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(guo)筒、管束、水(shui)冷壁、集箱、下降管。鍋(guo)爐(lu)本體(ti)中汽(qi)水(shui)系統，高溫燃燒(shao)產物煙氣通過受熱(re)面將熱(re)量傳遞給汽(qi)鍋(guo)內溫度較低的水(shui)，水(shui)被加熱(re)，沸騰汽(qi)化(hua)，生成蒸汽(qi)。

2、爐子

包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送(song)風裝置等(deng)。鍋爐本體中燃(ran)(ran)燒(shao)設備，燃(ran)(ran)燒(shao)將燃(ran)(ran)料的(de)化(hua)學能轉化(hua)為熱能。

3、安全附件

水位計(ji)、壓力表(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)爐尾部垂直煙道(dao)，利用煙氣余(yu)熱(re)加熱(re)鍋(guo)爐給水，降低排煙溫度(du)，提高鍋(guo)爐效率，節約燃(ran)料。

2、汽包

位于鍋爐頂部(bu)，是一(yi)個圓(yuan)筒形的(de)承壓容器，其下(xia)是水(shui)，上部(bu)是汽(qi)，它接受(shou)省煤(mei)器的(de)來水(shui)，同時又與下(xia)降管(guan)、聯箱、水(shui)冷壁共同組成水(shui)循環回路。水(shui)在水(shui)冷壁中吸熱(re)而生成的(de)汽(qi)水(shui)混合物匯集于汽(qi)包，經汽(qi)水(shui)分離后向(xiang)過熱(re)器輸送飽和(he)蒸(zheng)汽(qi)。

3、下降管

是(shi)水(shui)冷壁(bi)的(de)供(gong)水(shui)管(guan)道，其作用(yong)是(shi)把汽包中的(de)水(shui)引入下(xia)聯(lian)箱再(zai)分配到各個水(shui)冷壁(bi)管(guan)中。分小(xiao)直徑分散下(xia)降管(guan)和大直徑集中下(xia)降管(guan)兩種。小(xiao)直徑下(xia)降管(guan)管(guan)徑小(xiao)，對(dui)水(shui)循環不利。

4、水(shui)冷壁下聯箱

聯(lian)箱主(zhu)要(yao)作(zuo)(zuo)用(yong)是(shi)(shi)將質匯集起來(lai)，或將工(gong)質通(tong)過聯(lian)箱通(tong)過聯(lian)箱重新分配到其它管(guan)道中。水冷壁下聯(lian)箱是(shi)(shi)一根較粗兩端封閉的管(guan)子，其作(zuo)(zuo)用(yong)是(shi)(shi)把下降管(guan)與水冷壁連接在一起，以便起到匯集、混(hun)合、再分配工(gong)質的作(zuo)(zuo)用(yong)。

5、水冷壁

位于爐(lu)(lu)膛四周(zhou)，其主要任務是(shi)吸收爐(lu)(lu)內的輻射熱(re)，使水蒸發(fa)，它是(shi)現代鍋爐(lu)(lu)的主要受熱(re)面，同(tong)時還可以保護(hu)爐(lu)(lu)墻。

6、過熱器

其作用是(shi)將汽(qi)(qi)包來(lai)的(de)飽和蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)加(jia)熱上成具有一定溫度的(de)過熱蒸(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)。

7、再熱器

其作用(yong)是將汽輪(lun)機(ji)中做(zuo)過(guo)部分功的(de)蒸汽再次(ci)進行加(jia)熱升溫，然后(hou)再送到(dao)汽輪(lun)機(ji)中繼續做(zuo)功。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻和水冷(leng)壁轉成的供燃料(liao)燃燒的，燃料(liao)在該空(kong)間內(nei)呈懸(xuan)浮狀(zhuang)燃燒，釋放出(chu)大量的熱量。

