蒸汽鍋爐及常見結(jié)構(gòu)

1、蒸汽鍋爐及常見結(jié)構(gòu)一、蒸汽鍋爐的規(guī)格和結(jié)構(gòu)形式 1鍋爐規(guī)格 我國蒸汽鍋爐的規(guī)格參見下表。額定出力額定出口蒸汽壓力(表壓力)兆帕(MPa)噸時0.4O.71.01.31.62.5(th)額定出口蒸汽溫度()飽和飽和飽和飽和350飽和350飽和4000.1O.2O.5l2461015 203565注：對GB 75365國際中0.5兆帕(MPa)和0.8(表雎力)兆帕(MPa)和6.5噸時(t/h)容量的原有產(chǎn)品仍暫予保留。 2蒸汽鍋爐的結(jié)構(gòu)形式分為鍋殼式鍋爐和水管式鍋爐兩類。蒸發(fā)受熱面主要布置在鍋殼內(nèi)的鍋爐，叫鍋殼式鍋爐。水管鍋爐也叫鍋殼式鍋爐。 二、鍋殼式鍋爐 鍋殼式鍋爐有兩種：一是立式鍋殼鍋爐

2、(鍋殼的縱向軸線垂直于地面的鍋爐)；二是臥式鍋殼鍋爐(鍋殼的縱向軸線平行于地面的鍋爐)。前者主要有立式橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐、立式彎水管鍋爐和立式橫水管鍋爐四種。后者主要有臥式內(nèi)燃鍋爐和臥式外燃鍋爐兩種。 1立式鍋殼鍋爐 (1)立式橫水管鍋爐結(jié)構(gòu) 這種鍋爐從外表看好似一豎直的圓筒，其構(gòu)造如圖22，主要由鍋殼、封頭、爐膽、爐膽頂、橫水管和沖天管等受壓部件組成。燃燒方式有兩種：一種是單層固定爐排，一種是雙層固定爐排。鍋爐的蒸發(fā)量一般小于0.5噸時(th)，額定工作壓力小于0.4兆帕(MPa)。 立式橫水管鍋爐的煙氣流程是，燃煤在爐排上燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，沿爐膽上升，沖刷橫水管、爐膽和沖天管，將

3、熱量傳給鍋水，然后從煙囪排出。 立式橫水管鍋爐的水循環(huán)路線是，鍋內(nèi)靠近爐膽、爐膽頂、橫水管和沖天管的水受熱較大，含汽量多，比重小而向上流動；靠近鍋殼的水不受熱，含汽量少，比重大而向下流動。這樣便形成水循環(huán)。 立式橫水管鍋爐以下部分容易損壞：沖天管的汽水分界處易腐蝕。爐排面以上部分的爐膽鋼板，在內(nèi)部積有水垢時易產(chǎn)生過熱變形。鍋殼下部鋼板易受潮腐蝕。橫水管內(nèi)如結(jié)水垢，易產(chǎn)生過熱鼓包。封頭與沖天管連接處容易燒壞。 預(yù)防沖天管汽水分界處腐蝕：可在沖天管內(nèi)加裝一生鐵套管預(yù)防。生鐵套管裝入沖天管內(nèi)的長度應(yīng)伸至最低水位線以下；生鐵套管的外徑應(yīng)比沖天管的內(nèi)徑至少小25毫米(mm)，以便于安裝和抽換。 橫水管有

4、三種作用：一是增加鍋爐的受熱面；二是有利于鍋內(nèi)的水循環(huán)；三是提高爐膽的承壓強(qiáng)度。 立式橫水管鍋爐的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，操作維護(hù)方便；不用磚墻，占地面積小，易于搬運安裝；水容量小，升火、停爐快。缺點是：受熱面少，蒸發(fā)量小；排煙溫度高，熱效率低；爐膛水冷度大，只適用燒優(yōu)質(zhì)煤。 (2)立式直水管鍋爐結(jié)構(gòu)(圖23) 這種鍋爐有上、下兩節(jié)鍋筒，直水管與上、下鍋筒的管板連接組成對流管束，中間裝有一根大直徑的下降管，對流管束的外面圈有耐火墻，正對爐門的后面裝有煙箱。其構(gòu)造如圖24，主要由上、下鍋筒，上、下管板，爐膽，喉管，直水管和下降管等受壓部件組成。鍋爐的蒸發(fā)量一般小于0.7噸時(th)，額定工作壓力小于0

