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

包括鍋筒、管(guan)束、水冷壁、集箱、下降管(guan)。鍋爐本體(ti)中汽(qi)水系統(tong)，高(gao)溫(wen)(wen)燃燒(shao)產物(wu)煙氣通過受(shou)熱(re)面將熱(re)量傳遞(di)給汽(qi)鍋內溫(wen)(wen)度較低(di)的水，水被加熱(re)，沸(fei)騰汽(qi)化，生成蒸汽(qi)。

2、爐子

包括煤斗、爐(lu)排(pai)、爐(lu)膛、除渣板、送風裝置等。鍋爐(lu)本體中燃(ran)燒(shao)設備(bei)，燃(ran)燒(shao)將燃(ran)料的化學能轉化為(wei)熱(re)能。

3、安全附件

水位計、壓力表、安(an)全閥等及(ji)鍋爐金屬(shu)鋼架及(ji)平臺樓(lou)梯。

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（二）“鍋”的組成部分

1、省煤器

位(wei)于鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)尾部(bu)垂直煙(yan)道，利用煙(yan)氣余熱加熱鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)給水，降低排煙(yan)溫度，提高鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)效率，節約(yue)燃料(liao)。

2、汽包

位于鍋爐頂部，是(shi)一個圓筒形的承(cheng)壓容(rong)器(qi)，其下是(shi)水，上部是(shi)汽，它(ta)接受省煤(mei)器(qi)的來(lai)水，同(tong)時(shi)又與下降管、聯箱、水冷壁共同(tong)組成水循環回路。水在(zai)水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包(bao)，經(jing)汽水分離后向過熱器(qi)輸送(song)飽和(he)蒸汽。

3、下降管

是水冷(leng)壁(bi)的(de)供(gong)水管(guan)(guan)(guan)道，其作用是把汽包中的(de)水引入下(xia)聯箱再分配(pei)到(dao)各個水冷(leng)壁(bi)管(guan)(guan)(guan)中。分小直(zhi)徑(jing)(jing)分散下(xia)降管(guan)(guan)(guan)和大(da)直(zhi)徑(jing)(jing)集中下(xia)降管(guan)(guan)(guan)兩(liang)種。小直(zhi)徑(jing)(jing)下(xia)降管(guan)(guan)(guan)管(guan)(guan)(guan)徑(jing)(jing)小，對水循環不(bu)利。

4、水冷(leng)壁下聯箱

聯(lian)(lian)箱(xiang)主(zhu)要作用(yong)是將(jiang)質(zhi)匯集起來，或將(jiang)工質(zhi)通過聯(lian)(lian)箱(xiang)通過聯(lian)(lian)箱(xiang)重新分(fen)配(pei)到其它(ta)管道(dao)中。水冷(leng)壁下聯(lian)(lian)箱(xiang)是一(yi)根較粗兩端封閉的管子(zi)，其作用(yong)是把下降(jiang)管與水冷(leng)壁連接在(zai)一(yi)起，以便(bian)起到匯集、混合(he)、再分(fen)配(pei)工質(zhi)的作用(yong)。

5、水冷壁

位(wei)于(yu)爐(lu)(lu)膛(tang)四周，其(qi)主要(yao)任務是吸收爐(lu)(lu)內(nei)的輻射熱，使水蒸發，它是現代(dai)鍋爐(lu)(lu)的主要(yao)受熱面(mian)，同時(shi)還可(ke)以(yi)保護爐(lu)(lu)墻(qiang)。

6、過熱器

其作用(yong)是將汽(qi)(qi)包來的(de)飽和蒸汽(qi)(qi)加熱(re)上(shang)成具有一定(ding)溫(wen)度的(de)過(guo)熱(re)蒸汽(qi)(qi)。

7、再熱器

其作用是將汽(qi)輪機中(zhong)做過部分(fen)功的蒸汽(qi)再次進行加熱(re)升溫，然后(hou)再送(song)到汽(qi)輪機中(zhong)繼續做功。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻和水冷壁(bi)轉成的供(gong)燃(ran)料燃(ran)燒的，燃(ran)料在該(gai)空(kong)間(jian)內呈懸浮狀燃(ran)燒，釋放出(chu)大量的熱量。

