鍋爐的結構

一、鍋爐由“鍋”和“爐”兩部分組成

（一）鍋爐的基本組成部分

1、汽鍋

包(bao)括鍋(guo)筒、管束、水冷(leng)壁、集箱(xiang)、下降管。鍋(guo)爐本體中汽水系統，高溫燃燒產物煙氣通過受熱(re)面將熱(re)量傳遞給汽鍋(guo)內(nei)溫度較低(di)的水，水被加(jia)熱(re)，沸(fei)騰汽化(hua)，生成(cheng)蒸汽。

2、爐子

包括煤(mei)斗、爐(lu)排、爐(lu)膛、除渣板、送風裝置等(deng)。鍋爐(lu)本體中燃(ran)燒設(she)備，燃(ran)燒將(jiang)燃(ran)料(liao)的化學能(neng)轉(zhuan)化為(wei)熱能(neng)。

3、安全附件

水位計、壓力(li)表(biao)、安全閥等及鍋爐金屬鋼架及平臺樓梯。

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（二）“鍋”的組成部分

1、省煤器

位于鍋(guo)爐尾部(bu)垂(chui)直煙(yan)道(dao)，利用煙(yan)氣余熱(re)加(jia)熱(re)鍋(guo)爐給水(shui)，降低排(pai)煙(yan)溫度，提高(gao)鍋(guo)爐效率，節約燃料。

2、汽包

位于(yu)鍋爐頂部(bu)，是一個圓(yuan)筒形的(de)承壓(ya)容器，其(qi)下是水(shui)(shui)，上部(bu)是汽，它接(jie)受省煤器的(de)來(lai)水(shui)(shui)，同(tong)時又與下降管、聯箱、水(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)共(gong)同(tong)組成(cheng)水(shui)(shui)循環回路。水(shui)(shui)在水(shui)(shui)冷(leng)壁(bi)中吸(xi)熱而生成(cheng)的(de)汽水(shui)(shui)混合物匯集于(yu)汽包，經汽水(shui)(shui)分離后向過熱器輸送飽和蒸汽。

3、下降管

是水冷壁的供水管(guan)(guan)道，其作用是把汽包中的水引入下(xia)(xia)聯箱再分配到各個(ge)水冷壁管(guan)(guan)中。分小直徑(jing)(jing)分散下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)管(guan)(guan)和(he)大直徑(jing)(jing)集中下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)管(guan)(guan)兩種(zhong)。小直徑(jing)(jing)下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑(jing)(jing)小，對水循(xun)環不利(li)。

4、水(shui)冷壁下(xia)聯箱

聯(lian)箱(xiang)主要作用是將(jiang)質(zhi)(zhi)匯集起來，或將(jiang)工質(zhi)(zhi)通過聯(lian)箱(xiang)通過聯(lian)箱(xiang)重(zhong)新分配到(dao)其它(ta)管道中(zhong)。水冷壁下(xia)聯(lian)箱(xiang)是一(yi)根較粗兩端封閉的(de)管子(zi)，其作用是把下(xia)降管與水冷壁連接(jie)在(zai)一(yi)起，以(yi)便起到(dao)匯集、混合、再分配工質(zhi)(zhi)的(de)作用。

5、水冷壁

位于(yu)爐(lu)膛四周(zhou)，其主要任務是(shi)吸(xi)收爐(lu)內的輻射熱，使水(shui)蒸發，它是(shi)現代鍋爐(lu)的主要受熱面，同(tong)時還可以保護爐(lu)墻。

6、過熱器

其作用(yong)是將汽(qi)(qi)包來的飽和蒸汽(qi)(qi)加熱上(shang)成(cheng)具有一定溫度(du)的過熱蒸汽(qi)(qi)。

7、再熱器

其作用(yong)是(shi)將汽(qi)輪機中做過部分功的蒸(zheng)汽(qi)再(zai)次(ci)進行加熱升溫，然后再(zai)送(song)到汽(qi)輪機中繼續做功。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻(qiang)和水冷(leng)壁(bi)轉成的供燃料(liao)燃燒的，燃料(liao)在該空(kong)間內呈懸浮狀燃燒，釋放(fang)出大量的熱量。

