壹.鍋爐由 "鍋 "和 "爐 "兩部分組成。
(壹)、鍋爐的基本部件稱為鍋爐本體,由蒸汽鍋爐、爐膛和安全附件組成。
1、蒸汽鍋爐:
包括鍋筒、管束、水冷壁、集箱、下管。鍋爐本體在蒸汽系統中,高溫燃燒產物煙氣通過受熱面傳熱給蒸汽鍋爐中溫度較低的水,水受熱、沸騰汽化,產生蒸汽
2、爐膛:
(層燃爐)包括煤鬥、爐排、爐膛、擋渣板、送風裝置。燃燒設備在鍋爐本體內,燃燒時將燃料的化學能轉化為熱能。
3、安全附件:
水位計、壓力表、安全閥等及鍋爐金屬鋼架和平臺樓梯。
(2)、"鍋 "由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器等組成:
1、省煤器:
設在鍋爐尾部的垂直煙道內,利用煙氣余熱加熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節省燃料。節省燃料。
2、汽包:
位於鍋爐頂部,是壹個圓筒形受壓容器,下部為水,上部為汽,它接受來自省煤器的水,同時與下降管、聯箱、水冷壁***配組成水循環回路。水在水冷壁吸熱後產生的汽水混合物聚集在汽包內,汽水分離後向過熱器輸送飽和蒸汽。
3、下管:
是水冷壁的給水管,其作用是將汽包中的水引入下箱體,再分配到各個水冷壁管中。分為小口徑分散下降管和大口徑集中下降管兩種。小口徑下降管管徑小,不利於水循環。
4、水冷壁下聯箱:
聯箱的主要作用是匯集工質,或將工質通過聯箱經聯箱再分配到其他管道。聯箱下的水冷壁是壹根兩端封閉的較粗的管子,它的作用是把落水管和水冷壁連接在壹起,以起到匯集、混合、重新分配質量的作用。
5、水冷壁:
位於爐膛四周,它的主要任務是吸收爐膛的輻射熱,使水分蒸發,它是現代鍋爐的主要受熱面,也是保護爐壁的重要部位。
6、過熱器:
作用是將汽包中的飽和蒸汽加熱成壹定溫度的過熱蒸汽。
7、再熱器:
作用是把汽輪機做功的部分蒸汽再次加熱,然後送到汽輪機繼續做功。
(3)、"爐膛 "是燃燒系統,它的任務是使燃料在爐膛內良好燃燒,放出熱量。它由爐膛、燃燒器、點火裝置、空氣預熱器、煙道和爐壁、爐架等組成。
1、爐膛:
它由爐壁和水冷壁轉動進行燃料燃燒,燃料在空間內懸浮燃燒,釋放大量熱量。
2、燃燒器:
位於爐膛或爐壁的四角,它的作用是將燃料和空氣以壹定的速度送入爐膛,使其在爐膛內能很好地混合,保證燃料及時著火並迅速完全燃燒。分為直流燃燒器和旋流燃燒器兩種基本類型。
3、空氣預熱器:
它是煙氣與空氣之間進行熱交換的換熱器,屬於燃燒系統。空氣預熱器通常布置在鍋爐末端的煙道中,利用煙氣余熱加熱常溫下的空氣,使空氣升溫到燃料燃燒所需的溫度後送入爐膛。
作用:
(1)、降低排煙溫度,減少排煙熱損失q2;
(2)、保證燃料及時點燃,穩定完善燃燒,提高燃燒效率,總體效果是提高鍋爐熱效率。
4、煙風道:
它是由爐壁管、部分受熱面管和包壁管等組成的管道,用於引導煙氣流經各受熱面並進行熱交換,分為水平煙道和尾部煙道。輔助設備輔助設備包括通風設備(送風機和引風機)、燃料輸送設備、制粉系統、除灰除塵設備、脫硫設備等。
二、其他部件:
1、鍋筒:
它的作用是匯集、儲存、凈化蒸汽和補充給水。在水管鍋爐中,通常有壹個或兩個汽包,上面的汽包叫汽鼓(汽包),下面的叫水鼓或泥鼓。在上汽包內部,有用於均勻供水的配水箱、汽水分離裝置和連續排水裝置。熱水鍋爐汽包內部裝配管道和隔板等。上筒外部裝有主蒸汽閥、蒸汽閥、安全閥、空氣閥、水位計、排水管和壓力表等連接管道。壹端為上缸頭或上人孔門。
下鍋筒的壹端頭有人孔,底部裝有常規排汙裝置。上、下鍋之間用若幹漲落管(管束)連接,整個部分為彈性結構。
上筒直徑略大於下筒直徑,兩筒之間用對流管束連接。對流管束由外徑51毫米的無縫鋼管組成,布置在對流煙道內,對流煙道沿縱向方向被耐火壁分為兩半,煙氣沿對流煙道呈U形流動。鍋爐受熱面:從放熱介質中吸熱,熱量傳遞到受熱介質的固體表面。根據傳熱過程的特點分為輻射受熱面、對流受熱面、沸騰層埋管受熱面。
