鍋爐基礎知識培訓講義1

1、.鍋爐基礎知識培訓講義1第一章鍋爐基本知識第一節(jié)概論一、鍋爐定義組成和分類鍋爐是將燃料內蘊藏的能量， 經過燃燒釋放， 把工質加熱到規(guī)定溫度和壓力供生產和生活使用的一種熱能設備。鍋爐是由 “鍋”和“爐”以及為保證 “鍋”和“爐”安全運行所必需的附件、控制儀表、附屬設備三大部分組成。鍋指鍋爐中盛水和蒸汽的密封受壓部分，其作用是工質吸收 “爐”釋放出的熱量，從而使工質達到一定參數。 主要包括：汽包、水冷壁、對流管、集箱（聯箱）、過熱器和省煤器等。爐指鍋爐中將燃料進行燃燒產生熱源的部分，其作用是將燃料燃燒時放出的熱量供 “鍋”吸收。主要包括：燃燒設備、爐墻、爐拱、隔煙箱、煙囪和鋼架等。燃料在 “爐”內

2、通過燃燒所產生的高溫煙氣，經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 指安裝在鍋爐受壓部件上用來控制鍋爐安全和經濟運行的一些附件與儀表裝置。 主要包括：安全閥、壓力表、水位表、高低水位警報器、排污裝置、給水系統(tǒng)、鍋爐的汽水管道、常用閥門word 資料.和有關儀表等。 此外，近年來由于對鍋爐的機械化和自動化要求不斷提高，工業(yè)鍋爐上配置機械操作和自動控制的附件及儀表也越來越多，如給水自動調節(jié)裝置、 燃燒自動調節(jié)裝置、 自動點火熄火保護裝置以及鼓、引風機聯鎖裝置等。鍋爐附屬設備 指燃料的供給與制備系統(tǒng)。 主要包括：上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃氣裝置以及鼓、引風機、出渣、清灰

3、、空氣預熱、除塵等裝置。鍋內工質為水， 從低溫水變成高溫水的稱之為熱水鍋爐。 鍋內工質為水，加熱轉變?yōu)檎羝姆Q之為蒸汽鍋爐。鍋內工質為導熱油的，加熱有機熱載體的稱之為有機熱載體鍋爐。 有機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連續(xù)進行的過程，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， 在一定的溫度下， 與空氣中的氧氣發(fā)生化學反應（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

4、根本條件之一。 要保證燃料進行良好的燃燒， 必須word 資料.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間。 為了使燃燒能穩(wěn)定、持續(xù)地進行下去，還應連續(xù)不斷地向爐膛供給燃料和空氣， 同時排出煙氣及灰渣， 目的是為了產生高溫的煙熱。鍋爐基礎知識培訓講義22熱量向鍋水的傳熱過程 指燃料燃燒放出的熱量， 通過爐膛內布置的水冷壁受熱面、 煙道內布置的對流受熱面， 將熱量傳遞給鍋水的過程。傳熱過程在爐膛內主要以輻射的方式進行； 在煙道內由于煙溫逐漸降低，煙氣向受熱面的放熱主要以對流的方式進行； 而受熱面金屬內部，主要以傳導的方式將熱量由高溫（煙氣側）傳至低

5、溫（水側），由鍋水不斷地流動循環(huán)將熱量吸收， 目的是為了提高受熱面內部工質的熱焓。傳熱過程能否良好地進行，直接關系到鍋爐運行的安全性和經濟性。當受熱面水側沉結水垢時， 會導致受熱面金屬壁溫升高， 甚至會過熱損壞且浪費燃料；當受熱面煙氣側積存灰垢，將導致熱阻增加，使傳熱發(fā)生困難，從而致使鍋爐熱效率下降而浪費燃料。3水被加熱或汽化的過程對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而word 資料.轉變?yōu)槠旌衔铮?并在鍋內使汽水得到分離， 以潔凈的蒸汽從鍋爐出口輸出的過程，目的是為了產生規(guī)

