工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu)

鍋爐的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)第一節(jié)鍋爐分類(lèi)及結(jié)構(gòu)概述一、鍋爐的分類(lèi)可以從不同角度對(duì)鍋爐進(jìn)行分類(lèi)。按用途可以分為：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、機(jī)車(chē)鍋爐和船舶鍋爐等。按容量可以分為：大型鍋爐，中型鍋爐，小型鍋爐。習(xí)慣上，把蒸發(fā)量大于100噸/時(shí)的鍋爐稱(chēng)作大型鍋爐，把蒸發(fā)量為20噸/時(shí)至100噸/時(shí)的鍋爐稱(chēng)為中型鍋爐，把蒸發(fā)量小于20噸/時(shí)的稱(chēng)為小型鍋爐。按蒸汽壓力可以分為低壓鍋爐（壓力≤1.57MPa），中壓鍋爐（壓力為2.45MPa及3.82MPa），高壓鍋爐（壓力為9.81MPa）超高壓鍋爐（壓力為13.73MPa），亞臨界鍋爐（壓力為16.67MPa）和超臨界鍋爐（壓力超過(guò)22MPa，即高于臨界壓力）。按燃料種類(lèi)和能源來(lái)源可以分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、原子能鍋爐、廢熱（余熱）鍋爐。按鍋爐結(jié)構(gòu)可以分為鍋殼式鍋爐（火管鍋爐）、水管鍋爐、水火管鍋爐（臥式快裝鍋爐）。按燃料燃燒方式分：層燃爐、沸騰爐、室燃爐。按工質(zhì)流動(dòng)方式可以分為自燃循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。電站鍋爐一般是壓力較高（中壓以上）、容量較大（中型以上），采用室燃方式的水管鍋爐，又可以分為許多種。工業(yè)鍋爐一般容量較?。?5噸/時(shí)以下），壓力較低（2.45MPa及以下），。大都采用層燃，結(jié)構(gòu)型式和燃燒設(shè)備種類(lèi)繁多，主要用于工業(yè)生產(chǎn)用汽及采暖、生活等方面。工業(yè)鍋爐分類(lèi)見(jiàn)表3-1。分類(lèi)方法鍋爐類(lèi)型按鍋爐結(jié)構(gòu)型式鍋殼式立式：橫水管、彎水管、直水管、橫火管；臥式內(nèi)燃回火管等水管單鍋筒：縱置式、橫置式；雙鍋筒：縱置式、橫置式；縱橫鍋筒式；強(qiáng)制循環(huán)式；水火管臥式快裝按燃燒設(shè)備固定爐排、活動(dòng)手搖爐排、鏈條爐排、拋煤機(jī)、倒轉(zhuǎn)爐排拋煤機(jī)、振動(dòng)爐排、下伺爐排、往復(fù)推伺爐排、沸騰爐、半沸騰爐、室燃爐、旋風(fēng)爐等按燃料種類(lèi)無(wú)煙、貧、煙、劣質(zhì)煙、褐煤；油、氣、木柴、甘蔗渣、稻殼、煤矸石、特種燃料、余熱等按出廠(chǎng)型式快裝、組裝、散裝按供熱工質(zhì)蒸汽、熱水、其他工質(zhì)二、工業(yè)鍋爐參數(shù)系列及型號(hào)表示方法在具體介紹鍋爐結(jié)構(gòu)之前，有必須介紹一下鍋爐參數(shù)系列和產(chǎn)品型號(hào)。鍋爐參數(shù)和容量不是隨意的，而是特定的，這一方面體現(xiàn)了鍋爐參數(shù)與容量相互間的適應(yīng)性，即一定的參數(shù)與一定的容量相對(duì)應(yīng)，參數(shù)的提高與容量的增大相一致；另一方面也體現(xiàn)了鍋爐附屬設(shè)備對(duì)鍋爐的適應(yīng)性及鍋爐對(duì)用汽設(shè)備的適應(yīng)性。我國(guó)鍋爐的參數(shù)容量已形成系列并納入了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)蒸汽鍋爐的參數(shù)系列如3-2所示。額定出力t/h額定出口蒸汽壓力（MPa）0.390.690.981.271.572.45額定出口蒸汽溫度（?C）飽和飽和飽和飽和350飽和350飽和4000.1△0.2△0.5△△1△△△2△△△△△4△△△△△6△△△△△△△△10△△△△△△△△15△△△△△△20△△△△△△△35△△△△△65△△鍋爐型號(hào)燃燒方式額定蒸發(fā)量或額定供熱量介質(zhì)出口壓力過(guò)熱蒸汽溫度或出/回水溫度燃料種類(lèi)設(shè)計(jì)次序表中所列額定出力系指鍋爐燃用設(shè)計(jì)燃料時(shí)，在設(shè)計(jì)參數(shù)下的鉻牌蒸發(fā)量。在額定出力及額定出口蒸汽壓力之下，鍋爐出口過(guò)熱蒸汽溫度的偏差應(yīng)不大于±20℃。鍋爐的給水溫度分20℃、60℃、105℃三檔，由制造廠(chǎng)在設(shè)計(jì)時(shí)酌情取定。工業(yè)鍋爐的產(chǎn)品型號(hào)，必須按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法編制。產(chǎn)品型號(hào)由三部分組成，中間用短線(xiàn)相連。其形式如下：型號(hào)第一部分表示鍋爐型式、燃燒方式、額定蒸發(fā)量或額定供熱量。共分三段：前兩個(gè)“△”是兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字母，表示鍋爐總體型式，各字母所表示具體意義見(jiàn)表3-3及表3-4；后一個(gè)“△”是一個(gè)漢語(yǔ)拼音字母，表示不同的燃燒方式，見(jiàn)表3—5；最后的兩個(gè)“××”是兩個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，表示鍋爐額定蒸發(fā)量或額定供熱量。其中額定熱量用工程單位即以KJ/Kg表示。表3－3鍋殼鍋爐總體形式代號(hào)表3－4水管鍋爐總體形式代號(hào)注：?jiǎn)五佂擦⑹紻L表3－5燃燒設(shè)備代號(hào)注：倒轉(zhuǎn)爐排及拋煤機(jī)D；半沸騰爐B；旋風(fēng)爐X；燃料種類(lèi)代號(hào)燃料種類(lèi)代號(hào)Ⅰ類(lèi)石煤、煤矸石SⅠ褐煤HⅡ類(lèi)石煤、煤矸石SⅡ貧煤PⅢ類(lèi)石煤、煤矸石SⅢ木柴MⅠ類(lèi)無(wú)煙煤WⅠ稻糠DⅡ類(lèi)無(wú)煙煤WⅡ甘蔗渣GⅢ類(lèi)無(wú)煙煤WⅢ油YⅠ類(lèi)煙煤AⅠ氣QⅡ類(lèi)煙煤AⅡ油母頁(yè)巖YMⅢ類(lèi)煙煤AⅢ表3-6燃料種類(lèi)代號(hào)表3-5鍋爐燃燒方式代號(hào)型號(hào)的第二部分表示介質(zhì)參數(shù)，共分兩段，中間兩段。中間以斜線(xiàn)相隔開(kāi)。第一段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示介質(zhì)出口壓力（以工程單位表示即MPa）；第二段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示過(guò)熱蒸汽溫度或出水溫度，蒸汽溫度為飽和溫度時(shí)，型號(hào)的第二部分無(wú)斜線(xiàn)和第二段。因飽和溫度取決于壓力，型號(hào)中的介質(zhì)壓力即間接表示了飽和溫度。