鍋爐基本知識 鍋爐分類

1、szl10-1.6-aiis：雙鍋筒z：縱置式（鍋筒放置方式）l：鏈條爐排（燃燒方式為機械燃燒）10：額定蒸發(fā)量為每小時10噸1.6：額定工作壓力為1.6兆帕aii：鍋爐燃燒的燃料為ii類煙煤1鍋爐是如何分類的？答：鍋爐的分類方法是：（1）按用途不同，分為電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、機車船舶鍋爐、生活鍋爐等。（2）按容量的大小，分為大型鍋爐、中型鍋爐和小型鍋爐。習(xí)慣上，把蒸發(fā)量大于l00t/h的鍋爐稱作大型鍋爐；把蒸發(fā)量為20100t/h的鍋爐稱為中型鍋爐；把蒸發(fā)量小于20th的鍋滬稱為小型鍋爐。（3）按蒸汽壓力的大小，可以分為低壓鍋爐（p 2.5mpa）、中壓鍋爐（2.5mpap 5.9mpa）、高

2、壓鍋爐（p=9.8mpa）、超高壓鍋爐（p13.7mpa）、亞臨界鍋爐（p16.7mpa）和超臨界鍋爐（p22mpm即高于臨界壓力）。（4）按燃料和能源種類不同，可以分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、原子能鍋爐、廢熱（余熱）鍋爐等。（5）按燃料和能源種類不同，可以分為鍋殼鍋爐（火管鍋爐）、水管鍋爐和水火管鍋爐。（6）按燃料在鍋爐中的燃燒方式不同，可以分為層燃爐、沸騰爐、室燃爐。（7）按工質(zhì)在蒸發(fā)系統(tǒng)的流動方式不同，可以分為自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐等。2是鍋爐規(guī)格？什么是蒸汽鍋爐的規(guī)格？什么是熱水鍋爐的規(guī)格？答：鍋爐規(guī)格：是表示鍋爐生產(chǎn)蒸汽或加熱水的能力及水平。蒸汽鍋爐的規(guī)格是以單位

3、時間內(nèi)產(chǎn)生蒸汽的數(shù)量及蒸汽參數(shù)表示。蒸發(fā)量也稱容量（d）也叫出力即為蒸汽鍋爐每小時產(chǎn)生蒸汽的數(shù)量；蒸汽參數(shù)以鋼爐主汽閥出口處蒸汽的壓力（p）和溫度（t）表示。熱水鍋爐的規(guī)格是以單位時間內(nèi)水的吸熱量及熱水參數(shù)表示。 熱水鍋爐的容量是單位時間內(nèi)水在鍋爐里的吸熱量、單位為mw（兆瓦）。其額定值稱額定熱功率。3壓力容器是如何分類的？答：壓力容器的形式很多，根據(jù)不同的要求。分類方法如下：（1）按容器的壁厚分為薄壁容器和厚壁容器；按承壓方式分為內(nèi)壓容器和外壓容器；（2）按工作壁溫分為高溫容器450度，常溫容器-20度到450度和低溫容器-20度以下；（3）按殼體的幾何形狀分為球形容器、圓筒形容器、圓錐形容

4、器和輪胎形容器等；（4）按制造方法分為焊接容器、鍛造容器、鑄造容器和鉚接容器；（5）按制造材料分為鋼制容器、鑄鐵容器、有色金屬容器和非金屬容器。從安全管理和技術(shù)監(jiān)督的角度，一般把壓力容器分為兩大類，即固定式容器和移動式容。4什么是固定式容器？其分類方法是什么？答：固定式容器有固定的安裝和使用地點，工藝條件和使用操作人員也比較固定。固定式容器還可以按其工作壓力和用途進行分類。（1）按壓力分類。壓力是壓力容器最主要的一個工作參數(shù)。從安全角度講，壓力越高，發(fā)生爆炸事故的危害越大。為了便于對壓力容器進行分級管理和技術(shù)監(jiān)督，我國壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程將壓力容器分為四個壓力級別，即：a低壓容器 0.1m

