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(leng)壁(bi)、集箱、下降管(guan)。鍋爐本體(ti)中汽(qi)水系(xi)統，高溫(wen)燃燒產物(wu)煙氣(qi)通過(guo)受(shou)熱(re)面將熱(re)量(liang)傳遞給汽(qi)鍋內溫(wen)度較(jiao)低的(de)水，水被加熱(re)，沸騰汽(qi)化，生(sheng)成(cheng)蒸汽(qi)。

2、爐子

包括煤(mei)斗、爐(lu)排、爐(lu)膛、除渣板(ban)、送風裝置等。鍋(guo)爐(lu)本(ben)體中(zhong)燃燒設備，燃燒將(jiang)燃料的(de)化學能(neng)(neng)轉(zhuan)化為(wei)熱能(neng)(neng)。

3、安全附件

水位(wei)計(ji)、壓力表、安全閥等及鍋爐金(jin)屬鋼架(jia)及平臺樓梯(ti)。

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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，利用(yong)煙氣余(yu)熱加熱鍋(guo)爐給水，降低排(pai)煙溫度，提(ti)高鍋(guo)爐效率，節約燃料。

2、汽包

位于鍋(guo)爐(lu)頂部，是(shi)(shi)一個圓筒形(xing)的(de)承壓容器，其下是(shi)(shi)水(shui)，上部是(shi)(shi)汽(qi)(qi)，它接受省(sheng)煤器的(de)來水(shui)，同(tong)時(shi)又與下降管、聯箱、水(shui)冷壁(bi)共(gong)同(tong)組成水(shui)循環回路。水(shui)在水(shui)冷壁(bi)中吸熱而生成的(de)汽(qi)(qi)水(shui)混合(he)物匯(hui)集于汽(qi)(qi)包，經汽(qi)(qi)水(shui)分離后向過熱器輸送飽(bao)和蒸汽(qi)(qi)。

3、下降管

是水(shui)冷壁的供水(shui)管道(dao)，其作用(yong)是把(ba)汽包中的水(shui)引入下(xia)聯(lian)箱(xiang)再分配(pei)到各(ge)個(ge)水(shui)冷壁管中。分小(xiao)直徑分散下(xia)降(jiang)管和大直徑集中下(xia)降(jiang)管兩種(zhong)。小(xiao)直徑下(xia)降(jiang)管管徑小(xiao)，對水(shui)循環不利。

4、水冷壁下聯箱

聯(lian)(lian)箱(xiang)主要(yao)作用是(shi)將(jiang)質(zhi)(zhi)匯集起來，或將(jiang)工質(zhi)(zhi)通(tong)(tong)過聯(lian)(lian)箱(xiang)通(tong)(tong)過聯(lian)(lian)箱(xiang)重新(xin)分(fen)配(pei)到其(qi)它管道中(zhong)。水冷壁下(xia)聯(lian)(lian)箱(xiang)是(shi)一根較粗兩端封閉的管子，其(qi)作用是(shi)把下(xia)降(jiang)管與(yu)水冷壁連接(jie)在一起，以便起到匯集、混合(he)、再分(fen)配(pei)工質(zhi)(zhi)的作用。

5、水冷壁

位于爐膛四(si)周，其主要任務是吸收(shou)爐內的輻射熱，使水蒸(zheng)發(fa)，它是現代鍋爐的主要受(shou)熱面，同時還可以(yi)保護爐墻。

6、過熱器

其作用(yong)是將汽(qi)包來的飽和(he)蒸(zheng)汽(qi)加熱(re)上成具有一定溫(wen)度(du)的過熱(re)蒸(zheng)汽(qi)。

7、再熱器

其作用是(shi)將汽(qi)輪機中(zhong)(zhong)做過部分(fen)功(gong)(gong)的蒸汽(qi)再次進行加熱升溫，然后再送到汽(qi)輪機中(zhong)(zhong)繼續(xu)做功(gong)(gong)。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是(shi)由(you)爐墻(qiang)和(he)水(shui)冷壁轉成的供燃料燃燒(shao)的，燃料在該空間內(nei)呈懸浮狀燃燒(shao)，釋放出大(da)量的熱量。

