞板層是用3～5mm厚的帶狀鋼板在內筒外面連續(xù)卷繞的多層非同心圓螺旋狀層板。在繞板的始端和末端都焊上一段較長的楔形板，使其厚度逐漸變化。繞板時用壓力輥對內筒及繞板層施加壓力，使層板緊貼在內筒上。外筒是數(shù)塊半圓柱殼體，用機械方法緊包在繞板層外面，然后焊接縱縫。由于帶狀鋼板寬度有限，這種筒節(jié)長度一般不超過2.2m，所以筒體環(huán)焊縫較多。二、圓筒殼2.多層板筒體2.3多層熱套式厚壁筒體由幾個用中等厚度(一般為20～50mm)的鋼板卷焊成的圓筒體，經加熱套合制成筒節(jié)，再由若干段筒節(jié)和端部法蘭(也可采用多層熱套結構)組焊而成。由于筒節(jié)中的每一層圓筒與其外面一層之間都是過盈配合，因而在層間產生預應力，可以改善簡體在承受內壓時應力分布不均勻的狀況。二、圓筒殼3.繞帶筒體

繞帶筒體的殼體是由一個用鋼板卷焊成的內筒和在其外面纏繞的多層鋼帶構成。它具有與多層板筒體相同的一些優(yōu)點，而且可以直接纏繞成較長的整個筒體，不需要由多段筒節(jié)組焊，因而可以避免多層板筒體所具有的深而窄的環(huán)焊縫。但其制造工藝較復雜，生產效率低，制造周期長，因而采用較少。

二、圓筒殼三、封頭殼

在中、低壓壓力容器中，與筒體焊接連接而不可拆的端部結構稱為封頭，與筒體以法蘭等連接的可拆端部結構稱為端蓋。通常所說的封頭則包含了封頭和端蓋兩種連接形式在內。壓力容器的封頭或端蓋，按其形狀可以分為三類，即：凸形封頭：半球形封頭、碟形封頭、橢球形封頭和無折邊球形封頭

錐形封頭：無折邊的錐形封頭、帶折邊的錐形封頭

3.平板封頭

三、封頭殼(一)凸形封頭1.半球形封頭半球形封頭是一個空心半球體，由于它的深度大，整體壓制成形較為困難，所以直徑較大的半球形封頭一般都是由幾塊大小相同的梯形球面板和頂部中心的一塊圓形球面板(球冠)組焊而成。中心圓形球面板的作用是把梯形球面板之間的焊縫隔開一定距離。半球形封頭加工制造比較困難，只有壓力較高、直徑較大或有其他特殊需要的貯罐才采用半球形封頭。三、封頭殼(一)凸形封頭2.碟形封頭

又稱帶折邊的球形封頭，由幾何形狀不同的三個部分組成：中央是半徑為Rc的球面，與筒體連接部分是高度為h0的圓筒體(直邊)，球面體與圓筒體由曲率半徑為r的過渡圓弧(折邊)所連接。碟形封頭在舊式容器中采用較多，現(xiàn)已被橢球形封頭所取代。三、封頭殼(一)凸形封頭3.橢圓形封頭

中低壓容器中使用得最為普遍的封頭結構形式，它一般由半橢球體和圓筒體兩部分組成。半橢球體的縱剖面中線是半個橢圓，它的曲率半徑是連續(xù)變化的。橢球形封頭的深度取決于橢圓長短軸之比(即封頭直徑Dg，與封頭深度的兩倍2h之比)。橢圓長短軸之比越大，封頭深度越小。標準橢球封頭的長短軸之比(Dg/2h)為2，即封頭深度(不包括直邊部分)為其直徑的1／4。(一)凸形封頭4.無折邊球形封頭

三、封頭殼一塊深度很小的球面殼體(球缺)。這種封頭結構簡單，制造容易，成本也較低。但是由于它與筒體連接處結構不連續(xù)，存在很高的局部應力，一般只用于直徑較小、壓力很低的低壓容器上。(二)錐形封頭1.無折邊錐形封頭

