鍋爐基本知識掃盲

1、基本知識, 鍋爐, 高手, 繞行, 掃盲 鍋爐是利用燃料或其它能源的熱能，把工質(zhì)（一般為進(jìn)化的水）加熱到一定參數(shù)（溫度、壓力）的換熱設(shè)備。1 , V e% z, 3 l, l2 P' F0 S9 F 鍋爐是供熱之源。鍋爐及鍋爐房設(shè)備的任務(wù)，在于安全、可*、經(jīng)濟(jì)有效地將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，進(jìn)而將熱能傳遞給水，以產(chǎn)生熱水或蒸汽；或?qū)⑷剂系幕瘜W(xué)能傳遞給其他工質(zhì)，如導(dǎo)熱油等，以產(chǎn)生其他高溫的工質(zhì)，如高溫導(dǎo)熱油。 ' g. x. I' p& D6 r2 d V蒸汽，不僅用來將熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能（如電站鍋爐的氣輪機(jī)發(fā)電），蒸汽還廣泛地作為工業(yè)生產(chǎn)和采暖通風(fēng)等方面所需熱量的

2、熱載體。通常，我們把用于動力、發(fā)電方面的鍋爐，叫做動力鍋爐；把用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐，稱為供熱鍋爐，通常成為工業(yè)鍋爐。4 Z; w: H C' M9 h 電站鍋爐，處于提高熱循環(huán)效率的需求，其鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽，其壓力與溫度都較高，且日益趨向高溫高壓和大容量方向發(fā)展。例如，與國產(chǎn)的300MW的汽輪發(fā)電機(jī)組配套的鍋爐，其容量為1025噸/小時，蒸汽壓力為17MPa（170個大氣壓），過熱蒸汽溫度為555。7 y, , f9 c+ Y( L3 T; L 與我們相關(guān)的工業(yè)鍋爐，所產(chǎn)生的蒸汽或熱水均不需要過高的壓力和溫度，容量也不太大，壓力一般在2.5MPa（25個大氣壓）以下，溫度一般為飽和

3、蒸汽溫度（或有過熱，過熱蒸汽溫度也不太高，一般400以下）。生產(chǎn)工藝有特殊要求的除外。 * a' ?1 B" S2 f1. 爐的基本構(gòu)造和工作過程 $ l, e$ W2 I; ?' t 鍋爐，主要是鍋與爐兩大部分的組合。燃料在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；高溫燃燒產(chǎn)物煙氣則通過受熱面將熱量傳遞給鍋內(nèi)的工質(zhì)，如水等，水被加熱沸騰汽化，產(chǎn)生蒸汽。 A8 d7 9 H! N. R. g2 Q( _4 S9 V 鍋的基本構(gòu)造包括鍋筒（又叫汽包）、對流管束、水冷壁、上下集箱和下降管等組成一個封閉的汽水系統(tǒng)。爐，對于鏈條爐排鍋爐來說，包括煤斗、爐排、除渣機(jī)、送風(fēng)裝置等；

4、對于室燃爐來說，爐包括燃燒設(shè)備等。 4 b# K7 j0 d6 S+ R 此外，為了保證鍋爐的正常工作和安全運(yùn)行，蒸汽鍋爐還必須裝設(shè)安全閥、水位表、高低水位報警器、壓力表、主汽閥、排污閥、止回閥等。7 U9 J# W8 J- z5 v 2. 鍋爐的分類 鍋爐的品種及分類方式眾多,其一般分類概況見下表:. v* ! h1 7 V% _3 w 分類方法 鍋爐類型 簡要說明$ 9 w: D' L# E+ " W 按用途 : f+ b x7 N* M分類 電站鍋爐 用于發(fā)電,大多為大容量、高參數(shù)鍋爐，火室燃燒，燃燒效率高 5 E1 m+ e+ J / w工業(yè)鍋爐 用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖，

5、大多為低參數(shù)、小容量% % a( R7 + L6 C$ ! k, x 鍋爐，火床燃燒（也有火室燃燒）， 熱效率較低，2 j " D u+ a 出口工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽鍋爐，出口工質(zhì)為熱水稱為熱水鍋爐。9 c. b, z/ _3 O 船用鍋爐 用作船舶動力，一般采用低、中參數(shù)，大多燃油， # T$ T1 U7 Z& _& n' v( d4 ?8 q. S要求鍋爐體積小，重量輕; u+ & A8 O1 k# w: s; A5 e- l 機(jī)車鍋爐 用作機(jī)車動力，一般為小容量低參數(shù)，火床燃燒，+ P8 h% F, G* 0 L. _+ |' x 以燃煤

