第一篇：(天化科威)鍋爐基礎知識大全

鍋爐基礎知識大全

鍋爐的用途及工作原理：

鍋爐是國民經濟中重要的熱能供應設備。電力、機械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業 , 以及工業和民用采暖都需要鍋爐供給大量的熱能。)

鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱能或其他能量將工質(中間載熱體)加熱到一定參數的設備。應用于加熱水使之轉變為蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐,也稱為蒸汽發生器。應用于加熱水使之提高溫度轉變為熱水的鍋爐 , 稱為熱水鍋爐；而應用于加熱有機熱載體的鍋爐稱為有機熱載體鍋爐。

從能源利用的角度看 ,鍋爐是一種能源轉換設備。在鍋爐中,一次能源(燃料)的化學貯藏能通過燃燒過程轉化為燃燒產物(煙氣和灰渣)所載有的熱能 ,然后又通過傳熱過程將熱量傳遞給中間載熱體(例如水和蒸汽), 依靠它將熱量輸送到用熱設備中去。

這種傳輸熱量的中間載熱體屬于二次能源 ,因為它的用途就是向用能設備提供能量。

當中間載熱體用于在熱機中進行熱一功轉換時 , 就叫做 “工質“。如果中間載熱體只是向熱設備傳輸、提供熱量以進行熱利用 ,則通常被稱為 “熱媒“。

鍋爐按其用途可以分為電站鍋爐、工業鍋爐、船舶鍋爐和機車鍋爐等四類。前兩類又稱為固定式鍋爐,因為是安裝在固定基礎上而不可移動的。后兩類則稱為移動式鍋爐。本文介紹的是固定式工業鍋爐。

在鍋爐中進行著三個主要過程 :

（1）、燃料在爐內燃燒,其化學貯藏能以熱能的形式釋放出來,使火焰和燃燒產物(煙氣和灰渣)具有高溫。

（2）、高溫火焰和煙氣通過 “受熱面“ 向工質(熱媒)傳遞熱量。

（3）、工質(熱媒)被加熱 ,其溫度升高或者汽化為飽和蒸汽 ,或再進一步被加熱成為過熱蒸汽。

以上三個過程是互相關聯并且同時進行的,實現著能量的轉換和傳遞。

伴隨著能量的轉換和轉移還進行著物質的流動和變化 :(1)工質 ,例如給水(或回水〉進入鍋爐 ,最后以蒸汽(或熱水)的形式供出。

(2)燃料 ,例如煤進入爐內燃燒 ,其可燃部分燃燒后連同原含水分轉化為煙氣 ,其原含灰分則殘存為灰渣。(3)空氣送入爐內,其中氧氣參加燃燒反應 ,過剩的空氣和反應剩余的惰性氣體混在煙氣中排出。

水一汽系統、煤一灰系統和風二煙系統是鍋爐的三大主要系統 , 這三個系統的工作是同時進行的。

通常將燃料和煙氣這一側所進行的過程(包括燃燒、放熱、排渣、氣體流動等)總稱為 “ 爐內過程 “;把水、汽這一側所進行的過程(水和蒸汽流動、吸熱、汽化、汽水分離、熱化學過程等)總稱為 “ 鍋內過程 “

一、按用途分類：

1.電站鍋爐：用于發電，大多為大容量、高參數鍋爐，火室燃燒，效率高，出口工質為過熱蒸汽。

2.工業鍋爐：用于工業生產和采暖，大多數為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低，出口，工質為蒸汽的稱為蒸汽鍋爐，出口工質為熱水的稱為熱水鍋爐。

3.船用鍋爐：

4.機車鍋爐：

5.注汽鍋爐：用于油田對稠油的注汽熱采，出口工質一般為，高壓濕蒸汽。

二、按結構分類：

1.火管鍋爐：煙氣在火管內流過，一般為小容量、低參數鍋爐，熱效率低，但結構簡單，水質要求低，運行維修方便。

2.水管鍋爐：汽水在管內流過，可以制成小容量，低參數鍋爐，也可以制成大容量、高參數鍋爐。電站鍋爐一般均為水管鍋爐，熱效率高，但對水質和運行水平的要求也較高。

三、按循環方式分類 1.自然循環鍋筒鍋爐

2.多次強制循環鍋筒鍋爐

3.低倍率循環鍋爐

4.直流鍋爐

5.復合循環鍋爐

四、按鍋爐出口工質壓力分類

1.低壓鍋爐：一般壓力小于1.275MPa 2.中壓鍋爐：一般壓力為3.825MPa 3.高壓鍋爐：一般壓力為9.8MPa 4.超高壓鍋爐：一般壓力為13.73MPa 5.亞臨界壓力鍋爐：一般壓力為16.67MPa 6.超臨界壓力鍋爐：一般壓力為22.13MPa

五、按燃燒方式分類

1.火床燃燒鍋爐：主要用于工業鍋爐，包括固定爐排爐、往復爐排爐等。

2.火室燃燒鍋爐：主要用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐

3.沸騰爐：送入爐排空氣流速較高，使大顆粒燃煤在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小顆粒燃煤隨空氣上升

并燃燒。

六、按所用燃料或能源分類

1.固體燃料鍋爐：燃用煤等固體燃料；

2.液體燃料鍋爐：燃用重油等液體燃料；

3.氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等氣體燃料；

七、按排渣方式分類

1.固態排渣鍋爐

2.液態排渣鍋爐

八、按爐膛煙氣壓力

1.負壓鍋爐：爐膛壓力保持負壓，有送、引風機，是燃煤鍋爐主要型式；

2.微正壓鍋爐：爐膛表壓2—5KPa，不需引風機，易于低氧燃燒；

九、鍋筒布置分類

1.單鍋筒

2.雙鍋筒

十、余熱鍋爐：利用冶金、石油化工等工業的余熱作熱源；

十一、原子能鍋爐：利用核反應堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽發生器；

十二、廢熱鍋爐：利用垃圾、樹皮、廢液等廢料作為燃料的鍋爐；

十三、其它能源鍋爐：利用地熱、太陽能等能源的蒸汽發生器或熱水器。

A級鍋爐：額定工作壓力（表壓，下同）P≥3.8MPa的鍋爐，包括：

1.超超臨界鍋爐: P≥27.0MPa或額定出口溫度≥590℃的鍋爐；

2.超臨界鍋爐: 22.1MPa≤P＜27.0MPa； 3.亞臨界鍋爐: 16.7MPa≤P＜22.1MPa； 4.超高壓鍋爐: 13.7MPa≤P＜16.7MPa；

5.高壓鍋爐: 9.8MPa≤P＜13.7MPa；

6.次高壓鍋爐: 5.4MPa≤P＜9.8MPa；

7.中壓鍋爐: 3.8MPa≤P＜5.4MPa。

B級鍋爐；

1.蒸汽鍋爐： 0.8MPa＜P＜3.8MPa或額定蒸發量＞1.0t/h； 2.熱水鍋爐： 額定出水溫度≥120℃或額定熱功率＞4.2MW；

3.有機熱載體鍋爐：

(1)使用氣相有機熱載體的鍋爐；

(2)液相有機熱載體鍋爐:額定熱功率＞4.2MW；

C級鍋爐，除D級鍋爐外的下列鍋爐：

1.蒸汽鍋爐: 額定工作壓力≤0.8MPa且額定蒸發量≤1.0t/h的蒸汽鍋爐；

2.熱水鍋爐: 額定出水溫度＜120℃且額定熱功率≤4.2MW；

3.液相有機熱載體鍋爐: 額定熱功率≤4.2MW。

D級鍋爐： 1.蒸汽鍋爐：設計正常水位時水容積≤50L且額定工作壓力＜0.8MPa；

2.汽水兩用鍋爐: 額定工作壓力≤0.04MPa且額定蒸發量≤0.5t/h的鍋爐； E僅用自來水加壓的熱水鍋爐，且出水溫度≤95℃。

十五、自由名稱分類：

燃煤鍋爐 熱水鍋爐 燃油鍋爐 蒸汽鍋爐 電熱鍋爐 環保鍋爐 特種鍋爐 燃氣鍋爐 水管鍋爐 導熱油鍋爐 專用鍋爐 雙燃料鍋爐 余熱鍋爐 常壓鍋爐 電鍋爐 工業鍋爐 熱風鍋爐 承壓鍋爐 真空鍋爐 鏈條鍋爐 家用鍋爐 沼氣鍋爐 取暖鍋爐 茶浴鍋爐 電站鍋爐 秸桿氣化爐 焚燒爐 水煤漿鍋爐 煤氣發生爐 有機熱載體鍋爐 循環流化床鍋爐 注：我們的常說的鍋爐是指工業鍋爐，有蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機熱載體鍋爐。

我國工業鍋爐產品的型號的編制方法是依據JB1626標準規定進行的。其型號由三部分組成。各部分之間用短線隔開。第一部分：表示鍋爐型式，燃燒方式和額定蒸發量或額定熱功率。

共分三段：第一段用兩個漢語拼音表示鍋爐總體形式見表1—1和表1—2；第二段用一個漢語拼音字母代表燃燒方式（廢熱鍋爐無燃燒方式代號）見表1—3；第三段用阿拉伯數字表示蒸汽鍋爐的額定蒸發量，單位為t/h（噸/小時），或熱水鍋爐的額定熱功率，單位為MW（兆瓦）或廢熱鍋爐的受熱面，單位為m2（平方米）。第二部分：表示介質參數。共分兩段，中間用斜線分開，第一段用阿拉伯數字表示介質出口壓力，單位為MPa（兆帕）；第二段用阿拉伯數字表示過熱蒸汽溫度或出水溫度、回水溫度，單位為℃，生產飽和蒸汽的鍋爐沒有這段數字。

第三部分：表示燃料種類和設計次序。共分兩段：第一段用漢語拼音字母代表燃料種類，同時以羅馬數字代表燃料分類與之并列，見表1—4。如同時使用幾種燃料，主要燃料放在前面一段連接書寫。原型設計無第二段。

舉類：

（1）DZL4—1.0—AⅡ，表示單鍋筒縱置式鏈條爐排額定蒸發量為4噸/小時，蒸汽壓力為1.0MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，燃用Ⅱ類煙煤，原型設計的蒸氣鍋爐。

（2）WNS2—0.7—YC，表示臥式內燃室燃爐，額定蒸發量為2噸/小時，蒸汽壓力為0.7 MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，燃柴油原型設計的蒸氣鍋爐。

（3）QXS7—1.0/115/90—QT，表示強制循環室燃爐，額定功率為7MW，供水壓力為1.0 MPa，供水溫度為115℃，回水溫度為90℃，天然氣原型設計的熱水鍋爐。

主要部件（汽包，受熱面，集箱，管道）爐本體：爐膛、燃燒器、空氣預熱器、煙風道

鍋本體：省煤器、汽包、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器、再熱器等。

一、汽包

汽包（亦稱鍋筒）是自然循環鍋爐中最重要的受壓元件，汽包的作用主要有：

1：是工質加熱、蒸發、過熱三過程的連接樞紐，保證鍋爐正常的水循環。

2：內部有汽水分離裝置和連續排污裝置，保證鍋爐蒸汽品質。

3：有一定水量，具有一定蓄熱能力，緩和汽壓的變化速度。

4：汽包上有壓力表、水位計、事故放水、安全閥等設備，保證鍋爐安全運行。

汽包工作流程是：從水冷壁來的汽水混合物經過汽包上部引入管進入汽包內部，沿著汽包內壁與弧形襯板形成的狹窄的環形通道流下，使汽水混合物以適當的流速均勻的傳熱給汽包內壁，這樣克服了鍋爐啟停時汽包上下壁溫差過大的困難，可以較快的啟動。進入汽包的汽水混合物分別進入汽水旋風分離器，利用改變流動方向時的慣性進行慣性分離，這是汽水混合物的第一次分離。被分離出來的蒸汽仍帶有不少水分，從分離器頂部進入波形板分離器，它裝在旋風分離器頂部，帶有部分水滴的蒸汽在波形板間的縫隙中流動，利用使水黏附在金屬壁面上形成水膜往下流，將水滴再次分離出來，稱為二次分離。二次分離后的蒸汽最后經過蒸汽清洗，利用水的密度差進行重力分離，這是三次分離。蒸汽經過三次分離后，達到了蒸汽質量標準，再由汽包頂部飽和蒸汽管引往屏式過熱器。

二，受熱面

鍋和爐是通過傳熱過程相互聯系在一起的。鍋和爐的分界面就是受熱面 , 通過受熱面進行著放熱介質(火焰、煙 氣)向受熱介質(水、蒸汽或空氣)的傳熱。受熱面從放熱介質吸收熱量并向受熱介質放出熱量。

同時、連續進行吸熱和放熱的受熱面稱為間壁式受熱面, 放熱介質和受熱介質分別處于受熱面的兩側。如果放熱介質和受熱介質分別輪流交替地、周期地與受熱面相接觸, 在接觸中向受熱面放熱或從受熱面吸熱, 則這種受熱面稱為蓄熱式(也叫再生式)受熱面。主要以輻射換熱的方式吸收放熱介質放熱量的受熱面稱為輻射受熱面。輻射愛熱面布置在爐膛內。主要以對流換熱的方式吸收放熱介質放熱量的受熱面稱 為對流受熱面。對流受熱面布置在爐膛出口以后的、煙氣溫 度較低的煙道內。布置對流受熱面的煙道稱為對流煙道。受熱面向受熱介質的放熱主要通過對流換熱的方式進行。根據水的加熱、汽化過程的順序, 可以將受熱面劃分為水的預熱受熱面、汽化受熱面(也叫蒸發受熱面)和蒸汽過熱器。水的預熱受熱面通常布置在低溫煙氣部位以回收排煙余熱、節約燃料, 因而一般稱之為 ― 省煤器。此外, 排煙余熱也可以回收利用于預熱助燃空氣, 這種余熱回收受熱面叫做空氣預熱器。省煤器和空氣預熱器都布置在鍋爐煙氣流程的尾部 , 所以又統稱為尾部受熱面。

受熱面按其結構又可分為板式和管式。煙氣在管內流過的受熱面稱為煙管受熱面 , 水在管內流過的受熱面稱為水管受熱面。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為 ― 鍋筒 ― 或 ― 鍋殼 ―。受熱面主要布置在鍋殼內部的鍋爐稱為鍋殼 鍋爐(舊稱火管鍋爐)。

內燃式鍋殼鍋爐的爐膛設置在爐殼內 , 叫做 ― 爐膽氣爐 膽本身也就是輻射受熱面。布置在鍋殼內的煙管為對流受熱面。

外燃式鍋殼鍋爐的爐膛設置在鍋殼之外, 此時 , 鍋殼的一部分表面(向火部位)為輻射受熱面。煙管仍布置在鍋殼 內部。如果在外置爐膛內還布置水管受熱面作為輻射受熱面 , 則構成為水火管鍋爐。外燃式鍋爐的鍋殼已不能完全起鍋爐 外殼的作用 , 因為外置爐膛是用爐墻作為外殼的。以布置在爐墻砌體空間內的水管為主要受熱面的鍋爐稱 為水管鍋爐。受熱面與鍋筒、集箱和爐外管道構成整個水一汽系統。

三、集箱

它是匯集爐管排列聯接的主要元件，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。位于爐排兩側的下集箱，具有防止爐排兩側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的集箱。集箱一般由較大直徑的無縫鋼管和兩個端蓋焊接而成。近年來有些制造廠將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結構更加合理。

四、省煤器（economizer）

定義：利用低溫煙氣加熱給水的受熱面。

省煤器（英文名稱Economizer）就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加熱成汽包壓力下的飽和水的受熱面，由于它吸收的是比較低溫的煙氣，降低了煙氣的排煙溫度，節省了能源，提高了效率，所以稱之為省煤器.省煤器

鋼管式省煤器不受壓力限制，可以用作沸騰式，一般由外徑為32～51毫米的碳素鋼管制成。有時在管外加鰭片和肋片，以改善傳熱效果。鋼管式省煤器由水平布置的并聯彎頭管子（習稱蛇形管）組成.省煤器分類

省煤器的分類有多種方式，可按如下幾種方式分類：

1、按給水被加熱的程度：可分為非沸騰式和沸騰式兩種。

2、按制造材料分：有鑄鐵和鋼管省煤器兩種。非沸騰式省煤器多采用鑄鐵制成的，但也有用鋼管制成的，而沸騰式省煤器只能用鋼管制成。鑄鐵省煤器多應用于壓力≤2.5MPa的鍋爐。如壓力超過2.5MPa時，應當采用鋼管制成的省煤器。