型號(hào)的第三部分表示燃料種類(lèi)和設(shè)計(jì)次序。共分兩段，前面一個(gè)“△”是一個(gè)漢語(yǔ)拼音字母及相應(yīng)的羅馬數(shù)字，表示燃料種類(lèi)，見(jiàn)表3-6；第二優(yōu)以阿拉伯?dāng)?shù)字表示設(shè)計(jì)次序，如鍋爐系原型設(shè)計(jì)則無(wú)第二段。為便于理解和掌握，對(duì)上述鍋爐型號(hào)表示方法舉例說(shuō)明如下：WNG1-7-AⅡ表示臥式內(nèi)燃固定爐排鍋殼式鍋爐，額定蒸發(fā)量為1噸/時(shí)，蒸汽壓力為0.69MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，燃用Ⅱ類(lèi)煙煤，原形設(shè)計(jì)。SZS10-16/350-YQ2表示雙鍋筒縱置式室燃水管鍋爐，額定蒸發(fā)量10噸/時(shí)，蒸汽壓力為1.57MPa，過(guò)熱蒸汽溫度為350?C，燃油燃?xì)獠⒂?，以油為主，系第二次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。QXW360-7/95/70-AⅡ表示強(qiáng)制循環(huán)往復(fù)爐排熱水鍋爐，額定供熱量為4.186MW，出水壓力為0.69MPa，出水溫度為95?C，回水溫度為70?C，燃用Ⅱ類(lèi)煙煤，原型設(shè)計(jì)。不難看出，鍋爐型號(hào)給出了鍋爐的概貌，在了解鍋爐的基本概念和知識(shí)的基礎(chǔ)上，熟練掌握鍋爐型號(hào)的表示方法是十分有益的。三、鍋爐結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展鍋爐結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展是與工業(yè)生產(chǎn)的需要及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步緊密聯(lián)系的。早期的工業(yè)鍋爐出現(xiàn)于18世紀(jì)后期的英國(guó)，由于產(chǎn)業(yè)革命，蒸汽開(kāi)始在工業(yè)上得到應(yīng)用，因而出現(xiàn)了生產(chǎn)蒸汽的鍋爐的設(shè)備。這種鍋爐是圓筒形的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，十分笨重，蒸汽量很小，蒸汽參數(shù)和蒸發(fā)效率都很低。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，要求增大鍋爐蒸發(fā)量，提高蒸汽壓力和溫度，提高鍋爐效率，降低金屬消耗量，鍋爐的結(jié)構(gòu)形式也相應(yīng)不斷發(fā)展。如圖3-1所示，鍋爐結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展是沿著兩個(gè)方向進(jìn)行的。圖3-1鍋爐型式發(fā)展簡(jiǎn)況123456789101112131415161-圓筒型鍋爐；2-火管鍋爐；3-水管鍋爐；4-單火管鍋爐；5-雙火管鍋爐；6-煙管鍋爐；7-煙火管鍋爐；8-立式煙火管鍋爐；9-立式彎水管鍋爐；10-水筒鍋爐；11-整聯(lián)箱橫水管鍋爐；12-分聯(lián)箱橫水管鍋爐；13-直水管鍋爐；14-三鍋筒彎水管鍋爐；15雙鍋筒彎水管鍋爐；16-單鍋筒彎水管鍋爐一個(gè)方向是在圓筒形鍋爐基礎(chǔ)上，在圓筒內(nèi)部增加受熱面，先后出現(xiàn)了單火筒鍋爐（柯尼希鍋爐）、雙火筒鍋爐（蘭開(kāi)夏鍋爐）及各種煙火管鍋爐。根據(jù)圓筒體放置位置的不同，這類(lèi)鍋爐雙有立式和臥式之分。我國(guó)目前把這類(lèi)火管鍋爐稱(chēng)作鍋殼式鍋爐。其基本特點(diǎn)是在大圓筒（鍋殼）之內(nèi)裝設(shè)小圓筒、管子或其他形狀的殼體，并把大圓筒與小圓筒、管子等之間完全隔絕，形成夾套，夾套之中容水，而小圓筒、管子等充作燃燒室和煙道容納火陷或煙氣。由于燃燒系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)被限制在一個(gè)鍋殼內(nèi)，因而這種鍋爐的蒸發(fā)量、蒸汽參數(shù)都受限制,燃燒效果和傳熱效果差，鍋爐效率很低。從安全角度看,燃燒系統(tǒng)布置在鍋殼內(nèi)，使鍋殼及內(nèi)部構(gòu)件直接受熱，工作條件變差；鍋殼的承載能力被各種開(kāi)孔嚴(yán)重減弱，形狀和結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜。加上這類(lèi)鍋爐水容量較大，儲(chǔ)熱較多，一旦破壞釋放能量大，因而，這類(lèi)鍋爐安全性能較差，事故的破壞性較大。但對(duì)這類(lèi)鍋爐對(duì)負(fù)荷變動(dòng)的適應(yīng)能力較好，對(duì)水質(zhì)的要求較低，維護(hù)檢修較方便，煙風(fēng)阻力較小，一船采用自然通風(fēng)。因而在一些小型工業(yè)部門(mén)、交通運(yùn)輸及生活采暖部門(mén)中，目前還廣泛使用這種鍋爐。當(dāng)然，現(xiàn)代鍋殼鍋爐的具體結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量、工作性能等，都遠(yuǎn)非始鍋殼鍋爐所能比較的了。另一個(gè)方向是在圓筒外部增加受熱面積。即突破鍋殼筒體的限制，在鍋筒之外設(shè)置燃燒室和受熱面，形成并發(fā)展“水管鍋爐”。沿著這個(gè)方向，人們先后造出了水筒鍋爐、直水管鍋爐、彎水管鍋爐。目前常見(jiàn)的是雙鍋筒彎水管鍋爐及單鍋筒彎水管鍋爐。水管鍋爐，特別是彎水管鍋爐的出現(xiàn)，是鍋爐發(fā)展史上的一次飛躍。它在結(jié)構(gòu)上為增大鍋爐蒸發(fā)量，提高蒸汽參數(shù)提供了可能，因?yàn)樵阱佂餐膺吙梢栽O(shè)置足夠大的爐膛，布置足夠多的受熱面。而管式受熱成直徑較小，可以承受更高的壓力，彎水管彈性較好，可以承受熱脹冷縮。燃燒技術(shù)、傳熱技術(shù)、冶金技術(shù)、制造工藝、水理技術(shù)及熱工控制技術(shù)的進(jìn)步，使提高鍋爐量、參數(shù)的可能迅速變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，并使鍋爐的經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性相應(yīng)提出來(lái)高。水管鍋爐的汽水系統(tǒng)由管子、集箱和鍋筒組成，其系統(tǒng)遠(yuǎn)比鍋殼式鍋爐復(fù)雜，但其元件結(jié)構(gòu)卻很筒單。其鍋筒不直接受熱,工作條件較鍋殼鍋爐的筒體優(yōu)越。直接受熱的管子即使爆炸，其危害性也遠(yuǎn)較筒體爆炸為小?，F(xiàn)代的高參數(shù)大容量鍋爐全部是水管鍋爐。