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(tong)、管(guan)束、水冷壁、集箱(xiang)、下(xia)降管(guan)。鍋爐本體中汽(qi)(qi)水系統，高溫燃(ran)燒產物煙氣通過受熱(re)面將熱(re)量傳遞(di)給汽(qi)(qi)鍋內溫度較低的(de)水，水被加熱(re)，沸騰汽(qi)(qi)化，生成蒸汽(qi)(qi)。

2、爐子

包括煤斗、爐(lu)排、爐(lu)膛(tang)、除(chu)渣板、送風裝置等。鍋爐(lu)本(ben)體中燃燒(shao)設備，燃燒(shao)將燃料的化學能轉(zhuan)化為(wei)熱(re)能。

3、安全附件

水位計(ji)、壓力表、安(an)全閥(fa)等及鍋爐金(jin)屬(shu)鋼架(jia)及平臺樓(lou)梯。

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（二）“鍋”的組成部分

1、省煤器

位于鍋爐尾部(bu)垂直煙道，利用煙氣余熱(re)(re)加(jia)熱(re)(re)鍋爐給水，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節約燃料。

2、汽包

位(wei)于鍋(guo)爐頂部，是(shi)一(yi)個圓筒形的承壓容(rong)器，其下是(shi)水(shui)(shui)，上部是(shi)汽，它(ta)接受省煤(mei)器的來水(shui)(shui)，同時又與(yu)下降管、聯箱、水(shui)(shui)冷壁(bi)共同組成(cheng)水(shui)(shui)循環(huan)回路。水(shui)(shui)在(zai)水(shui)(shui)冷壁(bi)中(zhong)吸(xi)熱而生(sheng)成(cheng)的汽水(shui)(shui)混合物匯集于汽包，經汽水(shui)(shui)分離后(hou)向(xiang)過熱器輸送飽(bao)和蒸汽。

3、下降管

是水(shui)冷壁的供(gong)水(shui)管道，其作用是把(ba)汽包中的水(shui)引入下聯箱(xiang)再分(fen)配到各(ge)個水(shui)冷壁管中。分(fen)小(xiao)(xiao)直徑(jing)分(fen)散下降管和大直徑(jing)集中下降管兩種。小(xiao)(xiao)直徑(jing)下降管管徑(jing)小(xiao)(xiao)，對(dui)水(shui)循(xun)環不利。

4、水冷壁下聯箱

聯箱主要(yao)作用(yong)是將質(zhi)匯(hui)集起來，或(huo)將工質(zhi)通過聯箱通過聯箱重新分(fen)(fen)配(pei)到其它管(guan)道中。水(shui)冷壁(bi)下聯箱是一(yi)根較粗兩端封閉的管(guan)子(zi)，其作用(yong)是把下降管(guan)與水(shui)冷壁(bi)連接在一(yi)起，以便起到匯(hui)集、混合、再分(fen)(fen)配(pei)工質(zhi)的作用(yong)。

5、水冷壁

位于爐膛四周，其(qi)主(zhu)要(yao)任務是吸收爐內的輻射熱(re)，使水蒸發(fa)，它是現(xian)代鍋(guo)爐的主(zhu)要(yao)受(shou)熱(re)面，同時還可(ke)以保護爐墻(qiang)。

6、過熱器

其(qi)作用是(shi)將汽包來的飽(bao)和(he)蒸汽加熱上成具有(you)一定溫(wen)度的過熱蒸汽。

7、再熱器

其作用是將(jiang)汽(qi)(qi)輪機(ji)中(zhong)做過部分功的蒸汽(qi)(qi)再(zai)次(ci)進行加熱升溫，然后再(zai)送到汽(qi)(qi)輪機(ji)中(zhong)繼(ji)續做功。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻(qiang)和水(shui)冷壁(bi)轉成的供燃料燃燒的，燃料在該空(kong)間內呈懸浮狀燃燒，釋放出大量的熱量。

2、燃燒器

位于(yu)爐膛四角或墻壁(bi)上(shang)，其作用(yong)是把(ba)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)和(he)(he)空氣以(yi)一定速度噴(pen)入爐內(nei)，使其在爐內(nei)能進行良好的(de)混合以(yi)保證燃(ran)(ran)料(liao)(liao)及時著(zhu)火(huo)和(he)(he)迅速完全地燃(ran)(ran)燒。分直流燃(ran)(ran)燒器和(he)(he)旋流燃(ran)(ran)燒器兩種基本類型。