3、按裝置的形式分：有立式及臥式兩種。

4、按排煙與給水的相對流向分：有順流式、逆流式和混合式三種。

省煤器作用：

1、吸收低溫煙氣的熱量，降低排煙溫度，減少排煙損失，節省燃料。

2、由于給水進入汽包之前先在省煤器加熱，因此減少了給水在受熱面的吸熱，可以用省煤器來代替部分造價較高的蒸發受熱面。

3、給水溫度提高了，進入汽包就會減小壁溫差，熱應力相應的減小，延長汽包使用壽命。

省煤器再循環：在鍋爐(汽包鍋爐)的啟動過程中,由于其汽水管道的循環沒有建立,即鍋爐給水處于停滯狀態,此時省煤器內的水處于不流動的狀態,隨著鍋爐燃燒的加強,煙氣溫度的提高,省煤器內的水容易產生汽化,使省煤器的局部處于超溫狀態.為了避免這個情況的出現,從汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口,作為再循環管道,使省煤器內的水處于流動狀態.避免其汽化。

五、再熱器（reheater，RH）

定義：將汽輪機高壓缸或中壓缸的排汽再次加熱到規定溫度的鍋爐受熱面。

再熱器實質上是一種把作過功的低壓蒸汽再進行加熱并達到一定溫度的蒸汽過熱器，再熱器的作用進一步提高了電廠循環的熱效率，并使汽輪機末級葉片的蒸汽溫度控制在允許的范圍內。

好處：

1.降低水蒸氣的濕度，有利于保護汽輪機的葉片

2.可以提高汽輪機的相對內效率和絕對內效率

作用：為了提高大型發電機組循環熱效率，廣泛采用中間再熱循環。從鍋爐過熱器出來的主蒸汽在汽輪機高壓缸作功后，送到再熱器中再加熱以提高溫度，然后送入汽輪機中壓缸繼續膨脹作功，稱為一次中間再熱循環，可相對提高循環效率4～5％。有些大型機組，在中壓缸后再次將排汽送回鍋爐加熱，稱為兩次中間再熱循環,可再相對提高循環效率的2％左右。個別試驗機組甚至采用三次中間再熱循環。采用再熱循環后,鍋爐-汽輪機裝置的熱力系統、結構和運行調節都變得復雜，造價增加，故在100兆瓦以上的發電機組中才采用,通常只采用一次中間再熱。

結構和類型：再熱器由管子和集箱組成。蒸汽和煙氣分別在管內、外流過。按傳熱方式的不同，再熱器可分為對流式和輻射式。對流式再熱器布置在對流煙道內；輻射式再熱器布置在爐膛內（見過熱器）。

工作特點：蒸汽在再熱系統中的流動阻力對機組循環熱效率影響較大，每增加0.1兆帕阻力,循環熱效率就降低0.2～0.3％。因此,常用較大的管子直徑(42～60毫米)和較低的蒸汽質量流速〔250～400千克／(米2·秒)或更低〕，以控制再熱器本體阻力不超過其進口蒸汽壓力的5～7％。再熱蒸汽的壓力比主蒸汽的低，管內蒸汽對管壁的對流傳熱較差，所以管壁金屬溫度較高，需采用較好的耐高溫鋼，甚至鉻鎳奧氏體鋼。再熱蒸汽的溫度可以調節（見鍋爐汽溫調節）。

保護措施：在鍋爐啟動和事故停機時，再熱器中沒有蒸汽流過，或者蒸汽流量很小。為了防止再熱器超溫損壞，除采用耐高溫合金鋼材料外,還應有保護措施,常用的有:控制鍋爐啟動速度;將再熱器布置在低煙溫區域；啟動和事故時引入主蒸汽冷卻（見汽輪機旁路系統）等。

六、熱管換熱器

（一）、熱管概述

熱管是一種具有高導熱性能的傳熱組件，它通過在全封閉真空管殼內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量，具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優點。缺點是抗氧化、耐高溫性能較差。此缺點可以通過在前部安裝一套陶瓷換熱器來予以解決，陶瓷換熱器較好地解決了耐高溫、耐腐蝕的難題。

由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小、有利于控制露點腐蝕等優點。目前已廣泛應用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機械等行業中，作為廢熱回收和工藝過程中熱能利用的節能設備，取得了顯著的經濟效益。

（二）、熱管換熱器的分類

按照熱流體和冷流體的狀態，熱管換熱器可分為：氣—氣式、氣-汽式、氣—液式、液—液式、液—氣式。按照熱管換熱器的結構形式可分為：整體式、分離式和組合式。

（三）、熱管換熱器主要特點

1、熱管換熱器可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開，在運行過程中單根熱管因為磨損、腐蝕、超溫等原因發生破壞時基本不影響換熱器運行。熱管換熱器用于易然、易爆、腐蝕性強的流體換熱場合具有很高的可靠性。

2、熱管換熱器的冷、熱流體完全分開流動，可以比較容易的實現冷、熱流體的逆流換熱。冷熱流體均在管外流動，由于管外流動的換熱系數遠高于管內流動的換熱系數，用于品位較低的熱能回收場合非常經濟。

3、對于含塵量較高的流體，熱管換熱器可以通過結構的變化、擴展受熱面等形式解決換熱器的磨損和堵灰問題。

4、熱管換熱器用于帶有腐蝕性的煙氣余熱回收時，可以通過調整蒸發段、冷凝段的傳熱面積來調整熱管管壁溫度，使熱管盡可能避開最大的腐蝕區域。

七、過熱器（superheater，SH）

定義：將飽和溫度或高于飽和溫度的蒸汽加熱到規定過熱溫度的受熱面。

過熱器(superheater)是鍋爐中將一定壓力下的飽和水蒸氣加熱成相應壓力下的過熱水蒸氣的受熱面。

（一）、簡介：

鍋爐中將蒸汽從飽和溫度進一步加熱至過熱溫度的部件，又稱蒸汽過熱器。大部分工業鍋爐不裝設過熱器，因為許多工業生產流程和生活設施只需要飽和蒸汽。在電站、機車和船用鍋爐中，為了提高整個蒸汽動力裝置的循環熱效率，一般都裝有過熱器。采用過熱蒸汽可以減少汽輪機排汽中的含水率。過熱蒸汽溫度的高低取決于鍋爐的壓力、蒸發量、鋼材的耐高溫性能以及燃料與鋼材的比價等因素，對電站鍋爐來說,4兆帕的鍋爐一般為450℃左右;10兆帕以上的鍋爐為540～570℃。少數電站鍋爐也有采用更高過熱汽溫的（甚至可達650℃）。

（二）、類型和特點：

過熱器按傳熱方式可分為對流式、輻射式和半輻射式； 按結構特點可分為蛇形管式、屏式、墻式和包墻式。它們都由若干根并聯管子和進出口集箱組成。管子的外徑一般為30～60毫米。對流式過熱器最為常用，采用蛇形管式。它具有比較密集的管組，布置在 450～1000℃煙氣溫度的煙道中，受煙氣的橫向和縱向沖刷。煙氣主要以對流的方式將熱量傳遞給管子，也有一部分輻射吸熱量。屏式過熱器由多片管屏組成，布置在爐膛內上部或出口處，屬于輻射或半輻射式過熱器。前者吸收爐膛火焰的輻射熱，后者還吸收一部分對流熱量。在10兆帕以上的電站鍋爐中，一般都兼用屏式和蛇形管式兩種過熱器，以增加吸熱量。敷在爐膛內壁上的墻式過熱器為輻射式過熱器，較少采用。包墻式過熱器用在大容量的電站鍋爐中構成爐頂和對流煙道的壁面，外面敷以絕熱材料組成輕型爐墻。圖為幾種過熱器的布置。裝有過熱器的小容量工業鍋爐一般只用單級管組的對流式過熱器即能滿足要求。

（三）、性能：

鍋爐運行工況的變化，例如負荷高低、燃料變化、燃燒工況變動等,都對過熱器出口汽溫有影響,所以在電站鍋爐中都有調節鍋爐出口汽溫使其穩定在規定值的手段。

常用手段有：

①用噴水式或表面式減溫器直接調節汽溫； ②用擺動燃燒器改變爐膛出口煙氣溫度；

③用煙氣再循環調節過熱器吸熱量（見鍋爐汽溫調節）。鍋爐負荷升高時，對流式過熱器的進出口蒸汽溫度升高值增大，輻射式過熱器的溫度升高值減小。若將對流式、輻射式和半輻射式過熱器合理組合配置，則可在負荷、燃燒工況等變化時使出口汽溫變化較小。過熱器管組中各并聯管子的吸熱量和蒸汽流量在運行中都會有差別。為避免個別管子中溫度過高，在大型鍋爐中把過熱器分成若干管組，用爐外的集箱對各管組蒸汽進行混合并用導汽管使各管組換位，以避免各管間出現過大的溫度差。

（四）、材料： 過熱器管壁金屬在鍋爐受壓部件中承受的溫度最高，因此必須采用耐高溫的優質低碳鋼和各種鉻鉬合金鋼等，在最高的溫度部分有時還要用奧氏體鉻鎳不銹鋼。鍋爐運行中如果管子承受的溫度超過材料的持久強度、疲勞強度或表面氧化所容許的溫度限值，則會發生管子爆裂等事故。

八、空氣交換器（air preheater）

定義：利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱燃料燃燒所需空氣以提高鍋爐效率的熱交換設備。

空氣預熱器就是鍋爐尾部煙道中的煙氣通過內部的散熱片將進入鍋爐前的空氣預熱到一定溫度的受熱面。用于提高鍋爐的熱交換性能，降低能量消耗。

一般簡稱為空預器。多用于燃煤鍋爐。在鍋爐中的應用一般為三分倉式。

使用時空預器緩慢旋轉，煙氣入口和空氣入口不變。煙氣進入空預器的煙氣側后排出，吸收了煙氣熱量的散熱片在空預器的旋轉下來到空氣側，將熱量傳遞給空氣。

（一）、附帶系統：主要有火災報警（熱點探測）、間隙調整、變頻控制。

影響空氣預熱器性能的關鍵問題是：振動噪聲漏風、腐蝕和堵灰。在設計管式空氣預熱器時，應合理地選用空氣流速和管箱尺寸，或者沿氣流方向加裝防振隔板，以防止引起空腔共振。防振隔板還有消除噪聲的作用。回轉式空氣預熱器的漏風是一個重要問題，應從設計、制造、安裝和運行等方面采取措施，使其在熱狀態下動靜組件之間保持合理的密封間隙。燃用高硫燃料時，管式和回轉式預熱器均易產生腐蝕和堵灰。防止的措施有：在空氣進口處加裝暖風器或采用熱風再循環；采用低氧燃燒或摻燒添加劑,以減少煙氣中SO2 氣體的生成量；定期吹灰，以保持受熱面清潔；受熱面采用耐腐蝕的材料等。

（二）、空氣預熱器的分類

按空氣預熱器的傳熱方式可將空氣預熱器分為導熱式和再生式兩大類。在導熱式空氣預器中最常用的是管式空氣預熱器。隨著鍋爐參數的提高和容量的增加，管式空氣預熱器的受熱面也增大，這給尾部受熱面的布置帶來了困難。因此，在大容量機組中多數采用結構緊湊、質量較輕的回轉式空氣預熱器。

九、水冷壁（water cooled wall）

定義：敷設在鍋爐爐膛四周，由多根并聯管組成的水冷包殼。主要吸收爐膛中高溫燃燒產物的輻射熱量，工質在其中做上升運動，受熱蒸發。

（一）、簡介：

水冷壁是鍋爐的主要受熱部分，它由數排鋼管組成，分布于鍋爐爐膛的四周。它的內部 為流動的水或蒸汽，外界接受鍋爐爐膛的火焰的熱量。

水冷壁最初設計時，目的并不是受熱，而是為了冷卻爐膛使之不受高溫破壞。後來，由于其良好的熱交換功能，逐漸取代汽包成為鍋爐主要受熱部分。

敷設在鍋爐爐膛內壁、由許多并聯管子組成的蒸發受熱面。水冷壁的作用是吸收爐膛中高溫火焰或煙氣的輻射熱量,在管內產生蒸汽或熱水，并降低爐墻溫度,保護爐墻。在大容量鍋爐中，爐內火焰溫度很高，熱輻射的強度很大。鍋爐中有40～50％甚至更多的熱量由水冷壁所吸收。除少數小容量鍋爐外，現代的水管鍋爐均以水冷壁作為鍋爐中最主要的蒸發受熱面。

（二）、分類：

光管式水冷壁：由一般的鍋爐鋼管組成。管子排列越密對爐墻保護效果越好。爐墻廣泛采用輕質耐火材料和保溫材料。這些材料可以砌成爐墻，也可敷設在水冷壁上成為敷管式爐墻以便于安裝。

膜式水冷壁：將鰭片管（或扁鋼與光管）相互焊接在一起組成的整塊管屏。它的優點是氣密性好；管屏外側僅需敷以較薄的保溫材料，爐膛高溫煙氣與爐墻不直接接觸，有利于防止結渣；管屏可在制造廠成片預制，便于工地安裝。

（三）、材質：

水冷壁材料一般用碳素鋼。鍋爐壓力在14兆帕以上時也有部分用合金鋼的。管子外徑：自然循環鍋爐一般用51～83毫米；多次強制循環鍋爐和直流鍋爐一般用22～60毫米。直流鍋爐的水冷壁不像自然循環鍋爐那樣一定是直立式的，也可以是水平圍繞或其他形式的。

參數高時，尤其在直流鍋爐中，為了在爐膛高熱負荷區防止傳熱惡化,常采用內螺紋管或在管內裝設擾流子

十、熱交換器（heat exchanger）

定義1：能在一定結構和一定工況下進行熱量交換的設備。

所屬學科：船舶工程（一級學科）；船舶機械（二級學科）

定義2：能使具有溫差的兩種流體交換熱量的裝置。所屬學科：電力（一級學科）；通論（二級學科）

又稱換熱器和換熱設備。使兩種流體間進行熱量交換而實現加熱或冷卻等目的的設備。一般是用固體間壁(傳熱面)將不同溫度的流體隔開。也有的使兩種流體在器內直接接觸而進行熱量交換。

根據作用原理可分為間壁式換熱器、蓄熱式換熱器和混合式換熱器。

根據使用目的可分為冷卻器、加熱器、冷凝器和汽化器。根據結構材料可分為金屬材料換熱器和非金屬材料換熱器。

第二篇：鍋爐常用金屬材料基礎知識)

鍋爐知識-金屬材料基本知識

1、什么是變形？變形有幾種形式？

構件在外力作用下，發生尺寸和形狀改變的現象，稱為變形。變形的基本形式有彈性變形、永久變形（塑性變形）和斷裂變形三種。

構件在外力作用下發生變形，外力去除后能恢復原來形狀和尺寸，材料的這一特性稱為彈性。這種在外力去除后能消失的變形稱為彈性變形。若外力去除后，只能部分的恢復原狀，還殘留一部分不能消失的變形，材料的這一特性稱為塑性。外力去除后不能消失而永遠殘留的變形，稱為塑性變形或殘余變形，也稱永久變形。

工程上，一般要求構件在正常工作時，只能發生少量彈性變形，而不能出現永久變形。但對材料進行某種加工（如彎曲、壓延、鍛打）時，則希望它產生永久變形。

2、什么是強度？什么是剛度？什么是韌性？

材料或構件承受外力時，抵抗塑性變形或破壞的能力稱強度。鋼材在較大外力作用下可能不被破壞，木材在較小外力作用下而可能會斷裂，我們說鋼材的強度比木材高。

材料或構件承受外力時抵抗變形的能力稱為剛度。剛度不僅與材料種類有關，還與構件的結構形式、尺寸等有關。比如管式空氣預熱器管箱與鋼管省煤器組件相比，前者抗變形能力要比后者好，我們稱前者的剛度強（好），后者的剛度弱（差）。剛度好的構件，在外力作用下的穩定性也好。材料抵抗沖擊載荷的能力稱為韌性或沖擊韌性，即材料承受沖擊載荷時迅速產生塑性變形的性能。鍋爐承壓部件所使用的材料應具有較好的韌性。