2、燃燒器

位于爐(lu)(lu)(lu)膛四角或(huo)墻壁上，其(qi)作用(yong)是把燃(ran)料和空氣以(yi)一定速度噴入爐(lu)(lu)(lu)內(nei)，使其(qi)在爐(lu)(lu)(lu)內(nei)能(neng)進(jin)行良好的混(hun)合以(yi)保證燃(ran)料及(ji)時著火和迅速完全地燃(ran)燒(shao)。分直流(liu)燃(ran)燒(shao)器和旋流(liu)燃(ran)燒(shao)器兩(liang)種基本類(lei)型(xing)。

3、空氣預熱器

是煙氣與空(kong)(kong)氣之間進行熱量交換的(de)(de)換熱器，屬(shu)于燃(ran)燒系統。空(kong)(kong)氣預(yu)熱器通(tong)常布(bu)置在鍋爐尾部煙道中，利用(yong)煙氣的(de)(de)余熱加熱室溫下的(de)(de)空(kong)(kong)氣，使空(kong)(kong)氣升溫到(dao)燃(ran)料燃(ran)燒需要的(de)(de)溫度然后送入爐膛。

4、煙風道

是由爐墻(qiang)、部分受熱面管(guan)(guan)道(dao)(dao)及(ji)包墻(qiang)管(guan)(guan)等組成的管(guan)(guan)道(dao)(dao)，用以引導煙氣(qi)的流(liu)動，并(bing)經(jing)各個受熱面進行(xing)熱量交(jiao)換，分為水平煙道(dao)(dao)和(he)尾部煙道(dao)(dao)。輔助(zhu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)輔助(zhu)設(she)(she)(she)備(bei)(bei)包括通風設(she)(she)(she)備(bei)(bei)（送、引風機）、燃料運(yun)輸設(she)(she)(she)備(bei)(bei)、制(zhi)粉(fen)系統、除(chu)灰渣及(ji)除(chu)塵設(she)(she)(she)備(bei)(bei)、脫硫設(she)(she)(she)備(bei)(bei)等。

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(chang)有(you)一至(zhi)兩個鍋(guo)(guo)筒(tong)，上鍋(guo)(guo)筒(tong)稱(cheng)為汽(qi)(qi)鼓（汽(qi)(qi)包），下面的(de)稱(cheng)為水(shui)鼓或泥鼓。上鍋(guo)(guo)筒(tong)內部有(you)均(jun)勻給(gei)水(shui)的(de)配水(shui)槽，汽(qi)(qi)水(shui)分離(li)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)連(lian)續排污裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。熱水(shui)鍋(guo)(guo)爐鍋(guo)(guo)筒(tong)內部裝(zhuang)(zhuang)配管及隔板等(deng)(deng)。上鍋(guo)(guo)筒(tong)外部裝(zhuang)(zhuang)有(you)主汽(qi)(qi)閥(fa)，副汽(qi)(qi)閥(fa)，安全閥(fa)，空(kong)氣(qi)閥(fa)，水(shui)位計，排污管以及壓力表等(deng)(deng)連(lian)接管。

上鍋筒的一端封頭或頂部有人孔門。下(xia)鍋筒的一端(duan)封(feng)頭(tou)上(shang)開有(you)人孔(kong)，底部(bu)裝有(you)定期排污裝置。上(shang)下(xia)鍋筒之間用許多上(shang)升管和下(xia)降(jiang)管 （管束）連接，整(zheng)個(ge)部(bu)件呈(cheng)彈性結構。

上鍋(guo)(guo)筒直(zhi)徑(jing)稍大于下鍋(guo)(guo)筒直(zhi)徑(jing)，二(er)鍋(guo)(guo)筒之(zhi)間連接對流(liu)(liu)(liu)管(guan)(guan)束(shu)。對流(liu)(liu)(liu)管(guan)(guan)束(shu)由外徑(jing)51毫米的無(wu)縫(feng)鋼管(guan)(guan)組(zu)成，順(shun)列布(bu)置于對流(liu)(liu)(liu)煙道中，對流(liu)(liu)(liu)煙道沿縱向由耐火墻(qiang)分(fen)為兩半區(qu)，煙氣沿對流(liu)(liu)(liu)煙道呈U形流(liu)(liu)(liu)動。鍋(guo)(guo)爐的受熱(re)面(mian)(mian)：從放熱(re)介質(zhi)吸(xi)熱(re)，將熱(re)量傳遞給受熱(re)介質(zhi)的固體表面(mian)(mian)。根據傳熱(re)過程特點分(fen)為輻射受熱(re)面(mian)(mian)、 對流(liu)(liu)(liu)受熱(re)面(mian)(mian)、沸(fei)騰(teng)層內埋管(guan)(guan)受熱(re)面(mian)(mian)。