2、燃燒器

位于爐膛四角或墻(qiang)壁上，其(qi)作用是(shi)把燃料和空氣(qi)以一(yi)定(ding)速(su)度噴入爐內，使其(qi)在爐內能進(jin)行良(liang)好的混合以保證燃料及時著火和迅速(su)完全地燃燒(shao)。分直流燃燒(shao)器和旋(xuan)流燃燒(shao)器兩(liang)種基本類型。

3、空氣預熱器

是煙氣(qi)與空(kong)氣(qi)之(zhi)間進行熱(re)量交(jiao)換(huan)的(de)換(huan)熱(re)器(qi)，屬于燃燒(shao)系(xi)統。空(kong)氣(qi)預熱(re)器(qi)通常布置在鍋(guo)爐尾部(bu)煙道中，利用煙氣(qi)的(de)余熱(re)加熱(re)室溫下的(de)空(kong)氣(qi)，使空(kong)氣(qi)升溫到(dao)燃料(liao)燃燒(shao)需要的(de)溫度然后送入爐膛。

4、煙風道

是(shi)由爐(lu)墻(qiang)、部分受熱面管(guan)道及包墻(qiang)管(guan)等(deng)組(zu)成(cheng)的管(guan)道，用以引導煙(yan)氣的流動，并經(jing)各個(ge)受熱面進行熱量交換，分為水平煙(yan)道和尾部煙(yan)道。輔助設(she)備輔助設(she)備包括通風(feng)設(she)備（送、引風(feng)機）、燃料運輸設(she)備、制(zhi)粉系統、除灰渣(zha)及除塵設(she)備、脫(tuo)硫設(she)備等(deng)。

二、其它構件

1、鍋筒

它的作用是匯集，貯存、凈化蒸汽和補充給水。在水管鍋爐中，通常有一(yi)至兩(liang)個鍋(guo)(guo)(guo)筒，上鍋(guo)(guo)(guo)筒稱為汽(qi)鼓（汽(qi)包(bao)），下面的稱為水(shui)(shui)(shui)鼓或泥鼓。上鍋(guo)(guo)(guo)筒內部有均勻給水(shui)(shui)(shui)的配水(shui)(shui)(shui)槽(cao)，汽(qi)水(shui)(shui)(shui)分離(li)裝置(zhi)(zhi)和連(lian)(lian)續排污裝置(zhi)(zhi)。熱水(shui)(shui)(shui)鍋(guo)(guo)(guo)爐鍋(guo)(guo)(guo)筒內部裝配管(guan)及(ji)(ji)隔板等。上鍋(guo)(guo)(guo)筒外(wai)部裝有主汽(qi)閥，副汽(qi)閥，安(an)全閥，空氣閥，水(shui)(shui)(shui)位(wei)計，排污管(guan)以(yi)及(ji)(ji)壓力表等連(lian)(lian)接管(guan)。

上鍋筒的一端封頭或頂部有人孔門。下鍋(guo)(guo)筒(tong)的一端封頭上開有(you)人(ren)孔，底部(bu)裝有(you)定(ding)期排(pai)污裝置。上下鍋(guo)(guo)筒(tong)之(zhi)間用許多(duo)上升管和(he)下降管 （管束）連(lian)接，整(zheng)個部(bu)件呈彈性(xing)結(jie)構。

上鍋(guo)(guo)筒直(zhi)徑稍大于下鍋(guo)(guo)筒直(zhi)徑，二鍋(guo)(guo)筒之間連接對流管束。對流管束由(you)外徑51毫米的無縫鋼管組成，順列布置于對流煙(yan)(yan)道中(zhong)，對流煙(yan)(yan)道沿縱向由(you)耐火墻(qiang)分(fen)為(wei)兩半區(qu)，煙(yan)(yan)氣沿對流煙(yan)(yan)道呈U形流動。鍋(guo)(guo)爐(lu)的受(shou)(shou)熱(re)(re)面：從(cong)放熱(re)(re)介質(zhi)吸熱(re)(re)，將熱(re)(re)量傳遞給(gei)受(shou)(shou)熱(re)(re)介質(zhi)的固(gu)體表面。根據傳熱(re)(re)過程(cheng)特點分(fen)為(wei)輻射受(shou)(shou)熱(re)(re)面、 對流受(shou)(shou)熱(re)(re)面、沸騰層內(nei)埋(mai)管受(shou)(shou)熱(re)(re)面。