3、什么是塑性材料？什么是脆性材料？

在外力作用下，雖然產生較顯著變形而不被破壞的材料，稱為塑性材料。在外力作用下，發生微小變形即被破壞的材料，稱為脆性材料。

材料的塑性和韌性的重要性并不亞于強度。塑性和韌性差的材料，工藝性能往往很差，難以滿足各種加工及安裝的要求，運行中還可能發生突然的脆性破壞。這種破壞往往滑事故前兆，其危險性也就更大。脆性材料抵抗沖擊載荷的能力更差。

4、什么是應力、應變和彈性模量？

材料或構件在單位截面上所承受的垂直作用力稱為應力。外力為拉力時，所產生的應力為拉應力；外力為壓縮力時，產生的應力為壓應力。在外力作用下，單位長度材料的伸長量或縮短量，稱為應變量。在一定的應力范圍（彈性形變）內，材料的應力與應變量成正比，它們的比例常數稱為彈性模量或彈性系數。對于一定的材料，彈性模量是常數，彈性模量越大，在一定應力下，產生的彈性變形量越小。彈性模量隨溫度升高而降低。轉動機械的軸與葉輪，要求在轉動過程中產生較小的變形，就需要選用彈性模量較大的材料。

5、什么叫應力集中？

由于構件截面尺寸突然變化而引起應力局部增大的現象，稱為應力集中。

在等截面構件中，應力是均勻分布的。若構件上有孔、溝槽、凸肩、階梯等，使截面尺寸發生突然變化時，在截面發生變化的部位，應力不再是均勻分布，在附近小范圍內，應力將局部增大。應力集中的程度，可用應力集中系數來表示。應力集中系數的大小，只與構件形狀和尺寸有關，與材料無關。工程上常用典型構件的應力集中系數，已通過試驗確定。應力集中處的局部應力值，有時可能很大，會影響部件使用奉命，是部件損壞的重要原因之一。為防止和減小這種不利影響，應盡可能避免截面尺寸發生突然變化，構件的外形輪廓應平緩光滑，必要的孔、槽最好配臵在低應力區。另外，金屬材料內部或焊縫有氣孔、夾渣、裂紋以及“焊不透”、“咬邊”等缺陷，也會引起應力集中。

6、什么是強度極限（抗拉強度）與屈服極限？

強度極限與屈服極限是通過試驗確定的。在拉伸試驗過程中，應力達到某一數值后，雖然不再增加甚至略有下降，試件的應變還在繼續增加，并產生明顯的塑性變形，好像材料暫時失去抵抗變形的能力，這種現象稱為材料的屈服。發生屈服現象時的應力，稱為材料的屈服極限。當試驗拉力繼續升高，試件達到破壞時的應力，稱為材料的強度極限或抗拉強度。屈服極限和強度極限越大，分別表明材料抵抗破壞和抵抗塑性變形的能力高，即材料強度好。對于一定材料來說，強度極限和屈服極限是隨著工作溫度的升高而降低的。

7、什么是蠕變與蠕變極限？什么是持久強度與持久塑性？ 金屬在一定溫度和一定應力作用下，隨著時間的推移緩慢地發生塑性變形的現象稱蠕變。材料發生蠕變的溫度與其性質有關，碳鋼在300—350℃時，合金鋼在350—450℃時，在應力作用下，就會出現蠕變。溫度越高，應力越大，蠕變速度就越快。

材料抗蠕變的性能用蠕變極限來衡量，它表示在一定溫度下，于規定時間內，鋼材發生一定量總變形的最大應力值。持久強度是在高溫條件下，經過規定時間發生蠕變破裂時的最大應力。持久塑性是指處于蠕變狀態的材料，在發生破裂時的相對塑性變形量。高溫材料特別是發電廠使用的管材，應具有良好的持久塑性，希望不低于3%—5%。過低的持久塑性，會使材料發生脆性破壞，降低其使用奉命。

材料的蠕變極限、持久強度、持久塑性都是通過試驗方法求得的。

8、什么是金屬材料的疲勞與疲勞極限？

構件在長期交變應力作用下，雖然它承受的應力遠小于材料的屈服極限，在沒有明顯塑性變形的情況下，發生斷裂的現象稱為金屬的疲勞。因金屬疲勞發生的破壞稱為疲勞破壞出現疲勞破壞的原因，是經過應力多次交替變化后，在應力最大或有缺陷部位會產生微細的裂紋，裂紋尖端出現嚴重的應力集中，隨著交變應力循環次數的增加，裂紋逐漸擴大，最后導致破裂。

材料經受無限次變載荷而不發生斷裂時的最大應力，稱為材的疲勞極限。工程上常根據機件的使用壽命要求，規定交變應力循環N次時的應力為有限疲勞極限或條件疲勞限。如汽輪機葉片交變應力循環次數N 鍋爐的每一次啟動和停止，工質運行參數的每一次波動，承壓部件都要經受一次交變應力及應變的循環，這都將會影響承壓部件的壽命。為了提高鋼材抵抗疲勞破壞的能力，應在保持材料一定強度的基礎上盡可能提高鋼材的塑性及韌性。

9、什么是許用應力與安全系統？ 構件實際工作時，所允許產生的最大應力稱許用應力。對鍋爐承壓元件不定來說，許用應力是指在工作條件下所允許的最小壁厚及最大壓力時的應力。

構件工作時，其內部產生的應力既不能達到屈服極限，更不能達到強度極限，必須遠小于它們才能保證安全。通常把和稱危險應力。

危險應力與許用應力的比值n稱為安全系數。N值的大小，不僅反映構件的安全程度。N值大，許用應力小，比較安全，但消耗材料多，構件也笨重；n值許用應力大，能節約材料，但安全程度就差。因此，在確定安全系數時，應在滿足安全的前提下，充分考慮經濟性的要求。

11什么是熱應力？熱應力大小如何計算？ 構件因溫度化不能自由伸縮而產生的應力，或部件本身溫度不均勻使伸縮受制約而產生的應力，稱為熱應力。由于熱應力是溫度變化而產生的，所以也稱溫度應力或溫差應力。

部件工作時，它的尺寸將因溫度變化而伸縮。若部件的伸縮不受任何限制，溫度變化只能使其變形，而不致產生應力。若部件不能自由伸縮，將會在其內部產生應力。

部件在受熱或冷卻時，若各部分溫度不一致，變形將受制約。溫度高的部分要膨脹伸長，溫度低的部分則限制它的膨脹，結果在高溫部位產生壓應力。低溫部位產生拉應力。鍋爐在啟、停過程中，出現的汽包內外壁溫差，將會在汽包壁內產生熱應力。

熱應力是由于溫度變化是時變形受阻而產生，可根據應力與應變成正比的關系列出計算式：

12、什么是金屬的應力松弛現象？

鋼材在高溫和應力作用下，在應變量維持不變，應力隨著時間的延長逐漸降低的現象，稱為應力松弛。

金屬材料在高溫下發生應力松弛，是有一部分在初應力作用下產生的彈性變形逐漸地轉化為塑性變形的結果。松弛現象與蠕變現象有著內在的聯系，都是在高溫和應力作用下的不斷性變形過程，兩者的區別僅在于蠕變時應力基本恒定不變，松弛時應力則不斷在降低。

應力松馳發生在高溫下工作的緊固件上，如鍋爐、汽輪機上的螺栓、螺母、壓緊彈簧等。這些零件在長期高溫和應力作用下，塑性變形增加，應力下降，當松弛到一定程度后，就會引起汽缸和閥門漏汽，安全門提前起座，影響機組正常運行，甚至發生危險。為了防止上述現象發生，一般要求經過2×104h（兩次大修間隔）運行后，螺栓最小應力不低于最小密封應力，這個密封應力通常為150MPa2（15.3kgf/mm）。為了達到這一要求，可以采取如下措施：一是選擇松弛性能高的鋼材；一是提高螺栓的初緊應力。13．什么是鋼材的熱疲勞與熱脆性？

當金屬材料在工作過程中存在溫差時，因部分的脹、縮相互制約而產生附加熱應力。如果溫差是周期變化的，熱應力也將隨之變化，同時伴隨著彈、塑性變形的循環，塑性變形逐漸積累引起損傷，最后導致破裂。這種因經受多次周期性熱應力作用而遭到的破壞稱為熱疲勞破壞。

熱疲勞裂紋一般發生在金屬零件的表面，為龜裂狀。鍋爐的過熱器、再熱器、汽包、汽輪機的汽缸、隔板，都有出現熱疲勞的可能性。

鋼材在某一高溫區間（如400—550℃）和應力作用下長期工作，會使沖擊韌性明顯下降的現象稱為熱脆性。影響熱脆性的主要因素是金屬的化學成分。含有鉻、錳、鎳等元素的鋼材，熱脆性傾向較大。加入鉬、鎢、釩等元素，可降低鋼材的熱脆性傾向。

14、什么是鋼材的高溫氧化？ 鍋爐某些高溫元件（如過熱器、再熱器管及其支吊架等）與高溫煙氣中的氧氣發生的氧化反應，稱高溫氧化。氧化生成的氧化膜如果不能緊緊地包覆在鋼材表面而發生脫落，則氧化過程會不斷發展，層層剝落，最后導致破壞。

高溫氧化可生成三種氧化物：FeO,Fe2O3,Fe3O4。當壁溫在570℃以下時，氧化膜由Fe2O3,Fe3O4組成；當溫度高于570℃時，氧化膜由FeO,Fe2O3,Fe3O4組成。Fe2O3,Fe3O4具有致密的結構，能保護金屬表面，有較好的抗氧化化。而FeO的抗氧化能力很差，因此，在溫度高于500℃時，高溫氧化過程就有加快的趨勢。鋼材工作溫度高于570℃，就需要考慮抗氧化性問題。在鋼中加入鉻元素，生成的氧化膜具有良好的保護作用，是提高鋼材抗高溫氧化性能的主要手段。15．在高溫下金屬組織可能發生哪些變化？有何危害？

常溫下鋼材的金相組織是穩定的，不隨時間而改變。但若在高溫下長期工作，其金相組織則會不斷發生變化，使其性能變差，嚴重時會導致破裂損壞。

（1）珠光體球化鋼材中片狀滲碳體逐漸轉化為球狀，并積聚長大的現象稱珠光體球

化。珠光體球化使鋼材高溫性能下降，加速蠕變過程，嚴重球化時，常引起爆管事故。影響球化過程的因素是溫度、時間和化學萬分，在鋼中加入鉻、鉬、釩等合金元素，能降低球化過程的速度。

（2）石墨化石墨化是鋼中滲碳體在長期高溫下工作自行分解的一種現象，即 Fe3C→3Fe+C(石墨)石墨化主要發生在低碳鋼和低碳鉬鋼，能使鋼材常溫下和高溫機械性能（強度、塑性）

均下降，特別使沖擊韌性顯著降低，導致鋼材的脆性破壞。

（3）合金元素的重新分配鋼材在高溫下和應力長期作用下，會發生合金元素在固溶體和碳化物之間的重新分配，使強度極限和持久強度均下降，不利于高溫部件的安全運行。合金元素重新分配過程，隨溫度的升高和時間的推移而加劇，特別是運行溫度接近或超過鋼材許用溫度的上限時，合金元素的遷移速度將更快。

第三篇：鍋爐題庫基礎知識部分

第一章 基礎知識

一、填空題

1.DG1025/18.2－?4型鍋爐設計煤種的元素分析硫為 ％，灰分為 ％，水分為 ％，可磨系數為，低位發熱量為 kj/kg。

2.DG1025/18.2－?4型鍋爐 VI29 型空氣預熱器熱端加熱元件的厚度為 mm，高度為 mm，材料為。

3.DG1025鍋爐 VI29 型空氣預熱器中間層元件的厚度為 mm，高度為 mm，材料為。

4.DG1025/18.2－?4型鍋爐采用 布置，爐膛的寬度為 mm，深度為

mm。

5.DG1025/18.2－?型鍋爐采用 制粉系統，一臺鍋爐配備 臺 磨機。6.DG1025/18.2－?4型鍋爐共裝有 只煤粉燃燒器，另有 只輕油燃燒器和

只輕油點火器。

7.DG1025/18.2－?4型鍋爐燃燒器采用 燃燒方式。

8.DG1025/18.2－?4型鍋爐為了調節過熱器和再熱器汽溫，一次風噴嘴可上下擺動，二次風噴嘴可上下擺動。

9.DG1025/18.2－?4型鍋爐汽包的內徑為，壁厚為 mm，有效長度為 mm，其中裝 mm的 分離器 只。

10.DG1025/18.2－?4型鍋爐共裝有 只安全閥，其中汽包裝有 只，過熱器裝有 只，再熱器入口裝有 只，再熱器出口裝有 只，還有 只電磁控制閥。

11.鍋爐熱效率的計算方法有 和。

12.鍋爐受熱面的主要傳熱方式有、和。13.燃燒的條件為、和。14.對于相同容量的鍋爐設備，其儲熱能力越大，汽壓變化速度就，水蒸氣臨界點壓力為 MPa，臨界點溫度為 ℃。

15.在機組連鎖保護邏輯中，當汽輪機跳閘且低壓旁路 時，將產生鍋爐聯鎖跳閘 MFT。16.影響鍋爐受熱面積灰的因素主要有、、及。17.煤粉的經濟細度是由、、及 等因素共同決定的。18.鍋爐停爐冷備用防銹蝕方法主要分為 和。19.煤中水分由 和 組成。

20.煤的工業分析項目包括、、、及。

21.鍋爐燃料調整試驗的目的是為了掌握鍋爐運行的 特性，確保鍋爐燃燒系統的 經濟方式，從而保證鍋爐機組的 運行。

22.機組協調控制的方式主要有、和。其中 為最佳控制方式。23.煤粉細度越細，就越容易 和。

24.水冷壁采用螺旋管圈型式，吸熱，可以不設置水冷壁進口，以減少水冷壁的阻力降。25.VI29型空氣預熱器的冷端蓄熱元件為 鋼制造，熱段蓄熱元件為 鋼制造。

26.VI29型空氣預熱器金屬質量約 t，其中轉動質量約 t，約占總質量的。27.VI29型空氣預熱器導向軸承采用 球面滾子軸承，固定在上軸套上，固定在導向軸承座上。

28.VI29型空氣預熱器推力軸承采用 球面滾子軸承，內圈通過 與下軸固定，外圈固定在 軸承座上。

29.VI29 型空氣預熱器扇形板與轉子徑向密封片之間形成了預熱器的主要密封方式 密封，扇形板可做 調整，它與梁之間有 密封裝置，分別設有煙氣側和二次風側。30.再熱器汽溫調節的常用方法有、、及。除此之外，也可采用汽熱交換器來調節再熱汽溫。

31.DG1025/18.2－?4型鍋爐磨煤機電動機額定功率為 KW，電壓為 V，電流為 A，轉速為 r/min。

32.軸流風機喘振的處理方法為。

33.軸流風機喘振是指 ； 預防措施為。

34.在電除塵器中，兩個對置平面導體作為 電極，用裝在它們之間的線狀導體作為 電極，在兩極之間施加 V 電壓。煙氣中的粒子與負離子碰撞而帶上負電，被正電極吸附，定期敲擊 電極，粒子就會落下。一般適用于分離大于 μm左右的微粒。通常除塵器設計效率為。

二、選擇題

1.鍋爐灰斗水封的作用是。

(A)防止向爐內漏風；(B)防止向爐外噴煙氣；(C)防止冒灰。

2.鍋爐連續排污的作用是。

(A)排去水面的泡沫層；(B)控制鍋水的 pH 值；(C)排去濃度區的硅酸鹽。

3.一般火焰檢測器應用的原理為。

(A)紫外線檢測原理；(B)紅外線檢測原理；(C)可見光檢測原理；(D)聲學原理。

4.同樣數量的不同煤質的煤燃燒時所需的空氣量不同，其主要原因是。

(A)可燃基揮發分不同；(B)工業分析成分不同；(C)發熱量不同；

(D)元素分析成分不同。

5.對煤粉穩定性影響最小的因素是。

(A)揮發分；(B)灰分；(C)原煤水分；(D)煤粉細度。

6.燃燒系統及爐膛設計的主要特點是。

(A)容積熱負荷高；(B)截面熱負荷高；

(C)燃燒器前、后墻對沖，且相鄰燃燒器火焰支持能力強；(D)燃燒器數量多，且分布均勻。7.軸流送風機動葉調節原理是。

(A)由氣動定位執行器直接帶動葉片機械調整裝置；(B)由氣動定位執行器帶動油活塞；

(C)由氣動定位執行器帶動錯油門，通過液力驅動油活塞；(D)氣動轉換后，由伺服電機帶動油活塞。8.不能用以提高離心風機壓頭的方法是(A)增大葉輪進口直徑；(B)提高轉速；

