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(kuo)鍋筒、管(guan)束、水(shui)冷壁、集箱、下降管(guan)。鍋爐本(ben)體中汽(qi)水(shui)系統，高溫燃(ran)燒產物煙氣通過受熱面將熱量傳遞給汽(qi)鍋內溫度較低的水(shui)，水(shui)被(bei)加熱，沸騰汽(qi)化，生(sheng)成蒸汽(qi)。

2、爐子

包括(kuo)煤斗(dou)、爐排、爐膛、除渣板、送風(feng)裝置(zhi)等(deng)。鍋爐本體中燃(ran)燒設備(bei)，燃(ran)燒將(jiang)燃(ran)料(liao)的化學(xue)能(neng)轉化為熱能(neng)。

3、安全附件

水位計、壓力表、安全(quan)閥(fa)等及鍋(guo)爐金屬鋼架(jia)及平(ping)臺樓梯。

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（二）“鍋”的組成部分

1、省煤器

位于(yu)鍋爐(lu)尾部(bu)垂(chui)直煙道，利用(yong)煙氣余熱(re)(re)加熱(re)(re)鍋爐(lu)給水，降低排煙溫度，提高鍋爐(lu)效率，節約燃料(liao)。

2、汽包

位于鍋(guo)爐頂部，是一個圓筒形(xing)的(de)承(cheng)壓(ya)容器(qi)，其(qi)下是水，上部是汽，它(ta)接受省煤器(qi)的(de)來(lai)水，同時又(you)與下降管、聯箱(xiang)、水冷壁(bi)共同組成(cheng)水循環回路。水在水冷壁(bi)中吸(xi)熱而生成(cheng)的(de)汽水混合物(wu)匯集(ji)于汽包，經汽水分離(li)后向過熱器(qi)輸送飽和蒸汽。

3、下降管

是水(shui)(shui)冷(leng)壁的供(gong)水(shui)(shui)管(guan)(guan)道，其(qi)作用是把汽包(bao)中(zhong)的水(shui)(shui)引入下(xia)聯箱再分配到各個(ge)水(shui)(shui)冷(leng)壁管(guan)(guan)中(zhong)。分小直(zhi)(zhi)徑分散下(xia)降(jiang)(jiang)管(guan)(guan)和大直(zhi)(zhi)徑集(ji)中(zhong)下(xia)降(jiang)(jiang)管(guan)(guan)兩種(zhong)。小直(zhi)(zhi)徑下(xia)降(jiang)(jiang)管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑小，對水(shui)(shui)循環(huan)不利。

4、水(shui)冷(leng)壁下(xia)聯箱

聯(lian)箱主要作(zuo)用(yong)是(shi)將質匯(hui)集(ji)(ji)起來，或將工質通(tong)過(guo)(guo)聯(lian)箱通(tong)過(guo)(guo)聯(lian)箱重新(xin)分配(pei)到其(qi)它(ta)管道中。水冷壁下聯(lian)箱是(shi)一根較(jiao)粗兩端封閉的管子，其(qi)作(zuo)用(yong)是(shi)把(ba)下降管與水冷壁連(lian)接在一起，以便起到匯(hui)集(ji)(ji)、混合、再(zai)分配(pei)工質的作(zuo)用(yong)。

5、水冷壁

位(wei)于爐膛四周，其主要任務是(shi)吸收爐內的輻射(she)熱(re)，使水蒸(zheng)發(fa)，它是(shi)現代(dai)鍋爐的主要受熱(re)面，同(tong)時(shi)還可以保護爐墻(qiang)。

6、過熱器

其作用是將(jiang)汽(qi)(qi)包來的飽和蒸汽(qi)(qi)加(jia)熱上成具(ju)有一(yi)定溫度的過熱蒸汽(qi)(qi)。

7、再熱器

其作用(yong)是將汽(qi)輪機中做過部分功(gong)的蒸汽(qi)再次進行加(jia)熱升溫，然(ran)后再送(song)到汽(qi)輪機中繼(ji)續做功(gong)。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻(qiang)和水冷壁轉成(cheng)的供燃料燃燒(shao)的，燃料在該空間(jian)內呈(cheng)懸浮狀燃燒(shao)，釋(shi)放出(chu)大量的熱量。