5、pa p1.6mpa；b中壓容器 1.6 mpa p10mpa；c高壓容器 10mpa p100mpa；d超高壓容器 p 100mpa。其中，p為壓力容器的設(shè)計壓力。（2）按用途分類?？梢詺w納為四大類：a反應(yīng)容器； b貯存容器；c換熱容器；d分離容器。5按用途分類固定式容器時各類壓力容器的用途是什么？答：按用途分類固定式容器時各類壓力容器的用途是：（1）反應(yīng)容器：是為工作介質(zhì)提供一個進行化學(xué)反應(yīng)的密閉空間。如反應(yīng)器、聚合釜、合成塔等。在其中工作介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放熱或吸熱過程。故常有加熱、冷卻和攪拌等附屬裝置。（2）貯存容器：用來貯備工作介質(zhì)，和保持介質(zhì)壓力的穩(wěn)定，保證生產(chǎn)的持續(xù)進行。介質(zhì)一般

6、不發(fā)生化學(xué)或物理變化。如常用的壓縮氣體或液化氣體貯罐、壓力緩沖器等。大型的容器多用球形，小型的容器則常為臥式圓筒形。（3）換熱容器：是使工作介質(zhì)在容器內(nèi)進行熱交換，以達到生產(chǎn)工藝過程中所需要的將介質(zhì)加熱或冷卻的目的。如消毒器、水洗塔、冷卻塔、板式換熱器、夾套容器等。（4）分離容器：是讓介質(zhì)通入容器，利用降低沉速、改變流動方向或用其他物料吸收等方式來分離氣體中的混合物，而凈化氣體提取、回收雜質(zhì)中的有用物料。介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如分離器、吸收塔、洗滌器、過濾器等。6什么是移動式容器？ 答：移動式容器是一種貯運容器，它的主要用途是裝運水久氣體、液化氣體和溶解氣體。這類容器沒有固定的使用地點，一般也沒

7、有專職的操作人員，使用環(huán)境經(jīng)常變遷，管理比較復(fù)雜，也比較容易發(fā)生字故。移動式容器按其容積大小和結(jié)構(gòu)形狀分為氣瓶、氣桶和槽車三種。7什么是鍋殼式鍋爐?什么是水管鍋爐?它們的結(jié)構(gòu)特點是什么?答：鍋殼式鍋爐是指蒸發(fā)受熱面主要布置在鍋殼內(nèi)的鍋爐，火管鍋爐均屬于鍋殼式鍋爐。常見的鍋殼式鍋爐有立式彎水管鍋爐、立式直水管鍋爐、臥式外燃回火管鍋爐以及臥式內(nèi)燃回火管鍋爐等。水管鍋爐是指水在管內(nèi)流動，煙氣在管外流動，鍋筒內(nèi)無蒸發(fā)受熱面的鍋爐。常見的水管鍋爐有雙縱鍋筒彎水管鍋爐、雙橫鍋筒彎水管鍋爐、雙鍋筒縱置式鏈條爐排鍋爐、雙鍋筒橫置式鏈條爐排鍋爐等。鍋殼式鍋爐的結(jié)構(gòu)特點是：（1）“鍋”和“爐”包在一個殼體鍋殼中；

8、（2）爐膛浸泡在水中，水冷程度大，燃燒條件差，必須燒優(yōu)質(zhì)燃料；（3）受熱面少，蒸發(fā)量低；（4）殼體直徑較大，開孔多，形狀不規(guī)則。內(nèi)部受熱部分與不受熱部分連接在一起，熱脹冷縮程度不同，產(chǎn)生較高的熱應(yīng)力；（5）系統(tǒng)比較簡單，便于運輸安裝、運行管理及檢查維修。對水質(zhì)要求比較低。水管鍋爐的結(jié)構(gòu)特點是：（1）爐膛置于筒體之外?！盃t”不受“鍋”的限制，可以滿足燃燒及增加蒸發(fā)量的要求；（2）將容納水汽的管子置于爐膛、煙道中作為受熱面，水的預(yù)熱、汽化及蒸汽過熱在不同的受熱面中完成，鍋筒一般不直接受熱。傳熱性能和安全性能好；（3）系統(tǒng)比較復(fù)雜，但單個承壓部件的結(jié)構(gòu)比較簡單；（4）對水質(zhì)要求較高，對操作管理水平也