(C)增大葉片出口安裝角；(D)增大葉輪出口直徑。9.軸流風機的特點是

(A)流量大，風壓大；(B)流量小，風壓小；(C)流量大，風壓小。(D)流量小，風壓大。

10.在工程熱力學中，基本狀態參數為壓力、溫度、。

(A)內能 ；

(B)焓 ；(C)熵 ；(D)比容。11.皮托管裝置是測量管道中流體的。

(A)壓力 ；(B)阻力 ；(C)流速 ；(D)流量。12.蒸汽動力設備循環廣泛采用。

(A)卡諾循環 ；(B)朗肯循環 ；(C)回熱循環 ；(D)強迫循環。13.標準煤發熱量為。

(A)20934kJ ；(B)25120.8kJ ；(C)29271.2kJ ；(D)12560.4kJ。

14.電接點水位計是利用鍋水與蒸汽 的差別而設計的，它克服了汽包壓力變化對水位的影響，可在鍋爐啟停及變參數運行時使用。(A)電導率 ；(B)密度 ；(C)熱容量 ；(D)電阻。15.風機特性的基本參數是。

(A)流量、壓頭、功率、效率、轉速 ；(B)流量、壓頭 ；

(C)軸功率、電壓、功率因數 ；(D)溫度、比容。16.風機風量調節的基本方法有。

(A)節流調節 ；(B)變速調節 ；

(C)軸向導流器調節 ；

(D)節流、變頻、軸向導流器調節。17.鍋爐煤灰的熔點主要與灰的 有關。(A)組成成分 ；(B)物理形態 ；(C)硬度 ；(D)可磨性。

18.煤粉在燃燒過程中 所用的時間最長。

(A)著火前準備階段 ；(B)燃燒階段 ；(C)燃盡階段 ；(D)著火階段。19.鍋爐水循環的循環倍率越大，水循環。

(A)越危險 ；(B)越可靠 ；(C)無影響 ；(D)阻力增大。

20.不論在檢修或運行中，如有油漏到保溫層上，應將。(A)保溫層更換 ；

(B)擦干凈 ；

(C)管表面上油再用保溫層遮蓋 ；(E)管表面上油用皮棉層遮蓋。

三、判斷題

1.DG1025/18.2－?4型鍋爐設計煤種的可磨系數為哈氏87，低位發熱量為 19650kj/kg。()2.DG1025/18.2－?4型鍋爐預熱器堿洗的次數取決于多種因素，如燃料質量情況、預熱器通風損失及鍋爐運行情況等。()3．安全門是鍋爐的重要保護設備，必須在熱態下進行調試，才能保證其動作準確可靠。()4.當燃用揮發分較少的煤種時，應減小過量空氣系數。()5.目前我國使用的擺動噴燃器，其目的是為了調節過熱汽溫。()6.煤粉均勻性指數一般都接近于 1，此值越大，則均勻性越差。()7.決定煤粉經濟細度的主要因素是煤的揮發分和煤粉均勻性。()8．鍋爐冷態上水時間夏季為2～3h，冬季為4～5h。()

9．過熱器逆流布置時，由于傳熱平均溫差大，傳熱效果好，因而可以增加受熱面。()10．管子外壁加裝肋片，使熱阻增加，傳熱量減少。()11．熱量的傳遞發生過程總是由物體的低溫部分傳向高溫部分。()12．金屬在一定溫度和應力作用下，逐漸產生彈性變形的現象，就是蠕變。()

13.對于高參數懸吊鍋爐，一般不再采用凝結管，而是采用屏式過熱器來代替。()14.第一類膜態沸騰是因蒸干而產生的傳熱惡化所造成的。()15.自然水循環是由于工質的重度差而形成的。()16.可以用循環流速的大小來判斷水循環的好壞。流速大，工質放熱系數小，帶走的熱量少，流速則相反。()17.所謂劣質燃料，是指水分、灰分和硫含量較高，燃燒較為困難。()18.重油、渣清油是石油煉制后的殘余物。()19.高爐煤氣是煉鐵的副產品，除燃燒放熱外，無其他用處。()20.煤中的水分在高溫燃燒時可分解成為氫和氧進行燃燒。()21.燃料的元素分析是比較復雜的，火力發電廠常采用簡單的化學分析法來了解煤在燃燒方面的某些特性。()22.煤的揮發分含量可以確切地反映煤燃燒的難易程度。()23.煤的發熱量是指燃料在完全燃燒時所放出的熱量。()24.在我國鍋爐技術中，習慣采用高位發熱量。()25.煤的焦結性對它在爐內燃燒的過程有很大影響，特別是在煤粉爐中，比層燃爐影響得更加顯著。()26.不同灰分的成分具有不同的熔點。灰的熔點在高于 1200℃時的煤，稱為難熔灰分的煤。()27.煤的可磨性是表示煤的機械強度的，實際上它又是加工過程中電能消耗的指標。()28.在同樣溫度和氧濃度條件下，燃燒全過程所需要的時間與燃油油滴直徑的平方成正比。()29.由于煤的不完全燃燒而產生還原性氣體，會使結焦加劇。()30.與中速、高速磨煤機相比，雙進雙出磨煤機維護費用較高，這是其缺點之一。()31.當磨煤機磨制無煙煤時，磨煤機出口溫度可以相對提高。()32.雙進雙出磨煤機能磨制硬煤以及腐蝕性強的煤。()33.雙進雙出磨煤機與中速、高速磨煤機相比，它有較大的儲備容量，不能快速適應負荷變化。()34.筒形球磨機一般都用于中間儲倉式制粉系統。()35.圓盤式給煤機的特點是結構簡單、嚴密，缺點是電耗高、易卡。()36.刮板式給煤機的特點是不易堵煤、較嚴密，但煤中有雜物、易卡。()37.葉輪式給煤機供煤均勻，但它的電能消耗大。()38.風機在不穩定區工作時所產生的壓力和流量脈動的現象，稱為喘振。()39.不論是軸流風機還是離心風機，都可能發生喘振。()40.啟動引、送一次、排粉等離心風機時，均應先關閉入口擋板； 而對于軸流風機則應先打開出口擋板。()

★ 填空題答案

1: 0.9 ；26.9 ；6 ；哈氏 95.5 ；21966.7 2: 0.6 ； 1 側；碳鋼 3: 1.2 ； 305 ；考登鋼 4: 單爐膛型； 13335 ； 12829 5: 正壓、直吹式； 3 ；雙進雙出鋼球磨煤機

6: 6×4 ； 3×4 ； 3×4 7：四角切圓； 8:30°；30° 9: 1792 ；145 ；22500 ；315 ；渦流式；108 10: 11 ；3 ；2 ；4 ；2 ；1 11: 正平衡法；反平衡法 12: 傳導； 對流； 輻射 13: 爐溫和合理送風；粉細度的均勻性；必要的燃燒時間 14： 越小；20.05 ；374.15 15：關閉 16：煙氣流速；飛灰顆粒度；管束的結構特性；煙氣與管子的流向 17：排煙熱損失；機械不完全燃燒熱損失；磨煤機電能消耗；制粉設備金屬消耗 18:干式法；濕式法 19：表面水分；固有水分 20：水分；灰分；碳；低位發熱量； 揮發分 21：技術經濟；最佳；安全、經濟 22：爐跟機；機跟爐；機爐協調控制； 機爐協調控制 23:著火；燃盡 24:效果好；聯箱 25:耐腐蝕；碳 26: 365 ；260 ；70％ 27:雙引向心；內圈；外圈 28:推力向心；同軸定位板；推力 29: 徑向；少量；固定 30: 煙氣擋板調節；煙氣再循環調節；擺動燃燒器調節；減溫水調節 31: 1250；6000(1 ± 10％)；147 ；993 32:關小動葉角度，脫離喘振區 33:風機在不穩定區工作時，所產生壓力和流量的脈動現象 ； 采用合適的調節方式，避免風機工作點落入喘振區 34:正；負；72000；正；0.1～10 ；99％

★ 選擇題答案

1．A 2.A 3.B 4.C 5.B 6.A 7.C 8.D 9.C 10.D 11.C 12.B 13.C 14.A 15.A 16.D 17.A 18.C 19.B 20.A

★ 判斷題答案

1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.× 11.× 12.× 13.√ 14.× 15.√ 16.× 17.√ 18.√ 19.√ 20.× 21.× 22.√ 23.√ 24.× 25.× 26.× 27.√ 28.× 29.√ 30.× 31.√ 32.√ 33.× 34.√ 35.× 36.√ 37.√ 38.√ 39.× 40.√

四、名詞解釋 1．過量空氣系數

實際空氣量與理論空氣量的比值稱為過量空氣系數。2.燃料發熱量

單位燃料在完全燃燒時所放出的熱量，稱為燃料的發熱量。3.高位發熱量

所謂高位發熱量，是指 1kg 燃煤完全燃燒時所放出的全部熱量，包括煙氣中水蒸氣凝結成水所放出的汽化潛熱。

4.低位發熱量

從燃煤的高位發熱量中扣去水蒸氣的汽化潛熱，這時的發熱量稱為低位發熱量。5.鍋爐設備的先天性缺陷

鍋爐設備在設計、制造、安裝上的缺陷，即為先天性缺陷。6.煤粉細度

所謂煤粉的細度，是指煤粉經過專用篩子篩分后，殘留在篩子上面的煤粉質量占篩分前煤粉總質量的百分數值。

7.灰的變形溫度

灰錐尖端變圓或開始彎曲時的溫度。8.灰的軟化溫度

灰錐尖端彎曲而觸及錐底平面，或整個錐體變成球狀時的溫度。9.灰的熔化溫度

灰錐完全熔融成液態并能流動時的溫度。10.理論空氣量

根據燃燒反應推導出來的 1kg 煤完全燃燒所需要的空氣量，稱為理論空氣量。11.漏風系數，，，假定某受熱面之前的過量空氣系數為α出口處的過量空氣系數為α，則其增值Δα=α-α，即為此受熱面處的漏風系數。12.煤的可磨性系數

在風干狀態下，將標準煤和所磨煤由相同狀態破碎到相同細度時所消耗的電能之比，稱為所磨煤的可磨性系數。

五、問答題

1.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐的型式。

答 : 鍋爐的型式為亞臨界、∏型單爐膛全鋼結構、平衡通風、固態排渣、一次中間再熱、自然循環、燃煤汽包爐。

2.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐主、再熱蒸汽參數各為多少 ? 答 : 鍋爐最大連續蒸發量為 1025t/h，過熱蒸汽壓力為 17.4MPa，過熱和再熱蒸汽溫度為 540 ℃，與哈爾濱汽輪機廠的 300MW 機組配套。

3.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐的汽包各部尺寸各為多少 ? 其使用材質是什么 ? 答 : 汽包內徑為 1792mm，汽包壁厚為145mm，長度為 2000mm，材料為13MnNiMo54。4.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐汽包的內部結構。答 : 汽包內裝有內襯套，汽水混合物由汽包上部沿整個長度均勻引人，沿內襯與汽包壁之間環形流到汽包的下部，均勻加熱汽包壁，然后進入汽包內的汽水分離裝置。汽包內 裝有兩排旋風分離器，作為汽水混合物的一、二級分離。旋風子的直徑為315m，數目為108個。汽包的頂部裝有百葉窗、均汽孔板，以提高蒸汽品質。

5.DG1025/18.2－?4型鍋爐汽包共裝有幾個安全閥 ? 其內徑和排汽量各為多少 ? 答 : 汽包兩端上部裝有 3個全啟式彈簧安全閥。安全閥的口徑均為 76.2cm，其排汽量均為 27600kg/h，總排汽量為82800kg/h。

6.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐的燃燒室尺寸、爐膛容積及下聯箱與汽包中心標高各為多少 ? 答 : 鍋爐燃燒室的寬度為 12.829m，深度為 13.335m，下聯箱中心線標高為7.55 m，汽包中心線標高為

365m，爐膛容積為 7172 m。

7.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐過熱器共分為哪幾個部分 ? 答 : 過熱器分為六個部分，依次為頂棚過熱器、煙道包墻過熱器，低溫過熱器、大屏過熱器、后屏過熱器、和末級過熱器。

8.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐再熱器分為哪幾部分 ? 答 : 鍋爐再熱器分為壁式再熱器、中間再熱器和高溫再熱器。

9.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐省煤器的結構形式及其目的。

答 :省煤器的給水從省煤器入口集箱左端引入，水從下向上流動，有利于排出其中的汽泡和空氣，防止局部腐蝕。省煤器集箱布置在爐內受熱，這樣可以減少穿墻造成的漏風。省煤器引出管共有51排，從3個出口集箱送往汽包。

10.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐空氣預熱器的形式、各段材質及其受熱面高度。答 : 鍋爐裝有兩臺容克式回轉預熱器，預熱器轉子直徑為 10320mm，分熱端、中間、冷端三種柜式元件。熱端、中間元件用 0.6mm 碳鋼板，冷端元件用 1.2mm 考登鋼。熱端元件高度為 914mm、中間元件高度為457mm，冷端元件高度為 305mm。

11.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐回轉式空氣預熱器電動和氣動驅動轉速及其密封系統的形式與調整。

答 : 預熱器采用電動驅動時的轉速為 1.14r/min，氣動驅動時為 0.5r/min。空氣預熱器有徑向、軸向和周圍密封系統，密封片采用 1.2mm 考登鋼。徑向密封裝有空氣預熱器泄漏自動調整裝置，一次風角度為 50°。，二次風角度為 130°。

12.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐空氣預熱器軸承潤滑系統的形式和油溫連鎖的規定。

答 : 空氣預熱器支持軸承和導向軸承裝有獨立的潤滑系統。油溫55℃以下，油槽潤 滑； 55℃以上，由潤滑泵自啟循環潤滑； 油溫低于 45 ℃，潤滑泵自停。

13.為防止積灰、腐蝕及二次燃燒，空氣預熱器應裝有哪些裝置 ? 答 : 空氣預熱器裝有兩個固定旋轉式蒸汽吹灰裝置、堿水沖洗裝置、噴水滅火裝置和防止低溫腐蝕的蒸汽/空氣加熱器（暖風器）。

14.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐為保證燃燒配備了多少煤粉噴燃器 ? 說明燃燒器的布置形式。答 : 配備了6 層共 24個煤粉噴燃器。布置形式為燃燒器四角切圓布置。15.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐擺動燃燒器的擺動角度。

答 : 擺動燃燒器向上傾斜 30°，向下傾斜 30°，頂層燃燼風可擺動15°。16.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐共裝有多少吹灰器及其控制方法。

答 : 鍋爐爐膛裝有58 個短式蒸汽吹灰器，過熱器、再熱器處裝有58個長伸縮式蒸汽吹灰器，空預器配有2個固定旋轉半長式吹灰器，可以自動程序吹灰，也可遠方或就地手動控制吹灰。17.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐過熱器出口共裝有幾只安全閥 ? 其排汽量多大 ? 答 : 鍋爐過熱器出口有2只全啟式彈簧安全閥，1 只電磁泄放閥閥。它們的排汽量分別為110、110、104t/h。

18.DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐再熱器入口共裝有幾只什么形式的安全閥 ? 其排汽量多大 ? 答 : 鍋爐再熱器入口裝有4只全啟式彈簧安全閥，排汽量均為176t/h。19.說明DG1025/18.2－?4型燃煤鍋爐再熱器出口安全閥的數量、形式及排汽量。答 : 鍋爐再熱器共裝有2只全啟式彈簧安全閥，排汽量均為101t/h。

20.DG1025/18.2－?4型鍋爐在何處裝有空氣加熱器，空氣加熱器的作用是什么 ? 答 : 在送風機入口和一次風機入口各裝有一組空氣加熱器，其作用是提高一次風機、送風機入口風溫，防止預熱器冷端結露后，形成酸腐蝕。

21.對DG1025/18.2－?4型鍋爐空氣預熱器吹灰有何規定 ? 答 :(1)鍋爐點火啟動后，應頻繁地對預熱器吹灰；(2)正常運行中，一般每班對預熱器吹灰兩次；(3)停爐前，對預熱器吹灰兩次。