2、燃燒器

位于爐(lu)膛四角或墻壁上，其作用是(shi)把燃料和空(kong)氣以一定速(su)度噴入爐(lu)內(nei)，使其在爐(lu)內(nei)能進行良(liang)好的混(hun)合以保證燃料及時著火(huo)和迅(xun)速(su)完全(quan)地燃燒。分直流(liu)(liu)燃燒器和旋流(liu)(liu)燃燒器兩種(zhong)基本類型。

3、空氣預熱器

是煙氣(qi)(qi)與(yu)空(kong)氣(qi)(qi)之間進(jin)行熱(re)量交換(huan)的(de)換(huan)熱(re)器(qi)，屬(shu)于燃燒(shao)(shao)系統。空(kong)氣(qi)(qi)預熱(re)器(qi)通常布(bu)置在鍋爐(lu)尾(wei)部煙道中，利用煙氣(qi)(qi)的(de)余熱(re)加熱(re)室溫下的(de)空(kong)氣(qi)(qi)，使空(kong)氣(qi)(qi)升溫到燃料燃燒(shao)(shao)需要(yao)的(de)溫度然后送入(ru)爐(lu)膛。

4、煙風道

是由爐(lu)墻(qiang)、部(bu)分受熱面管道(dao)及包墻(qiang)管等(deng)(deng)組成的管道(dao)，用以引導煙氣(qi)的流(liu)動，并(bing)經各個受熱面進(jin)行(xing)熱量交換，分為(wei)水平煙道(dao)和尾(wei)部(bu)煙道(dao)。輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)(bei)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)(bei)包括通風設(she)備(bei)(bei)（送(song)、引風機）、燃料運輸設(she)備(bei)(bei)、制粉(fen)系統、除灰渣及除塵設(she)備(bei)(bei)、脫硫(liu)設(she)備(bei)(bei)等(deng)(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，通常有一至兩個鍋(guo)(guo)筒，上(shang)鍋(guo)(guo)筒稱(cheng)為(wei)汽(qi)鼓(gu)（汽(qi)包），下(xia)面的稱(cheng)為(wei)水(shui)鼓(gu)或泥鼓(gu)。上(shang)鍋(guo)(guo)筒內(nei)部有均(jun)勻給水(shui)的配水(shui)槽(cao)，汽(qi)水(shui)分離裝(zhuang)(zhuang)置和(he)連(lian)(lian)續排(pai)污(wu)(wu)裝(zhuang)(zhuang)置。熱水(shui)鍋(guo)(guo)爐鍋(guo)(guo)筒內(nei)部裝(zhuang)(zhuang)配管及(ji)隔(ge)板等(deng)。上(shang)鍋(guo)(guo)筒外部裝(zhuang)(zhuang)有主汽(qi)閥，副汽(qi)閥，安全閥，空氣閥，水(shui)位計，排(pai)污(wu)(wu)管以及(ji)壓(ya)力表(biao)等(deng)連(lian)(lian)接管。

上鍋筒的一端封頭或頂部有人孔門。下(xia)鍋(guo)筒的一端封頭上(shang)(shang)開有人孔，底部(bu)裝有定期排(pai)污(wu)裝置。上(shang)(shang)下(xia)鍋(guo)筒之(zhi)間用許多上(shang)(shang)升管(guan)和下(xia)降管(guan) （管(guan)束(shu)）連接，整(zheng)個部(bu)件呈彈性結(jie)構。

上鍋(guo)筒(tong)直徑稍大于(yu)(yu)下鍋(guo)筒(tong)直徑，二(er)鍋(guo)筒(tong)之(zhi)間連接對(dui)(dui)(dui)流管束。對(dui)(dui)(dui)流管束由(you)(you)外徑51毫(hao)米的無縫鋼管組成，順列布置于(yu)(yu)對(dui)(dui)(dui)流煙道中(zhong)，對(dui)(dui)(dui)流煙道沿縱向(xiang)由(you)(you)耐火墻分(fen)為(wei)(wei)兩半區，煙氣沿對(dui)(dui)(dui)流煙道呈(cheng)U形(xing)流動。鍋(guo)爐的受(shou)熱(re)面(mian)：從(cong)放熱(re)介質吸(xi)熱(re)，將熱(re)量傳(chuan)遞給(gei)受(shou)熱(re)介質的固體表面(mian)。根據傳(chuan)熱(re)過程特點分(fen)為(wei)(wei)輻射受(shou)熱(re)面(mian)、 對(dui)(dui)(dui)流受(shou)熱(re)面(mian)、沸騰層(ceng)內埋管受(shou)熱(re)面(mian)。