在60年代中期，我國(guó)出現(xiàn)了同時(shí)具備水管鍋爐及殼式鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的水火管鍋爐——臥式快裝鍋爐。20多年來(lái)，這種鍋爐在我國(guó)發(fā)展很快，目前成為國(guó)內(nèi)數(shù)量最大的一種鍋爐，但其結(jié)構(gòu)性能有待進(jìn)一步完善。綜上所述，鍋殼式鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：1．“鍋”和“爐”都被包在一個(gè)殼體——鍋殼中。2．爐膛矮小，水冷程度大（整個(gè)金屬爐膛浸泡于水中），燃燒條件差，必須燒優(yōu)質(zhì)燃料。3．受熱面少，蒸發(fā)量低，常裝水管或煙火管以增加受熱面。4．殼體直徑較大，開(kāi)孔多，形狀不規(guī)則，內(nèi)部受熱部分與不受熱部分連接在一起，溫度不一致,熱膨冷縮程度不同，對(duì)安全工作不利。5．系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，一般沒(méi)有磚砌爐墻及尾部受熱面，便于運(yùn)輸安裝、運(yùn)行管理及檢查維護(hù)。6．對(duì)水質(zhì)要求較低。水管鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：1、爐膛置于筒體之外，“爐”不受“鍋”的限制，體積可大可小，可以滿(mǎn)足燃燒及增加蒸發(fā)量的要求。2、以容納水汽的管子置于爐膛、煙道中作主要受熱面，鍋筒一般不受熱。傳熱性能及安全性能都顯著改善。3、水的預(yù)熱、汽化（沸騰）及蒸汽過(guò)熱在不同的受熱面中完成。4、汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)比較復(fù)雜，但一個(gè)個(gè)受壓部件的結(jié)構(gòu)卻比較簡(jiǎn)單。5、由于水的預(yù)熱、汽化及蒸汽過(guò)都是在管內(nèi)完成的，管子結(jié)垢堵塞難于清除，因而對(duì)水質(zhì)要求較高。對(duì)運(yùn)行操作管理的水平也要求較高。6、水火管鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)界于以上二者之間，或者說(shuō)它兼有水管鍋爐及鍋殼式鍋爐的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。第二節(jié)鍋殼式鍋爐鍋殼式鍋爐有立式和臥式兩種。一、立式鍋殼鍋爐立式鍋殼式鍋爐的圓筒形鍋殼是立置的，其燃燒室（爐膽）和火管（或水管）都在鍋殼內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，整裝出廠(chǎng)，運(yùn)輸安裝方便。占地面積小，便于使用管理。其蒸發(fā)量一般在1噸/時(shí)以下，蒸汽壓力一般在1.27MPa以下。全部是手燒固定爐排，燃燒空間小，水冷程度大，排煙溫度有時(shí)高達(dá)600~700?C，熱效率低，約為50~60%。立式鍋殼爐下部鍋殼與爐膽相連接的部位，叫下腳圈，即盛水夾套的底部。該部位受力情況比較復(fù)雜；容易沉積水渣，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影向爐膽下部的正常熱傳；外部接近地面，易受腐蝕。因而下腳圈是立式鍋殼鍋爐的一個(gè)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，最易產(chǎn)生各種事故。（一）立式鍋殼鍋爐的結(jié)構(gòu)立式橫水管鍋爐是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種鍋爐，立式多橫火管鍋爐是歷史較長(zhǎng)、有代表性的一種鍋爐。我國(guó)目前已不再生產(chǎn)這兩種鍋爐，但目前生產(chǎn)的立式鍋殼鍋爐基本上是由它們演變而來(lái)的。因此，我們以它們?yōu)槔?，說(shuō)明立式鍋殼鍋爐的結(jié)構(gòu)。立式橫水管鍋爐由鍋殼、爐膽、橫水管和沖天管等主要部件組成，見(jiàn)圖3-2。鍋殼是一個(gè)帶有凸形封頭或平封頭的圓筒體。鍋殼上開(kāi)有人孔、手孔、進(jìn)水孔、出汽孔及附件儀表連接孔等必要的門(mén)孔，封頭中央的開(kāi)孔連接沖天管，鍋殼下部則開(kāi)孔連接爐門(mén)圈，是一個(gè)被開(kāi)孔減弱的容納汽水承受內(nèi)壓殼體。爐膽是一個(gè)錐形殼體，頂部為凸形或平形爐膽頂，爐膽頂中央連接沖天管，爐膽下部也開(kāi)孔與爐門(mén)圈相連，爐門(mén)圈是燃料的進(jìn)口，是一段承受外壓的圓筒殼，爐膽則是承受外壓的燃燒室，爐排即布置在爐膽下部。圖3-2立式橫水管鍋爐1-安全閥座2-總汽閥座3-封頭4-沖天管（含鑄鐵夾套）5-人孔6-鍋殼7-爐膽頂8-橫水管9-爐膽10-爐門(mén)11-下腳圈12-手孔348911125127610橫水管系無(wú)縫鋼管，交叉橫置在爐膽上部，其作用是增加受熱面，促進(jìn)水循環(huán)流動(dòng)和增加爐膽承載能力。橫水管有1~4根，因容量而異。直徑不越過(guò)250毫米。鍋殼對(duì)應(yīng)橫水管的部位，開(kāi)有手孔供清理泥渣之用。沖天管自爐膽頂穿過(guò)鍋殼頂，上伸與煙囪連接，是煙氣的流出通道，其在鍋殼內(nèi)部分也是承外壓圓筒。沖天管下部周?chē)芩鋮s，上部在鍋殼內(nèi)部分則周?chē)佑|蒸汽，冷卻情況不佳，為了避免煙氣加熱變形和腐蝕，沖天管內(nèi)部襯有鑄鐵套管，下伸至水面之內(nèi)。下腳圈的結(jié)構(gòu)主要有U形和S形兩種，本爐采用U形下腳圈，分別與爐膽及鍋殼焊接在一起。在鍋殼下部靠近下腳圈處，開(kāi)有手孔，一般為三個(gè)至四個(gè)，沿圓周均布，供清除下腳泥渣之用。不難看出，這種鍋爐煙氣流程很短，燃燒產(chǎn)物在爐內(nèi)停留時(shí)間很短，來(lái)不及充分燃燒和傳熱，排煙溫度高，熱效率低。立式多橫火管鍋爐即所謂考克蘭鍋爐，主要由鍋殼、管板、火管、爐膽等部件組成，如圖3-3所示。圖3-3立式多橫火管鍋爐1-封頭2-鍋殼3-拉撐4-后管板5-火管6-后煙箱7-喉管8-手孔9-下腳圈10-爐門(mén)11-爐膽12-前煙箱13-前管板14-煙囪15-人孔12331341278104569111415鍋殼是一個(gè)不規(guī)則的圓筒體，中段兩側(cè)沿軸向各被平截去一部分筒殼，連接以平板形成所謂管板，鍋殼上部連接有半球形封頭。鍋殼上開(kāi)設(shè)有各種必要的門(mén)孔。爐膽是半球形殼體，爐膽上連接有爐門(mén)圈和喉管，是兩段承受外壓的圓筒，分別為燃料進(jìn)口和煙氣流出通道。爐膽下部布置有爐排。整個(gè)爐膽也是一個(gè)承受外壓的燃燒室。管板上布滿(mǎn)開(kāi)孔，火管脹接也或焊接在兩塊管板之間?；鸸苁浅惺芡鈮旱臒o(wú)縫鋼管，煙氣由其內(nèi)部流通。下腳圈為U形。值得注意的是，管板上部與鍋殼相連處，有兩塊月形平板，為了增強(qiáng)該平板對(duì)內(nèi)壓的承載能力，在平板與圓筒體之間焊以三角的拉撐板。