3、空氣預熱器

是煙氣(qi)(qi)與(yu)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)之(zhi)間進(jin)行熱(re)量(liang)交換的(de)換熱(re)器，屬于燃(ran)燒系統。空(kong)(kong)氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)器通(tong)常(chang)布置在鍋爐尾部煙道(dao)中，利(li)用(yong)煙氣(qi)(qi)的(de)余(yu)熱(re)加熱(re)室(shi)溫下(xia)的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)，使空(kong)(kong)氣(qi)(qi)升溫到(dao)燃(ran)料(liao)燃(ran)燒需(xu)要(yao)的(de)溫度(du)然后送入爐膛。

4、煙風道

是由爐墻、部(bu)分受熱面管(guan)(guan)道(dao)及包(bao)墻管(guan)(guan)等組(zu)成的管(guan)(guan)道(dao)，用(yong)以引(yin)導(dao)煙氣的流動，并經(jing)各個受熱面進(jin)行熱量交(jiao)換，分為水平煙道(dao)和尾部(bu)煙道(dao)。輔(fu)助設備(bei)輔(fu)助設備(bei)包(bao)括(kuo)通風設備(bei)（送、引(yin)風機(ji)）、燃(ran)料(liao)運輸(shu)設備(bei)、制(zhi)粉系統、除(chu)灰渣(zha)及除(chu)塵設備(bei)、脫(tuo)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，通常有(you)一至兩(liang)個鍋(guo)筒，上(shang)鍋(guo)筒稱(cheng)為(wei)汽鼓(gu)（汽包），下面的稱(cheng)為(wei)水(shui)(shui)(shui)鼓(gu)或泥鼓(gu)。上(shang)鍋(guo)筒內部有(you)均勻給水(shui)(shui)(shui)的配水(shui)(shui)(shui)槽，汽水(shui)(shui)(shui)分離裝置和連(lian)續排(pai)污(wu)裝置。熱水(shui)(shui)(shui)鍋(guo)爐鍋(guo)筒內部裝配管及(ji)隔板等。上(shang)鍋(guo)筒外部裝有(you)主汽閥(fa)，副汽閥(fa)，安全閥(fa)，空氣(qi)閥(fa)，水(shui)(shui)(shui)位計，排(pai)污(wu)管以及(ji)壓(ya)力表等連(lian)接管。

上鍋筒的一端封頭或頂部有人孔門。下(xia)鍋筒(tong)的一端封頭上開(kai)有(you)人孔(kong)，底部裝(zhuang)有(you)定期排污(wu)裝(zhuang)置。上下(xia)鍋筒(tong)之間用(yong)許多上升管和下(xia)降管 （管束(shu)）連接，整(zheng)個部件(jian)呈彈(dan)性(xing)結構。

上鍋(guo)筒(tong)直徑(jing)稍(shao)大于(yu)下鍋(guo)筒(tong)直徑(jing)，二鍋(guo)筒(tong)之(zhi)間連(lian)接對(dui)(dui)流管(guan)(guan)束。對(dui)(dui)流管(guan)(guan)束由外(wai)徑(jing)51毫米的(de)無(wu)縫鋼管(guan)(guan)組(zu)成(cheng)，順列布置于(yu)對(dui)(dui)流煙(yan)道(dao)中，對(dui)(dui)流煙(yan)道(dao)沿縱向(xiang)由耐(nai)火墻分(fen)為(wei)兩半(ban)區(qu)，煙(yan)氣沿對(dui)(dui)流煙(yan)道(dao)呈(cheng)U形流動。鍋(guo)爐的(de)受(shou)(shou)(shou)(shou)熱(re)(re)面：從放熱(re)(re)介質吸熱(re)(re)，將熱(re)(re)量傳遞給受(shou)(shou)(shou)(shou)熱(re)(re)介質的(de)固體表面。根(gen)據傳熱(re)(re)過(guo)程特點分(fen)為(wei)輻射受(shou)(shou)(shou)(shou)熱(re)(re)面、 對(dui)(dui)流受(shou)(shou)(shou)(shou)熱(re)(re)面、沸騰(teng)層內埋管(guan)(guan)受(shou)(shou)(shou)(shou)熱(re)(re)面。