2、燃燒器

位于爐(lu)膛四角或墻壁上(shang)，其作用是把燃料和空氣(qi)以一定速(su)度噴入(ru)爐(lu)內，使其在爐(lu)內能進行良好的混合以保證燃料及時著火和迅(xun)速(su)完全地燃燒(shao)。分直流燃燒(shao)器和旋流燃燒(shao)器兩種基本類型。

3、空氣預熱器

是(shi)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)與空(kong)氣(qi)(qi)(qi)之間(jian)進行熱(re)量交(jiao)換的(de)換熱(re)器(qi)，屬(shu)于(yu)燃(ran)燒系統。空(kong)氣(qi)(qi)(qi)預熱(re)器(qi)通常布置在鍋(guo)爐尾部煙(yan)道中，利用煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)余熱(re)加熱(re)室溫(wen)下的(de)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)，使空(kong)氣(qi)(qi)(qi)升溫(wen)到燃(ran)料燃(ran)燒需要的(de)溫(wen)度然后送入爐膛。

4、煙風道

是由爐墻、部分(fen)(fen)受熱面(mian)管道(dao)及包墻管等組(zu)成的(de)(de)管道(dao)，用(yong)以引導煙氣(qi)的(de)(de)流動(dong)，并(bing)經各個受熱面(mian)進(jin)行熱量(liang)交換，分(fen)(fen)為水平煙道(dao)和尾部煙道(dao)。輔助設(she)備(bei)(bei)輔助設(she)備(bei)(bei)包括(kuo)通風設(she)備(bei)(bei)（送、引風機(ji)）、燃料運輸設(she)備(bei)(bei)、制粉系統、除灰渣及除塵設(she)備(bei)(bei)、脫硫設(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，通常有(you)一至兩個鍋(guo)筒，上鍋(guo)筒稱為汽(qi)(qi)(qi)鼓（汽(qi)(qi)(qi)包），下面的(de)稱為水(shui)(shui)鼓或泥鼓。上鍋(guo)筒內(nei)部有(you)均勻給水(shui)(shui)的(de)配(pei)(pei)水(shui)(shui)槽，汽(qi)(qi)(qi)水(shui)(shui)分離裝置和(he)連續排污裝置。熱水(shui)(shui)鍋(guo)爐鍋(guo)筒內(nei)部裝配(pei)(pei)管及隔(ge)板(ban)等。上鍋(guo)筒外部裝有(you)主(zhu)汽(qi)(qi)(qi)閥(fa)(fa)，副汽(qi)(qi)(qi)閥(fa)(fa)，安全閥(fa)(fa)，空氣閥(fa)(fa)，水(shui)(shui)位計，排污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)鍋筒的一(yi)端封頭上(shang)開有人(ren)孔，底部(bu)裝(zhuang)有定期排污裝(zhuang)置。上(shang)下(xia)鍋筒之間用許(xu)多上(shang)升管和下(xia)降管 （管束）連接，整個部(bu)件呈彈性結(jie)構。

上鍋(guo)筒(tong)直徑(jing)(jing)稍(shao)大于(yu)(yu)下鍋(guo)筒(tong)直徑(jing)(jing)，二鍋(guo)筒(tong)之間連(lian)接對(dui)流(liu)(liu)管束(shu)。對(dui)流(liu)(liu)管束(shu)由外徑(jing)(jing)51毫米的無(wu)縫鋼(gang)管組(zu)成，順列布置于(yu)(yu)對(dui)流(liu)(liu)煙(yan)道中，對(dui)流(liu)(liu)煙(yan)道沿縱向由耐火墻(qiang)分為(wei)(wei)兩半區(qu)，煙(yan)氣沿對(dui)流(liu)(liu)煙(yan)道呈U形流(liu)(liu)動。鍋(guo)爐(lu)的受熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)：從放熱(re)(re)(re)介(jie)質(zhi)吸熱(re)(re)(re)，將熱(re)(re)(re)量傳遞給受熱(re)(re)(re)介(jie)質(zhi)的固體表面(mian)(mian)。根據傳熱(re)(re)(re)過程特(te)點分為(wei)(wei)輻射(she)受熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)、 對(dui)流(liu)(liu)受熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)、沸騰層內埋(mai)管受熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)。

