鍋爐的結(jié)構(gòu)

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、管束、水冷壁、集箱、下降管。鍋爐本體中汽水系統(tǒng)，高溫燃燒產(chǎn)物煙氣通過受熱面將熱量傳遞給汽鍋內(nèi)溫度較低的水，水被加熱，沸騰汽化，生成蒸汽。

2、爐子

包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風(fēng)裝置等。鍋爐本體中燃燒設(shè)備，燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。

3、安全附件

水位計(jì)、壓力表、安全閥等及鍋爐金屬鋼架及平臺樓梯。

（二）“鍋”的組成部分

1、省煤器

位于鍋爐尾部垂直煙道，利用煙氣余熱加熱鍋爐給水，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料。

2、汽包

位于鍋爐頂部，是一個(gè)圓筒形的承壓容器，其下是水，上部是汽，它接受省煤器的來水，同時(shí)又與下降管、聯(lián)箱、水冷壁共同組成水循環(huán)回路。水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包，經(jīng)汽水分離后向過熱器輸送飽和蒸汽。

3、下降管

是水冷壁的供水管道，其作用是把汽包中的水引入下聯(lián)箱再分配到各個(gè)水冷壁管中。分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。小直徑下降管管徑小，對水循環(huán)不利。

4、水冷壁下聯(lián)箱

聯(lián)箱主要作用是將質(zhì)匯集起來，或?qū)⒐べ|(zhì)通過聯(lián)箱通過聯(lián)箱重新分配到其它管道中。水冷壁下聯(lián)箱是一根較粗兩端封閉的管子，其作用是把下降管與水冷壁連接在一起，以便起到匯集、混合、再分配工質(zhì)的作用。

5、水冷壁

位于爐膛四周，其主要任務(wù)是吸收爐內(nèi)的輻射熱，使水蒸發(fā)，它是現(xiàn)代鍋爐的主要受熱面，同時(shí)還可以保護(hù)爐墻。

6、過熱器

其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫度的過熱蒸汽。

7、再熱器

其作用是將汽輪機(jī)中做過部分功的蒸汽再次進(jìn)行加熱升溫，然后再送到汽輪機(jī)中繼續(xù)做功。

（三）“爐”的組成部分

1、爐膛

是由爐墻和水冷壁轉(zhuǎn)成的供燃料燃燒的，燃料在該空間內(nèi)呈懸浮狀燃燒，釋放出大量的熱量。

2、燃燒器

位于爐膛四角或墻壁上，其作用是把燃料和空氣以一定速度噴入爐內(nèi)，使其在爐內(nèi)能進(jìn)行良好的混合以保證燃料及時(shí)著火和迅速完全地燃燒。分直流燃燒器和旋流燃燒器兩種基本類型。

3、空氣預(yù)熱器

是煙氣與空氣之間進(jìn)行熱量交換的換熱器，屬于燃燒系統(tǒng)。空氣預(yù)熱器通常布置在鍋爐尾部煙道中，利用煙氣的余熱加熱室溫下的空氣，使空氣升溫到燃料燃燒需要的溫度然后送入爐膛。

4、煙風(fēng)道

是由爐墻、部分受熱面管道及包墻管等組成的管道，用以引導(dǎo)煙氣的流動(dòng)，并經(jīng)各個(gè)受熱面進(jìn)行熱量交換，分為水平煙道和尾部煙道。輔助設(shè)備輔助設(shè)備包括通風(fēng)設(shè)備（送、引風(fēng)機(jī)）、燃料運(yùn)輸設(shè)備、制粉系統(tǒng)、除灰渣及除塵設(shè)備、脫硫設(shè)備等。

二、其它構(gòu)件

1、鍋筒

它的作用是匯集，貯存、凈化蒸汽和補(bǔ)充給水。在水管鍋爐中，通常有一至兩個(gè)鍋筒，上鍋筒稱為汽鼓（汽包），下面的稱為水鼓或泥鼓。上鍋筒內(nèi)部有均勻給水的配水槽，汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置。熱水鍋爐鍋筒內(nèi)部裝配管及隔板等。上鍋筒外部裝有主汽閥，副汽閥，安全閥，空氣閥，水位計(jì)，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。下鍋筒的一端封頭上開有人孔，底部裝有定期排污裝置。上下鍋筒之間用許多上升管和下降管 （管束）連接，整個(gè)部件呈彈性結(jié)構(gòu)。