三、封頭殼由于錐體與圓筒體直接連接，結構形狀突然不連續(xù)，在連接處附近產生較大的局部應力，因此只有一些直徑較小、壓力較低的容器有時采用半錐角α≤300的無折邊錐形封頭，且多采用局部加強結構。局部加強結構形式較多，可以在封頭與筒體連接處附近焊加強圈，也可以在筒體與封頭的連接處局部加大壁厚。(二)錐形封頭2.帶折邊錐形封頭

三、封頭殼由圓錐體、過渡圓弧和圓筒體三部分組成。標準帶折邊錐形封頭的半錐角。有300和450兩種，過渡圓弧曲率半徑r與直徑Dg之比值規(guī)定為0.15。(三)平封頭三、封頭殼平板結構簡單，制造方便，但受力狀況最差。中低壓容器用平板作人孔和手孔蓋板；高壓容器，除整體鍛造式直接在簡體端部鍛造出凸形封頭以及采用沖壓成形的半球形封頭外，多采用平封頭和平端蓋。第三節(jié)鍋殼鍋爐結構

一、立式鍋殼鍋爐二、臥式鍋殼鍋爐三、鍋殼鍋爐的結構特點鍋殼鍋爐的基本結構是雙層夾套結構，其外筒叫鍋殼，內筒叫爐膽(火筒)，內、外筒之間的環(huán)形空間裝水；而內筒內部是燃燒室。當水汽介質有壓力時，鍋殼承受內壓，而爐膽承受外壓。一、立式鍋殼鍋爐立式鍋殼鍋爐特點：圓筒形鍋殼和其內的爐膽是立置的。這種鍋爐結構緊湊，整裝出廠，運輸安裝方便，占地面積小，便于使用管理。其蒸發(fā)量一般在1t／h以下，蒸汽壓力一般在1.25MPa以下。燃燒室容積小，周圍被水浸泡，水冷程度大，排煙溫度高，熱效率低，約為60%～70%。立式鍛殼鍋爐下部鍋殼與爐膽相連接的部位，即盛水夾套的底部，叫下腳圈。該部位受力情況比較復雜，容易沉積水渣，嚴重時會影響爐膽下部的正常傳熱；外部接近地面，易受腐蝕。因而下腳圈是立式鍋殼鍋爐結構的一個薄弱環(huán)節(jié)。一、立式鍋殼鍋爐(一)立式直水管鍋爐立式直水管鍋爐由鍋殼、爐膽、上下管板、直水管等主要部件組成。結構特點：鍋殼分上下兩部分，中間以直水管相連通。上鍋殼頂上有凸形封頭，下鍋殼下部以U形下腳圈和爐膽連在一起。爐膽是一個短圓筒殼，頂部為凸形爐膽頂。上下鍋殼的相對端部是兩塊平管板，直水管連接于平管板上。直水管中心部位是一根直徑粗大的下降管，它與周圍的直水管構成循環(huán)回路，即工質在粗大中心管內下降流動，在周圍直水管內上升流動。煙氣由爐膽經喉管進入直水管區(qū)。直水管區(qū)設有折煙墻，煙氣只能繞中部下降管沿圓周方向橫向沖刷直水管，最后經煙囪排出。一、立式鍋殼鍋爐(二)立式彎水管鍋爐立式彎水管鍋爐由鍋殼、爐膽、彎水管等主要部件組成。