這種鍋爐的煙氣流程較長(zhǎng)：煙氣由爐膽經(jīng)喉管進(jìn)入后煙箱，通過(guò)火管到前煙箱，再由煙囪排出。傳熱效果較好，在立式鍋爐中熱效率較高。同時(shí)它的水容量較大，易于操作。但這種鍋爐結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，加工困難，比較笨重，管間水垢不易清除，脹管容易泄漏,因而也是淘汰產(chǎn)品。(二)目前常見(jiàn)的立式鍋殼式鍋爐1、立式彎水管鍋爐它的結(jié)構(gòu)如圖3-4所示，它由鍋殼、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(guò)U形下腳圈與爐膽相連。爐膽是一個(gè)小的圓筒殼，頂部焊接有凸形爐膽頂。彎水管分兩組，分別沿周向布置在爐膽內(nèi)部及鍋殼外部。爐膽內(nèi)部的彎水管，上部連接在爐膽頂上，下部連接在爐膽上；鍋殼外部的彎水管，上下兩端都連接在鍋殼上，周?chē)画h(huán)形煙道所包圍。爐排在爐膽下部，高溫?zé)煔鈧鳠峤o爐膽壁及內(nèi)部彎水管后，經(jīng)喉管進(jìn)入鍋殼之外的環(huán)形煙道，分兩路各經(jīng)半圓路徑，橫向沖刷外部彎水管，然后合流入煙囪。圖3-4立式彎水管鍋爐1-鍋殼；2-；爐膽；3-爐排；4-彎水管；5-外部彎水管；12345這種鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gè)鍋爐的彈性較好，熱應(yīng)力較小。但爐膽內(nèi)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(zhì)燃料。爐膽內(nèi)彎水管的水平段易于沉渣結(jié)垢、在水質(zhì)差時(shí)，可能造成彎水管堵堵塞損壞事故。2、立式直水管鍋爐立式直水管爐由鍋殼、爐膽、上下管板，直水管等主要部件組成，如圖3-5所示。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(gè)短圓筒殼，頂部為凸形爐膽頂。上下鍋殼相對(duì)的端部是兩塊平管板，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，下降管與周?chē)闹彼軜?gòu)成循環(huán)回路。煙氣由爐膽經(jīng)喉管進(jìn)入直水管區(qū)。直水管設(shè)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(jīng)煙囪排出。這種鍋爐水循環(huán)安全可靠，熱效率較高，清垢方便，但在直水管區(qū)容易積灰。圖3-5立式直水管鍋爐1-煙氣出口管（喉管）2-下降管3-直水管4-擋煙隔墻板5-鍋殼6-檢查孔7-半圓形爐膽8-爐排9-水位表接口10手孔11-前煙墻12-后煙墻13-爐門(mén)14-底腳角鐵箍4568111412379131210二、臥式鍋殼鍋爐臥式鍋殼鍋爐是平置的，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，水位氣壓較穩(wěn)定，對(duì)水質(zhì)要求不高等特點(diǎn)，出力較立式鍋殼鍋爐為大，但也較立式鍋殼鍋爐笨重。其蒸發(fā)量一般不超過(guò)4噸/時(shí)，蒸汽壓力不超過(guò)1.27MPa。目前國(guó)內(nèi)有代表性的臥式鍋殼鍋爐是臥式內(nèi)燃回火管鍋爐。這是取代臥式火筒式鍋爐而發(fā)展起來(lái)的一種新型鍋爐。這種鍋爐主要由鍋殼、爐膽、前后管板、煙火管等主要部件組成。爐膽有兩種，一種和鍋殼等長(zhǎng)，爐膽后部沒(méi)有煙管；一種長(zhǎng)度短于鍋殼，爐膽后部有短煙管。兩種爐膽的兩側(cè)面，都設(shè)有和鍋殼等長(zhǎng)的煙管組。前后管板連接在鍋殼兩端。圖3-6所示為爐膽與鍋殼等長(zhǎng)度的臥式內(nèi)燃回火管鍋爐。爐膽帶有膨脹補(bǔ)償結(jié)構(gòu)。目前常用的是波浪形爐膽及平直段圓筒與環(huán)形段交替連接的爐膽，可自行吸收大部分熱膨脹。兩管板與鍋殼之間都連有加強(qiáng)拉撐。拉撐裝于管板上部無(wú)管區(qū)。爐排平置于爐膽前部，有固定爐排和鏈條爐排兩種。目前廣泛采用的是鏈條爐排。煙氣行程為三回程，即由爐膽（及短煙管）至后煙箱，折入兩側(cè)煙管返回到前部煙箱，再入兩組上部煙管至鍋殼后部排入煙囪。圖3-6臥式內(nèi)燃回火管鍋爐1-鏈條爐排2-煙火管3-鍋殼4-爐膽5-后煙箱6-前煙箱7-煤斗1234567這種鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，整裝或組裝出廠(chǎng)，運(yùn)輸安裝方便，比起火筒鍋爐來(lái)，熱效率顯著提高，鋼材消耗量大大下降。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛性較大，鍋殼、爐膽和煙管之間因熱膨脹不同而產(chǎn)生熱應(yīng)力，有時(shí)造成煙管端部脹口泄漏；煙管外結(jié)水垢時(shí)不易清除；煙管及煙箱中易積灰。第三節(jié)小型水管鍋爐一、水管鍋爐的主要部件水管鍋爐結(jié)構(gòu)型式和系統(tǒng)布置的種類(lèi)繁多，但各種水管鍋爐所包含的主要部件大體相同：即汽水系統(tǒng)主要包括鍋筒（汽包）、集箱、水冷壁、對(duì)流管束、省煤器、過(guò)熱器等部件；燃燒系統(tǒng)主要包括燃燒器、爐膛和煙道、空氣預(yù)熱器等部件。此外，容量稍大一些的水管鍋爐，在爐膛和煙道旁邊都設(shè)置有鋼制構(gòu)架（柱、梁和框架），用于支承和吊掛汽水系統(tǒng)各部件及燃燒設(shè)備，布置樓梯平臺(tái)。這里只介紹汽水系統(tǒng)的主要部件及空氣預(yù)熱器。（二）鍋筒鍋筒是水管鍋爐的心臟，是鍋爐中最重要的一個(gè)部件。目前的水管鍋爐多是雙鍋筒及單鍋筒的。雙鍋筒鍋爐的鍋筒分上下兩個(gè)，上鍋筒也叫“汽包”或“汽鼓”，里面容納汽水混合物，下鍋筒也叫“水包”或“泥包”，里邊全部容納水。單鍋筒鍋爐的鍋筒一般布置在鍋爐上部，相當(dāng)于雙鍋筒鍋爐的“汽包”。1、鍋筒（上鍋筒）的功用水管鍋爐中的受熱面都是水管，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(dòng)；鍋筒上連接著很多蒸發(fā)受熱面管子，構(gòu)成循環(huán)回路，水在這些管子中一邊循環(huán)流動(dòng)一邊汽化，鍋筒則是循環(huán)流動(dòng)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)；進(jìn)入蒸發(fā)受熱面的水吸熱后，部分變成蒸汽，流回鍋筒的是汽水混合物，這些汽水混合物在鍋筒中進(jìn)入行汽水分離，蒸汽部分經(jīng)分離后進(jìn)入導(dǎo)汽管，水則繼續(xù)進(jìn)入蒸發(fā)受熱面循環(huán)流動(dòng)，所以鍋筒是水與蒸汽的明確分界點(diǎn)。2、鍋筒的結(jié)構(gòu)現(xiàn)代水管鍋爐的鍋筒一般是卷焊結(jié)構(gòu)，由鋼板卷制焊接成的圓筒體，兩端焊上沖壓成型的凸形封頭。