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(shui)冷壁、集箱(xiang)、下降管(guan)。鍋爐本體中汽(qi)(qi)水(shui)系統，高溫燃燒產物煙氣通(tong)過受(shou)熱(re)(re)面將(jiang)熱(re)(re)量傳(chuan)遞給汽(qi)(qi)鍋內溫度較低的水(shui)，水(shui)被加熱(re)(re)，沸(fei)騰汽(qi)(qi)化，生成蒸汽(qi)(qi)。

2、爐子

包(bao)括(kuo)煤(mei)斗、爐(lu)排、爐(lu)膛、除渣板、送(song)風裝置(zhi)等。鍋爐(lu)本體中燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)設(she)備，燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)將燃(ran)(ran)(ran)料(liao)的化(hua)學能轉化(hua)為熱能。

3、安全附件

水(shui)位計、壓力表、安(an)全閥等及鍋爐金屬(shu)鋼(gang)架及平(ping)臺樓梯。

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（二）“鍋”的組成部分

1、省煤器

位(wei)于鍋(guo)爐尾部垂(chui)直(zhi)煙(yan)道，利用煙(yan)氣余熱加熱鍋(guo)爐給(gei)水，降低排煙(yan)溫度，提高(gao)鍋(guo)爐效率，節(jie)約燃料。

2、汽包

位于鍋(guo)爐頂部，是一(yi)個圓筒形的(de)(de)承壓容器(qi)，其下(xia)是水，上部是汽，它接(jie)受省煤器(qi)的(de)(de)來水，同時又與(yu)下(xia)降管、聯箱、水冷(leng)(leng)壁(bi)共(gong)同組成水循環回路。水在(zai)水冷(leng)(leng)壁(bi)中吸熱而(er)生成的(de)(de)汽水混合物匯集于汽包(bao)，經汽水分離后向過熱器(qi)輸(shu)送飽和蒸(zheng)汽。

3、下降管

是水冷壁(bi)的供水管(guan)(guan)道，其作(zuo)用是把汽包(bao)中(zhong)(zhong)的水引(yin)入下(xia)(xia)聯(lian)箱再(zai)分配到各個水冷壁(bi)管(guan)(guan)中(zhong)(zhong)。分小(xiao)直(zhi)徑(jing)分散下(xia)(xia)降管(guan)(guan)和大(da)直(zhi)徑(jing)集(ji)中(zhong)(zhong)下(xia)(xia)降管(guan)(guan)兩(liang)種。小(xiao)直(zhi)徑(jing)下(xia)(xia)降管(guan)(guan)管(guan)(guan)徑(jing)小(xiao)，對水循環不利。

4、水冷(leng)壁下聯箱

聯(lian)(lian)箱主(zhu)要作用是將(jiang)(jiang)質(zhi)匯集起來，或將(jiang)(jiang)工(gong)質(zhi)通(tong)過聯(lian)(lian)箱通(tong)過聯(lian)(lian)箱重(zhong)新分(fen)配到(dao)其它管(guan)道(dao)中(zhong)。水(shui)冷(leng)壁(bi)下(xia)聯(lian)(lian)箱是一(yi)根(gen)較粗兩端封閉的管(guan)子，其作用是把(ba)下(xia)降管(guan)與水(shui)冷(leng)壁(bi)連(lian)接在一(yi)起，以便(bian)起到(dao)匯集、混合、再分(fen)配工(gong)質(zhi)的作用。

5、水冷壁

位于爐(lu)(lu)膛四周(zhou)，其(qi)主要任務是吸收爐(lu)(lu)內的輻射熱，使水蒸(zheng)發，它是現代鍋爐(lu)(lu)的主要受熱面，同時(shi)還(huan)可以(yi)保護(hu)爐(lu)(lu)墻。

6、過熱器

其作(zuo)用(yong)是將汽包(bao)來(lai)的(de)飽和蒸汽加熱(re)上成(cheng)具有一定溫度的(de)過(guo)熱(re)蒸汽。

7、再熱器

其(qi)作用是將汽(qi)輪(lun)機(ji)中做過(guo)部分功(gong)的蒸汽(qi)再次進行加(jia)熱升溫，然后再送到汽(qi)輪(lun)機(ji)中繼(ji)續做功(gong)。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻和水冷壁(bi)轉成的供燃(ran)料燃(ran)燒的，燃(ran)料在(zai)該空間內呈懸浮狀燃(ran)燒，釋放出(chu)大量的熱量。