6、定參數的蒸汽。第二節(jié)鍋爐的工作參數鍋爐的主要參數，包括鍋爐產生熱能的數量和質量兩個方面的指標。如蒸汽鍋爐的主要參數是生產蒸汽的數量和蒸汽的壓力、 溫度，熱水鍋爐的主要參數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所產生的蒸汽數量， 也稱為鍋爐的蒸發(fā)量，用以表示其產汽的能力。蒸發(fā)量又稱為容量，用符號 D 來表示，常用的單位是 “t/h”。新鍋爐出廠時，銘牌上標示的蒸發(fā)量， 指的是這臺鍋爐的額定蒸發(fā)量。所謂額定蒸發(fā)量， 是指鍋爐燃用設計的燃料品種， 并在設計參數下運行，即在規(guī)定的壓力、溫度和一定的熱效率下，長期連續(xù)運行時每小時所產生的蒸發(fā)量。熱水鍋爐的出力是指鍋爐在確保安

7、全的前提下長期連續(xù)運行， 每小時輸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，符號用 Q 表示。單位是兆瓦（ Mw ）。熱水鍋爐產生 0.7 兆瓦（ 60 x 104 千卡 /時）的熱量，大體相當于蒸汽鍋爐產生 1 噸時蒸汽的熱量。word 資料.二、鍋爐壓力壓力是指垂直作用在單位面積上的力， 用符號 p 表示，單位是 “MPa ”。鍋爐的壓力是根據所用金屬材料在一定溫度條件下的強度， 受壓元件的幾何形狀以及受壓特點等條件， 按照國家頒布的有關強度計算標準，對各個受壓元件分別進行壁厚計算， 然后從中選出一個所能承受的壓力最低值，作為這臺鍋爐的最高允許使用壓力

8、。鍋爐基礎知識培訓講義3蒸汽鍋爐內為什么會有壓力呢 ?這是因為鍋爐內的水吸收熱量后，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，因此對筒壁就產生壓力。 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量力。 由于 1m3 空氣在 0 時的質量為 1.29kg ，所以地球上部的大氣層對地球表面有一定的壓力，這個壓力叫大氣壓力。 0時北緯 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

9、，它是每 kgword 資料.質量的物質作用在 1cm2 面積上的力，數值是 0.0981MPa （工程上常把二者簡化為同一數值，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， 即壓力表指示的壓力。 表壓力不是實際壓力， 因為當壓力表指針為零時， 實際上巳受到周圍一個大氣壓力的作用力，所以壓力表指的數值，是指超過大氣壓力的部分。絕對壓力是指以壓力為零作為測量起點的

10、， 即實際壓力。其數值就是表壓力加 0.1013MPa （大氣壓力）。表壓力與絕對壓力的關系：p 絕 = p 表 + （ 0.1013MPa ）p 表 = p 絕 - （0.1013MPa ）負壓是指低于大氣壓力（俗稱真空）。通常負壓燃燒的鍋爐正常燃燒時，打開爐門會感覺到周圍空氣吸向爐膛，這是爐膛內負壓的緣故。一般爐膛出口保持負壓 23mm 水柱。三、溫度word 資料.溫度是指物體冷熱的程度（通常用符號t 表示）。測量溫度常用的單位是攝氏度，用表示。在鍋爐設計計算中，常用絕對溫度單位，用K 表示。絕對溫度的零度為零下273 攝氏度（）。如果以T 表示絕對溫度的值， 以 t 表示攝氏溫度的值，

11、 其轉換公式為： T = t + 273K溫度通常用攝氏溫度（用符號表示）和華氏溫度（用符號 °F 表示）。目前我國常用的是攝氏溫度。（）攝氏溫度：以水在一個大氣壓下開始沸騰時的溫度（即沸點）為 100 ，水開始結冰時的溫度 （即冰點）為 0，中間分成 100 格，每格為 1 攝氏度。（二）華氏溫度：以水的沸點為 212°F，冰點為 32°F，中間分成 180 格，每格為 1 華氏度。 兩種溫度的換算關系如下：t = (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。對于小型鍋爐