2、燃燒器

位于爐(lu)膛四角或墻壁上(shang)，其作用是(shi)把燃料(liao)和空氣以(yi)一定速度噴入爐(lu)內，使其在爐(lu)內能進行良好(hao)的混合以(yi)保證燃料(liao)及時著火和迅(xun)速完全地燃燒(shao)(shao)。分(fen)直流燃燒(shao)(shao)器和旋流燃燒(shao)(shao)器兩種基(ji)本類型。

3、空氣預熱器

是煙(yan)氣(qi)(qi)與空(kong)氣(qi)(qi)之間進行熱(re)(re)(re)量交換的(de)換熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)，屬于燃燒系統。空(kong)氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)通常布置在鍋爐尾(wei)部(bu)煙(yan)道中，利用煙(yan)氣(qi)(qi)的(de)余熱(re)(re)(re)加熱(re)(re)(re)室溫下的(de)空(kong)氣(qi)(qi)，使空(kong)氣(qi)(qi)升溫到燃料(liao)燃燒需(xu)要的(de)溫度然后送入爐膛。

4、煙風道

是由爐墻、部分受熱面(mian)管(guan)道(dao)及包墻管(guan)等組成的(de)(de)管(guan)道(dao)，用以引(yin)導(dao)煙氣的(de)(de)流動，并經各(ge)個受熱面(mian)進(jin)行熱量交換，分為水平煙道(dao)和尾部煙道(dao)。輔助(zhu)設備(bei)輔助(zhu)設備(bei)包括通風設備(bei)（送、引(yin)風機）、燃(ran)料運輸設備(bei)、制(zhi)粉系(xi)統、除(chu)灰(hui)渣及除(chu)塵設備(bei)、脫硫設備(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(zhong)，通常有一至(zhi)兩個鍋(guo)筒(tong)(tong)，上(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)稱為汽(qi)鼓（汽(qi)包），下面的(de)稱為水(shui)鼓或(huo)泥鼓。上(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)內部(bu)有均(jun)勻(yun)給水(shui)的(de)配水(shui)槽，汽(qi)水(shui)分離裝置和連續排(pai)污(wu)裝置。熱水(shui)鍋(guo)爐鍋(guo)筒(tong)(tong)內部(bu)裝配管及隔(ge)板等。上(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)外(wai)部(bu)裝有主(zhu)汽(qi)閥，副汽(qi)閥，安全閥，空氣閥，水(shui)位計，排(pai)污(wu)管以及壓力表等連接管。

上鍋筒的一端封頭或頂部有人孔門。下(xia)鍋(guo)筒(tong)的一端封頭上開有人孔，底部裝(zhuang)有定期排污裝(zhuang)置(zhi)。上下(xia)鍋(guo)筒(tong)之間用許多上升管(guan)和下(xia)降管(guan) （管(guan)束）連接，整個部件呈彈(dan)性結(jie)構(gou)。

上鍋(guo)筒直徑稍大(da)于下(xia)鍋(guo)筒直徑，二(er)鍋(guo)筒之間(jian)連(lian)接對(dui)(dui)(dui)流管(guan)束。對(dui)(dui)(dui)流管(guan)束由(you)外(wai)徑51毫米的(de)無(wu)縫(feng)鋼管(guan)組(zu)成，順列布置于對(dui)(dui)(dui)流煙道中，對(dui)(dui)(dui)流煙道沿縱向由(you)耐(nai)火墻分(fen)為兩(liang)半(ban)區，煙氣沿對(dui)(dui)(dui)流煙道呈(cheng)U形流動。鍋(guo)爐的(de)受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)：從放(fang)熱(re)(re)(re)介質(zhi)(zhi)吸熱(re)(re)(re)，將熱(re)(re)(re)量傳遞(di)給受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)介質(zhi)(zhi)的(de)固(gu)體表面(mian)。根據傳熱(re)(re)(re)過(guo)程特(te)點分(fen)為輻射受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)、 對(dui)(dui)(dui)流受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)、沸騰層內(nei)埋管(guan)受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)。