2、燃燒器

位于(yu)爐(lu)膛四角或墻壁上，其(qi)作用(yong)是(shi)把燃(ran)料和(he)(he)空(kong)氣(qi)以一定速度噴入爐(lu)內(nei)(nei)，使其(qi)在(zai)爐(lu)內(nei)(nei)能進行(xing)良好(hao)的混合以保證燃(ran)料及時著火(huo)和(he)(he)迅速完全地燃(ran)燒。分直流(liu)燃(ran)燒器(qi)和(he)(he)旋流(liu)燃(ran)燒器(qi)兩種基本類(lei)型(xing)。

3、空氣預熱器

是煙氣(qi)與空氣(qi)之間進(jin)行熱量交換(huan)的換(huan)熱器(qi)，屬于燃燒系統。空氣(qi)預熱器(qi)通常布(bu)置在鍋爐尾部煙道中，利用煙氣(qi)的余熱加熱室(shi)溫(wen)下的空氣(qi)，使空氣(qi)升溫(wen)到燃料燃燒需要的溫(wen)度然后送入(ru)爐膛。

4、煙風道

是由爐墻(qiang)、部分受熱(re)面管道(dao)及包墻(qiang)管等組成的管道(dao)，用(yong)以引(yin)導煙氣的流動，并經各個(ge)受熱(re)面進行熱(re)量交換，分為水(shui)平煙道(dao)和(he)尾部煙道(dao)。輔(fu)助(zhu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)輔(fu)助(zhu)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)包括通風設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)（送、引(yin)風機）、燃料運(yun)輸設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)、制粉系統(tong)、除(chu)灰渣及除(chu)塵(chen)設(she)(she)備(bei)(bei)(bei)、脫(tuo)硫設(she)(she)備(bei)(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)有一至兩個鍋(guo)(guo)筒(tong)(tong)，上(shang)鍋(guo)(guo)筒(tong)(tong)稱為(wei)汽鼓(gu)（汽包），下面的(de)稱為(wei)水鼓(gu)或泥鼓(gu)。上(shang)鍋(guo)(guo)筒(tong)(tong)內部(bu)有均勻給(gei)水的(de)配水槽，汽水分離裝(zhuang)置和連續排污(wu)裝(zhuang)置。熱水鍋(guo)(guo)爐鍋(guo)(guo)筒(tong)(tong)內部(bu)裝(zhuang)配管(guan)(guan)及隔板等。上(shang)鍋(guo)(guo)筒(tong)(tong)外(wai)部(bu)裝(zhuang)有主(zhu)汽閥，副汽閥，安全閥，空氣閥，水位計，排污(wu)管(guan)(guan)以(yi)及壓(ya)力表等連接管(guan)(guan)。

上鍋筒的一端封頭或頂部有人孔門。下鍋筒的(de)一端封頭上(shang)(shang)開有(you)人孔，底部裝有(you)定期排污裝置。上(shang)(shang)下鍋筒之(zhi)間用許多上(shang)(shang)升(sheng)管(guan)和下降管(guan) （管(guan)束）連接，整(zheng)個部件(jian)呈彈性(xing)結構。

上(shang)鍋(guo)筒(tong)直徑稍(shao)大于(yu)下鍋(guo)筒(tong)直徑，二鍋(guo)筒(tong)之(zhi)間連接(jie)對(dui)流管(guan)束(shu)。對(dui)流管(guan)束(shu)由(you)外徑51毫米的無縫(feng)鋼管(guan)組成，順列布置于(yu)對(dui)流煙道中，對(dui)流煙道沿縱向由(you)耐火墻(qiang)分為兩半區，煙氣沿對(dui)流煙道呈U形流動。鍋(guo)爐(lu)的受(shou)熱(re)(re)面(mian)：從放熱(re)(re)介質吸(xi)熱(re)(re)，將熱(re)(re)量(liang)傳遞(di)給受(shou)熱(re)(re)介質的固體表面(mian)。根據傳熱(re)(re)過程特(te)點分為輻射受(shou)熱(re)(re)面(mian)、 對(dui)流受(shou)熱(re)(re)面(mian)、沸(fei)騰層內埋管(guan)受(shou)熱(re)(re)面(mian)。