12、， 使用的蒸汽絕大多數是從鍋筒上部的主汽閥直接引出的，其word 資料.鍋爐基礎知識培訓講義4蒸汽溫度是指該鍋爐工作壓力下的飽和蒸汽溫度。對于有過熱器的鍋爐，其蒸汽溫度是指過熱器后主汽閥出口處的過熱蒸汽溫度。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)的原理鍋爐在運行中，只有在爐膛及高溫煙道內的受熱面所接受的熱量不斷被受熱面內的工質吸收， 保證受熱面得到可靠的冷卻， 才能達到安全和經濟運行word 資料.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，也就是連續(xù)不斷地進行水循環(huán)。

13、低、中壓鍋爐的水循環(huán)，一般都是由于鍋爐內各部分吸收的熱量不相等，而使工質產生了密度差形成的，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，因而管中是溫度較低的水，由于密度大而向下流動；上升管1 位于爐膛內，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，上升管中的汽水混合物進入鍋筒后，蒸汽被分離出來，水繼續(xù)流入下降管進行再循環(huán)。在一臺鍋爐內，水循環(huán)的回路至少是一條，也可以有幾條。自然循環(huán)時，水經過一個循環(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。進入循環(huán)回路的水量，稱為

14、“循環(huán)流量 ”，它與該回路word 資料.所產生的蒸汽量的比值，稱為“循環(huán)倍率 ”，即：循環(huán)流量循環(huán)倍率= 回路所產生的蒸汽量對于工作壓力 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，各受壓部件受熱均勻，熱應力小，工質的升溫和汽化可以加快，從而縮短點火至正常供汽的時間。圖 1-1 單回路水循環(huán)示意圖1上升管2鍋筒 3蒸汽出口管4給水管5下降管6下集箱鍋爐基礎知識培訓講義5word 資料.二、水循環(huán)故障改善鍋爐水循環(huán)，是保證鍋爐安全、經濟運行的關鍵之一。當鍋爐結構不合理或運行不當時，容易出現下列水循環(huán)故障：1汽水分層：當鍋爐的水冷壁管

15、水平設置時，管中流動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分層流動。由于蒸汽的導熱性能差，管子上部容易過熱燒壞。因此，水冷壁管經過爐膛頂部（有的稱為“天棚管 ”）時的傾斜角，一般不應小于15°。2汽水停滯：由于結構原因造成鍋爐局部受熱面管子供水不足，或者在同一個水循環(huán)回路的上升管群中， 如果各水管之間受熱情況相差太大，就會使受熱弱的管內水流緩慢，循環(huán)動力不足，甚至由于受其它管子對循環(huán)水的爭奪影響， 使管內的汽水停止流動， 造成過熱爆管事故。因此，對鍋爐的結構和運行，應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

16、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， 以免由于水進入下降管時產生的抽力，把蒸汽帶進管內， 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。word 資料.三、強制水循環(huán)有些鍋爐中水在受熱面管子里的流動， 是靠出、入口之間的壓力差強制流動的。這種鍋爐稱為強制循環(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，在鍋爐內流動受熱升溫，就是強制循環(huán)鍋爐。這種鍋爐通常采用 “下進上出

17、 ”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有一定流動速度， 以防止出現汽化、積垢和腐蝕。蒸汽鍋爐中的省煤器也屬于強制循環(huán)。word 資料.鍋爐基礎知識培訓講義6第二章工業(yè)鍋爐的結構第一節(jié)鍋爐結構的基本要求鍋爐結構的總要求是要用最少的金屬耗量， 消耗最少的燃料達到規(guī)定參數（壓力、溫度）的蒸發(fā)量，并在運行中符合安全可靠的要求。要保證鍋爐安全經濟運行就要對受壓部件進行強度校核、 對燃料燃燒工況實行控制， 并要保證安全附件靈敏準確和自動裝置的可靠性。 但是，先要消除先天性缺陷，也就是要保證結構合理和保證制造質量。在結構方面，具體地說，應符合下列要求：1要保證受壓部件有足夠的強度和穩(wěn)定