2、水冷壁受熱面

水冷壁(bi)是布置在(zai)爐膛(tang)四周的(de)輻(fu)(fu)射受熱面(mian)。在(zai)工業鍋(guo)(guo)爐中(zhong)一般用朽φ51×3～φ63.5×3.5mm的(de)鍋(guo)(guo)爐鋼管制成，是水管鍋(guo)(guo)爐的(de)主要受熱面(mian)。輻(fu)(fu)射受熱面(mian)吸收火焰輻(fu)(fu)射熱并遮(zhe)擋爐墻，因而對(dui)爐墻起到了保護作用；同時，由于吸熱較多(duo)，能降低爐膛(tang)溫度，還(huan)有防止燃燒煤層結焦的(de)作用。

水冷(leng)壁(bi)的上(shang)(shang)部與上(shang)(shang)鍋(guo)簡(jian)直接連(lian)接或先經過(guo)上(shang)(shang)集(ji)箱(xiang)再與上(shang)(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)連(lian)接。上(shang)(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)的爐水經下(xia)降管(guan)迸人下(xia)鍋(guo)筒(tong)(tong)和下(xia)集(ji)箱(xiang)，經過(guo)水冷(leng)壁(bi)吸熱，形成汽水混合物，并上(shang)(shang)升到(dao)上(shang)(shang)鍋(guo)筒(tong)(tong)，組成一(yi)個閉合的自(zi)然循(xun)環。

過去有些快裝鍋爐的水(shui)冷(leng)壁管的兩(liang)側焊有翼(yi)片（又稱鰭片）。其目的是更多的接受爐膛輻(fu)射熱量，同時(shi)也增(zeng)大(da)了(le)對爐墻的遮擋面積。因其加工較難和導熱不良，容易產生(sheng)裂紋(wen)，嚴重時(shi)會撕裂水(shui)冷(leng)壁管，故(gu)已較少采用，而逐漸被(bei)異形鋼管取代。

3、集箱

它(ta)是匯集(ji)爐管排列聯接的(de)主(zhu)要元件，有(you)分配供水(shui)和引出的(de)作用(yong)，按其所在位置有(you)上集(ji)箱和下集(ji)箱或進口集(ji)箱和出口集(ji)箱之分。

上集箱(xiang)位于(yu)爐(lu)(lu)管(guan)上部(bu)(bu)，匯集上升管(guan)束(shu)的水汽混合物，通(tong)過導管(guan)引人(ren)上鍋筒(tong)。有(you)些上集箱(xiang)安裝在爐(lu)(lu)墻外部(bu)(bu)，在與爐(lu)(lu)管(guan)相對的位置開有(you)成(cheng)排手孔，以(yi)便清掃(sao)爐(lu)(lu)管(guan)內部(bu)(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。位于爐排兩側的(de)下集箱，具有(you)防(fang)止爐排(pai)兩側爐墻燒壞或掛(gua)焦的(de)作用，稱(cheng)為防(fang)焦箱。下集箱有(you)排(pai)污(wu)管，端部還開有(you)手孔(kong)，以便檢(jian)查清掃集箱內部。除鍋爐本體(ti)集箱(xiang)外，在省煤器(qi)，過熱(re)器(qi)等部件(jian)上也有各自相應的(de)集箱(xiang)。

集箱(xiang)一般由較大直徑的無縫(feng)鋼管和兩個端蓋焊接而成(cheng)。近(jin)年來有些制(zhi)造廠(chang)將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結構更加合理。