2、水冷壁受熱面

水(shui)冷(leng)壁是布置(zhi)在(zai)爐(lu)膛四(si)周的(de)(de)輻射受(shou)熱面。在(zai)工(gong)業鍋爐(lu)中一般用(yong)(yong)朽(xiu)φ51×3～φ63.5×3.5mm的(de)(de)鍋爐(lu)鋼管(guan)制成(cheng)，是水(shui)管(guan)鍋爐(lu)的(de)(de)主要受(shou)熱面。輻射受(shou)熱面吸收火焰(yan)輻射熱并遮擋爐(lu)墻，因而(er)對爐(lu)墻起到了保護(hu)作(zuo)用(yong)(yong)；同時(shi)，由于吸熱較多，能降低爐(lu)膛溫度，還有防止燃(ran)燒煤層結焦(jiao)的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。

水冷壁(bi)的上部與上鍋(guo)簡(jian)直接(jie)連接(jie)或(huo)先經過(guo)上集箱(xiang)再與上鍋(guo)筒連接(jie)。上鍋(guo)筒的爐水經下降(jiang)管(guan)迸人下鍋(guo)筒和下集箱(xiang)，經過(guo)水冷壁(bi)吸熱，形(xing)成汽水混(hun)合物，并(bing)上升到上鍋(guo)筒，組成一個閉合的自然循環。

過去有些(xie)快裝鍋爐的(de)(de)水冷壁(bi)管(guan)(guan)的(de)(de)兩側焊有翼片（又稱(cheng)鰭片）。其目的(de)(de)是(shi)更多的(de)(de)接受爐膛輻射熱量(liang)，同時也增(zeng)大(da)了對(dui)爐墻的(de)(de)遮擋(dang)面積。因其加工(gong)較難和(he)導熱不良，容易產生(sheng)裂紋，嚴重時會撕裂水冷壁(bi)管(guan)(guan)，故已較少采用，而逐漸被(bei)異形鋼(gang)管(guan)(guan)取代。

3、集箱

它(ta)是匯集(ji)爐管(guan)排列聯接(jie)的主要元(yuan)件，有分(fen)配供水和引出(chu)的作用，按其所在位置有上集(ji)箱(xiang)(xiang)和下集(ji)箱(xiang)(xiang)或進口(kou)集(ji)箱(xiang)(xiang)和出(chu)口(kou)集(ji)箱(xiang)(xiang)之分(fen)。

上(shang)(shang)集箱(xiang)位于爐(lu)管(guan)上(shang)(shang)部，匯集上(shang)(shang)升管(guan)束的水(shui)汽混合物，通過導管(guan)引人上(shang)(shang)鍋筒(tong)。有些上(shang)(shang)集箱(xiang)安裝在爐(lu)墻(qiang)外部，在與爐(lu)管(guan)相(xiang)對的位置開(kai)有成(cheng)排手孔(kong)，以便清(qing)掃爐(lu)管(guan)內部。

下集箱位于爐管的下部，與下鍋筒連接供水、分配給上升爐管。位于爐排兩側的下集箱，具有(you)防(fang)(fang)止爐(lu)排兩側爐(lu)墻燒壞或掛(gua)焦的作用，稱(cheng)為防(fang)(fang)焦箱。下集箱有(you)排污(wu)管，端(duan)部還(huan)開有(you)手孔(kong)，以(yi)便檢查(cha)清掃集箱內部。除鍋爐本體集箱(xiang)外，在(zai)省煤器，過熱器等部件(jian)上也有各自相應的集箱(xiang)。

集箱(xiang)一(yi)般由較大直徑的無縫鋼管(guan)和兩個端蓋焊接而成(cheng)。近年來有些制造廠(chang)將管(guan)端旋壓收(shou)口(kou)，取(qu)代焊接端蓋，結構更加合理。