18、性。鍋爐受壓部件的強度是指該部件在介質壓力 （包括附加載荷等） 作用下在預定使用壽命內不失效的能力。材料的機械性能包括： 抗拉強度、屈服強度、蠕變強度、持久強度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性等。其中強度部分就是確定強度的基礎。 確定強度的目的是要保證安全。 強度不夠會導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。此外，還要考慮其穩(wěn)定性。因此，強度計算標準中規(guī)定受壓元件的最小壁厚。word 資料.2要保證鍋爐結構各部分在運行時能進行自由膨脹。鍋爐受壓部件是由鋼板組成，內部貯存水。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，受熱后膨脹受阻產生熱應

19、力，使部件發(fā)生彎曲變形，甚至損壞，特別是在鍋爐起動升溫過程中容易發(fā)生事故。 為此除操作時要限制升溫或冷卻速度外，在鍋筒（鍋殼）、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設計時要充分考慮熱膨脹。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)回路中流動。目的是保持受熱面得到充分冷卻。如果水循環(huán)不好，會引起元件超溫使強度減弱而導致損壞。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 )促使水流動而循環(huán)的。鍋爐水循環(huán)對鍋殼鍋爐來說，一般是安全的，對于水管鍋爐應該引起足夠的重視。4要根據鍋爐參數 （壓力、溫度）和燃料的適應性來選用鍋爐結構。根據鍋爐結構和適用

20、的燃料合理布置燃燒設備和受熱面積， 以保證燃燒工況穩(wěn)定，適應負荷變化。5要合理配置鼓風機、引風機，使燃料和風量隨著燃燒工況的變化保持相應的比例。word 資料.6受壓部件開孔和焊縫的布置應盡量避免或減少應力集中。如：脹接管孔不要開在焊縫上， 焊接管孔盡量避免開在焊縫上， 必要時只允許開個別孔。7鍋爐鋼架在承受載荷時，應有足夠的強度、剛度和抗腐蝕性。8鍋爐結構要便于安裝，便于操作、檢修和清洗內部。平臺扶梯和門孔（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。 其作用是指示運行參數， 幫助人們

21、防止在運行中發(fā)生異常情況或發(fā)生異常情況時及時提出警告，及鍋爐基礎知識培訓講義7時調整燃燒工況，使工作參數恢復到正常狀態(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控制裝置，要有人監(jiān)管。10要保持爐墻結構有良好的耐熱性和密封性，減少漏風，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；對于水管鍋爐水質要求嚴格；對于空氣預熱器在燃油鍋爐設計方面要考慮防止二次燃燒等。word 資料.第二節(jié)鍋爐結構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部或外部介質壓力作用的零件、部件。一般有：鍋筒、集箱、防焦箱、對流管束、水冷壁、防渣管以及煙管和爐膽。1鍋筒（也稱 “汽

22、包 ”）和鍋殼 鍋筒是水管鍋爐用以進行蒸汽凈化、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 ）制成的圓筒形容器。在一臺鍋爐上，通常有一個或兩個鍋筒。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 ”。上鍋筒的內部一般裝有均勻分配給水用的配水槽、 改善蒸汽品質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

23、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，整個部件呈彈性結構。word 資料.2集箱（又稱聯箱）用以匯集或分配多根管子中工質（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，保證對受熱面可靠供水。3防焦箱裝設在爐排兩側爐墻內壁的水冷集箱，它除有集箱的功能外，還有防止爐墻粘附熔渣，起到保護爐墻和爐排的作用。4對流管束 在對流煙道內布置的對流蒸發(fā)受熱面的管群， 起吸收熱量的作用。對流管束又稱為 “對流排管 ”，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煙氣的熱量，是中、小

24、型水管鍋爐的主要受熱面。為了充分地吸收熱量，通常在對流管束中間，用隔墻組成幾個煙道，引導煙氣往返沖刷管束。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，管內汽水混合物重度大，成為下降管。煙氣沖刷管束一般有如圖 2-1 所示的幾種形式。 當橫向沖刷時， 煙氣流動方向與管束垂直， 傳熱效果優(yōu)于縱向沖刷形式， 同屬橫向沖刷時，管子錯排 (叉排 )的傳熱效果優(yōu)于順排形式。word 資料.鍋爐基礎知識培訓講義8橫向沖刷縱向沖刷錯排 (叉排 ) 順排(a) (b) (c) (d)圖 2-1 煙氣沖刷管束形式85水冷壁沿爐膛內壁布置的管子吸收輻射