2、水冷壁受熱面

水(shui)冷壁是布置在爐(lu)膛四周的輻(fu)射受熱(re)(re)面。在工(gong)業鍋(guo)(guo)爐(lu)中一般(ban)用朽(xiu)φ51×3～φ63.5×3.5mm的鍋(guo)(guo)爐(lu)鋼管制成，是水(shui)管鍋(guo)(guo)爐(lu)的主(zhu)要受熱(re)(re)面。輻(fu)射受熱(re)(re)面吸收火焰(yan)輻(fu)射熱(re)(re)并遮擋爐(lu)墻，因(yin)而對爐(lu)墻起到了保護作用；同時(shi)，由于吸熱(re)(re)較多，能降低爐(lu)膛溫度，還有防止燃(ran)燒(shao)煤層結焦的作用。

水(shui)冷壁(bi)(bi)的(de)上部與(yu)上鍋簡直接連(lian)接或先經過上集箱(xiang)(xiang)再(zai)與(yu)上鍋筒連(lian)接。上鍋筒的(de)爐水(shui)經下(xia)降管迸(beng)人下(xia)鍋筒和下(xia)集箱(xiang)(xiang)，經過水(shui)冷壁(bi)(bi)吸(xi)熱，形成汽水(shui)混合(he)(he)物，并上升到上鍋筒，組成一個(ge)閉合(he)(he)的(de)自然循環(huan)。

過(guo)去有(you)些快裝鍋爐(lu)的水冷壁管(guan)(guan)的兩側焊有(you)翼片（又(you)稱鰭片）。其目的是更多的接(jie)受(shou)爐(lu)膛輻射熱量(liang)，同時(shi)也增大了對爐(lu)墻的遮擋(dang)面積。因其加工較(jiao)難和導熱不(bu)良，容易產生裂紋，嚴重時(shi)會撕裂水冷壁管(guan)(guan)，故(gu)已較(jiao)少采用(yong)，而逐漸(jian)被(bei)異形鋼管(guan)(guan)取(qu)代。

3、集箱

它是匯集(ji)爐管排列(lie)聯接的(de)主要元件，有(you)分配供水和(he)引出的(de)作(zuo)用，按其所在位置(zhi)有(you)上集(ji)箱(xiang)(xiang)和(he)下(xia)集(ji)箱(xiang)(xiang)或進(jin)口集(ji)箱(xiang)(xiang)和(he)出口集(ji)箱(xiang)(xiang)之分。

上集箱位(wei)于爐管(guan)(guan)上部，匯集上升(sheng)管(guan)(guan)束的水汽混合物(wu)，通過(guo)導管(guan)(guan)引人上鍋筒(tong)。有(you)些上集箱安裝在爐墻(qiang)外(wai)部，在與爐管(guan)(guan)相(xiang)對的位(wei)置開有(you)成排手孔，以(yi)便清(qing)掃爐管(guan)(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(ce)的下(xia)集箱，具有(you)防(fang)止爐排兩側(ce)爐墻(qiang)燒壞或掛焦(jiao)的作用，稱為防(fang)焦(jiao)箱。下(xia)集箱有(you)排污管(guan)，端部(bu)還開有(you)手孔，以便(bian)檢查清掃集箱內(nei)部(bu)。除鍋爐本體(ti)集箱外，在省煤器，過熱器等部件上也有各自相應的集箱。

集(ji)箱一般由較大(da)直徑的無(wu)縫鋼管(guan)和兩個端蓋焊接而(er)成。近年來有些制造廠將管(guan)端旋壓收口，取代焊接端蓋，結構(gou)更加合理。