鍋筒直徑小的有數(shù)百毫米，大的可達(dá)2米左右。鍋筒外部連接各種受熱面管子，內(nèi)部則裝設(shè)有各種內(nèi)件、主要是配水裝置、汽水分離裝置、排污裝置等。鍋爐的主要安全附件—安全閥、壓力表、水位表等，也都裝設(shè)在鍋筒外部。（二）水冷壁在水管鍋爐的爐膛內(nèi)，貼墻布置的單排并列水管，叫水冷壁。水冷壁布置在爐膛四周，把火焰與爐墻隔開(kāi)，由于水冷壁管子內(nèi)的水汽不繼流動(dòng)，吸收火焰大量輻射熱，從而冷卻了爐墻,使?fàn)t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，假想把爐膛的爐墻拆除，則水冷壁就是由鋼管組成的包圍火炬的籠子。水冷壁管子上端或者直接連在鍋筒上，或者通過(guò)集箱連接到鍋爐上；水冷壁下端連接到下集箱上，下集箱與鍋筒間連接有下降管以構(gòu)成循環(huán)回路，從而使水在水冷壁系統(tǒng)內(nèi)不斷循環(huán)流動(dòng)。根據(jù)相鄰的單排并列水冷壁管間的關(guān)系，可把水冷壁分成光管水冷壁與鰭片管水冷壁兩種，如圖3-7所示。光管水冷壁相鄰的管子間有一定間隙，互不接觸，水焰可以通過(guò)管間間隙，輻射到爐墻上一部分；鰭片管水冷壁也叫膜式水冷壁，相鄰的管間由鰭片相連在一起，使水冷壁管形成一個(gè)連續(xù)的金屬壁膜，完全隔開(kāi)了火炬與爐墻的接觸，增加了爐膛的密封性能。小型鍋爐的鰭片是在相鄰兩根水冷壁管間焊上一塊扁鋼條形成的。光管水冷壁圖3-7水冷壁結(jié)構(gòu)光管加扁鋼扎制鰭片管燒熔焊焊接鰭片管其他（三）對(duì)流管束對(duì)流管束是布置在爐膛出口之外對(duì)流煙道中的管群。從爐膛流出的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)煙道時(shí)，在管束外橫向沖刷管束，主要以對(duì)流換熱的方式將熱量傳給管束，使管束內(nèi)的水不斷汽化，因而對(duì)流管束是對(duì)流蒸發(fā)受熱面。和單排貼墻布置的水冷壁不同，對(duì)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(nèi)受熱不同的管子中循環(huán)流動(dòng)。對(duì)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(shí)吸收的汽化潛熱減少，生產(chǎn)同樣蒸汽需要的蒸發(fā)受熱面減少，可以少要或不要對(duì)流管束，僅用水冷壁即可滿(mǎn)足生產(chǎn)蒸汽的需要，因而中壓以上鍋爐沒(méi)有對(duì)流管束。（四）省煤器顧名思義，省煤器是鍋爐中為節(jié)省燃料而布置在尾部煙道中的輔助受熱面。由水泵打入鍋爐的水，首先進(jìn)入省煤器，省煤器外部受煙氣加熱，煙氣流過(guò)省煤器外部時(shí)不斷降溫，水流經(jīng)省煤器內(nèi)部時(shí)不斷升溫，最終結(jié)果是用煙氣的余熱提高了水溫，而使排放到煙囪中的煙氣溫度降低，從而提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。由省煤器出來(lái)的水由管道送入鍋筒。常用的省煤器有鑄鐵式省煤器和鋼管省煤器兩種。鑄鐵式省煤器由帶肋片的鑄鐵直管連接以彎頭組成，見(jiàn)圖3-8。肋片有圓形及方形的兩種，有強(qiáng)化傳熱的作用。用鑄鐵材料作省煤器，可以耐腐蝕、耐磨損，而腐蝕磨損是低壓水管鍋爐省煤器經(jīng)常遇到的問(wèn)題。但鑄鐵性脆，不能承受振動(dòng)或沖擊，省煤器中的水如果受熱過(guò)多，產(chǎn)生蒸汽，出現(xiàn)汽水兩相狀態(tài)，就極有可能產(chǎn)生水擊，使省煤器強(qiáng)烈振動(dòng)并導(dǎo)致?lián)p壞。因而對(duì)鑄鐵省煤器來(lái)說(shuō)，使水在其中受熱升溫是可以的，但不能升溫到飽和溫度。必須與飽和溫度有一段溫差（低于飽和溫度40℃），明確地與飽和狀態(tài)分開(kāi)，以免在省煤器中產(chǎn)生水擊，所以鑄鐵式省煤器也叫可分式省煤器。圖3-8鑄鐵式省煤器與此相反，鋼管省煤器叫不可分式省煤器，鋼管不怕承受沖擊，水可以在其中汽化，不必嚴(yán)格把鋼管省煤器與飽和狀態(tài)及蒸發(fā)系統(tǒng)分開(kāi)。鋼管省煤器由蛇形管束組成，見(jiàn)圖3-9。鋼管省煤器可以承受較高壓力和振動(dòng)，但耐腐蝕、磨損的性能較差。在中高壓鍋爐上一般用鋼管省煤器。圖3-9鋼管省煤器1-截止閥；2-逆止閥；3-給水調(diào)節(jié)閥；4-集箱；5-省煤器12345去鍋筒（五）過(guò)熱器工業(yè)用小型水管鍋爐中，僅有一部分設(shè)置過(guò)熱器，即當(dāng)生產(chǎn)工業(yè)要求使用過(guò)熱蒸汽時(shí)，應(yīng)采用帶過(guò)熱器的水管鍋爐。過(guò)熱器的作用是將導(dǎo)出汽包的飽和蒸汽繼續(xù)加熱，使之具有一定的過(guò)熱度，即超過(guò)飽和溫度一定值，以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝需要。小型水管鍋爐的過(guò)熱器一般布置在爐膛出口的高溫?zé)煹纼?nèi)，過(guò)熱器兩端分別連接在過(guò)熱器進(jìn)口及出口集箱上，進(jìn)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(guò)熱器與鋼管省煤器的結(jié)構(gòu)相似，由蛇形管束組成，根據(jù)蛇形管束布置方式，可把過(guò)熱器分作垂直式（立式）和水平式（臥式）兩種，見(jiàn)圖3-10。過(guò)熱器與其他受熱面顯著不同之處是它內(nèi)部流通和加熱的全部是蒸汽，而不是水或汽水混合物，由于蒸汽的溫度較高且對(duì)流換熱能力較低，因而過(guò)熱器鋼材的工作溫度較高，必要時(shí)采用合金鋼制造。圖3—10過(guò)熱器放置方式a)立式過(guò)熱器b)臥式過(guò)熱器（六）集箱集箱也叫聯(lián)箱，它不是一個(gè)獨(dú)立的部件，而是水冷壁、省煤器、過(guò)熱器等部件的組成部分，即分別有水冷壁集箱，省煤器集箱，過(guò)熱器集箱等。集箱的作用是：匯集或者分配水汽工質(zhì)；減少工質(zhì)的輸送連接管道；減少鍋筒的開(kāi)孔數(shù)從而有利于提高鍋筒的安全性能。集箱實(shí)際上就是連接很多受熱面管子的粗直徑管子，它由無(wú)縫鋼管加工而成，兩端焊接封頭（端蓋），箱體上開(kāi)很多管孔，用以焊接或脹接管子。省煤器及過(guò)熱器管子的兩端都連接到集箱上，水冷壁管的下端連接到集箱上，上端可以連接到集箱上，再由集箱引出少數(shù)管子（汽水引出管）接到鍋筒；也可以將水冷壁管上端直接接到鍋筒上。在水管鍋爐的受壓元件中，集箱的重要性?xún)H次于鍋筒，是安全監(jiān)督檢查的重點(diǎn)。（七）空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器是煙氣與空氣之間進(jìn)行熱量交換的換熱器，屬于燃燒系統(tǒng)。