2、水冷壁受熱面

水冷壁(bi)是布置在爐(lu)(lu)(lu)(lu)膛(tang)四周的輻(fu)(fu)射(she)受(shou)(shou)熱面(mian)。在工業鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)中一(yi)般用(yong)朽φ51×3～φ63.5×3.5mm的鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)鋼管制成(cheng)，是水管鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)(lu)的主(zhu)要受(shou)(shou)熱面(mian)。輻(fu)(fu)射(she)受(shou)(shou)熱面(mian)吸(xi)(xi)收火焰輻(fu)(fu)射(she)熱并遮(zhe)擋爐(lu)(lu)(lu)(lu)墻，因(yin)而對爐(lu)(lu)(lu)(lu)墻起到了保護(hu)作用(yong)；同時，由于吸(xi)(xi)熱較多，能降低(di)爐(lu)(lu)(lu)(lu)膛(tang)溫度，還有防止燃燒(shao)煤層結焦(jiao)的作用(yong)。

水(shui)(shui)冷(leng)壁的(de)上部(bu)與上鍋(guo)簡直接連(lian)接或先經(jing)(jing)過上集箱(xiang)再與上鍋(guo)筒(tong)(tong)連(lian)接。上鍋(guo)筒(tong)(tong)的(de)爐(lu)水(shui)(shui)經(jing)(jing)下降管(guan)迸人(ren)下鍋(guo)筒(tong)(tong)和下集箱(xiang)，經(jing)(jing)過水(shui)(shui)冷(leng)壁吸熱，形成汽水(shui)(shui)混合物，并上升到上鍋(guo)筒(tong)(tong)，組(zu)成一個閉合的(de)自然循環(huan)。

過去(qu)有些快裝(zhuang)鍋爐的(de)水(shui)(shui)冷(leng)壁管(guan)的(de)兩側焊有翼片（又稱鰭(qi)片）。其(qi)目的(de)是更多的(de)接受爐膛輻射熱(re)量，同時也增大了對爐墻的(de)遮擋面積。因其(qi)加(jia)工較難和導(dao)熱(re)不良，容易產(chan)生裂(lie)紋，嚴(yan)重時會撕裂(lie)水(shui)(shui)冷(leng)壁管(guan)，故已較少采用，而逐漸被異形鋼管(guan)取代。

3、集箱

它是(shi)匯集(ji)爐管(guan)排(pai)列聯接(jie)的主要元件(jian)，有分(fen)配供水和引出(chu)的作用(yong)，按其所(suo)在位(wei)置有上(shang)集(ji)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和下集(ji)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或進(jin)口集(ji)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和出(chu)口集(ji)箱(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)之分(fen)。

上集箱位于爐(lu)管上部(bu)，匯集上升管束的水汽(qi)混合(he)物，通過導管引人上鍋(guo)筒。有(you)些(xie)上集箱安裝(zhuang)在爐(lu)墻外部(bu)，在與爐(lu)管相對的位置(zhi)開有(you)成排手(shou)孔(kong)，以(yi)便清(qing)掃(sao)爐(lu)管內部(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。位于爐排兩側的下(xia)集箱(xiang)(xiang)，具有防止爐(lu)(lu)排兩側爐(lu)(lu)墻燒壞或掛(gua)焦的作用，稱為防焦箱(xiang)(xiang)。下(xia)集箱(xiang)(xiang)有排污管，端部(bu)還開有手孔(kong)，以便檢查清(qing)掃集箱(xiang)(xiang)內部(bu)。除(chu)鍋爐本(ben)體集箱外，在省煤器(qi)，過熱器(qi)等(deng)部件(jian)上也有各自相應的集箱。

集(ji)箱一(yi)般(ban)由(you)較大直徑的無縫鋼管和兩個端蓋焊(han)接而成。近年來有(you)些制造廠將管端旋壓收口，取代焊(han)接端蓋，結構(gou)更加(jia)合理。