2、水冷壁受熱面

水冷壁(bi)是布置在爐膛(tang)四周的輻(fu)射受(shou)熱(re)面。在工業鍋(guo)爐中一般用(yong)朽φ51×3～φ63.5×3.5mm的鍋(guo)爐鋼管(guan)制成，是水管(guan)鍋(guo)爐的主要受(shou)熱(re)面。輻(fu)射受(shou)熱(re)面吸收火焰輻(fu)射熱(re)并遮(zhe)擋爐墻，因(yin)而對爐墻起到(dao)了保護作用(yong)；同(tong)時，由于(yu)吸熱(re)較多，能降(jiang)低(di)爐膛(tang)溫度，還有防止燃燒煤層(ceng)結(jie)焦的作用(yong)。

水(shui)冷壁的上(shang)(shang)部(bu)與上(shang)(shang)鍋簡直(zhi)接(jie)連接(jie)或先(xian)經過(guo)上(shang)(shang)集箱(xiang)再與上(shang)(shang)鍋筒連接(jie)。上(shang)(shang)鍋筒的爐水(shui)經下(xia)降管迸人下(xia)鍋筒和下(xia)集箱(xiang)，經過(guo)水(shui)冷壁吸(xi)熱，形成(cheng)汽水(shui)混合物，并上(shang)(shang)升到上(shang)(shang)鍋筒，組成(cheng)一個(ge)閉(bi)合的自(zi)然(ran)循環。

過去有些快裝鍋爐的(de)(de)水(shui)冷壁管的(de)(de)兩(liang)側焊有翼片(pian)（又稱鰭片(pian)）。其(qi)目(mu)的(de)(de)是更多的(de)(de)接(jie)受爐膛輻(fu)射(she)熱量，同(tong)時(shi)也增(zeng)大了對爐墻的(de)(de)遮(zhe)擋(dang)面積。因其(qi)加工(gong)較(jiao)難和導熱不良，容易產生(sheng)裂紋，嚴(yan)重(zhong)時(shi)會撕裂水(shui)冷壁管，故已較(jiao)少采用，而逐漸(jian)被異(yi)形鋼管取代。

3、集箱

它(ta)是匯(hui)集爐管(guan)排(pai)列聯接的(de)主要元件(jian)，有分配供水(shui)和(he)(he)引(yin)出的(de)作(zuo)用，按其所在(zai)位置有上集箱和(he)(he)下集箱或(huo)進(jin)口集箱和(he)(he)出口集箱之分。

上(shang)集箱(xiang)位于爐(lu)管(guan)(guan)上(shang)部(bu)，匯集上(shang)升管(guan)(guan)束的水(shui)汽混合物，通(tong)過導管(guan)(guan)引人上(shang)鍋筒。有些上(shang)集箱(xiang)安裝在爐(lu)墻(qiang)外部(bu)，在與爐(lu)管(guan)(guan)相對的位置開(kai)有成排(pai)手孔，以便清掃爐(lu)管(guan)(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(ji)箱(xiang)，具(ju)有(you)防(fang)止爐排兩(liang)側(ce)爐墻(qiang)燒壞或(huo)掛焦的作用，稱為防(fang)焦箱(xiang)。下集(ji)箱(xiang)有(you)排污管(guan)，端部還開有(you)手孔，以便檢查清掃(sao)集(ji)箱(xiang)內部。除鍋爐本體(ti)集(ji)箱外，在省煤器(qi)，過熱器(qi)等(deng)部件上也有各自相應的(de)集(ji)箱。

集箱一般由較(jiao)大直徑的無縫鋼管和兩個端(duan)(duan)蓋焊(han)接而成。近(jin)年來有(you)些制造廠將管端(duan)(duan)旋壓收(shou)口，取(qu)代焊(han)接端(duan)(duan)蓋，結構更加合理。