5、.7兆帕(MPa)。 立式直水管鍋爐的煙氣流程：煤在爐膽內(nèi)的爐排上燃燒，高溫?zé)煔馔ㄟ^爐膽頂部的喉管進(jìn)入對流管束作橫向沖刷放熱，并繞過流管束旋轉(zhuǎn)一周后，進(jìn)入后部煙箱，然后從煙囪排出。 立式直水管鍋爐的水循環(huán)路線：爐膽和喉管周圍的水受熱上升，全部直水管的水也受熱上升，僅中間的下降管受熱少，水流下降。這樣便形成水循環(huán)。 立式直水管鍋爐的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，水循環(huán)較好；上、下管板不易過熱燒壞；直水管檢修除垢方便，熱效率較立式橫水管鍋爐高。缺點：爐膽的水冷度大，不適用燒劣質(zhì)煤；下管板易積灰，如不及時清除，既影響傳熱又腐蝕鋼板。 (3)立式彎水管鍋爐的結(jié)構(gòu) 主要由鍋殼，封頭，爐膽，爐膽頂，內(nèi)、外彎水管，喉管等

6、受壓部件組成(圖25)。鍋爐的蒸發(fā)量和工作壓力與立式直水管鍋爐相同。 立式彎水管鍋爐的煙氣流程：煤在爐膽內(nèi)的爐排上燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀騼?nèi)彎水管放熱后，從喉管進(jìn)入后煙箱，分左、右兩路圍繞鍋 內(nèi)外彎水管殼各旋轉(zhuǎn)半周，橫向沖刷外彎水管，然后匯集于前煙箱經(jīng)煙囪排出。 立式彎水管鍋爐的水循環(huán)路線：靠近爐膽和內(nèi)、外彎水管里的鍋水受熱較強(qiáng)，比重小而向上流動；靠近鍋殼的鍋水受熱較弱，比重大而向下流動。這樣便形成了水循環(huán)。 立式彎水管鍋爐的優(yōu)點：鍋爐采用彎水管，結(jié)構(gòu)富有彈性；爐膽增加了輻射受熱面，可加大蒸發(fā)量；水循環(huán)較好，升壓較快。缺點：爐膛水冷度大，不適于燒劣質(zhì)煤；內(nèi)、外彎水管內(nèi)易被水垢堵塞燒壞；外彎水管之

7、間易積灰；煙箱活動鐵門多，易漏風(fēng)影響燃燒。 (4)立式橫火管鍋爐的結(jié)構(gòu)主要由鍋殼、封頭，爐膽，前、后管板，喉管和橫火管等受壓部件組成(圖26)。鍋爐的蒸當(dāng)量一般小于1噸時(th)，工作壓力小于0.8兆帕(MPa)。 立式橫火管鍋爐的水循環(huán)路線：靠近爐膽和橫水管的鍋水受熱強(qiáng)，比重小而向上流動；靠近鍋殼的鍋水受熱弱，比重大而向下流動。這樣便形成了水循環(huán)。 立式橫火管鍋爐的煙氣流程：煤在爐膽內(nèi)的爐排上燃燒后，高溫?zé)煔鈴臓t膽上部的喉管進(jìn)入后煙箱，再經(jīng)過橫火管到達(dá)前煙箱，由煙囪排出。 立式橫火管鍋爐的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊，受熱面多；水循環(huán)較好，升壓較快。缺點：爐膛水冷度大，不利于燃燒；橫火管內(nèi)易積灰；前、后煙