2、水冷壁受熱面

水冷壁是布(bu)置在爐(lu)膛四周的(de)輻(fu)射受(shou)熱面(mian)。在工業鍋(guo)(guo)爐(lu)中一(yi)般用朽(xiu)φ51×3～φ63.5×3.5mm的(de)鍋(guo)(guo)爐(lu)鋼管制成，是水管鍋(guo)(guo)爐(lu)的(de)主要受(shou)熱面(mian)。輻(fu)射受(shou)熱面(mian)吸收火焰輻(fu)射熱并遮擋爐(lu)墻，因而對(dui)爐(lu)墻起到了(le)保護作用；同時(shi)，由于吸熱較(jiao)多(duo)，能降低爐(lu)膛溫度，還有防止燃燒煤層(ceng)結焦的(de)作用。

水(shui)冷壁的(de)(de)上(shang)部與(yu)上(shang)鍋(guo)(guo)(guo)簡直(zhi)接(jie)連接(jie)或(huo)先經(jing)(jing)過上(shang)集(ji)箱再與(yu)上(shang)鍋(guo)(guo)(guo)筒(tong)連接(jie)。上(shang)鍋(guo)(guo)(guo)筒(tong)的(de)(de)爐水(shui)經(jing)(jing)下(xia)降管(guan)迸人下(xia)鍋(guo)(guo)(guo)筒(tong)和(he)下(xia)集(ji)箱，經(jing)(jing)過水(shui)冷壁吸熱，形(xing)成汽水(shui)混合物(wu)，并上(shang)升到上(shang)鍋(guo)(guo)(guo)筒(tong)，組(zu)成一個閉合的(de)(de)自然循(xun)環(huan)。

過去有些快裝鍋爐(lu)(lu)的(de)水(shui)冷壁管的(de)兩(liang)側(ce)焊有翼(yi)片（又稱(cheng)鰭片）。其(qi)目的(de)是更多的(de)接受爐(lu)(lu)膛輻(fu)射熱量，同時也(ye)增大了對爐(lu)(lu)墻的(de)遮擋面積。因其(qi)加工較難和導熱不良(liang)，容易(yi)產(chan)生裂紋，嚴重時會撕裂水(shui)冷壁管，故已較少(shao)采用(yong)，而逐漸被異形鋼管取代。

3、集箱

它是匯集(ji)(ji)爐管排列聯(lian)接的主要元(yuan)件，有(you)分(fen)配(pei)供水和(he)引出(chu)的作用(yong)，按其所在位置有(you)上集(ji)(ji)箱(xiang)和(he)下集(ji)(ji)箱(xiang)或進口集(ji)(ji)箱(xiang)和(he)出(chu)口集(ji)(ji)箱(xiang)之分(fen)。

上(shang)(shang)集箱位(wei)于爐管(guan)上(shang)(shang)部，匯(hui)集上(shang)(shang)升管(guan)束的水(shui)汽混合物，通過導管(guan)引人(ren)上(shang)(shang)鍋筒。有(you)些上(shang)(shang)集箱安裝在(zai)爐墻外(wai)部，在(zai)與爐管(guan)相(xiang)對的位(wei)置開有(you)成排手(shou)孔，以便(bian)清(qing)掃爐管(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)止爐排兩側爐墻燒壞或掛(gua)焦的作(zuo)用，稱為防(fang)焦箱。下集箱有(you)排污管，端部(bu)還(huan)開(kai)有(you)手孔，以便檢(jian)查清掃(sao)集箱內(nei)部(bu)。除鍋(guo)爐本(ben)體集(ji)箱(xiang)外，在省煤器，過(guo)熱器等部件上也有各自相應(ying)的集(ji)箱(xiang)。

集箱(xiang)一般由較大直(zhi)徑的(de)無縫鋼管和兩個端蓋焊接而成(cheng)。近年來(lai)有些(xie)制造廠將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結構更(geng)加合理。