9、要求較高。8鍋筒和集箱各具有什么結(jié)構(gòu)和作用?答：水管鍋爐有雙鍋筒的，也有單鍋筒的。雙鍋筒鍋爐有上下兩個鍋筒，上鍋筒也叫汽包，里邊容納汽水混合物，下鍋筒也叫水包，里邊全部容納水。上下鍋筒均是鋼制封頭與筒身焊制成的圓筒形容器，封頭上開有人孔。上鍋筒內(nèi)部裝有配水裝置、汽水分離裝置、排污裝置等，外部連接受熱面管子，并裝有安全附件。下鍋筒設(shè)有排污裝置。上鍋筒的作用是：容納一定的水量，使鍋爐維持一定的水位，提高鍋爐壓力和蒸汽溫度的穩(wěn)定性；與蒸發(fā)受熱面管子構(gòu)成循環(huán)回路；汽水混合物在上鍋筒進行汽水分離。下鍋筒的作用是：與上鍋筒及對流管束一起構(gòu)成循環(huán)回路，沉積水渣并定期排出。集箱也叫聯(lián)箱，由直徑較大的無縫鋼管和

10、兩個端蓋焊接而成，箱體上開很多管孔，用以焊接管子。集箱的作用是：匯集或分配多根管子中的汽、水工質(zhì)；減少工質(zhì)的輸送連接管道；減少鍋筒的開孔數(shù)。根據(jù)集箱的用途不同有省煤器集箱、水冷壁集箱、過熱器集箱等。9水冷壁、對流管束、省煤器、蒸汽過熱器各具有什么結(jié)構(gòu)和作用?安裝在鍋爐的哪個部位?答：水冷壁是爐膛內(nèi)貼墻布置的單排并列水管，它是由鍋爐鋼管彎制而成，其形狀因爐膛形狀而異。水冷壁上端與上鍋筒或上集箱連接，下端與下集箱連接。根據(jù)相鄰水冷壁管間的關(guān)系，有光管水冷壁與膜式水冷壁兩種。水冷壁的作用是：吸收爐膛高溫輻射熱量，使管內(nèi)的水汽化；降低爐膛內(nèi)壁溫度，保護爐墻，防止結(jié)焦。 水冷壁布置在爐膛四周，猶如鋼管組

11、成的籠子，包圍著火焰，把火焰與爐墻隔開。對流管束是由鍋爐鋼管彎制成適當形狀組成的管群，它的兩端分別焊接或脹接在上下鍋筒上。 對流管束的作用是：吸收煙氣的對流放熱量，使管束內(nèi)的水不斷汽化。對流管束作為對流蒸發(fā)受熱面是低壓水管鍋爐的主要受熱面之一，隨著壓力的提高，水汽化時需要的汽化潛熱減少，蒸發(fā)受熱面就可以減少。因而中壓以上鍋爐沒有對流管束，僅用水冷壁即可滿足生產(chǎn)蒸汽的需要。 對流管束布置在鍋爐爐膛出口之外的對流煙道中。省煤器有鑄鐵省煤器和鋼管省煤器兩種。鑄鐵省煤器由帶鰭片的鑄鐵直管組成，各鑄鐵管之間用l800彎管連接，使整個省煤器成為一體。鋼管省煤器由彎成蛇形的無縫鋼管組成，蛇形管交錯排列以加強

12、傳熱效果。管式省煤器一般用于大中型鍋爐。省煙器的作用：降低排煙溫度，減少熱損失，提高鍋爐熱效率；提高給水溫度，改善水的品質(zhì)，減輕有害氣體對鋼板的腐蝕。省煙器布置在鍋爐尾部煙道中。過熱器是由碳素鋼管或耐熱合金鋼管彎制的蛇形管束組成，兩端分別連接在過熱器進口及出口集箱上。根據(jù)蛇形管束的布置方式，有立式過熱器和臥式過熱器兩種。過熱器的作用：將一定壓力下的飽和蒸汽加熱干燥成具有一定溫度的過熱蒸汽。過熱器按傳熱方式分為對流式、輻射式和混合式三種。對流式過熱器布置在溫度較高的煙道中；輻射式過熱器布置在爐膛的上部；混合式過熱器布置在爐膛與煙道的交界處。10什么叫快裝鍋爐?臥式水火管快裝鍋爐的結(jié)構(gòu)特點是什么?