25、熱的受熱面，起吸收爐膛高溫熱、降低爐膛溫度、保護爐墻、防止燃燒層結焦的作用。一般水冷壁的上部與上鍋筒直接連接，或者先經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，上鍋筒內的鍋水，經過對流管流入下鍋筒及下集箱，然后經過水冷壁被吸收熱量，逐漸形成汽水混合物，再回到上鍋筒，組成了一個閉合的自然循環(huán)系統(tǒng)。在水冷壁下集箱的底部， 設有排污管，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手孔，便于內部清理。6防渣管水管鍋爐布置在爐膛出口具有較大管節(jié)距的對流蒸發(fā)受熱面，起防止爐膛出口溫度過高而引起結渣的作用。7煙管（又稱火管）煙氣在管內流動沖刷的蒸發(fā)受熱面，起吸收熱量的

26、作用。8爐膽 承受外壓的筒形爐膛， 作為內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。word 資料.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，保證運行，下降管應絕熱。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， 已有二百多年的歷史。 在結構上從最簡單的圓球型鍋爐開始， 隨著社會生產力的不斷發(fā)展， 經過多次的改造、革新、演變成現在使用中的各種型式?，F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)鍋爐的結構演變大體沿著兩個方向發(fā)展，基本形成了鍋殼鍋爐與水管鍋爐兩大類。鍋爐基礎知識培訓講義9鍋殼鍋爐 指蒸發(fā)受熱面布置在鍋

27、殼內的鍋爐。 一般包括立式鍋殼鍋爐、 臥式鍋殼鍋爐和固定式機車鍋爐。水管鍋爐 指煙氣在受熱面管子外部流動， 水或汽水混合物在管子內部流動的鍋爐。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。word 資料.快裝鍋爐指根據運輸條件所允許的范圍， 在鍋爐制造廠完成總裝整臺發(fā)運出廠的鍋爐。組裝鍋爐指在鍋爐制造廠內將整臺鍋爐分成二個或幾個裝配齊全的大件， 運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)鍋爐的結構一、火管鍋爐結構在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流動，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

28、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?；鸸苠仩t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。由鍋爐基礎知識培訓講義10word 資料.于這種純火管立式鍋爐結構復雜、

29、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用，并獲得很大的發(fā)展。現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、水管鍋爐結構水管鍋爐的顯著特點是汽水在管內流動， 煙氣在管外沖刷流動。 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)模和燃料的適應范圍可以擴大。 從傳熱學的觀點來看， 可以采用

30、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，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熱器。 當然這種鍋爐對水質要求高， 但這對大容量、高參數鍋爐和現代水處理技術來說，不是什么麻煩?？傊?，對于大容量、高參數鍋爐來說，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word 資料.水平或微傾

31、斜布置對水循環(huán)很不利， 而直水管鍋爐中水管挺直， 剛性大而缺乏彈性， 對緩解熱效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。不過，因為整集箱尺寸大，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、維修工作量大、金屬耗量也大，故現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。三、 UG-35 3.82-M 型鍋爐UG 353.82-M 型鍋爐是由無錫鍋爐廠設計制造的（見圖 2-2 ），設計參數為

32、 p = 3.82MPa （39 千克力厘米 2）， D = 35 噸/時， t = 450 ，配 3000 千瓦汽輪發(fā)電機組的鏈條爐，固態(tài)排渣。該鍋爐采用 形布置，單鍋筒，自然循環(huán)，裝有加煤斗及順轉的鱗片式不漏煤爐排的燃燒設備。 爐膛內四周布滿水冷壁管， 爐膛出口處布置有拉稀的凝渣管。 水平煙道內垂直布置對流式過熱器， 按蒸汽流通方向分為高溫段和低溫段二級。 采用螺旋管式面式減溫器來調節(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布置有鋼管式省煤器和管式空氣預熱器。 鍋爐的出渣設備采用馬丁式出渣機。word 資料.鍋筒材料為 20g ，其內徑為 1500 毫米，壁厚為46