2、水冷壁受熱面:
水冷壁是布置在爐膛四周的輻射受熱面。在工業鍋爐中壹般采用不朽φ51×3~φ63.5×3.5mm鍋爐鋼管制成的水管鍋爐的主要受熱面。輻射受熱面吸收火焰輻射熱並遮擋爐壁,從而對爐壁起到保護作用;同時,由於吸收的熱量較多,可降低爐膛溫度,還有防止燃煤結焦的作用。
水冷壁的上部與上鍋簡單相連,或先通過上集箱再與上鍋相連。上鍋筒的爐水通過下降管迸入下鍋筒和下集箱,經水冷壁吸熱後,形成水汽混合物,並上升到上鍋筒,形成閉式自然循環。
過去,壹些快裝鍋爐的水冷壁管兩側焊有翼片(又稱翅片)。其目的是為了接受更多來自爐膛的輻射熱,同時也是為了增加爐壁的屏蔽面積。由於其加工較困難且導熱性差,易產生裂紋,嚴重時會撕裂水冷壁管,故已較少使用,並逐漸被異型鋼管所取代。
3、集箱:
它是集爐管道布置連接的主要部件,有分配給水和引水的作用,按其位置上集箱和下集箱或進口集箱和出口集箱。
上集水器位於爐管上部,收集上升管束的水汽混合物,通過導管引至上集水桶。部分上集熱器安裝在爐壁外側,與爐管相對的位置設有排手孔,以便清潔爐管內部。
下集水器位於爐管下部,與下圓筒相連,用於向上升的爐管供水和配水。位於爐排兩側的
下集水箱,具有防止爐排兩側爐壁燒焦或掛焦的作用,稱為防焦箱。下集熱箱有排水口,末端也有手孔,以便檢查和清理集熱箱內部。
除鍋爐本體箱外,在省煤器、過熱器等部件上也有各自相應的箱體。
集箱壹般由直徑較大的無縫鋼管和兩個端蓋焊接而成。近年來,有些廠家將管子的端部旋轉收口,代替了焊接端蓋,結構更為合理。
4、對流管束受熱面:
對流管束又稱對流排風,位於鍋爐上下管之間,壹般由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,通常將對流管束置於中間,用疏水墻組成來回或轉彎的煙道,增加煙氣流量,並用較高的煙速橫向沖刷管束。通常先由煙氣沖刷管束,由於溫度高的煙氣傳熱多,管內蒸汽混合物密度小,成為上升管,反之,溫度低的煙氣傳熱少,成為下降管。
煙氣沖刷管束,壹般采用橫向沖刷。因為橫向沖刷,熱效應比縱向沖刷好。同樣是橫向沖刷,"管錯排 "或稱 "叉排 "的傳熱效果要好於順排形式,但隨著傳熱效果的提高,煙氣流動阻力也相應增大。
5、煙火管受熱面:
煙火管是煙管鍋爐和水火管組合鍋爐的主要受熱面,其作用是當爐膛內燃燒的高溫煙氣從管內流過時,不斷地對管外的鍋水進行加熱,使其逐漸變成蒸汽(或熱水)。煙道管壹般安裝在鍋殼內,管板兩端用焊接或膨脹固定。由於受到鍋殼安裝數量的限制,加之管內易積灰堵塞,管外易積垢,故不適用於較大型的鍋爐。但近年來,人們也在研究大型水管鍋爐,並取得了壹些進展。
近年來,推廣應用了壹種新型管材:即螺紋管,它在管材上壓有深約2mm的螺紋狀凹槽,改善了煙氣對管壁的放熱作用,效果顯著。這種螺紋管與普通管相比,傳熱效果可提高近兩倍。
6、過熱器:
省煤器和空氣預熱器。它們都是對流加熱面。過熱器除對流過熱器外,還有輻射過熱器,其余省煤器和預熱器均安裝在鍋爐尾部煙道內。它們的作用主要是進壹步降低排煙溫度,提高鍋爐的熱效率。
爐膛位於鍋爐本體前方,是燃料燃燒的場所,它包括燃燒設備和爐膛。由於燃料不同、燃燒方式不同,主要有層燃爐、室燃爐、旋風爐、沸騰爐等。它們的爐膛周圍都安裝有水冷壁管。層燃爐為了加強燃料燃燒而前後拱起。不同類型的爐子,雖然其結構不盡相同,但它們都有燃料燃燒的組織空間和相應的燃燒設備。
鍋與爐是通過傳熱過程聯系在壹起的,受熱面就是鍋與爐的界面。其中壹邊是放熱介質(火焰、煙氣),另壹邊是受熱介質(水、蒸汽、空氣),它們之間的傳熱、換熱都依賴於受熱面。
由鍋體、受熱面及其連接管道和煙道、燃燒設備和排渣設備、爐墻和框架(包括平臺、扶梯)等組成的整體稱為鍋爐本體。