2、水冷壁受熱面

水冷壁(bi)是布置在爐膛四(si)周的(de)(de)輻射(she)受熱(re)(re)(re)(re)面。在工業鍋爐中一般用朽(xiu)φ51×3～φ63.5×3.5mm的(de)(de)鍋爐鋼管(guan)制成，是水管(guan)鍋爐的(de)(de)主要(yao)受熱(re)(re)(re)(re)面。輻射(she)受熱(re)(re)(re)(re)面吸收火焰輻射(she)熱(re)(re)(re)(re)并遮擋(dang)爐墻，因而對爐墻起到了(le)保護作用；同時，由于吸熱(re)(re)(re)(re)較多，能(neng)降低(di)爐膛溫(wen)度，還(huan)有(you)防止燃燒煤層結(jie)焦的(de)(de)作用。

水(shui)冷(leng)壁的(de)上(shang)部與(yu)上(shang)鍋(guo)簡直接連接或先經(jing)(jing)過(guo)上(shang)集箱再與(yu)上(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)連接。上(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)的(de)爐(lu)水(shui)經(jing)(jing)下降管迸人下鍋(guo)筒(tong)(tong)和下集箱，經(jing)(jing)過(guo)水(shui)冷(leng)壁吸熱，形成汽水(shui)混(hun)合物，并上(shang)升到上(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)，組成一個閉合的(de)自(zi)然循環。

過去有些快(kuai)裝鍋爐的水冷(leng)壁管的兩(liang)側(ce)焊有翼片(pian)（又稱鰭片(pian)）。其目(mu)的是更多的接受爐膛輻射熱(re)量，同(tong)時也(ye)增大了(le)對爐墻的遮擋面(mian)積(ji)。因(yin)其加工較難和導熱(re)不良，容(rong)易產(chan)生裂紋，嚴重時會撕(si)裂水冷(leng)壁管，故已較少(shao)采(cai)用，而逐(zhu)漸被異形(xing)鋼管取代。

3、集箱

它是匯集(ji)(ji)爐管排列聯(lian)接的主要(yao)元件，有分配供水和(he)引出(chu)(chu)的作用，按(an)其所在位置有上(shang)集(ji)(ji)箱(xiang)和(he)下集(ji)(ji)箱(xiang)或(huo)進口(kou)集(ji)(ji)箱(xiang)和(he)出(chu)(chu)口(kou)集(ji)(ji)箱(xiang)之分。

上(shang)集(ji)箱(xiang)位于爐(lu)管(guan)上(shang)部(bu)，匯(hui)集(ji)上(shang)升管(guan)束的(de)水(shui)汽混(hun)合物，通過導(dao)管(guan)引人上(shang)鍋筒。有些上(shang)集(ji)箱(xiang)安裝(zhuang)在爐(lu)墻外部(bu)，在與爐(lu)管(guan)相(xiang)對的(de)位置開有成(cheng)排(pai)手(shou)孔，以便清掃爐(lu)管(guan)內部(bu)。

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)的下集箱，具有防止爐(lu)排兩側(ce)爐(lu)墻燒壞或掛焦的作用，稱為防焦箱。下集箱有排污管，端(duan)部還開有手(shou)孔，以便檢查(cha)清掃集箱內部。除鍋爐本(ben)體(ti)集(ji)箱外，在(zai)省煤器(qi)，過熱器(qi)等部件上也有各自相應(ying)的(de)集(ji)箱。

集箱(xiang)一般由較大直徑的無縫鋼管和兩個(ge)端(duan)蓋焊接(jie)而成。近年來有些(xie)制(zhi)造(zao)廠將管端(duan)旋壓收口，取(qu)代(dai)焊接(jie)端(duan)蓋，結(jie)構更加合理。