33、 毫米，筒身長度 6.7 米，全部采用焊接管接頭與水冷壁管、下降管聯接。為了便于制造和檢修，鍋筒兩端封頭均有人孔門 320 ×425 毫米。鍋爐基礎知識培訓講義11圖 2-2 UG-35/3.82-M型鍋爐word 資料.鍋爐基礎知識培訓講義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、省煤器和空氣預熱器三種。一、過熱器一般鍋爐產生的蒸汽是飽和蒸汽， 而飽和蒸汽在有些生產部門中尚不能滿足要求，需送入專門的設備中進行加熱，提高溫度，以得到過熱蒸汽，這種設備就叫過熱器。（一）過熱器的構造word 資料.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

34、、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、出口集箱連接。（二）過熱器分類l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流向可分為順向式（煙氣和蒸汽流向相同）、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1 過熱器出口集箱上應裝有安全閥、word 資料.圖 2-5 臥式過熱器鍋爐基礎知識培訓講義13壓力表、

35、溫度計和排汽閥。2 過熱器的進出口集箱上均應裝有疏水閥。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。word 資料.（一）省煤器的分類1按材料分：有鑄鐵式和鋼管式。圖 26 過熱器煙氣和蒸汽流向示意圖132按爐煙與給水的相對流向分：有順向式和逆向式。3按加熱情況分：有沸騰式(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

36、灰器。在非沸騰式省煤器內水溫應低于沸騰溫度，一般圖 2-7鑄鐵式省煤器省煤器出口水溫?？刂圃诘陀阱佀柡蜏囟?40左右。所以非沸騰式省煤器在砌煙道時， 應該設置旁煙道和嚴密的煙道閘門， 以便在生火時和運行中水溫達到限度時， 使爐煙暫時不經過省煤器而由旁煙道word 資料.通過。老式的鍋爐中，如果沒有旁煙道時，應該另裝支水管，使支水管接通到給水箱。這樣，可以保障省煤器不被燒壞，見圖2-8。1放空氣閥 ; 2、9.溫度計 ; 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

37、煤器旁煙道裝置word 資料.鍋爐基礎知識培訓講義14（三）沸騰式省煤器這種省煤器由許多平行的蛇形管和進、出口集箱組成，見圖 2-9 。它的構造比較簡單，造價也低。給水由下部進入省煤器，在蛇形管內自下向上流動，煙氣則由上向下流動， 這種省煤器不僅將進入鍋爐的水加熱到飽和溫度， 而且還產生部分蒸汽， 產生的蒸汽量為總給水量的 1015 ，是鍋爐不可分割的一部分。省煤器與鍋爐之間不裝設任何閥門，也不裝旁煙道，而在省煤器進口集箱上裝一根再循環(huán)水管與下鍋筒相連。升火時，word 資料.鍋水由下鍋筒經再循環(huán)管、省煤器進人上鍋筒，形成水循環(huán)，以防止省煤器燒壞。（四）對省煤器的安全要求1 非沸騰式省煤器上應

38、裝有壓力表、溫度表和安全閥。2進水應盡量均勻。3應經常清除積灰。三、空氣預熱器空氣預熱器是利用爐煙余熱對進入爐膛的空氣進行加熱， 以達到提高鍋爐效率的一種設備。 空氣預熱器裝在省煤器之后。 它一般分為板式、再生式和管式三種?，F將管式空氣預熱器介紹一下：管式空氣預熱器由外徑 4053 毫米，厚為 1.22 毫米的鋼管制成，空氣在管外橫向流動，煙氣在管內垂直流動，見圖 2-10 。其缺點是管子易堵塞，體積大。圖 2-10 管式空氣預熱器 圖 2-9 省煤器循環(huán)管鍋爐基礎知識培訓講義 15第三章燃燒與加熱設備word 資料.第一節(jié)燃燒方式燃燒設備是鍋爐整體的重要組成部分，屬 “爐”的部分，其作用是將