4、對流管束受熱面

對(dui)(dui)流(liu)(liu)管(guan)束又稱對(dui)(dui)流(liu)(liu)排管(guan)，位于上(shang)下(xia)鍋筒之間，一般由(you)φ51×3mm的(de)鍋爐鋼管(guan)組成，是水管(guan)鍋爐的(de)主要受(shou)熱(re)(re)面(mian)。為了充(chong)分(fen)吸收熱(re)(re)量，通常將(jiang)對(dui)(dui)流(liu)(liu)管(guan)束中間，用隔陷(xian)墻組成來回或(huo)轉彎的(de)煙(yan)道(dao)，增加煙(yan)氣流(liu)(liu)程(cheng)，并(bing)以較高(gao)的(de)煙(yan)速橫向(xiang)沖刷(shua)管(guan)束。通常被煙(yan)氣先沖刷(shua)的(de)管(guan)束，由(you)于煙(yan)氣溫度高(gao)傳熱(re)(re)較多，管(guan)內汽水混合物的(de)密度小，成為上(shang)升管(guan)，反之煙(yan)氣溫度低(di)傳熱(re)(re)較少(shao)，成為下(xia)降管(guan)。

煙氣沖(chong)刷管束，一般采用橫向沖(chong)刷。因為(wei)橫向沖(chong)刷，其使熱(re)效(xiao)(xiao)果優(you)(you)于(yu)縱向沖(chong)刷。同屬橫向沖(chong)刷時，管子錯(cuo)排 “或叫叉排”的傳(chuan)熱(re)效(xiao)(xiao)果又(you)優(you)(you)于(yu)順排形式，但伴(ban)隨傳(chuan)熱(re)效(xiao)(xiao)果的提高，煙氣流動阻力也相應(ying)加大。

5、煙火管受熱面

煙管(guan)(guan)(guan)(guan)是(shi)煙管(guan)(guan)(guan)(guan)鍋(guo)爐和水(shui)(shui)火管(guan)(guan)(guan)(guan)組合(he)式(shi)鍋(guo)爐的主(zhu)要受熱面，它的作用(yong)(yong)是(shi)當爐膛(tang)燃(ran)燒(shao)產生的高溫煙氣從管(guan)(guan)(guan)(guan)內流(liu)過時(shi)，不斷(duan)對管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)的鍋(guo)水(shui)(shui)加熱，使其逐漸成為蒸汽（或熱水(shui)(shui)）。煙管(guan)(guan)(guan)(guan)一般裝(zhuang)在(zai)鍋(guo)殼內，用(yong)(yong)焊接(jie)或脹(zhang)接(jie)固定(ding)在(zai)兩端管(guan)(guan)(guan)(guan)板上。因其安(an)裝(zhuang)數量受到鍋(guo)殼的限制(zhi)，加上管(guan)(guan)(guan)(guan)內容易(yi)積(ji)灰堵塞，管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)容易(yi)積(ji)垢，故不適(shi)用(yong)(yong)于較大型(xing)鍋(guo)爐。但(dan)近年(nian)來，亦(yi)在(zai)研究大型(xing)水(shui)(shui)火管(guan)(guan)(guan)(guan)鍋(guo)爐，并(bing)取得了一些(xie)進展。

近(jin)幾年(nian)來推廣應用一(yi)種新(xin)型煙管：即螺(luo)紋(wen)煙管，它是在煙管上壓出深2mm左右的(de)螺(luo)紋(wen)狀凹槽(cao)，改(gai)善煙氣對(dui)管壁的(de)放(fang)熱，效果顯(xian)著。這種螺(luo)紋(wen)煙管與(yu)普(pu)通煙管相比，傳熱效果可提高近(jin)兩倍。

6、過熱器

省煤(mei)器(qi)和(he)空(kong)氣預熱器(qi)。它們均屬對流(liu)受熱面。過熱器(qi)除有對流(liu)過熱器(qi)外，還有輻射(she)過熱器(qi)，其余(yu)的省煤(mei)器(qi)和(he)預熱器(qi)均安裝鍋爐尾部煙道。它們的作用，主要是(shi)進一(yi)步降(jiang)低排煙溫(wen)度，提(ti)高鍋爐熱效率。