22.說明DG1025/18.2－?4型鍋爐吹灰時采用手動操作的方法。答 :(1)選擇手動吹灰方式；(2)輸入吹灰器號 :(3)啟動吹灰器。

23.說明DG1025/18.2－?4型型鍋爐過熱器的汽溫特性。

答 : 本鍋爐采取的是輻射一半輻射一對流聯合型過熱器，從過熱器和再熱器的布置及結構情況可分析得出，由于輻射過熱器(主要是全大屏、后屏、中間再熱器)受熱面布置 在爐膛及爐膛出口處，以吸收部分爐膛內的輻射熱量，而對流過熱器(主要是高溫再熱 器、高溫過熱器、低溫過熱器)受熱面布置在爐膛出口水平煙道處及后煙道內，以吸收煙氣對流熱量，這樣整個過熱器的汽溫特性如下 :(1)輻射受熱面的過熱器汽溫隨鍋爐負荷的增加而降低。這是因為輻射式過熱器的吸熱量決定于爐膛煙氣的平均溫度，在負荷增高時，爐膛溫度升高，因而輻射熱量也增大； 但同時，流經輻射過熱器的蒸汽量也增多，而且蒸汽量增多所需要的熱量大于輻射所增多 的熱量，因此每千克蒸汽獲得的熱量減少，所以輻射式過熱器出口的蒸汽溫度減低。反之，當負荷降低時，輻射式過熱器出口的蒸汽溫度升高。

(2)在對流過熱器中，蒸汽溫度是隨著鍋爐負荷的增加而升高的。當鍋爐負荷升高時，燃料消耗量增加，沖刷過熱器的煙量增多(即煙速增大)，因此提高了煙氣對管壁的傳熱系數。24.DG1025/18.2－?4型鍋爐的燃燒器是如何布置的 ? 答 : 本爐三臺磨，每臺磨向兩層噴嘴送粉，一、二次風間隔布置，燃燒器四角切圓布置，邊燃燒邊上升，每組燃燒器總高約 11m，有6層一次風噴口，上、中、下 均有二次風噴口，頂層布置有燃燼風，一次風噴口邊緣為周界風，運行中有六層或四層運行（二層備用），備用風口用二次風來冷卻，噴口為擺動式，可上下擺動30°。

25.說明DG1025/18.2－?4型型鍋爐擺動燃燒器的組成及擺動工作原理。

答 : 擺動式燃燒器是由風箱、風口和擺動機構組成，每組燃燒器沿高方向設 A、B、C、D、E、F六個煤粉噴嘴，供應燃燒用二次風的風口與六個一次風噴嘴是均勻配風方式間隔布置的。風口擺動為控制火球位置和煙氣溫度提供方便，從而達到對汽溫的控制。分上下兩組氣動控制器，每組控制器同時接收統一信號，以擺動相同的傾斜方向和角度。

26.DG1025/18.2－?4型鍋爐給水系統是如何組成的 ? 答 : 本鍋爐機組配備三臺 50％ 容量的電動調速泵，給水管路分三路，主給水管路是DN300，通常負荷變動等給水量變動由電動給水泵來調節； 另設 DN150旁路作為啟動旁路，此管路裝設汽動調節閥一臺及電動閘閥兩臺，約20％負荷 ；在啟動階段除調節給水泵外還可調節旁路調節閥來實現低負荷給水流量調節，此外設一條 Dg50 管路，此條管路設兩只串聯電動截止閥，供上水和水壓試驗時使用。27.說明DG1025/18.2－?4型鍋爐水位的調整過程及方法。

答 :(1)鍋爐在啟停運行中，均應保持均衡給水，使汽包水位維持在正常范圍(± 5Omm)。

(2)在啟動及負荷低于30％ 時，電動給水泵應維持定速運行，給水依靠大旁路調節 閥來調節(若啟動初期需間斷給水時，亦可通過給水小旁路來控制)。當負荷大于30％ 而 小于 50％ 時，應將給水大旁路調節閥全開切至給水主路，通過調整電動給水泵勺管位置及改變電動給水泵轉速來控制給水量。

(3)汽包水位升一、二值同時報警時，事故放水應自動打開； 若事故放水沒有自動打開，則應手動開啟事故放水，放水至正常水位。(4)鍋爐運行時，若負荷發生大幅度變化，或開啟對空排汽及安全閥動作，應注意“虛假水位”現象，必要時可將水位自動控制切至手動控制。控制給水流量，防止滿水或缺水。28.影響鍋爐布置的主要因素有哪些 ? 答 : 影響鍋爐布置的因素有很多，如蒸汽參數、鍋爐容量、燃料性質、全廠設備及各種管道布置的要求、安裝檢修的要求等，其中蒸汽參數、鍋爐容量和燃料性質的影響是主要的。29.爐體的形狀是由哪些因素決定的 ? 答 : 目前常用爐膛容積熱強度 qv 與爐膛截面熱強度 qF 一起來決定爐子的大體形狀。當qv 一定時，qF 取得大，爐膛橫截面積就小，爐膛就瘦長些； qF 取得小，爐膛橫截面積就大，爐膛就矮胖些。30.鍋爐懸浮燃燒有哪些特點 ? 答 : 懸浮燃燒方式的主要特點是沒有爐篦，而只有一個高大的爐膛，燃料隨空氣一起運動，燃燒的各個階段均在懸浮狀態下進行。燃料在爐內停留的時間很短，一般不超過 2～3s。顯然，這種燃燒方式適用于氣體或液體燃料。但如果能預先將固體燃料磨碎成微細的粉末，以保證與空氣充分混合，則在 2～3s 內基本達到完全燃燒也是可以的。這種燃燒方式比層狀燃燒速度快、效率高。在火力發電廠中，懸浮燃燒的煤粉占有很大的比例。

31.汽包鍋爐的鍋水含鹽量與哪些因素有關 ? 答 : 鍋水臨界含鹽量的數值與蒸汽壓力、鍋爐負荷、蒸汽空間高度及鍋水中鹽質的成分等因素有關。由于影響因素較多，故對具體鍋爐而言，其鍋水中的臨界含鹽量應由熱化 學試驗來確定。而實際允許鍋水含鹽量，應遠小于臨界鍋水含鹽量。盡管影響蒸汽機械攜帶的因素很多，但鍋水含鹽量的影響是主要的，它是使蒸汽質量變壞的主要根源。不同負 荷下的鍋水臨界含鹽量是不同的，負荷越高，鍋水臨界含鹽量越低。所以，在負荷高時，若鍋水含鹽量增加，則容易引起蒸汽濕度的增大。32.鍋爐汽包的尺寸、材料與哪些因素有關 ? 答 : 汽包的尺寸、材料與鍋爐的參數、容量、內部裝置型式等有關。運行過程中又會由于溫差(汽包上、下壁之間有溫差，內、外壁也有溫差)的變化，使筒壁產生過大的局部熱應力，如果汽包材料采用低合金鋼，則壁厚可以減小。汽包的長度一般由爐的前寬決定。33.鍋爐下降管有哪些作用和要求 ? 答 : 在所有自然循環和強制循環的鍋爐中，都裝有下降管。下降管一般置于爐外，不受熱，并加以保溫，以減少散熱損失。下降管的作用是把汽包中的水連續不斷地送往下聯箱，供給水冷壁，以維持正常的水循環。下降管的結構、管子截面的大小和降水情況，都 直接影響到鍋爐水循環的可靠性。下降管有小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。目前生產的高壓、超高壓、亞臨界壓力自然循環鍋爐，都采用大直徑下降管，其直徑一般為 325～426mm。

34.爐膛過量空氣系數的定義是什么 ? 對燃燒的影響如何 ? 答 : 實際送入爐膛的空氣與燃料所需理論空氣量的比值，稱為過量空氣系數。它主要影響燃料燃燒充分程度、排煙損失大小、汽溫影響及風機電耗等。35.工質在水冷壁中流動有哪幾種狀態 ? 答 : 氣態、液態、氣液混合態。

36.熱量的傳遞有哪幾種基本方式 ?省煤器屬哪一種 ? 答 : 熱量的傳遞有導熱、對流和輻射等三種基本方式。省煤器屬于對流傳熱。37.鍋爐中的哪些設備容易帶有先天性缺陷 ? 答 : 水冷壁、省煤器、過熱器及再熱器管焊縫等。38.什么叫煤的工業分析 ? 有哪些主要項目 ? 答 : 煤的工業分析是按規定條件，用把煤試樣進行干燥、加熱和燃燒的辦法來對煤進行分析。它主要測定水分、揮發分、固定碳和灰分。39.煤粉有哪些性質 ? 答 : 煤粉有自燃性、爆炸性和流動性。40.鍋爐用煤分成哪幾類 ? 41.答 : 無煙煤、貧煤、煙煤及褐煤。42.鍋爐上裝有哪些安全附件 ? 答 : 鍋爐的安全附件包括安全閥、壓力表、水位計、溫度測量儀表、緊急放水門及向空排汽門。43.說明煤粉細度的定義。R90、R200 各表示什么 ? 答 : 煤粉細度是指煤粉經過專用篩子篩分后，殘留在篩子上面的煤粉質量占篩分前煤粉總質量的百分值。R90、R200 代表該篩孔內邊長度分別為 90μm和 200μm。44.什么是燃燒 ? 燃燒必須具備哪些條件 ? 答 : 燃燒是燃料中的可燃成分(C、H、S)同空氣中的氧氣發生劇烈化學反應，并放出熱量的過程。必備的條件 : ①要供應適當的空氣； ②爐內維持足夠高的溫度； ③燃料和空氣的良好混合； ④足夠的燃燒時間。

45.典型規程對鍋爐安全閥的安裝設置有什么要求 ? 答（1）每臺鍋爐至少裝兩個安全閥、過熱器出口、再熱器進口或出口。(2)汽包安全閥、過熱器安全閥總排汽量應大于或等于鍋爐蒸發量。(3)安全閥的起座壓力順序 : 1)過熱器電磁安全閥；

2)過熱器安全閥(兩個安全閥定值應不同)； 3)汽包安全閥(三個安全閥定值應不同)。46.鍋爐電機連鎖動作的順序是什么 ? 答 : 鍋爐電機連鎖動作的順序是兩臺爐內引風機、送風機、一次風機、磨煤機、給煤機。47.怎樣對鍋爐安裝質量進行監督 ? 答 : 鍋爐安裝時，必須按施工工藝標準進行分階段驗收、水壓試驗、分部試運、酸洗、吹管及鍋爐嚴密性試驗等重要工序。

48.鍋爐金屬監督的具體內容是什么 ? 答 :(1)鍋爐受壓元件所用的金屬材料，其化學成分機構性能應有質量合格證明書，否則不得使用；(2)合金鋼材料在使用前，應逐件進行光譜復驗；

(3)必須保證金屬代用材料在使用條件下，各項性能指標均不低于設計要求 ；(4)檢修后，焊口應進行 100％ 探傷檢查 ；

(5)定期對過熱器、再熱器、水冷壁割管檢查，進行金相組織分析，確定使用壽命。49.水冷壁的作用是什么 ? 有何優點 ? 答 : 水冷壁最初的出現，主要是為了保護爐墻，降低煙氣溫度，防止受熱面及爐墻上結渣，以提高鍋爐運行的安全可靠性。水冷壁的采用，不僅完成了保護爐墻的任務，而且 在一定范圍內還能降低鍋爐金屬的耗量及造價。在現代鍋爐中，水冷壁已成為不可缺少的蒸發受熱面。50.水冷壁在爐墻上的布置型式有哪幾種 ? 答 : 現代鍋爐水冷壁在爐墻上的布置型式一般有三種，即光管式、銷釘式和鱔片管式(或膜式)。51.鍋爐空氣預熱器的作用是什么 ? 答（1）提高空氣溫度，加速燃料著火，改善燃燒條件；(2)進一步降低排煙溫度，提高鍋爐機組效率。52.為何大型鍋爐常采用包覆過熱器 ? 答 : 在近代大型鍋爐中，常布置有包覆過熱器。這種過熱器布置在水平煙道和垂直煙道的墻上，所以也叫墻式過熱器。由于煙道靠墻處的煙氣流速低，而且煙氣輻射也很弱，故包覆過熱器的吸熱量很小。裝設包覆過熱器的主要作用在于簡化煙道部分的爐墻。將包覆管過熱器懸吊在爐頂梁上，在包覆管上敷設爐墻，可以簡化爐墻結構，并減輕爐墻的質量，這對大型機組尤為可取。53.按鍋爐的傳熱方式，可將過熱器分為哪幾種型式 ? 答 : 對流過熱器、輻射過熱器和半輻射過熱器。

54.按鍋爐煙氣的流動方向，可將過熱器分為哪幾種類型 ? 答 :順流過熱器、逆流過熱器和混合流過熱器。

55.什么是質量流速 ? 過熱蒸汽的質量流速說明什么問題 ? 答 : 過熱蒸汽的流速可以用單位截面積上的質量流量來表示，一般稱為質量流速，其數值等于蒸汽密度γ和流速ω的乘積，其常用單位為 kg／(m2 · s)。質量流速γω可直接反映蒸汽對金屬表面積冷卻作用的大小。當受熱面管子的工作條件較差，如工質的溫度較高或熱負荷較大時，應采用較高的質量流速；

2對于放置在高溫區的對流過熱器，γω取500～1200 kg／(m · s)； 放置在低溫區的對流過熱器(包

2括再熱器)，取 250～500 kg／(m · s)。

56.應重點檢查粗粉分離器哪個部位 ? 為什么 ? 答 : 應定期檢查粗粉分離器回粉管上鎖氣器動作正常。如其動作失常，會降低制粉系統出力，或引起粗粉分離器堵塞。

57.直吹式制粉系統有哪些優點 ? 答 : 直吹式制粉系統簡單，設備部件少，輸粉管路阻力小，因此制粉系統電耗小。58.軸流式風機的工作原理是什么 ? 答 : 根據升力理論分析，流體通過單個圓柱時，圓柱體不動，流體向左、右平行流過，圓柱體上、下速度及壓力的布置完全對稱，流體只有對圓柱的推力沒有垂直上升或下降的力。如果流體水平流過圓柱時，圓柱體亦做旋轉，則由于圓柱體和流體間的摩擦力帶動周圍的流體一起旋轉，產生環流。圓柱上部的平流和環流方向一致，流速加快，壓力降 低；圓柱下部平流和環流相抵消，流速變慢，而壓力升高。這樣形成一個上、下的壓力差，這個差就是作用在圓柱體的壓力。軸流式風機就是利用這個原理工作的。59.軸流式風機有什么優缺點 ? 并列時應注意哪些問題 ? 答 : 優點 : ①適用于低壓頭、大流量工況，體積小，占地小； ②額定工況下的效率比其他形式風機高； ③采用可調動葉，在不同流量下也可以有較高效率。缺點 : 噪聲大，控制系統復雜，制造工藝要求高。

軸流式風機并列時，應注意兩側出力相同，防止發生失速和喘振。60.說明軸流式風機簡單工作原理。

答 : 流體在軸流式風機里沿軸線方向進入葉輪，不是靠離心力來達到升壓、輸送的，而是靠旋風把氣流的旋轉運動改為軸向流動，因而在風機出口處采用導流器。為獲得較大 的輸出能量，其葉片往往被做成機翼斷面形。

61.簡述離心風機的工作原理。

答 : 離心風機是利用離心力來工作的。在離心風機葉輪中旋轉的氣體，因其自身的質量產生了離心力，而從葉輪中心甩出，并將氣體由葉輪出口處輸送出去。氣體的外流造成葉輪入口空間真空，外界氣體補入葉輪進口空間。離心風機就是這樣連續不斷地工作的。62.送風機油泵動力電源及電加熱電源從哪來 ? 答 : 從風機專用盤接來。63.什么叫失速 ? 答 : 對于一種翼型葉片，空氣繞流時，既產生升力又產生阻力。當翼型的沖角增加時，升阻比增加； 當沖角超過某一數值時，升阻比則急劇下降。此時，翼型后形成很大的渦流區，使翼型上、下表面的壓差減小，因此升力降低、阻力增加，稱之為失速。

64.什么叫送風機動葉調節0～100％ 的輸出對應就地的角度是多少 ? 答 : 送風機動葉調節就是調節動葉的角度，改變進風量的大小。0～100％ 的輸出對應就地的角度是 －25°～＋30°。