6、為主，鍋爐設(shè)計緊湊 8 E+ 3 R8 p0 W' o# V按結(jié)構(gòu) 8 ?3 P2 V: Y/ t% H分類 火管鍋爐 煙氣在火管內(nèi)流動，一般為小容量低參數(shù)鍋爐，熱效率較低但構(gòu)造簡單，水質(zhì)要求低，維修方便 1 |2 ( x K0 3 U- ; D' X# h5 I水管鍋爐 汽、水在管內(nèi)流動，高低參數(shù)都有，水質(zhì)要求高 L" z- f3 5 r1 F# e4 e/ y f4 b$ G5 T. y d1 % Z9 k 按循環(huán)方式分類 自然循環(huán)鍋爐 具有鍋筒，利用下降管和上升管中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)，只能在臨界壓力以下 * w6 z. ' t% y# S$ g多次強(qiáng)

7、制循環(huán)鍋爐 （也稱輔助循環(huán)鍋爐） 具有鍋筒和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中的工質(zhì)密度差和循環(huán)泵壓頭建立工質(zhì)循環(huán)，只能臨界壓力下 4 z8 u; R' : j1 4 W/ H低倍率循環(huán)鍋爐 具有汽水分離器和循環(huán)泵，主要*循環(huán)泵建立工質(zhì)循環(huán)，可用于亞臨界和超臨界壓力，循環(huán)倍率4 C& Y" : _+ 4 J! o, s% E" n: S. f 1.252.0 + F- U# s3 O7 p- 直流鍋爐 無鍋筒，給水*水泵壓頭一次通過受熱面產(chǎn)生蒸汽，適應(yīng)于高壓和超臨界* j( s9 ?+ b; x* y# M+ r 復(fù)合循環(huán)鍋爐 具有在循環(huán)泵，鍋爐負(fù)荷低時按再循環(huán)方式，負(fù)

8、荷高時按直流方式，適應(yīng)于亞臨界和超臨界壓力9 o' I+ W1 L; O0 w5 F5 b 按鍋爐出口工質(zhì)壓力分類 低壓鍋爐 壓力小于1.27MPa,(13 大氣壓, a+ d7 k% 4 L' B9 e7 c& P 中壓鍋爐 壓力為3.82MPa,(39大氣壓 % / x/ D5 h# U高壓鍋爐 壓力為9.8MPa,(100大氣壓 _+ 5 m x* T6 Z 超高壓鍋爐 壓力為13.72MPa,(140大氣壓; F+ R. K. & x" n0 B 亞臨界壓力鍋爐 壓力為13.72MPa,(170大氣壓 / M8 e( 4 H% A# u超臨界壓

9、力鍋爐 壓力大于22.11MPa(225.65大氣壓( Y8 H" M E# B% X" E% W2 v 按燃燒方式分類 火床燃燒鍋爐 主要用于工業(yè)鍋爐，包括固定爐排爐，活動手搖爐排爐，拋煤機(jī)鏈條爐、震動爐排爐、下飼式爐排爐和往復(fù)爐排爐等，燃料主要在爐排上燃燒' Y, c2 _, ?9 R# n( s% l 火室燃燒鍋爐 主要用于電站鍋爐，液體燃料、氣體燃料和煤粉 6 E. d9 " t' j# P2 c4 鍋爐，燃料主要在爐膛內(nèi)懸浮燃燒0 . X9 l( d0 r. B' 8 L* J( 旋風(fēng)爐 有臥式和立式兩種，燃用粗煤粉或煤屑，微粒在

10、 9 G N0 R, D" 5 Y6 g- U, x旋風(fēng)筒中央懸浮燃燒，較大顆粒貼在筒壁燃燒， 2 M! g; o3 7 d; p% f# $ z1 t液態(tài)排渣 - d0 j5 z M2 f b: $ ? 沸騰燃燒鍋爐 送入爐排的空氣流速較高，燃煤在爐排上面的沸騰床上沸騰燃燒，宜燃用劣質(zhì)煤 ，主要用于工業(yè)鍋爐。目前開發(fā)了較多大型循環(huán)流化床鍋爐/ n( Y/ q6 p+ Q/ Y$ + M5 O, X 按所用燃料分類 固體燃料鍋爐 燃用煤等固體燃料 ! y( r" ; L* 液體燃料鍋爐 燃用重油等液體燃料 V" o. d, o' s氣體燃料鍋爐 燃用天然氣

11、等氣體燃料& h$ b$ g% L0 m: D: r! A( P 余熱鍋爐 利用冶金、石化等工業(yè)余熱作熱源. y" R9 J7 M: I R( g 原子能鍋爐 利用核反應(yīng)堆所釋放的熱能作熱源的蒸汽發(fā)生器% $ 2 C' D$ M# y8 d1 e5 廢料鍋爐 利用垃圾、樹皮、廢液等廢料作燃料的鍋爐 . " W/ u6 S, o1 f$ w8 y. 其它能源鍋爐 利用地?zé)?、太陽能等能源的蒸汽發(fā)生器 9 R. & c' p- M0 R! O7 O: m9 l/ x' E按排渣方式分類 固態(tài)排渣鍋爐 灰渣固態(tài)排出( k i: Y0 A |