4、對流管束受熱面

對流(liu)管(guan)束又稱對流(liu)排管(guan)，位于上下(xia)鍋筒之間，一(yi)般由(you)φ51×3mm的(de)(de)鍋爐鋼(gang)管(guan)組成，是水管(guan)鍋爐的(de)(de)主要受熱(re)面。為(wei)了充(chong)分吸收熱(re)量(liang)，通(tong)常將對流(liu)管(guan)束中間，用(yong)隔(ge)陷墻組成來回或轉彎的(de)(de)煙道，增加煙氣(qi)(qi)流(liu)程，并以較(jiao)高的(de)(de)煙速橫(heng)向沖(chong)刷管(guan)束。通(tong)常被煙氣(qi)(qi)先沖(chong)刷的(de)(de)管(guan)束，由(you)于煙氣(qi)(qi)溫度高傳(chuan)(chuan)熱(re)較(jiao)多，管(guan)內汽水混合物的(de)(de)密度小，成為(wei)上升管(guan)，反之煙氣(qi)(qi)溫度低傳(chuan)(chuan)熱(re)較(jiao)少，成為(wei)下(xia)降管(guan)。

煙(yan)氣沖(chong)刷管(guan)(guan)束，一(yi)般采用橫向(xiang)沖(chong)刷。因為(wei)橫向(xiang)沖(chong)刷，其(qi)使熱(re)(re)效果優于縱向(xiang)沖(chong)刷。同屬橫向(xiang)沖(chong)刷時(shi)，管(guan)(guan)子錯(cuo)排 “或叫叉排”的(de)傳熱(re)(re)效果又優于順排形式(shi)，但伴隨傳熱(re)(re)效果的(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(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)是(shi)煙(yan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)鍋(guo)爐(lu)和水火管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)組合(he)式鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)主(zhu)要受(shou)熱(re)面，它的(de)(de)作(zuo)用是(shi)當爐(lu)膛(tang)燃燒產生的(de)(de)高溫煙(yan)氣從(cong)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)內流過(guo)時，不(bu)斷對管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)的(de)(de)鍋(guo)水加熱(re)，使其逐漸成為蒸汽（或熱(re)水）。煙(yan)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)一般裝(zhuang)在(zai)鍋(guo)殼內，用焊接(jie)或脹接(jie)固定在(zai)兩(liang)端管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)板上。因其安裝(zhuang)數量受(shou)到(dao)鍋(guo)殼的(de)(de)限制(zhi)，加上管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)內容易(yi)積(ji)灰堵塞，管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)容易(yi)積(ji)垢，故不(bu)適用于較大(da)型(xing)(xing)鍋(guo)爐(lu)。但近年來，亦在(zai)研究大(da)型(xing)(xing)水火管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)鍋(guo)爐(lu)，并(bing)取(qu)得了一些(xie)進(jin)展(zhan)。

近幾年來推廣(guang)應(ying)用一種(zhong)新型煙(yan)管(guan)：即螺紋(wen)煙(yan)管(guan)，它是(shi)在煙(yan)管(guan)上壓出深2mm左右(you)的(de)螺紋(wen)狀凹槽，改善煙(yan)氣對管(guan)壁的(de)放(fang)熱(re)，效(xiao)果(guo)顯著(zhu)。這(zhe)種(zhong)螺紋(wen)煙(yan)管(guan)與(yu)普通煙(yan)管(guan)相比，傳熱(re)效(xiao)果(guo)可提高近兩倍(bei)。

6、過熱器

省(sheng)煤(mei)器和空(kong)氣(qi)預(yu)熱(re)(re)(re)器。它們均(jun)屬對流受熱(re)(re)(re)面。過(guo)熱(re)(re)(re)器除有(you)對流過(guo)熱(re)(re)(re)器外，還(huan)有(you)輻射(she)過(guo)熱(re)(re)(re)器，其(qi)余的(de)省(sheng)煤(mei)器和預(yu)熱(re)(re)(re)器均(jun)安裝鍋(guo)爐尾部(bu)煙道。它們的(de)作用，主(zhu)要是進一步降(jiang)低排煙溫度(du)，提高鍋(guo)爐熱(re)(re)(re)效率。