空氣預(yù)熱器通常布置在鍋爐尾部煙道中，利用煙氣的余熱加熱室溫下的空氣，使空氣升溫到燃料燃燒需要的溫度然后送入爐膛?？諝忸A(yù)熱器的作用之一是降低排煙溫度，減少排煙熱損失q2；作用二是保證燃料及時(shí)著火，穩(wěn)定和完善燃燒，提高燃燒效率，總的效果是提高鍋爐的熱效率。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，供入鍋爐爐膛的空氣預(yù)熱升溫100℃，大約可節(jié)約燃料5%。不同燃料，不同燃燒方式，對(duì)預(yù)熱空氣溫度的要求也不同。層燃爐燃燒有的可以直接供入室溫下的空氣，有的采用溫度不超過(guò)200℃的預(yù)熱空氣，即不是所有層燃爐都有空氣預(yù)熱器，燒無(wú)煙煤及劣質(zhì)煙煤時(shí)才需要采用空氣預(yù)熱器。室燃時(shí)，各種煤的燃燒都需要預(yù)熱空氣，有時(shí)甚至要求將空氣預(yù)熱到400℃的高溫。目前常見(jiàn)的空氣預(yù)熱器有管式和回轉(zhuǎn)式兩種。管式空氣預(yù)熱是最常見(jiàn)的預(yù)熱器，可用于各種鍋爐。小型水管鍋爐采用的預(yù)熱器幾乎全部是管式空氣預(yù)熱器。其結(jié)構(gòu)如圖3-11所示。即由許多直的有縫薄鋼管兩端連接到管板上，組成“管箱”，再由若干管箱組合起來(lái)構(gòu)成整個(gè)預(yù)熱器。運(yùn)行時(shí)，煙氣一般由上至下從管內(nèi)流過(guò)，空氣由管外橫向掠過(guò)管束，二者通過(guò)管壁進(jìn)行換熱?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器是一種邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊換熱的間斷換熱器，僅用于大型鍋爐。圖3-11管式空氣預(yù)熱器二、常見(jiàn)的小型水管鍋爐（一）雙橫鍋筒彎水管鍋爐（K型鍋爐）這種鍋爐主要由上下鍋筒、水冷壁、集箱、下降管、對(duì)流管束等部件組成（圖3-12）其蒸發(fā)量分2噸/時(shí)、4噸/時(shí)兩種，是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、容量最小的水管鍋爐。上下鍋筒橫置于爐膛后部，兩鍋筒中心不在一條豎直線(xiàn)上，上鍋筒略向前傾，兩鍋筒之間脹接有對(duì)流管束。對(duì)流管束由外徑51毫米的無(wú)縫鋼管彎制而成，順排布置，管間設(shè)置折煙墻，使煙氣通過(guò)管束時(shí)呈“Z”形流動(dòng)。水冷壁沿爐膛前墻和頂棚布置。水冷壁下部集箱布置于前墻外側(cè)下部。兩根下降管自上鍋筒兩端部引出，經(jīng)側(cè)墻外側(cè)連接到水冷壁下集箱上。水冷壁管上端直接引入上鍋筒。采用固定爐排或手搖活動(dòng)爐排的層燃燃燒方式。這種鍋爐采用彎水管作水冷壁及對(duì)流管束，便于脹縮，整體結(jié)構(gòu)彈性較好；有足夠的爐膛容積，適于燃用多種燃料。但采用工人加煤，勞動(dòng)強(qiáng)度大；爐膛中布置受熱面少，尾部煙道沒(méi)有省煤器，排煙溫度高，效率低；對(duì)流管束下部易積灰等。近年來(lái)，針對(duì)這些問(wèn)題，不少單位對(duì)這種鍋爐進(jìn)行了技術(shù)改造。圖3-12雙橫鍋筒彎水管鍋爐（K型）1-水冷壁2-爐墻3-下降管4-集箱5-爐排6-上鍋筒7-對(duì)流管束8-隔火墻9-下鍋筒123456789（二）雙縱鍋筒彎水管鍋爐（D型鍋爐）D型布置是近年常見(jiàn)的一種小型水管鍋爐布置方式，它的基本特點(diǎn)是，雙鍋筒中心在同一豎直線(xiàn)上，雙鍋筒軸線(xiàn)與爐膛軸線(xiàn)平行，鍋爐的一側(cè)為爐膛及水冷壁，另一側(cè)為煙道及對(duì)流管束等受熱面，整個(gè)鍋爐呈“D”型。燃煤D型鍋爐燃燒設(shè)備可為鏈條爐排，振動(dòng)爐排，往復(fù)推動(dòng)爐排等。燃油鍋爐也常用D型布置。圖3-13所示為采用振動(dòng)爐排的D型鍋爐。主要部件有上下鍋筒，對(duì)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(guò)熱器。上鍋筒直徑稍大于下鍋筒直徑，二鍋筒之間連接對(duì)流管束。對(duì)流管束由外徑51毫米的無(wú)縫鋼管組成，順列布置于對(duì)流煙道中，對(duì)流煙道沿縱向由耐火墻分為兩半?yún)^(qū)，煙氣沿對(duì)流煙道呈U形流動(dòng)。爐膛四周都布置有水冷壁，各側(cè)水冷壁都配有下降管及下集箱，構(gòu)成封閉的水循環(huán)系統(tǒng)。省煤器布置在尾部煙道中。圖3-13雙縱鍋筒彎水管鍋爐（D形）1-上鍋筒2-下鍋筒3-彎水管4-左、右側(cè)水冷壁5-爐頂水冷壁6-集箱7-爐排132456898-省煤器9-吹灰器這種鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，整體結(jié)構(gòu)彈性好，水循環(huán)可靠。采用機(jī)械化爐排，配以適當(dāng)?shù)臓t拱，不但減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，還可以改善燃燒，提高效率。但這種鍋爐對(duì)水質(zhì)要求較高，有時(shí)燃燒調(diào)整較困難，易產(chǎn)生出力不足、結(jié)渣等問(wèn)題。這種鍋爐的蒸發(fā)量為2噸/時(shí)～10噸/時(shí)。（三）雙縱鍋筒彎水管鍋爐（Д.Κ.Β德文字母“德卡維”）這種鍋爐的結(jié)構(gòu)如圖3-14所示。它主要由上下鍋筒、對(duì)流管束、水冷壁系統(tǒng)、省煤器、過(guò)熱器等部件組成，有的還配有空氣預(yù)熱器。上下鍋筒沿爐膛縱向布置，且鍋筒的縱軸線(xiàn)與爐膛的縱軸線(xiàn)在同一豎直平面內(nèi)。下鍋筒布置在爐膛后部，上鍋筒比下鍋筒長(zhǎng)一倍左右，其后端與下鍋筒對(duì)齊，前端伸至爐膛上方。對(duì)流管束布置在兩鍋筒之間的對(duì)流煙道中，中間設(shè)置有折煙墻，使煙氣呈S形流動(dòng)。爐膛兩墻及后墻布置有水冷壁。過(guò)熱器布置在對(duì)流煙部前部，第二對(duì)流煙道的入口。省煤器布置在尾部煙道中。圖3-14雙縱鍋筒彎水管鍋爐（Д.Κ.Β）1-上鍋筒2-水冷壁3-對(duì)流管束4-機(jī)械風(fēng)力拋煤機(jī)5-手搖翻轉(zhuǎn)爐排6-燃盡室7-飛灰回收裝置8-下鍋筒9-省煤器10-空氣預(yù)熱器11-旁通煙道整個(gè)汽水系統(tǒng)中工質(zhì)的流程是：給水經(jīng)省煤器預(yù)熱后進(jìn)入上鍋筒，之后分別在水冷壁系統(tǒng)及對(duì)流管束中進(jìn)行水循環(huán)，所產(chǎn)生蒸汽在上鍋筒內(nèi)經(jīng)汽水分離后導(dǎo)入過(guò)熱器，經(jīng)過(guò)熱器加熱為過(guò)熱蒸汽，匯集于集箱，由主蒸汽管引出。燃燒系統(tǒng)采用拋煤機(jī)翻轉(zhuǎn)爐排或拋煤機(jī)倒轉(zhuǎn)鏈條爐排。