8、箱門易漏風(fēng)。 立式橫火管鍋爐橫火管的作用：橫火管對前、后管板有支承加固的作用，能提高管板的承壓強(qiáng)度。 立式鍋殼鍋爐爐膽的用途：爐膽的下部可以設(shè)置固定爐排，上部空間可作為燃燒室，是鍋爐的輻射受熱面。 立式鍋殼鍋爐采用u形下腳圈的優(yōu)點：便于鍋爐、爐膽電焊對接，焊縫質(zhì)量好；結(jié)構(gòu)富于彈性，鍋爐承壓強(qiáng)度高。 2臥式鍋殼鍋爐 (1)臥式內(nèi)燃鍋爐的結(jié)構(gòu) 這種鍋爐有一個大直徑的鍋殼，在其中設(shè)置爐膽，爐排擱置在爐膽內(nèi)構(gòu)成內(nèi)部燃燒室，爐膽兩端分別與前、后管板相連接，煙管布置在前、后管板之問，鍋爐外部不需砌磚墻。其結(jié)構(gòu)如圖27，主要由鍋殼，爐膽，前、后管板，煙管等受壓部件組成。鍋爐的蒸發(fā)量一般小于4噸時(th)，工

9、作壓力小于1.3兆帕(MPa)。 臥式內(nèi)燃鍋爐的煙氣流程：煤在爐膽內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，從爐膽前部向后流動，在鍋爐后部拐彎進(jìn)人爐膽兩側(cè)的煙管；由后向前流動至前部煙箱，再向上拐彎進(jìn)入爐膽上部的煙管，由前向后流動至煙囪排出。 臥式內(nèi)燃鍋爐的水循環(huán)路線：靠近爐膽和煙管的水受熱較強(qiáng)，比重小而上升，靠近鍋殼的水受熱較弱，比重大而下降，于是在鍋內(nèi)形成水循環(huán)。 臥式內(nèi)燃鍋爐的優(yōu)點：鍋爐整體出廠，安裝快速簡便；爐體不需要砌磚墻，占地面積??；升火時間短，產(chǎn)生蒸汽快。缺點：爐膛水冷度大，不宜燒劣質(zhì)煤；煙管內(nèi)易積灰，需經(jīng)常清掃；鍋內(nèi)煙管之間結(jié)水垢，不易清除；煙管管端脹口易滲漏。 臥式內(nèi)燃鍋爐容易損壞的部分：鍋爐的爐

10、膽前一、二節(jié)受高溫，如鍋內(nèi)積有水垢或嚴(yán)重缺水時，爐膽易產(chǎn)生過熱變形塌陷；煙管受熱不均勻或積結(jié)水垢時，前、后管板易凸出變形或煙管兩端的脹口滲漏，嚴(yán)重時管孔之間會產(chǎn)生裂紋。 (2)臥式外燃鍋爐 這種鍋爐鍋殼內(nèi)的爐膽改為許多煙管，爐排移至鍋殼底部，構(gòu)成外部燃燒室，鍋爐外部砌有輕型磚墻。其結(jié)構(gòu)如圖28，主要由鍋殼，前、后管板，煙管，水冷壁管，下降管和集箱等受壓部件組成。鍋爐的蒸發(fā)量小于6噸時(th)，工作壓力小于1.3兆帕(MPa)。 臥式外燃鍋爐的煙氣流程：外燃爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔猓瑳_刷鍋殼底部和兩側(cè)水冷壁管后，從鍋爐后部進(jìn)入第一部分煙管，由后向前流動，到達(dá)前煙箱后轉(zhuǎn)180彎進(jìn)入第二部分煙管，又由前向后