4、對流管束受熱面

對(dui)流(liu)管(guan)(guan)束又稱對(dui)流(liu)排管(guan)(guan)，位于上下鍋筒之間(jian)(jian)，一般由φ51×3mm的(de)鍋爐鋼管(guan)(guan)組(zu)成，是(shi)水管(guan)(guan)鍋爐的(de)主(zhu)要受熱(re)(re)面。為了充分吸收熱(re)(re)量，通(tong)常將對(dui)流(liu)管(guan)(guan)束中間(jian)(jian)，用隔陷(xian)墻組(zu)成來回或(huo)轉彎的(de)煙(yan)道，增加煙(yan)氣(qi)流(liu)程，并以較(jiao)高的(de)煙(yan)速橫向沖(chong)刷管(guan)(guan)束。通(tong)常被煙(yan)氣(qi)先沖(chong)刷的(de)管(guan)(guan)束，由于煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)高傳熱(re)(re)較(jiao)多，管(guan)(guan)內汽水混合(he)物的(de)密度(du)小，成為上升管(guan)(guan)，反之煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)低傳熱(re)(re)較(jiao)少(shao)，成為下降(jiang)管(guan)(guan)。

煙(yan)氣沖(chong)(chong)刷(shua)管束，一般采用(yong)橫向(xiang)(xiang)沖(chong)(chong)刷(shua)。因為橫向(xiang)(xiang)沖(chong)(chong)刷(shua)，其使熱(re)(re)效(xiao)果優于(yu)縱向(xiang)(xiang)沖(chong)(chong)刷(shua)。同(tong)屬橫向(xiang)(xiang)沖(chong)(chong)刷(shua)時，管子(zi)錯排(pai) “或(huo)叫叉排(pai)”的(de)傳熱(re)(re)效(xiao)果又優于(yu)順(shun)排(pai)形式，但伴隨傳熱(re)(re)效(xiao)果的(de)提高，煙(yan)氣流動阻力也相應加(jia)大。

5、煙火管受熱面

煙(yan)管(guan)(guan)(guan)是煙(yan)管(guan)(guan)(guan)鍋(guo)(guo)爐和水火管(guan)(guan)(guan)組(zu)合(he)式鍋(guo)(guo)爐的(de)主要受熱面(mian)，它(ta)的(de)作用是當(dang)爐膛燃燒產生的(de)高溫(wen)煙(yan)氣從管(guan)(guan)(guan)內(nei)流過時，不斷對管(guan)(guan)(guan)外的(de)鍋(guo)(guo)水加熱，使其逐漸成為蒸(zheng)汽（或熱水）。煙(yan)管(guan)(guan)(guan)一般裝(zhuang)在(zai)鍋(guo)(guo)殼內(nei)，用焊接或脹接固定在(zai)兩端管(guan)(guan)(guan)板上。因其安裝(zhuang)數(shu)量(liang)受到鍋(guo)(guo)殼的(de)限制，加上管(guan)(guan)(guan)內(nei)容(rong)易(yi)積(ji)灰堵塞(sai)，管(guan)(guan)(guan)外容(rong)易(yi)積(ji)垢，故不適用于較大型(xing)鍋(guo)(guo)爐。但近年來，亦在(zai)研(yan)究大型(xing)水火管(guan)(guan)(guan)鍋(guo)(guo)爐，并取(qu)得了一些進展。

近幾年來推廣應用一種新型煙(yan)管(guan)(guan)：即螺紋煙(yan)管(guan)(guan)，它是在煙(yan)管(guan)(guan)上壓出深2mm左右的螺紋狀凹槽，改善(shan)煙(yan)氣對(dui)管(guan)(guan)壁的放熱(re)，效果顯著(zhu)。這(zhe)種螺紋煙(yan)管(guan)(guan)與普通煙(yan)管(guan)(guan)相比，傳熱(re)效果可提高近兩(liang)倍。

6、過熱器

省煤(mei)器(qi)(qi)(qi)和空氣預熱(re)器(qi)(qi)(qi)。它們(men)(men)均(jun)屬對(dui)流(liu)(liu)受熱(re)面。過熱(re)器(qi)(qi)(qi)除有(you)對(dui)流(liu)(liu)過熱(re)器(qi)(qi)(qi)外，還有(you)輻射過熱(re)器(qi)(qi)(qi)，其余的省煤(mei)器(qi)(qi)(qi)和預熱(re)器(qi)(qi)(qi)均(jun)安裝鍋(guo)爐(lu)(lu)尾部煙道。它們(men)(men)的作(zuo)用，主要是進一步降低排煙溫度，提高鍋(guo)爐(lu)(lu)熱(re)效率。