4、對流管束受熱面

對流管(guan)(guan)束又稱(cheng)對流排管(guan)(guan)，位于上下鍋(guo)筒之間，一般由φ51×3mm的鍋(guo)爐鋼管(guan)(guan)組(zu)成(cheng)，是水管(guan)(guan)鍋(guo)爐的主要受熱(re)面(mian)。為了充分吸(xi)收熱(re)量，通常將對流管(guan)(guan)束中間，用隔陷(xian)墻(qiang)組(zu)成(cheng)來(lai)回或轉彎(wan)的煙(yan)(yan)道，增(zeng)加(jia)煙(yan)(yan)氣(qi)流程(cheng)，并以較高(gao)的煙(yan)(yan)速橫向沖(chong)刷(shua)管(guan)(guan)束。通常被煙(yan)(yan)氣(qi)先沖(chong)刷(shua)的管(guan)(guan)束，由于煙(yan)(yan)氣(qi)溫度高(gao)傳熱(re)較多，管(guan)(guan)內汽水混合物的密度小，成(cheng)為上升管(guan)(guan)，反之煙(yan)(yan)氣(qi)溫度低傳熱(re)較少，成(cheng)為下降管(guan)(guan)。

煙氣(qi)沖刷(shua)(shua)(shua)管束，一般采用橫(heng)向沖刷(shua)(shua)(shua)。因為橫(heng)向沖刷(shua)(shua)(shua)，其使(shi)熱效(xiao)果(guo)優(you)于(yu)縱向沖刷(shua)(shua)(shua)。同屬(shu)橫(heng)向沖刷(shua)(shua)(shua)時，管子錯排 “或叫(jiao)叉排”的(de)傳熱效(xiao)果(guo)又(you)優(you)于(yu)順排形式，但(dan)伴隨傳熱效(xiao)果(guo)的(de)提高(gao)，煙氣(qi)流動阻(zu)力(li)也相應加大(da)。

5、煙火管受熱面

煙(yan)管(guan)是(shi)煙(yan)管(guan)鍋(guo)(guo)(guo)爐和水(shui)(shui)火(huo)管(guan)組合式鍋(guo)(guo)(guo)爐的主(zhu)要受熱面，它的作用(yong)是(shi)當(dang)爐膛燃燒(shao)產生的高溫煙(yan)氣(qi)從管(guan)內流過(guo)時，不(bu)(bu)斷(duan)對(dui)管(guan)外的鍋(guo)(guo)(guo)水(shui)(shui)加熱，使其逐漸成為蒸汽（或(huo)熱水(shui)(shui)）。煙(yan)管(guan)一般裝(zhuang)在(zai)鍋(guo)(guo)(guo)殼內，用(yong)焊接或(huo)脹接固定(ding)在(zai)兩端管(guan)板上。因其安裝(zhuang)數(shu)量受到鍋(guo)(guo)(guo)殼的限制(zhi)，加上管(guan)內容易積灰堵塞，管(guan)外容易積垢(gou)，故不(bu)(bu)適用(yong)于(yu)較(jiao)大(da)型鍋(guo)(guo)(guo)爐。但(dan)近(jin)年來(lai)，亦(yi)在(zai)研究大(da)型水(shui)(shui)火(huo)管(guan)鍋(guo)(guo)(guo)爐，并取得了一些進展。

近幾年來(lai)推廣(guang)應用一種(zhong)新型煙(yan)管：即螺(luo)紋(wen)(wen)煙(yan)管，它是在煙(yan)管上壓出深(shen)2mm左(zuo)右的(de)螺(luo)紋(wen)(wen)狀凹槽，改善煙(yan)氣對管壁的(de)放熱，效(xiao)果顯著。這種(zhong)螺(luo)紋(wen)(wen)煙(yan)管與普通煙(yan)管相比，傳熱效(xiao)果可提高近兩倍(bei)。

6、過熱器

省(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)和空氣預熱(re)(re)器(qi)(qi)。它們(men)均屬對(dui)流受熱(re)(re)面。過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)除有對(dui)流過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)外，還(huan)有輻(fu)射過(guo)熱(re)(re)器(qi)(qi)，其余的(de)省(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)和預熱(re)(re)器(qi)(qi)均安裝(zhuang)鍋(guo)爐尾(wei)部(bu)煙道。它們(men)的(de)作用，主要是進(jin)一步(bu)降低排煙溫度，提高鍋(guo)爐熱(re)(re)效率。