上鍋筒直徑稍大于下鍋筒直徑，二鍋筒之間連接對流管束。對流管束由外徑51毫米的無縫鋼管組成，順列布置于對流煙道中，對流煙道沿縱向由耐火墻分為兩半?yún)^(qū)，煙氣沿對流煙道呈U形流動(dòng)。鍋爐的受熱面：從放熱介質(zhì)吸熱，將熱量傳遞給受熱介質(zhì)的固體表面。根據(jù)傳熱過程特點(diǎn)分為輻射受熱面、 對流受熱面、沸騰層內(nèi)埋管受熱面。

2、水冷壁受熱面

水冷壁是布置在爐膛四周的輻射受熱面。在工業(yè)鍋爐中一般用朽φ51×3～φ63.5×3.5mm的鍋爐鋼管制成，是水管鍋爐的主要受熱面。輻射受熱面吸收火焰輻射熱并遮擋爐墻，因而對爐墻起到了保護(hù)作用；同時(shí)，由于吸熱較多，能降低爐膛溫度，還有防止燃燒煤層結(jié)焦的作用。

水冷壁的上部與上鍋簡直接連接或先經(jīng)過上集箱再與上鍋筒連接。上鍋筒的爐水經(jīng)下降管迸人下鍋筒和下集箱，經(jīng)過水冷壁吸熱，形成汽水混合物，并上升到上鍋筒，組成一個(gè)閉合的自然循環(huán)。

過去有些快裝鍋爐的水冷壁管的兩側(cè)焊有翼片（又稱鰭片）。其目的是更多的接受爐膛輻射熱量，同時(shí)也增大了對爐墻的遮擋面積。因其加工較難和導(dǎo)熱不良，容易產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重時(shí)會(huì)撕裂水冷壁管，故已較少采用，而逐漸被異形鋼管取代。

3、集箱

它是匯集爐管排列聯(lián)接的主要元件，有分配供水和引出的作用，按其所在位置有上集箱和下集箱或進(jìn)口集箱和出口集箱之分。

上集箱位于爐管上部，匯集上升管束的水汽混合物，通過導(dǎo)管引人上鍋筒。有些上集箱安裝在爐墻外部，在與爐管相對的位置開有成排手孔，以便清掃爐管內(nèi)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(cè)的下集箱，具有防止?fàn)t排兩側(cè)爐墻燒壞或掛焦的作用，稱為防焦箱。下集箱有排污管，端部還開有手孔，以便檢查清掃集箱內(nèi)部。除鍋爐本體集箱外，在省煤器，過熱器等部件上也有各自相應(yīng)的集箱。

集箱一般由較大直徑的無縫鋼管和兩個(gè)端蓋焊接而成。近年來有些制造廠將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結(jié)構(gòu)更加合理。

4、對流管束受熱面

對流管束又稱對流排管，位于上下鍋筒之間，一般由φ51×3mm的鍋爐鋼管組成，是水管鍋爐的主要受熱面。為了充分吸收熱量，通常將對流管束中間，用隔陷墻組成來回或轉(zhuǎn)彎的煙道，增加煙氣流程，并以較高的煙速橫向沖刷管束。通常被煙氣先沖刷的管束，由于煙氣溫度高傳熱較多，管內(nèi)汽水混合物的密度小，成為上升管，反之煙氣溫度低傳熱較少，成為下降管。

煙氣沖刷管束，一般采用橫向沖刷。因?yàn)闄M向沖刷，其使熱效果優(yōu)于縱向沖刷。同屬橫向沖刷時(shí)，管子錯(cuò)排 “或叫叉排”的傳熱效果又優(yōu)于順排形式，但伴隨傳熱效果的提高，煙氣流動(dòng)阻力也相應(yīng)加大。

5、煙火管受熱面

煙管是煙管鍋爐和水火管組合式鍋爐的主要受熱面，它的作用是當(dāng)爐膛燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴墓軆?nèi)流過時(shí)，不斷對管外的鍋水加熱，使其逐漸成為蒸汽（或熱水）。煙管一般裝在鍋殼內(nèi)，用焊接或脹接固定在兩端管板上。因其安裝數(shù)量受到鍋殼的限制，加上管內(nèi)容易積灰堵塞，管外容易積垢，故不適用于較大型鍋爐。但近年來，亦在研究大型水火管鍋爐，并取得了一些進(jìn)展。

近幾年來推廣應(yīng)用一種新型煙管：即螺紋煙管，它是在煙管上壓出深2mm左右的螺紋狀凹槽，改善煙氣對管壁的放熱，效果顯著。這種螺紋煙管與普通煙管相比，傳熱效果可提高近兩倍。

6、過熱器

省煤器和空氣預(yù)熱器。它們均屬對流受熱面。過熱器除有對流過熱器外，還有輻射過熱器，其余的省煤器和預(yù)熱器均安裝鍋爐尾部煙道。它們的作用，主要是進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。

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