4、對流管束受熱面

對流管(guan)(guan)束又稱對流排管(guan)(guan)，位于(yu)上(shang)下鍋(guo)(guo)筒之間(jian)(jian)，一般由φ51×3mm的(de)鍋(guo)(guo)爐鋼管(guan)(guan)組成(cheng)(cheng)，是水(shui)管(guan)(guan)鍋(guo)(guo)爐的(de)主(zhu)要受(shou)熱面。為了(le)充分(fen)吸收(shou)熱量，通常將對流管(guan)(guan)束中間(jian)(jian)，用隔陷墻組成(cheng)(cheng)來回或轉彎的(de)煙(yan)道，增加煙(yan)氣(qi)流程(cheng)，并以較高的(de)煙(yan)速橫(heng)向沖刷管(guan)(guan)束。通常被煙(yan)氣(qi)先沖刷的(de)管(guan)(guan)束，由于(yu)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)高傳熱較多，管(guan)(guan)內(nei)汽水(shui)混合物的(de)密(mi)度(du)小，成(cheng)(cheng)為上(shang)升(sheng)管(guan)(guan)，反之煙(yan)氣(qi)溫(wen)度(du)低傳熱較少(shao)，成(cheng)(cheng)為下降管(guan)(guan)。

煙氣(qi)沖(chong)刷管束(shu)，一(yi)般采用橫(heng)向(xiang)沖(chong)刷。因為橫(heng)向(xiang)沖(chong)刷，其使熱(re)效果優于(yu)縱(zong)向(xiang)沖(chong)刷。同(tong)屬橫(heng)向(xiang)沖(chong)刷時，管子錯排 “或叫(jiao)叉排”的傳熱(re)效果又優于(yu)順(shun)排形式，但(dan)伴隨傳熱(re)效果的提(ti)高，煙氣(qi)流動(dong)阻(zu)力(li)也相應加大。

5、煙火管受熱面

煙(yan)管(guan)(guan)(guan)是(shi)煙(yan)管(guan)(guan)(guan)鍋爐(lu)(lu)和水(shui)火(huo)管(guan)(guan)(guan)組合式鍋爐(lu)(lu)的(de)主要(yao)受熱(re)面，它的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)當爐(lu)(lu)膛燃(ran)燒產生的(de)高(gao)溫煙(yan)氣從管(guan)(guan)(guan)內流過時，不斷(duan)對管(guan)(guan)(guan)外的(de)鍋水(shui)加熱(re)，使其逐(zhu)漸成(cheng)為蒸汽(qi)（或熱(re)水(shui)）。煙(yan)管(guan)(guan)(guan)一般(ban)裝(zhuang)在鍋殼內，用(yong)焊接或脹接固定在兩端管(guan)(guan)(guan)板(ban)上。因其安裝(zhuang)數量受到鍋殼的(de)限制，加上管(guan)(guan)(guan)內容(rong)易(yi)積灰堵塞，管(guan)(guan)(guan)外容(rong)易(yi)積垢(gou)，故不適用(yong)于較大型鍋爐(lu)(lu)。但(dan)近年來，亦(yi)在研究大型水(shui)火(huo)管(guan)(guan)(guan)鍋爐(lu)(lu)，并取(qu)得了(le)一些進展。

近(jin)幾年來推(tui)廣應用一種新型煙(yan)管(guan)(guan)(guan)：即螺紋煙(yan)管(guan)(guan)(guan)，它是(shi)在煙(yan)管(guan)(guan)(guan)上壓(ya)出深2mm左右的(de)螺紋狀凹(ao)槽(cao)，改善煙(yan)氣對管(guan)(guan)(guan)壁的(de)放熱(re)，效果顯著(zhu)。這種螺紋煙(yan)管(guan)(guan)(guan)與普(pu)通(tong)煙(yan)管(guan)(guan)(guan)相(xiang)比，傳熱(re)效果可提高近(jin)兩倍(bei)。

6、過熱器

省(sheng)煤(mei)(mei)器(qi)和(he)空氣(qi)預(yu)(yu)熱(re)器(qi)。它(ta)們均屬對流受熱(re)面。過熱(re)器(qi)除(chu)有(you)對流過熱(re)器(qi)外，還有(you)輻射過熱(re)器(qi)，其余的省(sheng)煤(mei)(mei)器(qi)和(he)預(yu)(yu)熱(re)器(qi)均安(an)裝鍋爐尾部煙(yan)道。它(ta)們的作用(yong)，主要是進一步降低排煙(yan)溫度，提高鍋爐熱(re)效(xiao)率(lv)。