爐膛后墻與第一折煙墻之間的空間，是一個(gè)燃燼室，高溫?zé)煔庵形慈紶a的固態(tài)及氣態(tài)可燃質(zhì)在此處進(jìn)一步燃燒后，再進(jìn)入對(duì)流煙道及尾部煙道。這種鍋爐結(jié)構(gòu)合理，整體彈性較好，清垢檢修方便，加煤實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，鍋內(nèi)設(shè)備較齊全，對(duì)改善汽水品質(zhì)，減少腐蝕積垢有一定作用。但因采用拋煤機(jī)，其煙氣中飛灰量大，含碳量高，既降低效率，又污染環(huán)境。對(duì)煤質(zhì)和煤的粒度都有較高要求。水質(zhì)要求也很?chē)?yán)格。由于上鍋筒前部受煙氣加熱，當(dāng)水質(zhì)不良時(shí)，因水垢沉積會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱鼓包。因而也有將上鍋筒前部截短，使上鍋筒稍長(zhǎng)于下鍋筒，用上集箱代替上鍋筒前部連接兩側(cè)墻水冷壁的結(jié)構(gòu)型式。該鍋爐的蒸發(fā)量有6.5噸/時(shí)及10噸/時(shí)兩種。（四）雙橫鍋筒彎水管鏈條爐排鍋爐（Д型）這是一種歷史比較悠久，應(yīng)用十分廣泛的鍋爐，其容量較K型鍋爐大，最小4噸/時(shí)，最大達(dá)20噸/時(shí)。其結(jié)構(gòu)如圖3-15所示，主要由上下鍋筒，對(duì)流管束、水冷壁系統(tǒng)、省煤器、空氣預(yù)熱器等部件組成，有的還有過(guò)熱器。上下鍋筒橫置于爐膛后部，兩鍋筒間連接對(duì)流管束。爐膛四周都布置有水冷壁。有過(guò)熱器時(shí)，布置在爐膛出口對(duì)流管束前部，省煤器及空氣預(yù)熱器布置在尾部煙道。對(duì)流管束中設(shè)置有折煙墻，煙氣離開(kāi)爐膛之后，幾次遇折煙墻轉(zhuǎn)向，充分沖刷過(guò)熱器和對(duì)流管束，最后進(jìn)入尾部煙道。圖3-15雙橫鍋筒鏈條爐排鍋爐1-鍋筒2-省煤器3-空氣預(yù)熱器4-鏈條爐排5-水冷壁6-對(duì)流管束這種鍋爐采用鏈條爐排，減輕了司爐的勞動(dòng)強(qiáng)度，爐膛較開(kāi)闊，并有前后拱，二次風(fēng)的配置，燃燒情況較好，熱效率較高。但整體結(jié)構(gòu)不夠緊湊，金屬消耗量較大。（五）單鍋筒縱置式鍋爐（A型鍋爐）小型單鍋筒水管鍋爐采用“A”型或“人”字形布置。即鍋筒沿爐膛縱向布置于爐膛上部中央，爐膛下部?jī)蓚?cè)沿縱向各布置一個(gè)直徑較大的集箱。在鍋筒與兩個(gè)集箱之間連接兩組鍋爐管束，分置于爐膛左右兩側(cè)，從爐膛端部看，鍋筒—管束—集箱形成“A”型或人字形布置（圖3-16）。圖3-16單鍋筒縱置式鍋爐（A型）1-鍋筒；2-對(duì)流管束；3-集箱；4-振動(dòng)爐排；5-主汽閥；6-安全閥；7-壓力表；8-水位表；9-省煤器；兩組管束中最靠爐膛的一排管子與其他排管子用密封的耐火材料隔開(kāi)，這些密封耐火材料即構(gòu)成爐膛的兩側(cè)爐墻，置于爐膛內(nèi)的第一排管形成鍋爐的水冷壁管，其余各排管則構(gòu)成鍋爐的對(duì)流管束。水冷壁管與對(duì)流管束形成封閉水循環(huán)回路。燃燒裝置可為鏈條爐排或往復(fù)推動(dòng)爐排等形式。煙氣流程有兩種情況，一種是，煙氣由爐膛后部進(jìn)入左側(cè)對(duì)流管束，橫向穿過(guò)管束向爐前流動(dòng)，在鍋爐前部經(jīng)轉(zhuǎn)向煙道進(jìn)入右側(cè)對(duì)流管束，從右側(cè)后部進(jìn)入尾部煙道，并經(jīng)過(guò)省煤器和空氣預(yù)熱器進(jìn)入煙囪；另一種是，煙氣由爐膛后部分左右兩股分別進(jìn)入左右對(duì)流管束區(qū)，流至爐前后匯合至上煙箱，再由上向下經(jīng)省煤器和空氣預(yù)熱器，排至煙囪。這種鍋爐對(duì)稱(chēng)性好，結(jié)構(gòu)緊湊，可以制成快裝形式，便于運(yùn)輸安裝。第四節(jié)臥式水火管鍋爐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(shè)備，爐墻，平臺(tái)樓梯和構(gòu)架等在鍋爐廠(chǎng)制造后全部組裝在一起，整體運(yùn)往使用場(chǎng)所，只需接通輔機(jī)電源，煙風(fēng)管道和汽水管道，鍋爐很快即可投入運(yùn)行?？煅b鍋爐不僅限于臥式水火管鍋爐，各種結(jié)構(gòu)的鍋爐，包括鍋殼式鍋爐和水管鍋爐，都可以采用快裝的形式；而臥式水火管鍋爐也并非全部是快裝形式的。臥式水管鍋爐在我國(guó)出現(xiàn)于60年代后期，是在臥式外燃煙管鍋爐的基礎(chǔ)上，在鍋殼兩側(cè)及后部加裝水冷壁，組成外部爐膛，形成水火管組合的結(jié)構(gòu)形式（圖3-17）。其主要部件為：鍋殼，煙管，兩側(cè)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。爐排形式有固定爐排、鏈條爐排及往復(fù)爐排等種。煙氣通常有三回程：在鍋殼下部爐膛中后行，離開(kāi)爐膛后由鍋殼后部一側(cè)進(jìn)入第一對(duì)流煙管區(qū)，前行至鍋殼前部煙箱轉(zhuǎn)折180°進(jìn)入第二對(duì)流煙管區(qū)，后行至鍋殼后部，排入煙囪。圖3-17臥式水火管鍋爐1-鍋殼2-煙管3-風(fēng)機(jī)4-下降管5-鏈條爐排6-前煙箱7-省煤器8-排污管9-煤斗10-水冷壁管11-檢查孔12-下集箱13-保溫層臥式水火管鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造及運(yùn)輸安裝方便，使用時(shí)升火啟動(dòng)快，便于調(diào)整負(fù)荷，熱效率較一般鍋殼式鍋爐為高。其特點(diǎn)是由于快裝的要求，爐膛高度低，相對(duì)水冷程度較大，燃料的著火困難，燃燒不穩(wěn)定，難于燃用貧煤及劣質(zhì)煙煤，影響鍋爐運(yùn)行出力及熱效率；由于筒體和直煙管剛性強(qiáng)，后管板左右兩側(cè)的煙氣溫差大，熱應(yīng)力常把后管板拉撐件的焊口拉斷，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(zhì)不好，運(yùn)行操作不當(dāng)時(shí)，鍋殼下部常常出現(xiàn)過(guò)熱鼓包現(xiàn)象；鍋爐的蒸汽空間較小，高負(fù)荷時(shí)蒸汽帶水嚴(yán)重等。目前，臥式水火管鍋爐是我國(guó)使用最普遍，數(shù)量最多的一種工業(yè)鍋爐，其品種和規(guī)格比較齊全，蒸發(fā)量0.5-4噸、時(shí)，壓力為0.78~1.27MPa。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動(dòng)控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發(fā)布的良好效果，請(qǐng)盡量言簡(jiǎn)意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用：