12、液態(tài)排渣鍋爐 灰渣液態(tài)從渣口排出，在裂化箱的冷卻水中裂化成小顆粒后排入水溝沖走( p9 H1 u0 s6 r0 H4 ? 按鍋筒布置分類 單鍋筒總置式、單鍋筒橫置式、雙鍋筒縱置式 電站鍋爐一般采用單鍋筒式，工業(yè)鍋爐采用單鍋筒或雙鍋筒式 9 H. P7 0 U0 ?$ D' |6 y按爐型分類 倒U型，塔型、箱型、N型、D型、A型 D型及A型用于工業(yè)鍋爐，其它爐型一般用于電站鍋爐 # f- n0 n i# 1 E/ M, L出廠型式 快裝、組裝、散裝 小型鍋爐采用快裝型式 2 w# S6 P( ?9 I* p 3. 鍋爐的工作過程( , g5 i( X0 2 e0 P2 | 鍋爐的工作包

13、括三個過程，燃料的燃燒、煙氣向水的傳熱過程和水的汽化過程，這三個過程在鍋爐中同時進(jìn)行。 . L/ p; G4 i0 e, 3 ; x 一、 燃料的燃燒過程1 c: O9 i3 ?0 I$ X0 r: M8 W 不同的燃燒方式其燃燒狀況有所不同。以鏈條爐排鍋爐為例，其燃燒設(shè)備為鏈條爐排。燃料在加煤斗中借自重下落到爐排面上，爐排借電動機(jī)通過變速齒輪箱減速后由鏈輪來帶動，鏈條爐排猶如運(yùn)輸機(jī)，將燃料源源不斷的帶入爐內(nèi)。燃料在爐排上一面燃燒，一面向后移動；燃料燃燒所需的空氣由鼓風(fēng)機(jī)通過風(fēng)道及爐排下部的風(fēng)倉，向上穿過爐排到達(dá)燃料層，進(jìn)行燃燒，形成高溫?zé)煔狻Ｈ剂献詈鬅苫以跔t排末端翻過除渣板（俗稱老鷹鐵

14、）后排出，這整個過程稱為燃燒過程。當(dāng)然，為了鍋爐燃燒的持續(xù)進(jìn)行，需要連續(xù)不斷地供應(yīng)燃料、空氣和排出煙氣、灰渣，為了環(huán)保的要求，還須對煙氣進(jìn)行除塵處理，為此，需配置鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、運(yùn)煤出渣設(shè)備及消煙除塵設(shè)備。 . z% b" h1 l4 O二、 煙氣向工質(zhì)（水、汽、導(dǎo)熱油等）的傳熱過程 6 B' s n# g8 i0 g4 K+ P' i' G由于燃料的燃燒放熱，爐內(nèi)溫度很高。在爐膛的四周墻面上，都布置一排水管，俗稱水冷壁管。高溫?zé)煔馀c水冷壁進(jìn)行強(qiáng)里的輻射換熱，將熱量傳遞給管內(nèi)工質(zhì)。繼而煙氣受引風(fēng)機(jī)、煙囪的引力而向爐膛上方流動。煙氣出煙窗（爐 膛出口）并掠過防渣

15、管后，就沖刷蒸汽過熱器-一組垂直放置的蛇形管受熱面，使鍋（汽包與水冷壁）中產(chǎn)生的飽和蒸汽在其中受煙氣加熱而得到過熱。尾部煙道內(nèi)依次布置省煤器及空氣預(yù)熱器。經(jīng)多級傳熱后的煙氣最后排出鍋爐。 + q. O- E( s* f! 三、 水的汽化過程 0 8 w' H* W7 L7 A* E" i 水的汽化過程也是蒸汽的產(chǎn)生過程，其主要包括水循環(huán)和汽水分離過程。經(jīng)過水處理的鍋爐給水由給水泵加壓，先經(jīng)過省煤器而得到預(yù)熱，然后進(jìn)入汽包。 ( o" v% G6 u- K* Y 鍋爐工作時，汽包中的工質(zhì)是處于飽和狀態(tài)下的汽水混合物。位于煙溫較低區(qū)段的對流管束，因受熱較弱，汽水混合物的比重較大；而位于煙氣高溫區(qū)的水冷壁和對流管束由于受熱較強(qiáng)，相應(yīng)地汽水混合物的比重較小；從而比重大的汽水混合物則往下流入下鍋筒，比重小的汽水混合物則往上流入上鍋筒，這就形成了鍋內(nèi)的自然循環(huán)。此外，為了更有效地組織水循環(huán)和進(jìn)行流量分配的需要，一般還設(shè)有置于爐墻外的不受熱的下降管，借以