65.鍋爐吹灰器有幾種類型 ? 各有多少臺 ? 吹灰系統疏水是怎樣布置的 ? 答 : 鍋爐吹灰器有三種，即短程吹灰器、長程吹灰器和空氣預熱器吹灰器。短程吹灰器有 58只，長程吹灰器有58 只，空氣預熱器吹灰器有2 只。吹灰系統疏水全部到定排擴容器中。66.蒸汽吹灰的汽源來自何處 ? 各工作參數為多少 ? 答 : 本體汽源來自后屏進口集箱的過熱蒸汽。壓力為17.45MPa，溫度為420 ℃，每次汽耗量為 17 t/h。另有一路從輔汽聯箱來的汽源作為備用。67.變壓運行機組負荷調節有哪幾種方式 ? 答 : 按改變機組負荷的方法分，有純變壓(自由變壓)運行、控制變壓運行和聯合變壓運行等三種方式。

68.在不同負荷下，變壓運行機組與定壓運行機組在動態特性上有何不同 ? 答 : 在不同負荷下，變壓運行機組的動態特性比定壓運行機組的變化大。所以在調節系統參數時，需要根據負荷高低來進行自整定。

69.在一般情況下，對鍋爐轉動機械軸承溫度有哪些規定 ? 答 : 滑動軸承的溫度不得超過 80 ℃，滾動軸承的溫度不得超過 100℃。70.鍋爐的損失有哪些？

答：鍋爐有如下五種熱損失：（1）排煙熱損失q2（％）；（2）化學不完全燃燒熱損失q3（％）；（3）機械不完全燃燒熱損失q4（％）；（4）散熱損失q5（％）；（5）灰渣物理熱損失q6（％）。71.什么是鍋爐？

答：“鍋”是指蒸發設備，包括省煤器、汽包、下降管、聯 箱、水冷壁、過熱器、再熱器等。“爐”是指燃燒設備，包括爐膛、煙道、燃燒器及空氣預熱器等。72.什么叫熱偏差？產生熱偏差的原因有哪些？

答：在過熱器工作過程中，由于煙氣測和工質側各種因素的影響，各平行管中工質的吸熱量是不同的，這種平行列管工質培增不均勻的現象稱為熱偏差。73.省煤器的作用是什么？

答：省煤器的主要作用：（1）吸收煙氣中的熱量，提高給水溫度，從而降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節省燃料消耗量。（2）使用省煤器可減少蒸發受熱面，也就是以管徑較小、管壁較薄、傳熱效果較好、價格較低的省煤器來代替造價較 大的部分鍋爐蒸發受熱面。（3）提高進入汽包的給水溫度，減少汽包壁與給水之間的溫差，從而減小汽包所承受的熱應力，使汽包的工作條件得到改善。74.一次風的作用是什么？

答：一次風的作用是輸送煤粉至爐膛并滿足氣粉混合物送入爐膛后的穩定著火。75.二次風的作用是什么？

答：二次風的作用是補充燃燒所需的空氣量，使煤粉和空氣混合均勻，保證燃料燃燒完全。76.什么叫蒸汽的機械攜帶和選擇性攜帶？

答：飽和蒸汽帶水的現象稱為蒸汽的機械攜帶。蒸汽直接溶解某些特定鹽分的現象稱為蒸汽的選擇性攜帶。77.什么是循環倍率，它的大小與安全性關系如何？

答：循環倍率是進入水冷壁管的循環水量G與在水冷壁管中產生的蒸汽量D之比值，用K表示，即K=G/D。它的定義是指一定數量的水在循環回路內全部汽化，需在回路中流過的次數。其大小與蒸發受熱面的工作安全有著密切的關系。為了保證水冷壁管得到足夠的冷卻，要求管子里的工質具有一定重量流速，也就是具有一定的循環倍率。78.什么叫輻射式過熱器？

答：布置在爐膛壁面上的過熱器直接吸收爐膛輻射熱，稱為輻射式過熱器。79.什么叫金屬的蠕變？

答：金屬在高溫和應力承受載重作用下逐漸產生塑性變形的現象叫做蠕變。80.什么是”搶風”“？應如何避免？

答：兩臺性能相同的軸流風機在并聯工作時，發生的”搶風”就是兩臺風機中一臺風機的流量特別大，另一臺風機風量卻很小，它們電流也相差很大。它產生的原因是軸流風機存在較大的不穩定區域，性能曲線合成后形成一個∞形區域，所以兩臺風機并聯運行時要避免搶風現象，即不要使風機的工作點落在∞形區域內。

81.什么是爆燃？

答：正常情況下，進入負壓鍋爐爐膛的燃料能夠及時燃燒產生的煙氣會被引風機抽走，送風量、燃燒量與引風量形成動態平衡，爐內維持微負壓，如果由于各種原因使得進入爐膛的燃燒未能及時燃燒，當積存至一定數量瞬間著火時，由于引風機來不及將生成的大量煙氣及時排出，原有的平衡被破壞，爐膛形成較大的正壓，稱為爆燃。82.什么叫排煙損失？ 答：排煙損失是指排人大氣的廢煙氣溫度高于周圍空氣的溫度，熱量得不到利用所造成的損失。

第四篇：75T循環流化床鍋爐基礎知識

鍋爐基礎知識

1．什么是鍋爐？

鍋爐是一種把燃料燃燒后釋放的熱能傳遞給容器內的水，使水達到所需要的溫度和壓力的設備。

鍋爐包括鍋與爐兩部分。鍋：包括汽包、水冷壁、對流管束、下降管、聯箱、過熱器、省煤器等受壓部件。爐：由燃燒設備、爐墻、鋼架、橫梁等組成。2．什么是工質？

能實現熱能和機械能互相轉換的媒介物質。（火力廠常用的工質是水蒸氣）。

3.什么是工質的狀態參數，工質的狀態參數有哪些？

凡是能表示工質所處的狀態的物理量，叫工質的狀態參數。工質的狀態參數有壓力、溫度、比容、內能、焓。其中壓力、溫度、比容為基本狀態參數。4.什么是壓力？壓力的單位是什么？

垂直作用在單位面積上的力稱為壓力。

壓力的法定計量單位是帕斯卡，簡稱符號“Pa”，工程上常用兆帕（MPa），千帕（KPa）表示。1MPa=106Pa 1KPa=103Pa 5.什么是絕對壓力？什么是表壓力？

工質的真實壓力稱絕對壓力。

一大氣壓力為零點算起的壓力（即壓力表測得的壓力）稱表壓力。6.絕對壓力與表壓力有什么關系？

絕對壓力=表壓力+1個標準大氣壓（0.09MPa）7.什么是溫度？

表示物體冷熱程度的物理量。8.什么是熱量？它的單位是什么？

物體獲得或放出熱的多少叫做熱量。

熱量的單位用“卡”表示，工業上使用的熱量單位是“千卡”或“大卡”。9.什么是熱容量？

一定數量的位置溫度升高或降低1℃時所吸收或放出的熱量稱為該一定數量物質的熱容量。10.什么是比熱？

使單位數量的物質溫度升高或降低1℃時，所吸收或放出的熱量稱為這個物質的比熱。11.什么是飽和溫度？

水在某一壓力下的沸騰溫度稱為飽和溫度，沸騰水稱為飽和水。12.飽和溫度與壓力的關系？

水的飽和溫度與其所受的壓力有關，壓力越大，飽和溫度也就越高。

13.什么是飽和蒸汽？

在某一壓力下，將水加熱到沸騰，飽和水開始汽化，水逐漸變為蒸汽，這時的溫度就是飽和溫度，這種狀態的蒸汽稱為飽和蒸汽。14.什么是過熱蒸汽？

將飽和蒸汽繼續加熱，其溫度將升高，超過該壓力下的飽和溫度。這種超過飽和溫度的蒸汽稱為過熱蒸汽。15.什么是汽化、蒸發、沸騰、液化？

物質由液態變為汽態的過程稱為汽化，它包括蒸發與沸騰。在液體表面發生的汽化現象稱為蒸發。

液體表面和內部同時發生劇烈汽化的現象稱為沸騰。物質由汽態變為液態的現象稱為液化，或稱為凝結。16.什么是飽和水的含熱量？

某一壓力下，1千克飽和水所含的熱量叫飽和水的含熱量。飽和水的含熱量，隨著壓力升高而增加，因壓力高，所對應的飽和溫度也高。在較高的壓力下，必須加入較高的熱量，才能使水升高到較高的飽和溫度而變成飽和水。17.什么是汽化潛熱？

使1千克飽和水，在定壓下加熱，全部變為相同溫度（該壓力下的飽和溫度）的飽和蒸汽，所需要加入的熱量，稱為汽化潛熱。18.什么是飽和蒸汽的含熱量？

在某一壓力下，1千克飽和蒸汽所含的熱量，稱為飽和蒸汽的含熱量。

19.什么是過熱蒸汽含熱量？

在某一壓力下，某一溫度下，1千克過熱蒸汽所含的熱量，稱為過熱蒸汽含熱量。20.什么是熱力循環？

工質從某一狀態點開始，經過一系列狀態的變化，又回到原來狀態點的全部變化過程的組合，叫熱力循環，簡稱循環。21.什么是朗肯循環？

火力發電廠的蒸汽動力循環是以朗肯循環為理論基礎建立的，它由四個熱力過程組成：定壓加熱過程，絕熱膨脹過程，定壓放熱過程和絕熱壓縮過程。

22.朗肯循環的工作過程是怎樣的？

作為工質的水在鍋爐中的省煤器、蒸發受熱面、過熱器中吸熱，定壓加熱成過熱蒸汽，過熱蒸汽被送到汽輪機，在其中絕熱膨脹做功，使汽輪機轉動并帶動發電機發電；在汽輪機做功后的乏汽，排入凝汽器內，在定壓、定溫下放熱凝結成水，凝結過程中放出的熱量由循環水帶走，凝結水進入給水泵，被絕熱壓縮成高壓給水，再送入鍋爐進行循環。

23.提高朗肯循環熱效率的途徑有哪些？

1)提高過熱器出口蒸汽壓力與蒸汽溫度。2)降低排煙壓力。

3)改進熱力循環方式，如采用中間再熱、給水回熱和供熱循環等。

24.什么是傳熱？傳熱的基本方式有幾種？

兩物體溫度不同時，就會發生傳熱的傳遞，熱量由高溫物體流向低溫物體，這種熱量的傳遞過程稱為熱傳遞。

傳遞的基本方式：傳導、對流、輻射。

25.什么是對流換熱？

對流換熱是流動的物體與另一物體表面接觸時，兩者之間由于存在溫度差，而進行熱交換的現象。26.什么是流速、流體、流量？

流速：單位時間內流體走向的過程。單位：米/秒，m/s

流體：指容易變形且具有流動性的物體。

流量：單位時間內流體流過某一斷面的量。單位：t/h 27.什么是流化？

流化床內物質分兩部分，流體物質和固體顆粒。固體顆粒本身不具有流動性，但在氣體介質的作用下，能表現出類似流體的宏觀特性。簡稱流態化或流化。

28.什么是自然循環鍋爐和強制循環鍋爐？

利用下降管中的水與上升管中汽水混合物之間的密度差使鍋水進行循環的鍋爐稱為自然循環鍋爐。

除了依靠下降管中的水與上升管中介質之間的密度差外，主要依靠循環水泵的壓頭進行循環的鍋爐稱強制循環鍋爐。29.什么是蒸發量？

蒸汽鍋爐連續運行時，單位時間內所產生的蒸汽量，稱為蒸發量。用符號“D”表示，單位：t/h 30.燃料的元素分析和工業分析的內容是什么？

元素分析：燃料中含有碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）等及其其它雜質，包括水分（W）和灰分（A）。

工業分析：揮發份（V）、固定碳（FC）、灰分（A）、水分（W）和發熱量（Q）等。31.什么是負壓？

當工質的絕對壓力低于大氣壓力時，稱為負壓。32.什么是最低流化風量？

使流化床內部的物料剛好達到完全流化時的風量，稱為最低流化風量。

33.什么是最低霧化油壓？

在油槍霧化試驗時，油槍噴出的油呈白色汽霧狀且無油滴現象的霧化油壓，稱為最低霧化油壓。34.什么是料層差壓？

表示流化床厚度的量。即床層差壓減去布風板的阻力。一定的料層差壓對應一定的料層厚度。35.什么是爐膛差壓？

表示循環灰濃度的量。即爐膛內稀相區下部與上部的差壓。36.什么是風室靜壓？

布風板阻力與料層阻力之和。37.什么是循環倍率？

單位時間內的返料量/單位時間的進料量。38.什么是煙氣含氧量？

煙氣中的過量空氣系數。a=Vk/VO 39.什么是汽水共騰？

蒸汽品質不合格，爐水粘度大幅度增高，汽水分離器阻力增大，蒸汽攜帶大量爐水進入蒸汽管道而鹵水中產生泡沫，汽包水位急劇波動或看不清水位。40.什么是暖管？

用緩慢加熱的方法，將蒸汽管道逐漸加熱到接近其工作溫度的過程稱暖管。41.什么是并爐？

鍋爐啟動時，將壓力和溫度均符合規定的蒸汽送入母管的過程，稱為并爐。

42.什么是鍋爐的經濟符合？

當鍋爐負荷發生時，其效率也隨之變化。當鍋爐負荷在額定負荷的75％-85％范圍時，其效率最高。我們把鍋爐效率最高時的負荷，稱為經濟負荷。43.什么是鍋爐熱效率？

鍋爐有效利用的熱量與單位時間內燃料消耗量之比。44.鍋爐的熱損失有哪些？

1)排煙熱損失

2)機械未完全燃燒熱損失 3)化學未完全燃燒熱損失 4)灰渣物理熱損失 5)散熱損失

其中，排煙熱損失最大。

45.8

第五篇：鍋爐基礎知識培訓講義 1

鍋爐基礎知識培訓講義 1 第一章 鍋爐基本知識 第一節 概論

一、鍋爐定義組成和分類

鍋爐是將燃料內蘊藏的能量，經過燃燒釋放，把工質加熱到規定溫度和壓力供生產和生活使用的一種熱能設備。

鍋爐是由“鍋”和“爐”以及為保證“鍋”和“爐”安全運行所必需的附件、控制儀表、附屬設備三大部分組成。

鍋──指鍋爐中盛水和蒸汽的密封受壓部分，其作用是工質吸收“爐”釋放出的熱量，從而使工質達到一定參數。主要包括：汽包、水冷壁、對流管、集箱（聯箱）、過熱器和省煤器等。

爐──指鍋爐中將燃料進行燃燒產生熱源的部分，其作用是將燃料燃燒時放出的熱量供“鍋”吸收。主要包括：燃燒設備、爐墻、爐拱、隔煙箱、煙囪和鋼架等。燃料在“爐”內通過燃燒所產生的高溫煙氣，經過爐膛和各煙道向鍋爐受熱面放熱，最后從鍋爐尾部煙囪排出。鍋爐附件儀表——指安裝在鍋爐受壓部件上用來控制鍋爐安全和經濟運行的一些附件與儀表裝置。主要包括：安全閥、壓力表、水位表、高低水位警報器、排污裝置、給水系統、鍋爐的汽水管道、常用閥門和有關儀表等。此外，近年來由于對鍋爐的機械化和自動化要求不斷提高，工業鍋爐上配置機械操作和自動控制的附件及儀表也越來越多，如給水自動調節裝置、燃燒自動調節裝置、自動點火熄火保護裝置以及鼓、引風機聯鎖裝置等。

鍋爐附屬設備──指燃料的供給與制備系統。主要包括：上煤、磨粉、燃煤、燃油、燃氣裝置以及鼓、引風機、出渣、清灰、空氣預熱、除塵等裝置。

鍋內工質為水，從低溫水變成高溫水的稱之為熱水鍋爐。鍋內工質為水，加熱轉變為蒸汽的稱之為蒸汽鍋爐。鍋內工質為導熱油的，加熱有機熱載體的稱之為有機熱載體鍋爐。有機熱載體鍋爐分為液相爐和汽相爐。