鍋殼為圓筒殼，頂部焊接有凸形封頭，下部通過U形下腳圈與爐膽相連。

爐膽是一個較小的圓筒殼，頂部焊接有凸形爐膽頂。

彎水管分兩組，分別沿圓周布置在爐膽內部及鍋殼外部。爐膽內部的彎水管，上部連接在爐膽頂上，下部連接在爐膽上；鍋殼外面的彎水管，上、下兩端都連接在鍋殼上，周圍被環(huán)形煙道所包圍。優(yōu)點：這種鍋爐具有結構簡單緊湊、易于制造、受熱面多、傳熱情況較好、水循環(huán)可靠、整個鍋爐的彈性較好、熱應力較小等優(yōu)點。缺點：但爐膽內彎水管的布置縮小了燃燒室容積，增加了水冷程度，使燃燒條件惡化，所以這種鍋爐只能燒優(yōu)質燃料。爐膽內彎水管的水平段易于沉渣結垢，在水質差時，可能造成彎水管堵塞損壞的事故。二、臥式鍋殼鍋爐臥式鍋殼鍋爐，其鍋殼是臥置的，具有結構緊湊、操作方便、水位氣壓較穩(wěn)定、對水質要求較低等優(yōu)點，其出力比立式鍋殼鍋爐大，蒸發(fā)量一般不超過4t／h，蒸汽壓力不超過1.25MPa。

臥式內燃回火管鍋爐主要由鍋殼、爐膽、前后管板、煙火管等主要部件組成。三、鍋殼鍋爐的特點“鍋”和“爐”都包在一個殼體－鍋殼中。爐膛矮小，水冷程度大(整個爐膛浸泡在水中)，燃燒條件差，必須燒優(yōu)質燃料。受熱面少，蒸發(fā)量低，常裝水管或煙火管以增加受熱面。殼體直徑較大，開孔多，形狀不規(guī)則，內部受熱部分與不受熱部分連接在一起，溫度不一致，熱脹冷縮程度不同，對安全工作不利。系統(tǒng)比較簡單，一般沒有砌磚爐墻及尾部受熱面，便于運輸安裝、運行管理及檢查維修。對水質要求也比較低。第四節(jié)小型水管鍋爐結構一、水管鍋爐的結構特點及主要部件二、常見小型水管鍋爐一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

(一)水管鍋爐的結構特點爐膛置于筒體之外，“爐”不受“鍋”的限制，體積可大可小，可以滿足燃燒及增加蒸發(fā)量的要求。以容納水汽的管子置于爐膛、煙道中作受熱面，鍋筒一般不直接受熱，傳熱性能及安全性能都顯著改善。水的預熱、汽化及蒸汽過熱在不同的受熱面中完成，這些受熱面分別叫做省煤器、水冷壁與對流管束、過熱器。水汽系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)比較復雜，但單個承壓部件的結構比較簡單。由于水的預熱、汽化及蒸汽過熱都是在管內完成的，管子結垢難于清除，因而對水質要求較高，對運行、操作、管理水平也要求較高。一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

水汽系統(tǒng)主要包括鍋筒、集箱、水冷壁、對流管束、省煤器、過熱器等部件；燃燒系統(tǒng)主要包括燃燒裝置、爐膛和煙道、空氣預熱器等部分。輔助系統(tǒng)：容量稍大一些的水管鍋爐，在爐膛和煙道旁邊設有鋼制構架，用于支承和吊掛水汽系統(tǒng)各部件及燃燒設備，布置樓梯平臺(二)水管鍋爐的主要部件