4、對流管束受熱面

對流管(guan)(guan)(guan)(guan)束又(you)稱(cheng)對流排管(guan)(guan)(guan)(guan)，位于上下鍋(guo)筒之(zhi)間(jian)，一般由(you)(you)φ51×3mm的(de)鍋(guo)爐鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)組成，是水管(guan)(guan)(guan)(guan)鍋(guo)爐的(de)主要受(shou)熱(re)面。為(wei)(wei)了充(chong)分吸收熱(re)量，通(tong)常將對流管(guan)(guan)(guan)(guan)束中間(jian)，用隔(ge)陷墻組成來回或轉彎(wan)的(de)煙(yan)道(dao)，增加煙(yan)氣(qi)流程，并(bing)以(yi)較高(gao)的(de)煙(yan)速橫向沖刷(shua)管(guan)(guan)(guan)(guan)束。通(tong)常被煙(yan)氣(qi)先沖刷(shua)的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)束，由(you)(you)于煙(yan)氣(qi)溫度高(gao)傳(chuan)熱(re)較多，管(guan)(guan)(guan)(guan)內汽水混合物的(de)密度小(xiao)，成為(wei)(wei)上升管(guan)(guan)(guan)(guan)，反之(zhi)煙(yan)氣(qi)溫度低傳(chuan)熱(re)較少，成為(wei)(wei)下降管(guan)(guan)(guan)(guan)。

煙(yan)氣沖(chong)刷(shua)(shua)管(guan)(guan)束，一般(ban)采用(yong)橫向(xiang)(xiang)沖(chong)刷(shua)(shua)。因為橫向(xiang)(xiang)沖(chong)刷(shua)(shua)，其使熱效果(guo)(guo)優于縱向(xiang)(xiang)沖(chong)刷(shua)(shua)。同屬橫向(xiang)(xiang)沖(chong)刷(shua)(shua)時，管(guan)(guan)子(zi)錯排 “或叫叉排”的(de)傳(chuan)熱效果(guo)(guo)又優于順排形式(shi)，但(dan)伴隨傳(chuan)熱效果(guo)(guo)的(de)提高，煙(yan)氣流動阻力也相應加大。

5、煙火管受熱面

煙(yan)管是(shi)煙(yan)管鍋爐和水火管組合式鍋爐的主(zhu)要受(shou)熱(re)(re)面，它的作用是(shi)當爐膛燃燒產生的高溫煙(yan)氣從管內(nei)流過時(shi)，不斷對(dui)管外的鍋水加熱(re)(re)，使其(qi)逐(zhu)漸(jian)成為蒸汽（或(huo)熱(re)(re)水）。煙(yan)管一般裝在鍋殼內(nei)，用焊接(jie)或(huo)脹接(jie)固定在兩端管板上。因其(qi)安裝數量(liang)受(shou)到鍋殼的限制，加上管內(nei)容(rong)易積灰堵塞，管外容(rong)易積垢，故不適用于(yu)較大(da)(da)型鍋爐。但近年來，亦(yi)在研究大(da)(da)型水火管鍋爐，并取得了一些進展。

近(jin)幾年來推廣應用一(yi)種新型煙(yan)管(guan)(guan)：即螺(luo)紋(wen)煙(yan)管(guan)(guan)，它是在(zai)煙(yan)管(guan)(guan)上壓出深2mm左右(you)的螺(luo)紋(wen)狀(zhuang)凹(ao)槽，改善煙(yan)氣對管(guan)(guan)壁的放(fang)熱(re)，效果顯著。這(zhe)種螺(luo)紋(wen)煙(yan)管(guan)(guan)與普通煙(yan)管(guan)(guan)相比，傳熱(re)效果可提高近(jin)兩倍(bei)。

6、過熱器

省煤(mei)器(qi)和空氣預熱(re)(re)器(qi)。它們均(jun)屬對流(liu)受熱(re)(re)面(mian)。過(guo)熱(re)(re)器(qi)除有對流(liu)過(guo)熱(re)(re)器(qi)外，還有輻(fu)射過(guo)熱(re)(re)器(qi)，其余的(de)省煤(mei)器(qi)和預熱(re)(re)器(qi)均(jun)安裝鍋爐尾部煙道(dao)。它們的(de)作用，主要(yao)是進一步降低(di)排煙溫度，提(ti)高(gao)鍋爐熱(re)(re)效(xiao)率。