鍋爐按其用途可分為電站鍋爐、工業鍋爐、船舶鍋爐和機車鍋爐等四類。鍋爐按燃料分類可分為煤爐、油爐、氣爐和電加熱鍋爐。

二、鍋爐的工作過程

鍋爐的工作包括三個連續進行的過程，即：燃料的燃燒放熱過程、熱量向鍋水的傳熱過程和水被加熱和汽化的熱力過程。

1．燃料的燃燒放熱過程 指燃料在爐膛內，在一定的溫度下，與空氣中的氧氣發生化學反應（燃燒）放出熱量的過程。燃燒過程是否完善，是鍋爐工作正常的根本條件之一。要保證燃料進行良好的燃燒，必須要在一定的高溫環境下，有適量的空氣與燃料作良好的混合，并且燃料在爐膛中停留足夠長的時間。為了使燃燒能穩定、持續地進行下去，還應連續不斷地向爐膛供給燃料和空氣，同時排出煙氣及灰渣，目的是為了產生高溫的煙熱。鍋爐基礎知識培訓講義 2 2．熱量向鍋水的傳熱過程 指燃料燃燒放出的熱量，通過爐膛內布置的水冷壁受熱面、煙道內布置的對流受熱面，將熱量傳遞給鍋水的過程。

傳熱過程在爐膛內主要以輻射的方式進行；在煙道內由于煙溫逐漸降低，煙氣向受熱面的放熱主要以對流的方式進行；而受熱面金屬內部，主要以傳導的方式將熱量由高溫（煙氣側）傳至低溫（水側），由鍋水不斷地流動循環將熱量吸收，目的是為了提高受熱面內部工質的熱焓。

傳熱過程能否良好地進行，直接關系到鍋爐運行的安全性和經濟性。當受熱面水側沉結水垢時，會導致受熱面金屬壁溫升高，甚至會過熱損壞且浪費燃料；當受熱面煙氣側積存灰垢，將導致熱阻增加，使傳熱發生困難，從而致使鍋爐熱效率下降而浪費燃料。

3．水被加熱或汽化的過程 對于熱水鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量，使水溫升高至規定的溫度范圍，并從鍋爐出口輸出的過程。對于蒸汽鍋爐是指鍋水從受熱面上不斷吸收熱量后變成飽和水進而轉變為汽水混合物，并在鍋內使汽水得到分離，以潔凈的蒸汽從鍋爐出口輸出的過程，目的是為了產生規定參數的蒸汽。第二節 鍋爐的工作參數

鍋爐的主要參數，包括鍋爐產生熱能的數量和質量兩個方面的指標。如蒸汽鍋爐的主要參數是生產蒸汽的數量和蒸汽的壓力、溫度，熱水鍋爐的主要參數是熱水的流量和熱水的壓力、溫度。

一、鍋爐出力

蒸汽鍋爐的出力是指每小時所產生的蒸汽數量，也稱為鍋爐的蒸發量，用以表示其產汽的能力。蒸發量又稱為容量，用符號D來表示，常用的單位是“t/h”。

新鍋爐出廠時，銘牌上標示的蒸發量，指的是這臺鍋爐的額定蒸發量。所謂額定蒸發量，是指鍋爐燃用設計的燃料品種，并在設計參數下運行，即在規定的壓力、溫度和一定的熱效率下，長期連續運行時每小時所產生的蒸發量。

熱水鍋爐的出力是指鍋爐在確保安全的前提下長期連續運行，每小時輸出熱水的有效供熱量，稱為鍋爐的額定供熱量。熱水鍋爐的額定供熱量用熱功率表示，符號用Q表示。單位是兆瓦（Mw）。熱水鍋爐產生0.7兆瓦（60 x 104千卡/時）的熱量，大體相當于蒸汽鍋爐產生1噸／時蒸汽的熱量。

二、鍋爐壓力

壓力是指垂直作用在單位面積上的力，用符號p表示，單位是“MPa”。鍋爐的壓力是根據所用金屬材料在一定溫度條件下的強度，受壓元件的幾何形狀以及受壓特點等條件，按照國家頒布的有關強度計算標準，對各個受壓元件分別進行壁厚計算，然后從中選出一個所能承受的壓力最低值，作為這臺鍋爐的最高允許使用壓力。

鍋爐基礎知識培訓講義 3

蒸汽鍋爐內為什么會有壓力呢?這是因為鍋爐內的水吸收熱量后，由液體狀態變成氣體狀態，體積膨脹。由于鍋筒是密閉容器，蒸汽不能自由膨脹，而被迫壓縮在鍋筒內，因此對筒壁就產生壓力。熱水鍋爐壓力主要由熱水本身的壓力造成的。熱水鍋爐的水是由給水泵送入鍋爐的。給水泵的出口壓力減去管道阻力就是鍋爐的給水壓力。大氣壓力是指空氣作用在地球表面上的質量力。由于1m3空氣在0℃時的質量為1.29kg，所以地球上部的大氣層對地球表面有一定的壓力，這個壓力叫大氣壓力。0℃時北緯22.5°的海平面上（即海拔零米處）大氣壓力是0.1013MPa，工程上常用工程大氣壓，它是每kg質量的物質作用在1cm2面積上的力，數值是0.0981MPa（工程上常把二者簡化為同一數值，約為0.1MPa）。

另外，隨著使用的場合不同，度量壓力的單位還有水銀柱高度（mmHg）、水柱高度（mH2O）等，其換算關系如下：

0.0981MPa = 0.9678物理大氣壓 = 735.6mmHg = 10mH2O = 1kgf／cm2 表壓力是指以大氣壓力作為測量起點，即壓力表指示的壓力。表壓力不是實際壓力，因為當壓力表指針為零時，實際上巳受到周圍一個大氣壓力的作用力，所以壓力表指的數值，是指超過大氣壓力的部分。絕對壓力是指以壓力為零作為測量起點的，即實際壓力。其數值就是表壓力加0.1013MPa（大氣壓力）。表壓力與絕對壓力的關系： p絕 = p表 +（0.1013MPa）p表 = p絕-（0.1013MPa）

負壓是指低于大氣壓力（俗稱真空）。通常負壓燃燒的鍋爐正常燃燒時，打開爐門會感覺到周圍空氣吸向爐膛，這是爐膛內負壓的緣故。一般爐膛出口保持負壓2~3mm水柱。

三、溫度 溫度是指物體冷熱的程度（通常用符號t表示）。測量溫度常用的單位是攝氏度，用℃表示。在鍋爐設計計算中，常用絕對溫度單位，用K表示。絕對溫度的零度為零下273攝氏度（℃）。如果以T表示絕對溫度的值，以t表示攝氏溫度的值，其轉換公式為：T = t + 273K 溫度通常用攝氏溫度（用符號℃表示）和華氏溫度（用符號°F表示）。目前我國常用的是攝氏溫度。

（—）攝氏溫度：以水在一個大氣壓下開始沸騰時的溫度（即沸點）為100℃，水開始結冰時的溫度（即冰點）為0℃，中間分成100格，每格為1攝氏度。

（二）華氏溫度：以水的沸點為212°F，冰點為32°F，中間分成180格，每格為1華氏度。兩種溫度的換算關系如下： t℃ =(5／9)（°F—32）

蒸汽鍋爐的額定蒸汽溫度是指鍋爐輸出蒸汽的最高工作溫度。一般鍋爐銘牌上載明的蒸汽溫度是以攝氏溫度表示的。對于小型鍋爐，使用的蒸汽絕大多數是從鍋筒上部的主汽閥直接引出的，其

鍋爐基礎知識培訓講義 4 蒸汽溫度是指該鍋爐工作壓力下的飽和蒸汽溫度。對于有過熱器的鍋爐，其蒸汽溫度是指過熱器后主汽閥出口處的過熱蒸汽溫度。熱水鍋爐的額定熱水溫度是指鍋爐輸出熱水的最高工作溫度。鍋爐銘牌上載明的熱水溫度也是以攝氏溫度表示的。第三節 鍋爐水循環

一、自然循環的原理

鍋爐在運行中，只有在爐膛及高溫煙道內的受熱面所接受的熱量不斷被受熱面內的工質吸收，保證受熱面得到可靠的冷卻，才能達到安全和經濟運行 的目的。這就要求鍋爐中的水或汽水混合物，必須在閉 合的回路中持續而有規律地流動，也就是連續不斷地進 行水循環。低、中壓鍋爐的水循環，一般都是由于鍋爐 內各部分吸收的熱量不相等，而使工質產生了密度差形 成的，這種循環稱為自然循環，如圖1-1所示。鍋爐的鍋筒2和下集箱6由左右兩根管道連通，其 中下降管5位于爐墻外不受熱，因而管中是溫度較低的 水，由于密度大而向下流動；上升管1位于爐膛內，吸 收熱量，管中的水有一部分汽化成氣泡，形成汽水混合 物，由于密度減小而向上流動，上升管中的汽水混合物 進入鍋筒后，蒸汽被分離出來，水繼續流入下降管進行 再循環。在一臺鍋爐內，水循環的回路至少是一條，也 可以有幾條。自然循環時，水經過一個循環周期是不可 能全部變成蒸汽的，通常汽化的只能是其中的很少部分。進入循環回路的水量，稱為“循環流量”，它與該回路 所產生的蒸汽量的比值，稱為“循環倍率”，即： 循環流量 循環倍率 = ─────────── 回路所產生的蒸汽量

對于工作壓力1.25MPa、蒸發量10t/h以下的小型鍋爐，循環倍率約在150~200之間。水循環好的鍋爐，各受壓部件受熱均勻，熱應力小，工質的升溫和汽化可以加快，從而縮短點火至正常供汽的時間。圖1-1 單回路水循環示意圖 1—上升管 2—鍋筒 3—蒸汽出口管 4—給水管 5—下降管 6—下集箱

鍋爐基礎知識培訓講義5

二、水循環故障

改善鍋爐水循環，是保證鍋爐安全、經濟運行的關鍵之一。當鍋爐結構不合理或運行不當時，容易出現下列水循環故障：

1．汽水分層：當鍋爐的水冷壁管水平設置時，管中流動的汽水混合物因蒸汽比水輕，氣泡就要上浮集聚，使蒸汽和水在管子內分層流動。由于蒸汽的導熱性能差，管子上部容易過熱燒壞。因此，水冷壁管經過爐膛頂部（有的稱為“天棚管”）時的傾斜角，一般不應小于15°。2．汽水停滯：由于結構原因造成鍋爐局部受熱面管子供水不足，或者在同一個水循環回路的上升管群中，如果各水管之間受熱情況相差太大，就會使受熱弱的管內水流緩慢，循環動力不足，甚至由于受其它管子對循環水的爭奪影響，使管內的汽水停止流動，造成過熱爆管事故。因此，對鍋爐的結構和運行，應保持供水充足并盡量使每排管子均衡吸熱，保證水循環暢通。

3．下降管帶汽：為了保證鍋爐的水循環穩定可靠，下降管中是不允許有蒸汽的。否則，水要向下流，汽要向上浮，兩者互相頂撞，既增加了流動阻力，又減少了循環水量，可能造成缺水事故，將管子燒壞。因此，下降管口與鍋筒最低水位間的高度不得小于下降管直徑的4倍，最好將下降管接在上鍋筒的底部，以免由于水進入下降管時產生的抽力，把蒸汽帶進管內，或者由于水在下降管人口處的流速加快后壓力降低，而自行汽化。

三、強制水循環

有些鍋爐中水在受熱面管子里的流動，是靠出、入口之間的壓力差強制流動的。這種鍋爐稱為強制循環鍋爐。常見的一些熱水鍋爐，靠循環水泵，將循環水沿固定的流通路線，在鍋爐內流動受熱升溫，就是強制循環鍋爐。這種鍋爐通常采用“下進上出”水的流向。有些也有上下交替的流程，但都要求在各受熱面內有一定流動速度，以防止出現汽化、積垢和腐蝕。蒸汽鍋爐中的省煤器也屬于強制循環。

鍋爐基礎知識培訓講義 6 第二章 工業鍋爐的結構 第一節 鍋爐結構的基本要求

鍋爐結構的總要求是要用最少的金屬耗量，消耗最少的燃料達到規定參數（壓力、溫度）的蒸發量，并在運行中符合安全可靠的要求。要保證鍋爐安全經濟運行就要對受壓部件進行強度校核、對燃料燃燒工況實行控制，并要保證安全附件靈敏準確和自動裝置的可靠性。但是，先要消除先天性缺陷，也就是要保證結構合理和保證制造質量。在結構方面，具體地說，應符合下列要求：

1．要保證受壓部件有足夠的強度和穩定性。鍋爐受壓部件的強度是指該部件在介質壓力（包括附加載荷等）作用下在預定使用壽命內不失效的能力。材料的機械性能包括：抗拉強度、屈服強度、蠕變強度、持久強度、延伸率、斷面收縮率、沖擊韌性等。其中強度部分就是確定強度的基礎。確定強度的目的是要保證安全。強度不夠會導致受壓部件破裂甚至爆炸，但也要從節省鋼材考慮，做到兩者兼顧。此外，還要考慮其穩定性。因此，強度計算標準中規定受壓元件的最小壁厚。2．要保證鍋爐結構各部分在運行時能進行自由膨脹。鍋爐受壓部件是由鋼板組成，內部貯存水。鋼板系固體，受熱后呈線膨脹；水為液體，受熱后呈體膨脹。如果鍋爐受壓部件兩端固定，受熱后膨脹受阻產生熱應力，使部件發生彎曲變形，甚至損壞，特別是在鍋爐起動升溫過程中容易發生事故。為此除操作時要限制升溫或冷卻速度外，在鍋筒（鍋殼）、集箱、水冷壁、鋼架、爐墻等設計時要充分考慮熱膨脹。

3．要有良好的水循環來保證受熱面得到可靠的冷卻。鍋爐水循環是指鍋爐中的水在循環回路中流動。目的是保持受熱面得到充分冷卻。如果水循環不好，會引起元件超溫使強度減弱而導致損壞。在低、中壓鍋爐中，一般以自然循環為主，自然循環的鍋爐是以水汽比重差(壓力差)促使水流動而循環的。鍋爐水循環對鍋殼鍋爐來說，一般是安全的，對于水管鍋爐應該引起足夠的重視。

4．要根據鍋爐參數（壓力、溫度）和燃料的適應性來選用鍋爐結構。根據鍋爐結構和適用的燃料合理布置燃燒設備和受熱面積，以保證燃燒工況穩定，適應負荷變化。

5．要合理配置鼓風機、引風機，使燃料和風量隨著燃燒工況的變化保持相應的比例。6．受壓部件開孔和焊縫的布置應盡量避免或減少應力集中。如：脹接管孔不要開在焊縫上，焊接管孔盡量避免開在焊縫上，必要時只允許開個別孔。

7．鍋爐鋼架在承受載荷時，應有足夠的強度、剛度和抗腐蝕性。8．鍋爐結構要便于安裝，便于操作、檢修和清洗內部。平臺扶梯和門孔（人孔、手孔、清洗孔、檢查孔、防爆門等）的布置要便于人員通過和保證安全。

9．要考慮安全附件和自控裝置的可靠性。安全附件和自控裝置是鍋爐中不可缺少的組成部分。其作用是指示運行參數，幫助人們防止在運行中發生異常情況或發生異常情況時及時提出警告，及

鍋爐基礎知識培訓講義 7

時調整燃燒工況，使工作參數恢復到正常狀態，以防止事故的發生。但也必須指出：不能完全依賴安全附件和自動控制裝置，要有人監管。10．要保持爐墻結構有良好的耐熱性和密封性，減少漏風，減少熱損失，保持燃燒穩定。

此外，還有環保等方面的要求。如：消煙除塵；對于水管鍋爐水質要求嚴格；對于空氣預熱器在燃油鍋爐設計方面要考慮防止二次燃燒等。第二節 鍋爐結構中的主要受壓部件

組成鍋爐本體的主要受壓部件指承受內部或外部介質壓力作用的零件、部件。一般有：鍋筒、集箱、防焦箱、對流管束、水冷壁、防渣管以及煙管和爐膽。

1．鍋筒（也稱“汽包”）和鍋殼 鍋筒是水管鍋爐用以進行蒸汽凈化、組成水循環回路和蓄水的筒形壓力容器，由筒體和封頭組成。主要作用是匯集、貯存、凈化蒸汽和補充給水。

工業鍋爐的鍋筒一般是由12～40毫米厚的鍋爐鋼板或低合金鋼板（20g或16Mng）制成的圓筒形容器。在一臺鍋爐上，通常有一個或兩個鍋筒。由于其位置和作用的不同，一般又將上鍋筒稱為“汽包”或“汽鼓”；下鍋筒稱為“水鼓”或“泥鼓”。

上鍋筒的內部一般裝有均勻分配給水用的配水槽、改善蒸汽品質用的汽水分離器和連續排污裝置。上鍋筒的外部裝有主汽閥、副汽閥、安全閥、排空閥、壓力表和水位表連接管。為了安裝和檢修方便，在鍋筒的一端或頂部還開有人孔。