1.鍋筒它是水管鍋爐的心臟，是鍋爐中最重要的一個部件。目前的水管鍋爐多是雙鍋筒或單鍋筒的。雙鍋筒鍋爐的鍋筒分上、下兩個，上鍋筒也叫汽包或汽鼓，里邊容納汽水混合物；下鍋筒也叫水包，里面全部容納水。(1)鍋筒(汽包)的功用。水管鍋爐的受熱面都是水管，水管中容納的水汽量有限。鍋筒則是水汽系統(tǒng)中容積最大的部件，它可以容納一定的水量，使鍋爐維持一定的水位，減少鍋爐水位和汽壓的波動。鍋筒上連接著很多作為蒸發(fā)受熱面的管子，構成循環(huán)回路，水在這些管子中一邊循環(huán)流動，一邊受熱汽化，鍋筒則是循環(huán)流動的起始點和結束點。由蒸發(fā)受熱面流回鍋筒的汽水混合物，在鍋筒中進行汽水分離，蒸汽進入導汽管流至過熱器或用汽設備，水則繼續(xù)進入蒸發(fā)受熱面系統(tǒng)進行循環(huán)流動，所以鍋筒有進行汽水分離的功能，是水和蒸汽的明確分界點。(2)鍋筒的結構。現(xiàn)代水管鍋爐的鍋筒一般是卷焊結構，由鋼板卷制焊接的圓筒體，兩端焊上沖壓成型的凸形封頭。筒體上有很多開孔以連接各種管子。鍋筒內部裝有配水裝置、汽水分離裝置、加藥裝置和排污裝置等。鍋爐的主要安全附件－安全閥、壓力表、水位表等，也都裝在鍋筒外面。一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

(二)水管鍋爐的主要部件2.水冷壁。在水管鍋爐的爐膛內，貼墻布置的立置單排并列管，叫水冷壁。水冷壁布置在爐膛四周，把火焰與爐墻分開。由于水冷壁管子內的水汽不斷流動，吸收火焰的大量輻射熱，從而冷卻了爐墻，使爐墻的溫度不致太高?，F(xiàn)代水管鍋爐的水冷壁，冷卻爐墻的作用是次要的，作為蒸發(fā)受熱面使水吸收輻射熱而汽化的作用是主要的，因而也叫輻射蒸發(fā)受熱面。水冷壁的形狀因爐膛形狀而異，假設把爐膛四周的爐墻拆除，則水冷壁就是由鋼管組成的包圍火焰的籠子。水冷壁管子上端有的直接連接到鍋筒上，有的通過集箱連接到鍋筒上；水冷壁管子下端連接到下集箱上。下集箱與鍋筒間連接有下降管以構成循環(huán)回路，使水在水冷壁系統(tǒng)內不斷循環(huán)流動，即水由上部鍋筒經下降管下降流動，到下集箱后分別進入各水冷壁管上升流動，在上升流動中吸熱而產生蒸汽，并回流到上部鍋筒。一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

(二)水管鍋爐的主要部件3.對流管束。

它是布置在爐膛出口之外對流煙道中的管群。從爐膛流出的高溫煙氣經過煙道時，在管束外橫向沖刷管束，主要以對流換熱的方式將熱量傳給管束，使管束內的水不斷汽化，因而對流管束是對流蒸發(fā)受熱面。與單排貼墻布置的水冷壁不同，對流管束是以密集管束的形式布置在煙道空間里，管束兩端分別焊接或脹接到上下鍋筒上，水在管束內受熱不同的管子中循環(huán)流動。對流管束是低壓水管鍋爐的主要受熱面之一。隨著蒸汽壓力的提高，水汽化時吸收的汽化潛熱減少，生產同樣蒸汽需要的蒸發(fā)受熱面減少，則可以少要或不要對流管束，僅用水冷壁即可滿足生產蒸汽的需要，因而中壓以上鍋爐沒有對流管束。一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

(二)水管鍋爐的主要部件4.省煤器。它是利用尾部煙道中煙氣的余熱來預熱鍋爐給水的裝置。尾部煙道布置省煤器，可使給水經過省煤器吸收一部分煙氣余熱，從而降低排煙溫度，提高鍋爐效率。(1)鑄鐵式省煤器。它由帶肋片的鑄鐵直管連接彎頭組成。肋片有圓形和方形兩種，起強化傳熱的作用。用鑄鐵材料做成的省煤器可耐腐蝕、耐磨損，而腐蝕、磨損是低壓水管鍋爐省煤器經常遇到的問題。(2)鋼管式省煤器。它由許多蛇形鋼管組成。鋼管省煤器能承受高壓和水擊，但耐腐蝕性能較差。一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