11、流動，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣。 臥式外燃鍋爐的水循環(huán)路線分為兩部分：一部分是鍋殼內(nèi)的水經(jīng)下降管進(jìn)入集箱，分配給水冷壁管；水冷壁管受熱后，水又向上流動返回鍋殼，形成水循環(huán)。另一部分是鍋殼內(nèi)的第一部分煙管受熱強(qiáng)，周圍的水向上流動；第二部分煙管受熱弱，周圍的水向下流動，形成水循環(huán)。 臥式外燃鍋爐的優(yōu)點：鍋爐整體出廠，運輸安裝方便；升火時間短，產(chǎn)生蒸汽快；爐膛空間較大，有利于燃燒，熱效率較高。缺點：煙管內(nèi)易積灰，需經(jīng)常清掃；爐膛內(nèi)的水冷壁管易過熱燒壞，如鍋內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重時，鍋殼底部易過熱鼓包；后管板的煙管脹口易滲漏或管孔之間易產(chǎn)生裂紋。 三、水管式鍋爐 蒸發(fā)受熱面全部由水管組成，且在鍋筒內(nèi)不布置蒸發(fā)受

12、熱面的鍋爐，叫水管式鍋爐。常見的形式有雙縱鍋筒水管鍋爐、雙橫鍋筒水管鍋爐和單縱鍋筒水管鍋爐等。 1雙縱鍋筒水管鍋爐按其結(jié)構(gòu)特點可分為D形和且KB形兩種。D形的結(jié)構(gòu)特點是，爐膛布置在雙縱鍋筒的一側(cè)，另一側(cè)為對流煙道。且KB形的結(jié)構(gòu)特點是，爐膛布置在雙縱鍋筒的中央，因下鍋筒比上鍋簡短，空出來的空間正好布置爐膛，后部為對流煙道。 (1)雙縱鍋筒(D形)水管鍋爐的結(jié)構(gòu)主要由上、下縱鍋筒，對流管束，水冷壁管，下降管和集箱等受壓部件組成(圖29)。在上、下縱鍋筒之間布置有許多彎水管(對流管束)構(gòu)成對流煙道；爐膛布置在對流煙道的一側(cè)，爐膛四周布置有水冷壁管和集箱。整個爐形與D形相似。燃燒設(shè)備采用鏈條爐排或往

13、復(fù)爐排，尾部煙道有省煤器。鍋爐的蒸發(fā)量一般小于6噸時(th)，工作壓力小于1.3兆帕(MPa)。 雙縱鍋筒(D形)水管鍋爐的煙氣流動路線：煤在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，從爐膛后部一側(cè)的煙氣出口進(jìn)入對流煙道，先經(jīng)第一對流管束由后向前流動，到達(dá)煙道的前端轉(zhuǎn)180彎進(jìn)入第二對流管束，再由前向后流動，最后經(jīng)省煤器，由引風(fēng)機(jī)和煙囪排出。 雙縱鍋筒(D形)水管鍋爐的水循環(huán)分為兩部分：一部分是上鍋筒的水由受熱較弱的第二對流管束下降至下鍋筒，然后再從受熱較強(qiáng)的第一對流管束上升，回到上鍋筒而形成循環(huán)；另一部分是爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水受熱上升至上鍋筒，由上、下鍋筒分別引出的下降管連接各集箱向水冷壁管供水，形成水循

14、環(huán)。 雙縱鍋筒(D形)水管鍋爐的優(yōu)點：上、下縱鍋筒水容量大，對負(fù)荷變化的適應(yīng)性好；對流管束均為彎水管，結(jié)構(gòu)富有彈性；爐膛狹長，適宜于采用機(jī)械化爐排，熱效率較高。缺點：對流管束之間易積灰，如不及時清除，將使熱效率下降；對給水質(zhì)量要求嚴(yán)格，否則結(jié)水垢不易清除。 (2)雙縱鍋筒水管鍋爐的結(jié)構(gòu)主要由上、下縱鍋筒，對流管束，水冷壁管，集箱和下降管等受壓部件組成。其結(jié)構(gòu)如圖210所示，下鍋筒的長度比上鍋筒約短一半，空出的空間設(shè)置爐膛，在兩鍋筒之間布置彎水管，爐膛四周布置水冷壁管。燃燒設(shè)備采用拋煤機(jī)或拋煤機(jī)加倒轉(zhuǎn)鏈條爐排，尾部煙道有省煤器。鍋爐蒸發(fā)量一般小于20噸時(th)，工作壓力小于2.5兆帕(MPa)