13、答：快裝鍋爐的本體、燃燒設(shè)備、爐墻、構(gòu)架等在鍋爐廠制造后全部組裝在一起，整體運往使用現(xiàn)場，只需接通輔機電源、煙囪管道和水汽管道，鍋爐即可投入運行。臥式水火管快裝鍋爐也稱臥式快裝鍋爐，是在臥式外燃回火管鍋爐的基礎(chǔ)上，在鍋殼兩側(cè)加裝水冷壁管，組成外部爐膛，同時采用輕型外包爐墻構(gòu)成鍋爐整體。其主要受壓部件有：鍋殼、前管板、煙管、后管板、水冷壁管、下降管、集箱、后棚管等。爐排形式有固定爐排、鏈條爐排、往復(fù)推動爐排三種。煙氣流程為三回程。臥式快裝鍋爐具有以下特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單緊湊，制造、運輸及安裝方便；（2）鍋爐水容積較小，產(chǎn)汽快，便于調(diào)整負荷；（3）熱效率較高；（4）爐膛較大，有條件對爐拱進行改造以

14、適應(yīng)燃料品種的變化；（5）鍋殼底部受高溫輻射，當水質(zhì)不好時，水垢、泥渣等就沉積在底部，造成底部過熱后變形鼓包，并造成底部內(nèi)側(cè)嚴重腐蝕；（6）兩束直煙管受熱不均勻，高溫束煙管的膨脹因受拉撐件的約束，使得煙管的脹口易松動滲漏；（7）鍋爐的蒸汽空間較小，高負荷時蒸汽帶水嚴重。11鍋爐壓力容器包括哪些最基本的組成部分?各部分的功能是什么?答：鍋爐壓力容器是由殼體、連接件、密封元件、支座和開孔、連管等組成。殼體是鍋爐壓力容器最主要的組成部分，其作用是為貯存物料或完成熱交換、化學(xué)反應(yīng)提供一個密閉的壓力空間。其形狀有球形、圓筒形、錐形和組合形等，常用的是球形和圓筒形兩種。連接件是容器及管道中起連接作用的部件

15、。由于生產(chǎn)工藝和安裝檢修的需要，筒體與封頭常采用可拆連接結(jié)構(gòu)，這就要使用連接件。此外，容器的接管與外部管道的連接也要用連接件。連接件一般采用法蘭螺栓連接結(jié)構(gòu)。密封元件是可拆連接結(jié)構(gòu)的容器或管道中起密封作用的元件。它放在兩個法蘭或封頭與筒體端部的密封面之間，借助于螺栓等緊固件的壓緊力而起密封作用。壓力容器開孔是為了滿足生產(chǎn)工藝的需要、滿足對容器進行正常的安裝、檢修、測試的需要。容器上開的孔有物料進、出孔，測量壓力、溫度及裝設(shè)安全裝置的連接孔、人孔、手孔等。接管的作用是將壓力容器與介質(zhì)輸送管道或儀表等連接起來。常用的接管有螺紋短管、法蘭短管和平法蘭三種型式。支座是用以支承容器，固定容器位置的一種附

16、件。支座的結(jié)構(gòu)形式主要決定于容器的重量、安置方式和其他動載荷等，如高大的直立容器，特別是塔器，一般采用裙式支座；臥式容器通常采用鞍式支座；而球形容器多采用柱式支座。12高壓容器筒體為何多采用組合式筒體?主要結(jié)構(gòu)型式有哪幾種?答：高壓容器壓力較高，若采用整體式筒體，殼體即為單層厚壁。由于厚壁簡體承壓后殼壁上所產(chǎn)生的應(yīng)力沿壁厚方向分布不均勻，內(nèi)壁應(yīng)力較大而外壁較小，因而不能充分利用整個筒壁材料的強度。而且殼壁越厚，內(nèi)外壁上的應(yīng)力差別越大。當設(shè)計壓力高到一定程度時，單純增加壁厚并不能有效地提高容器的承載能力。其次，厚板的綜合性能，尤其是斷裂韌性比薄板差，這就使單層厚壁筒體脆性破壞的可能性增大。當殼壁

17、中局部應(yīng)力較大部位出現(xiàn)裂紋等缺陷時，裂紋將沿殼壁繼續(xù)擴展，最后導(dǎo)致整個殼體破壞。此外，對于大型厚壁簡體在制造與原料供應(yīng)上都存在一定困難。所以目前制造高壓容器很少采用這種結(jié)構(gòu)。組合式筒體與整體式筒體相比具有以下的優(yōu)越性：一是可以通過制造工藝過程在層板間產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，使殼壁上的應(yīng)力沿壁厚分布比較均勻，殼體材料得到較充分的利用。二是層板較薄，具有較好的抗脆裂性能，脆性破壞的可能性較小。三是當殼壁材料中存在裂紋等缺陷時，不會擴展到其他各層。四是當容器的介質(zhì)具有腐蝕性時，只要內(nèi)筒選用相應(yīng)的耐腐蝕合金鋼，而層板仍可用普通碳鋼材料，節(jié)省了貴重金屬。五是制造上不需大型復(fù)雜的設(shè)備。由于組合式筒體在結(jié)構(gòu)上和制造上都