39、燃料燃燒釋放的熱量供 “鍋”吸收。燃燒設備是按鍋爐燃燒方式進行分類的。燃料在燃燒設備中的燃燒方式，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。由人工或機械將煤送到固定或活動爐排上形成煤層， 空氣從爐排下面送入，經爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。 層狀燃燒設備型式較多，有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復爐排和拋煤機爐等。層狀燃燒能適應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，燃燒反應較慢，有時出現冒黑煙現象。二、懸浮燃燒懸浮燃燒又稱火室燃燒，適用于固體

40、、液體或氣體燃料。是大中型鍋爐的主要燃燒方式。煤被磨成細粉（煤粉）由空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛，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、燃氣爐。word 資料.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，容易實現自動控制。但設備多，系統(tǒng)復雜，對鍋爐運行要求高。三、沸騰燃燒煤被破碎成小于 2mm 的煤粒后送入爐膛，空氣從布風板上的風帽進入，使煤上下翻滾，呈類似液體沸騰狀態(tài)燃燒。沸騰燃燒對煤種的適應性強， 我國現多用于燒劣質煤。 其燃燒特點介于層狀燃燒和懸浮燃燒之間。沸騰燃燒設備的蓄熱量大， 燃燒反應強烈， 特別適用于一般層狀和懸

41、浮燃燒所不能燃用的高灰份和低熱值的劣質煤，如石煤、煤矸石等。但耗電量大，埋管磨損嚴重，運行要求高。這種方式燃燒溫度在 900 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，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進行氣化和直接燃燒， 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，并且出渣勞動強度大，對運行安全要求嚴格。word 資料.以上四種燃燒方式中， 在中小型鍋爐上最常用的是層狀燃燒， 且燃燒設備以鏈條爐排為主。 但隨著環(huán)境保護要求的日益嚴格， 沸騰床燃燒在中小型鍋爐上的應用也將不斷增

42、多。鍋爐基礎知識培訓講義16第二節(jié)鏈條爐排鏈條爐排是工業(yè)鍋爐中歷史悠久、 結構可靠、運行穩(wěn)定的一種機械化燃煤設備，獲得了廣泛的應用。一、鏈條爐排的結構word 資料.鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機， 其結構如圖 3-1 所示。其運行過程是煤從煤斗內依靠自重落到爐排前端， 隨爐排自前向后緩慢移動， 經煤閘板進入爐膛。 煤閘板的高度可以自由調節(jié)以控制煤層的厚度。 空氣從爐排下面分區(qū)送風室引入； 與煤層運動方向相交。 煤在爐膛內受到輻射加熱，依次完成預熱、干燥、著火、燃燒，直到燃盡?；以鼊t隨爐排移動到后部，經過擋渣板（俗稱老鷹鐵）落入后部水冷灰渣斗，由除渣機排出。鏈條爐排的結構形式一般可分鏈帶式、橫梁

43、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，其爐排片連接結構如圖 3-2 所示。爐排片分為主動爐排片和從動爐排片兩種，用圓鋼拉桿串聯在一起。 形成一條寬幅的鏈帶， 圍繞在前鏈輪和后滾筒上。主動爐排片擔負傳遞整個爐排運動的拉力， 因此其厚度比從動爐排片厚，由可鍛鑄鐵制成。一臺蒸發(fā)量 4t/h 的鍋爐，由主動爐排片組成的主動鏈條共有三條 (兩側和中間 )直接與前軸（主動軸）上的三個鏈輪相嚙合，從動爐排word 資料.鍋爐基礎知識培訓講義17片由于不承受拉力，可由強度低的普通灰口鑄鐵制成。鏈帶式爐排的優(yōu)點是：比其它鏈條爐排金屬耗量低， 結構簡單，制造、安裝和運行都比較方便， 缺點是爐排片用圓鋼串聯， 必須保證加工和裝配質量。否則容易折斷，而且不便于檢修和更換，長時間運行后