15、。 雙縱鍋筒(KB形)水管鍋爐的的煙氣流程：高溫?zé)煔鈴臓t膛右側(cè)出口進(jìn)入后部對流煙道，順著兩堵隔煙墻呈S形流動，橫向沖刷對流管束，然后從爐墻左側(cè)流經(jīng)省煤器，由引風(fēng)機(jī)和煙囪排出。 雙縱鍋筒(且KB形)水管鍋爐的水循環(huán)分為兩部分：一部分是上鍋筒的水從后部受熱較弱的對流管束下降至下鍋筒，再由下鍋筒前部受熱較強(qiáng)的對流管束上升，回到上鍋筒而形成循環(huán)；另一部分是爐膛四周水冷壁管的水受熱上升至上鍋筒，由下鍋筒引出的下降管通過各集箱向水冷壁管供水，形成水循環(huán)。 雙縱鍋筒(KB形)水管鍋爐的優(yōu)點：上鍋筒較長，水容量大，運行負(fù)荷較穩(wěn)定；對流管束均為彎水管，自由膨脹性能好。缺點：對流管束之間易積灰；對給水質(zhì)量要求嚴(yán)格

16、；煙塵濃度大，飛灰含碳量高，受熱面和引風(fēng)機(jī)易磨損。 2雙橫鍋筒水管鍋爐的結(jié)構(gòu) 主要由上、下橫鍋筒，對流管束，水冷壁管，下降管和集箱等受壓部件組成(圖211)。鍋爐的前部是爐膛，爐膛四周布置有水冷壁；上、下橫鍋筒位于爐膛后部，兩鍋筒之間由彎水管連接。燃燒設(shè)備多采用鏈條爐排，有的為煤粉爐或沸騰爐，裝有過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器。鍋爐蒸發(fā)量一般小于20噸時(th)，工作壓力小于2.5兆帕(MPa)。 雙橫鍋筒水管鍋爐的煙氣流程：高溫?zé)煔庥蔂t膛后上方流經(jīng)過熱器進(jìn)入對流煙道，先向下再向上呈S形上升，橫向沖刷對流管束，到達(dá)上部后再向下折入尾部煙道，經(jīng)省煤器、空氣預(yù)熱器，由引風(fēng)機(jī)、煙囪排人大氣。 雙橫鍋筒水

17、管鍋爐的水循環(huán)分為兩部分：一部分是上、下橫鍋筒之間的對流管束進(jìn)行水循環(huán)；另一部分是爐膛四周的水冷壁管進(jìn)行的水循環(huán)，其中前、后水冷壁管內(nèi)的汽水混合物直接進(jìn)入上鍋筒，而兩側(cè)水冷壁管內(nèi)的汽水混合物需經(jīng)上集箱和導(dǎo)汽管進(jìn)入上鍋筒。各水冷壁管內(nèi)的水由下鍋筒引出的下降管供給。 雙橫鍋筒水管鍋爐的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)合理可靠，負(fù)荷適應(yīng)性好，熱效率高，操作維修方便，勞動強(qiáng)度低。缺點：體積高大，構(gòu)架金屬耗量多；對給水質(zhì)量和司爐的技術(shù)水平要求高。 3單縱鍋筒水管鍋爐的結(jié)構(gòu) 分為輕型爐墻整裝爐型和重型爐墻散裝爐型兩種，均由上縱鍋筒、水冷壁管、對流管束和左右集箱組成。其構(gòu)造特點：鍋筒縱向布置在爐膛上部的中央，兩組對流管束和水冷壁管分別布置在爐膛的兩側(cè)，左右對稱，與A形相似。圖212為輕型爐墻整裝爐型，燃燒設(shè)備采用鏈條爐排，鍋爐蒸發(fā)量小于6噸時(th)，工作壓力小