4、對流管束受熱面

對流管(guan)(guan)(guan)束又(you)稱對流排(pai)管(guan)(guan)(guan)，位于上(shang)下鍋筒之(zhi)間(jian)，一(yi)般(ban)由φ51×3mm的(de)(de)鍋爐(lu)鋼管(guan)(guan)(guan)組(zu)成，是水管(guan)(guan)(guan)鍋爐(lu)的(de)(de)主要受熱面。為(wei)(wei)了充分(fen)吸收熱量，通(tong)常(chang)將對流管(guan)(guan)(guan)束中間(jian)，用隔陷(xian)墻組(zu)成來回(hui)或轉彎的(de)(de)煙(yan)道，增加煙(yan)氣流程，并(bing)以較高的(de)(de)煙(yan)速橫向沖(chong)刷管(guan)(guan)(guan)束。通(tong)常(chang)被煙(yan)氣先沖(chong)刷的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)束，由于煙(yan)氣溫(wen)度高傳熱較多，管(guan)(guan)(guan)內汽(qi)水混合物的(de)(de)密度小，成為(wei)(wei)上(shang)升管(guan)(guan)(guan)，反之(zhi)煙(yan)氣溫(wen)度低傳熱較少，成為(wei)(wei)下降管(guan)(guan)(guan)。

煙氣沖(chong)刷(shua)(shua)管束，一般采用橫向沖(chong)刷(shua)(shua)。因(yin)為(wei)橫向沖(chong)刷(shua)(shua)，其使熱效果(guo)優于縱(zong)向沖(chong)刷(shua)(shua)。同屬橫向沖(chong)刷(shua)(shua)時，管子錯排 “或叫(jiao)叉排”的(de)(de)傳熱效果(guo)又優于順排形式，但(dan)伴(ban)隨傳熱效果(guo)的(de)(de)提高，煙氣流(liu)動阻(zu)力也相(xiang)應加大。

5、煙火管受熱面

煙(yan)管(guan)是(shi)煙(yan)管(guan)鍋(guo)(guo)爐和水火管(guan)組合式鍋(guo)(guo)爐的主要(yao)受熱(re)面，它的作(zuo)用是(shi)當爐膛燃燒產生的高溫煙(yan)氣從管(guan)內(nei)流過(guo)時，不(bu)斷對(dui)管(guan)外的鍋(guo)(guo)水加熱(re)，使其(qi)逐漸成為(wei)蒸汽（或熱(re)水）。煙(yan)管(guan)一般裝在(zai)鍋(guo)(guo)殼內(nei)，用焊接或脹接固(gu)定在(zai)兩端(duan)管(guan)板上。因(yin)其(qi)安裝數量受到鍋(guo)(guo)殼的限制，加上管(guan)內(nei)容(rong)易(yi)積(ji)灰堵塞(sai)，管(guan)外容(rong)易(yi)積(ji)垢，故不(bu)適(shi)用于(yu)較(jiao)大型鍋(guo)(guo)爐。但近年來，亦在(zai)研(yan)究(jiu)大型水火管(guan)鍋(guo)(guo)爐，并取得了一些進展(zhan)。

近幾年來推廣應用一種新型煙(yan)管(guan)：即螺紋(wen)煙(yan)管(guan)，它是在(zai)煙(yan)管(guan)上壓出(chu)深2mm左右(you)的(de)螺紋(wen)狀凹槽，改善煙(yan)氣對管(guan)壁(bi)的(de)放熱(re)，效(xiao)果(guo)顯著。這(zhe)種螺紋(wen)煙(yan)管(guan)與(yu)普通(tong)煙(yan)管(guan)相比(bi)，傳熱(re)效(xiao)果(guo)可提高近兩倍。

6、過熱器

省(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)和(he)空氣預熱(re)(re)器(qi)(qi)。它們均(jun)屬對(dui)流受(shou)熱(re)(re)面。過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)除有(you)對(dui)流過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)外，還有(you)輻射過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)，其余的省(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)和(he)預熱(re)(re)器(qi)(qi)均(jun)安裝鍋爐尾部煙(yan)道。它們的作用，主要是進一步降低(di)排煙(yan)溫度，提高鍋爐熱(re)(re)效率。