鑄鐵式省煤器鋼管式省煤器(二)水管鍋爐的主要部件5.過熱器過熱器的作用是將導出汽包的飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使之具有一定的過熱度，即超過飽和溫度一定值，以滿足生產工藝的需要。小型水管鍋爐的過熱器一般布置在爐膛出口的高溫煙道內，其兩端分別連接在過熱器進口及出口集箱上。進口集箱以管道與鍋爐鍋筒相連，出口集箱以管道與鍋爐分汽缸或主汽閥相連。過熱器的結構與鋼管省煤器相似，由蛇形管束組成。一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

一、水管鍋爐的結構特點及主要部件

(二)水管鍋爐的主要部件6.集箱集箱也叫聯(lián)箱，它是連接受熱面管子的箱體，由無縫鋼管加工而成，兩端一般焊接平封頭(端蓋)，箱體上開很多管孔，用以焊接或脹接管子。除對流管束直接連接到鍋筒上外，其他受熱面一般由集箱連接。省煤器管及過熱器管的兩端都連接到集箱上；水冷壁的下端連接到集箱上，上端可以直接接到上鍋筒上，也可以連接到集箱上，再由集箱引出少數(shù)管子(汽水引出管)接到上鍋筒上。7.空氣預熱器它是煙氣與空氣之間進行熱交換的裝置，屬于燃燒系統(tǒng)?？諝忸A熱器布置在尾部煙道，利用煙氣的余熱加熱空氣，然后將被加熱的空氣送入爐膛?？諝忸A熱器的作用是降低排煙溫度，減少排煙熱損失；熱空氣送入爐膛可保證燃料及時著火，穩(wěn)定和完善燃燒，提高鍋爐的熱效率。經驗表明，供入鍋爐爐膛的空氣預熱升溫100℃，大約可節(jié)約燃料5%。管式空氣預熱器

(一)雙縱鍋筒“D”形鍋爐(SZL型)

“D”形布置是常見的一種小型水管鍋爐布置方式，它的基本特點是雙鍋筒軸線平行且位于同一豎直平面內，雙鍋筒軸線與爐膛軸線平行，因而稱為縱向布置方式或簡稱縱置式。鍋爐的一側為爐膛及水冷壁；另一側為煙道及對流管束等受熱面，整個鍋爐從爐前看呈“D”形。雙縱鍋筒“D”形布置水管鍋爐的主要部件有上下鍋筒、對流管束、水冷壁系統(tǒng)(水冷壁、下降管、集箱)、省煤器等，有的鍋爐也有過熱器。對流管束由彎制成型的無縫鋼管組成，順列布置于對流煙道中，對流煙道沿縱向由耐火墻分為兩半?yún)^(qū)，煙氣沿對流煙道呈U形流動。

優(yōu)缺點：這種鍋爐結構緊湊，整體結構彈性好，水循環(huán)可靠；采用機械化爐排，配以適當?shù)臓t拱，不但減輕了勞動強度，還可以改善燃燒，提高效率。但是，這種鍋爐對水質要求較高，有時燃燒調整較困難，易產生出力不足，結渣等問題。二、常見的小型水管鍋爐二、常見的小型水管鍋爐雙鍋筒縱置式“D”形鍋爐1上鍋筒2對流管束3鑄鐵省煤器4下鍋筒5鏈條爐排6水冷壁7水冷壁集箱8下降管

(二)雙縱鍋筒彎水管鍋爐(SZP或SZL型)