1.主機(jī)的啟動(dòng)、換向；

2.輔機(jī)的啟動(dòng)；

3.為氣動(dòng)裝置提供氣源；

4.為氣動(dòng)工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時(shí)間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患?jí)吸氣狀態(tài)的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor空壓機(jī)分類(lèi)：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)

piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類(lèi)：往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級(jí)活塞式壓縮機(jī)單級(jí)活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長(zhǎng)的使用壽命-

----低轉(zhuǎn)速（1460RPM），動(dòng)件少（軸承與滑片），潤(rùn)滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜，防止磨損及泄漏，使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作；平時(shí)有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī)，至今使用十萬(wàn)小時(shí)以上，依然完好如初，按十萬(wàn)小時(shí)相當(dāng)于每日以十小時(shí)運(yùn)作計(jì)算，可長(zhǎng)達(dá)33年之久。因此，將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過(guò)?；?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時(shí)以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開(kāi)始?jí)嚎s3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍，同時(shí)停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，是值得信賴(lài)的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng)：

A

進(jìn)氣過(guò)濾器

B

空氣進(jìn)氣閥

C

壓縮機(jī)主機(jī)

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動(dòng)疏水器的水分離器油路系統(tǒng)：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過(guò)濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統(tǒng)：

P

冷凍壓縮機(jī)

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統(tǒng)

T

空氣出口過(guò)濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)

渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開(kāi)發(fā)并問(wèn)世的高科技?jí)嚎s機(jī)，由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長(zhǎng)壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī)，已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動(dòng)件渦卷付，只有磨合沒(méi)有磨損，因而壽命更長(zhǎng)，被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。

由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)小、工作環(huán)境安靜，又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。

渦旋式壓縮機(jī)零部件少，只有四個(gè)運(yùn)動(dòng)部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動(dòng)渦卷付形成多個(gè)相互封閉的鐮形工作腔，當(dāng)動(dòng)渦卷作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的。活塞式空氣壓縮機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）工作循環(huán)：4—1—2—34—1吸氣過(guò)程

1—2壓縮過(guò)程

2—3排氣過(guò)程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）

壓縮分類(lèi)：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強(qiáng)對(duì)氣缸的冷卻，省功、對(duì)氣缸潤(rùn)滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)（單級(jí)壓縮）1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時(shí)，發(fā)生膨脹，使實(shí)際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結(jié)露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動(dòng)發(fā)生相撞。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理表征Vc的參數(shù)—相對(duì)容積C、容積系數(shù)λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0