18、具有較多的優(yōu)點，所以高壓容器多采用這種結(jié)構(gòu)。組合式筒體有多層包扎式、多層熱套式、多層繞板式、螺旋包扎式和繞帶式等結(jié)構(gòu)型式。13鍋爐壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循哪些原則?鍋爐結(jié)構(gòu)應(yīng)符合哪些基本要求？答：鍋爐壓力容器結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：（1）結(jié)構(gòu)不連續(xù)處應(yīng)平滑過渡。受壓殼體存在幾何形狀突變或其他結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)，都會產(chǎn)生較高的不連續(xù)應(yīng)力。因此設(shè)計時應(yīng)盡量避免。對于難以避免的結(jié)構(gòu)不連續(xù)，應(yīng)采用平滑過渡的形式，防止突變。（2）引起應(yīng)力集中或削弱強度的結(jié)構(gòu)應(yīng)相互錯開，避免高應(yīng)力迭加。在鍋爐、壓力容器中，不可避免地存在一些局部應(yīng)力較高或?qū)Σ考姸扔兴魅醯慕Y(jié)構(gòu)，如開孔、轉(zhuǎn)角、焊縫等部位。設(shè)計時應(yīng)將這些結(jié)構(gòu)相互

19、錯開，以防止局部應(yīng)力迭加。（3）避免采用剛性過大的焊接結(jié)構(gòu)。剛性大的焊接結(jié)構(gòu)不僅使焊接構(gòu)件因施焊時的膨脹和收縮受到約束而產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，而且使殼體在操作條件波動時的變形受到約束而產(chǎn)生附加的彎曲應(yīng)力。因此設(shè)計時應(yīng)采取措施予以避免。（4）受熱系統(tǒng)及部件的脹縮不要受限制。受熱部件的熱膨脹，如果受到外部或自身的限制，在部件內(nèi)部就會產(chǎn)生熱應(yīng)力。設(shè)計時應(yīng)使受熱部件不受外部約束，減小自身約束。（5）合理地布置鍋爐受熱面，保證適當?shù)乃缓土己玫乃h(huán)，使受熱面得到可靠的冷卻。鍋爐結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列基本要求： （1）鍋爐結(jié)構(gòu)的各部分在運行時應(yīng)能按設(shè)計預(yù)定方向自由膨脹。（2）各部分受熱面應(yīng)得到可靠的冷卻。（3）鍋

20、爐各受壓部件應(yīng)有足夠的強度，并裝有可靠的安全保護設(shè)施，防止超壓。（4）受壓元、部件結(jié)構(gòu)的形式、開孔和焊縫的布置應(yīng)盡量避免或減小復(fù)合應(yīng)力和應(yīng)力集中。（5）鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的承壓能力和可靠的防爆措施，并應(yīng)有良好的密封性。（6）鍋爐承重結(jié)構(gòu)在承受設(shè)計載荷時應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性及防腐蝕性。（7）鍋爐結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、檢修和清洗內(nèi)外部。14封頭結(jié)構(gòu)有哪些要求?答：封頭是鍋爐、壓力容器的主要受壓元件，其形狀設(shè)計是否合理，影響著鍋爐、壓力容器的安全。所以有關(guān)規(guī)范中對各種封頭的形狀都有限制。（1）球形封頭 鍋爐、壓力容器的凸形封頭宜采用橢球形封頭，最好選用標準橢球形。采用非標準橢球封頭時，其長短軸的比值不得大于2.5。（2）碟形封頭 碟形封頭即是有折邊的球形封頭。它存在較大的彎曲應(yīng)力，而橢球形封頭主要是膜應(yīng)力，因而在工程使用中并不理想。采用碟形封頭時，封頭過渡區(qū)轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)不小于封頭內(nèi)直徑的10，且不小于封頭厚度的3倍；封頭球面部分的內(nèi)半徑應(yīng)不大于封頭的內(nèi)直徑。（3）無折邊球形封頭 無折邊球形封頭與筒體的連接處存在明顯的形狀突變，會產(chǎn)生較大的附加彎曲應(yīng)力，因此只適用于直徑較小、壓力較低的容器。采用無折邊球形封頭時，封頭的球面內(nèi)半徑不應(yīng)大于筒體內(nèi)直徑。（4）錐形封頭 錐形封頭