二、常見的小型水管鍋爐主要由上下鍋筒、對流管束、水冷壁系統(tǒng)、省煤器、過熱器等部件組成，有的還配有空氣預熱器，如圖1－14。上、下鍋筒沿爐膛縱向布置，且鍋筒的縱軸線與爐膛的縱軸線在同一豎直平面內。下鍋筒布置在爐膛后部，上鍋筒比下鍋筒長一倍左右，其后端與下鍋筒對齊，前端伸至爐膛上方。對流管束布置在兩鍋筒之間的對流煙道中，中間設有折煙墻，使煙氣呈S形流動。爐膛兩側墻及后墻布置有水冷壁。過熱器布置在對流煙道前部，第二對流煙道的入口。省煤器布置在尾部煙道中。該種鍋爐的結構主要由上鍋筒、下鍋筒、對流管束、水冷壁系統(tǒng)、省煤器、空氣預熱器等部件組成，有的還有過熱器。上、下鍋筒橫置于爐膛后部，兩鍋筒間連接對流管束。爐膛四周都布置有水冷壁；若有過熱器，則布置在爐膛出口對流管束前部。省煤器及空氣預熱器布置在尾部煙道。對流管束中設有折煙墻，煙氣離開爐膛之后，多次遇折煙墻轉向，充分沖刷過熱器和對流管束，最后進入尾部煙道。(三)雙橫鍋筒彎水管鏈條爐排鍋爐(SHL型)二、常見的小型水管鍋爐第五節(jié)水火管鍋爐結構及鍋爐型號

臥式水火管鍋爐通常也叫臥式快裝鍋爐，所謂快裝鍋爐是指鍋爐的本體、燃燒設備、爐墻、構架等在鍋爐廠制造后全部組裝在一起，整體運往使用現(xiàn)場，只需接通輔機電源、煙囪管道和水汽管道，鍋爐即可投入運行。臥式水火管鍋爐是在臥式外燃煙管鍋爐的基礎上，在鍋殼兩側及后部加裝水冷壁，組成外部爐膛，形成水火管組合的結構形式。其主要部件為：鍋殼、煙管、兩側水冷壁系統(tǒng)(水冷壁管、下降管、集箱)、后排水冷壁系統(tǒng)及燃燒裝置。煙氣通常有三個回程：在鍋殼下部爐膛中向后流動，離開爐膛后由鍋殼后部一側進入第一對流煙管區(qū)；向前流動至鍋殼前部煙箱，轉折1800進入第二對流煙管區(qū)；向后流動至鍋殼后部，排入煙囪。一、臥式水火管鍋爐結構優(yōu)缺點：臥式水火管鍋爐結構簡單緊湊，制造及運輸安裝方便；使用時生火啟動快，便于調整負荷，熱效率較一般鍋殼鍋爐為高。其缺點是：由于快裝的要求，爐膛高度低，相對水冷程度較大，燃料著火困難，燃燒不穩(wěn)定，難于燃用貧煤及劣質煙煤，鍋爐也難于達到額定出力及熱效率；由于筒體和直煙管剛性強，后管板左右兩側的煙氣溫差大，鍋殼內存在死水區(qū)等原因，后管板拉撐件的焊口常被拉斷，管接頭出現(xiàn)裂紋和滲漏；鍋殼下部直接受火焰輻射，又易沉積泥垢，在水質不好、運行操作不當時，鍋殼下部常常出現(xiàn)過熱鼓包現(xiàn)象；鍋爐的蒸汽空間較小，高負荷時蒸汽帶水嚴重等。臥式水火管鍋爐二、工業(yè)鍋爐型號表示方法產品型號由三部分組成，中間用短線連接。

△△

△

XX－XX／XXX－X

型號第一部分表示鍋爐型式、燃燒設備、額定蒸發(fā)量或額定熱功率，共分三段。前兩個“△”是兩個漢語拼音字母，表示鍋爐總體型式；后一個“△”是一個漢語拼音字母，表示不同的燃燒設備；最后的兩個“X”是兩個阿拉伯數(shù)字，表示鍋爐的額定蒸發(fā)量(t／h)或額定熱功率(MW)。

型號的第二部分表示介質參數(shù)，共分兩段，中間以斜線相隔。第一段的兩個“X”是用阿拉伯數(shù)字表示額定蒸汽壓力或允許工作壓力(MPa)；第二段的三個“X”是用阿拉伯數(shù)字表示過