下鍋筒的一端封頭上也要開人孔，底部還裝有定期排污裝置。上下鍋筒之間用許多上升管和下降管連接，整個部件呈彈性結構。2．集箱（又稱聯箱）用以匯集或分配多根管子中工質（水、汽水混合物、蒸汽）的筒形壓力容器，由筒體、端蓋組成。其作用是匯集、分配鍋水，保證對受熱面可靠供水。

3．防焦箱 裝設在爐排兩側爐墻內壁的水冷集箱，它除有集箱的功能外，還有防止爐墻粘附熔渣，起到保護爐墻和爐排的作用。4．對流管束 在對流煙道內布置的對流蒸發受熱面的管群，起吸收熱量的作用。對流管束又稱為“對流排管”，置于上下鍋筒之間，一般用直徑38~51毫米的鍋爐鋼管組成。它的作用是吸收高溫煙氣的熱量，是中、小型水管鍋爐的主要受熱面。為了充分地吸收熱量，通常在對流管束中間，用隔墻組成幾個煙道，引導煙氣往返沖刷管束。通常被煙氣先沖刷的管束，由于傳熱較多，管內汽水混合物重度小，成為上升管。被煙氣后沖刷的管束，由于傳熱較少，管內汽水混合物重度大，成為下降管。

煙氣沖刷管束一般有如圖2-1所示的幾種形式。當橫向沖刷時，煙氣流動方向與管束垂直，傳熱效果優于縱向沖刷形式，同屬橫向沖刷時，管子錯排(叉排)的傳熱效果優于順排形式。

鍋爐基礎知識培訓講義8 橫向沖刷 縱向沖刷 錯排(叉排)順排(a)(b)(c)(d)圖2-1 煙氣沖刷管束形式 8 5．水冷壁 沿爐膛內壁布置的管子吸收輻射熱的受熱面，起吸收爐膛高溫熱、降低爐膛溫度、保護爐墻、防止燃燒層結焦的作用。一般水冷壁的上部與上鍋筒直接連接，或者先經過上集箱再與上鍋筒連接。同樣，水冷壁的下部也與下鍋筒或下集箱連接，上鍋筒內的鍋水，經過對流管流入下鍋筒及下集箱，然后經過水冷壁被吸收熱量，逐漸形成汽水混合物，再回到上鍋筒，組成了一個閉合的自然循環系統。在水冷壁下集箱的底部，設有排污管，用來定期排除沉積在集箱底部的泥渣和水垢。集箱一端的封頭上開設手孔，便于內部清理。6．防渣管 水管鍋爐布置在爐膛出口具有較大管節距的對流蒸發受熱面，起防止爐膛出口溫度過高而引起結渣的作用。

7．煙管（又稱火管）煙氣在管內流動沖刷的蒸發受熱面，起吸收熱量的作用。

8．爐膽 承受外壓的筒形爐膛，作為內燃式鍋殼鍋爐的燃燒空間和輻射受熱面起燃燒和吸收熱量的作用。9．下降管 下降管的作用是把鍋水送到下集箱，使受熱面管子有足夠的循環水量，保證運行，下降管應絕熱。第三節 鍋爐的發展過程

蒸汽鍋爐被人們開始使用至今，已有二百多年的歷史。在結構上從最簡單的圓球型鍋爐開始，隨著社會生產力的不斷發展，經過多次的改造、革新、演變成現在使用中的各種型式。現除電站鍋爐外，將工業鍋爐的一般分類簡介如下：

從工業鍋爐分類圖中可知，工業鍋爐的結構演變大體沿著兩個方向發展，基本形成了鍋殼鍋爐與水管鍋爐兩大類。

鍋爐基礎知識培訓講義9 鍋殼鍋爐——指蒸發受熱面

布置在鍋殼內的鍋爐。一般包括立式鍋殼鍋爐、臥式鍋殼鍋爐和固定式機車鍋爐。

水管鍋爐——指煙氣在受熱面管子外部流動，水或汽水混合物在管子內部流動的鍋爐。一般包括橫鍋筒鍋爐和縱鍋筒鍋爐。

年來，也發展了一些水火管組合式鍋爐。如快裝鍋爐、組裝鍋爐等。快裝鍋爐指根據運輸條件所允許的范圍，在鍋爐制造廠完成總裝整臺發運出廠的鍋爐。組裝鍋爐指在鍋爐制造廠內將整臺鍋爐分成二個或幾個裝配齊全的大件，運到安裝工地后可以將它們方便地組合而成的鍋爐。

第四節 鍋爐的結構

一、火管鍋爐結構

在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流動，以輻射和對流方式將熱量傳遞給工質，使之受熱形成蒸汽。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為鍋殼。鍋爐受熱面──火筒和煙管即布置在鍋殼之中。燃燒裝置布置在火筒之中，并以火筒為爐膛的燃燒方式稱為內燃；反之，燃燒裝置布置在鍋殼之外者則稱為外燃。火管鍋爐按照其布置方式可分為臥式和立式兩種。前者的鍋殼縱向中心線平行于地面，后者的鍋殼縱向中心線則垂直于地面。臥式火管鍋爐又可分為單火筒（爐膽）鍋爐（也稱康尼許鍋爐）、雙火筒（爐膽）鍋爐（亦稱蘭開夏鍋爐）、煙管鍋爐（外燃鍋爐）和煙火鍋爐（內燃鍋爐）。立式火管鍋爐可分為立式橫煙管鍋爐和立式豎煙管鍋爐兩種。過去曾廣泛使用的考克蘭鍋爐就屬于前者。由 鍋爐基礎知識培訓講義 10 于這種純火管立式鍋爐結構復雜、受熱面布置受限制、熱效率過低，故我國已不再制造。一種取消此種鍋爐中的煙管、增設水管而形成的立式水火管組合鍋爐在中國得到了廣泛的采用，并獲得很大的發展。現在這種立式水火管組合鍋爐已有多種型式。包括立式大橫水管鍋爐、立式小橫水管鍋爐、立式直水管鍋爐和立式彎水管鍋爐。

二、水管鍋爐結構

水管鍋爐的顯著特點是汽水在管內流動，煙氣在管外沖刷流動。與火管鍋爐相比，它在結構上沒有大直徑的鍋殼，并以富有彈性的彎水管取代剛性較大的直煙管，這不僅可節約金屬，而且更為增大容量和提高蒸汽參數創造了條件。采用外燃方式可不受鍋殼的限制，燃燒的規模和燃料的適應范圍可以擴大。從傳熱學的觀點來看，可以采用高效的傳熱方式，適當增大輻射受熱面，組織煙氣對水管受熱面的橫向沖刷，必要時還可將管子交錯排列。同時，水管受熱面布置簡便、清垢除灰容易，可以在最合適的煙溫區間布置蒸汽過熱器，以及在尾部安置省煤器及空氣預熱器。當然這種鍋爐對水質要求高，但這對大容量、高參數鍋爐和現代水處理技術來說，不是什么麻煩。總之，對于大容量、高參數鍋爐來說，水管鍋爐具有極大的優越性、而且往往是唯一的選擇，而對于小容量低壓鍋爐來說，水火管鍋爐乃至火管鍋爐則保持很大的優勢。

水管鍋爐按管子的布置方位可以分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐，按照管子的形狀又可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。橫水管鍋爐中水管呈水平或微傾斜布置對水循環很不利，而直水管鍋爐中水管挺直，剛性大而缺乏彈性，對緩解熱效應力和制造應力不利。但直水管用于橫水管鍋爐中時，各直水管用整集箱或波形分集箱相連，集箱上各相連管端的對壁的相當位置上開有手孔，可用以清洗管內水垢。不過，因為整集箱尺寸大，形狀不利于承壓，因而承壓能力差，波形分集箱和手孔的制造比較麻煩、維修工作量大、金屬耗量也大，故現已為具有少量鍋筒的豎彎水管所代替。豎彎水管鍋爐按照鍋筒的數量可分為單鍋筒和雙鍋筒；按照鍋筒的布置方向可分為縱置式和橫置式兩種。

三、UG-35／3.82-M型鍋爐

UG—35／3.82-M型鍋爐是由無錫鍋爐廠設計制造的（見圖2-2），設計參數為p = 3.82MPa（39千克力／厘米2），D = 35噸/時，t = 450℃，配3000千瓦汽輪發電機組的鏈條爐，固態排渣。該鍋爐采用Π形布置，單鍋筒，自然循環，裝有加煤斗及順轉的鱗片式不漏煤爐排的燃燒設備。爐膛內四周布滿水冷壁管，爐膛出口處布置有拉稀的凝渣管。水平煙道內垂直布置對流式過熱器，按蒸汽流通方向分為高溫段和低溫段二級。采用螺旋管式面式減溫器來調節蒸汽溫度，減溫器位于高溫和低溫段過熱器中間。鍋爐尾部豎井中單級布置有鋼管式省煤器和管式空氣預熱器。鍋爐的出渣設備采用馬丁式出渣機。鍋筒材料為20g，其內徑為φ1500毫米，壁厚為46毫米，筒身長度6.7米，全部采用焊接管接頭與水冷壁管、下降管聯接。為了便于制造和檢修，鍋筒兩端封頭均有人孔門φ320×425毫米。

鍋爐基礎知識培訓講義 11 圖2-2 UG-35/3.82-M型鍋爐

鍋爐基礎知識培訓講義 12 第五節 輔助受熱面

鍋爐的輔助受熱面一般有蒸汽過熱器、省煤器和空氣預熱器三種。

一、過熱器

一般鍋爐產生的蒸汽是飽和蒸汽，而飽和蒸汽在有些生產部門中尚不能滿足要求，需送入專門的設備中進行加熱，提高溫度，以得到過熱蒸汽，這種設備就叫過熱器。

（一）過熱器的構造 過熱器是由直徑較小的無縫鋼管和集箱組成，見圖2-3。常用的管子外徑有32、38毫米兩種，壁厚一般為2.5~4毫米。管子彎曲成蛇形或盤香形，因而又稱為蛇形管或盤香管。管子兩端分別與過熱器進、出口集箱連接。

（二）過熱器分類

l．按放置形式分為立式和臥式。

立式過熱器 易吹灰，吊裝簡單，但不易放存水，見圖2-4。臥式過熱器 容易放存水，吊裝復雜，但不易吹灰，見圖2-5。圖2-3 蒸汽過熱器 圖2-4 立式過熱器

2．按煙氣和蒸汽的相對流向可分為順 向式（煙氣和蒸汽流向相同）、逆向式(煙氣 和蒸汽流向相反)和混向式（煙氣和蒸汽流 向部分相同、部分相反），見圖2-6。

（三）注意事項

1． 過熱器出口集箱上應裝有安全閥、圖2-5 臥式過熱器

鍋爐基礎知識培訓講義13 壓力表、溫度計和排汽閥。

2． 過熱器的進出口集箱上均應裝有疏水閥。

二、省煤器

省煤器是裝置在給水泵與鍋筒之間，利用煙 氣余熱來加熱給水的一種設備。鍋爐中加裝了省 煤器后可以提高鍋爐效率和節省燃料。

（一）省煤器的分類

1．按材料分：有鑄鐵式和鋼管式。圖2—6 過熱器煙氣和蒸汽流向示意圖 13 2．按爐煙與給水的相對流向分：有順向式和逆向式。

3．按加熱情況分：有沸騰式(即不可分式)和非沸騰式(即可分式)。4．按裝置形式分：有立式和臥式。

（二）非沸騰式省煤器

非沸騰式省煤器（可分式），一般采用鰭片式鑄 鐵省煤器，見圖2-7。這種省煤器體積小，管外帶有 肋片，以增加受熱面積。肋管是順序排列。裝置為 臥式，有的附有吹灰器。

在非沸騰式省煤器內水溫應低于沸騰溫度，一般 圖2-7 鑄鐵式省煤器

省煤器出口水溫常控制在低于鍋水飽和溫度40℃左右。所以非沸騰式省煤器在砌煙道時，應該設置旁煙道和嚴密的煙道閘門，以便在生火時和運行中水溫達到限度時，使爐煙暫時不經過省煤器而由旁煙道通過。老式的鍋爐中，如果沒有旁煙道時，應該另裝支水管，使支水管接通到給水箱。這樣，可以保障省煤器不被燒壞，見圖2-8。1．放空氣閥;2、9．.溫度計;3、10．壓力表； 4、15．安全閥'； 5、7、12、14．給水截止閥； 6、11．給水逆止閥； 8．回水管； 13．旁路水管；裝置

16．給水泵；．排污閥 圖2-8 非沸騰式省煤器旁煙道

鍋爐基礎知識培訓講義14

（三）沸騰式省煤器

這種省煤器由許多平行的蛇形管和進、出口集箱組成，見圖2-9。它的構造比較簡單，造價也低。給水由下部進入省煤器，在蛇形管內自下向上流動，煙氣則由上向下流動，這種省煤器不僅將進入鍋爐的水加熱到飽和溫度，而且還產生部分蒸汽，產生的蒸汽量為總給水量的10~15％，是鍋爐不可分割的一部分。省煤器與鍋爐之間不裝設任 何閥門，也不裝旁煙道，而在省煤器進口集箱 上裝一根再循環水管與下鍋筒相連。升火時，鍋水由下鍋筒經再循環管、省煤器進人上鍋筒，形成水循環，以防止省煤器燒壞。

（四）對省煤器的安全要求

1． 非沸騰式省煤器上應裝有壓力表、溫 度表和安全閥。2．進水應盡量均勻。3．應經常清除積灰。

三、空氣預熱器

空氣預熱器是利用爐煙余熱對進入爐膛的空氣進行加熱，以達到提高鍋爐效率的一種設備。空氣預熱器裝在省煤器之后。它一般分為板式、再生式和管式三種。現將管式空氣預熱器介紹一下：

管式空氣預熱器由外徑40～53毫米，厚為1.2~2毫米的鋼管制成，空氣在管外橫向流動，煙氣在管內垂直流動，見圖2-10。其缺點是管子易堵塞，體積大。

圖2-10 管式空氣預熱器 圖2-9 省煤器循環管 鍋爐基礎知識培訓講義 15 第三章 燃燒與加熱設備 第一節 燃燒方式

燃燒設備是鍋爐整體的重要組成部分，屬“爐”的部分，其作用是將燃料燃燒釋放的熱量供“鍋”吸收。燃燒設備是按鍋爐燃燒方式進行分類的。燃料在燃燒設備中的燃燒方式，大致可以分為層狀燃燒、懸浮燃燒、沸騰燃燒、氣化燃燒四種。

一、層狀燃燒

層狀燃燒又稱火床燃燒，僅適用于固體燃料，是小型鍋爐的主要燃燒方式。由人工或機械將煤送到固定或活動爐排上形成煤層，空氣從爐排下面送入，經爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。層狀燃燒設備型式較多，有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復爐排和拋煤機爐等。

層狀燃燒能適應不同煤種的燃燒特性，煤粒無需特殊加工，在爐膛里都能較好地著火。但空氣與煤層混合不良，燃燒反應較慢，有時出現冒黑煙現象。

二、懸浮燃燒

懸浮燃燒又稱火室燃燒，適用于固體、液體或氣體燃料。是大中型鍋爐的主要燃燒方式。煤被磨成細粉（煤粉）由空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛，在懸浮狀態下燃燒。采用懸浮燃燒方式的鍋爐又稱室燃爐，如煤粉爐、燃油爐、燃氣爐。室燃爐不用爐排，燃料與空氣接觸面積大，著火迅速，燃盡率高，燃燒效率和鍋爐熱效率高，容易實現自動控制。但設備多，系統復雜，對鍋爐運行要求高。

三、沸騰燃燒

煤被破碎成小于2mm的煤粒后送入爐膛，空氣從布風板上的風帽進入，使煤上下翻滾，呈類似液體沸騰狀態燃燒。

沸騰燃燒對煤種的適應性強，我國現多用于燒劣質煤。其燃燒特點介于層狀燃燒和懸浮燃燒之間。

沸騰燃燒設備的蓄熱量大，燃燒反應強烈，特別適用于一般層狀和懸浮燃燒所不能燃用的高灰份和低熱值的劣質煤，如石煤、煤矸石等。但耗電量大，埋管磨損嚴重，運行要求高。

這種方式燃燒溫度在900℃左右，可大大減少氮氧化物的生成，并可方便地采取脫硫措施，有利于環境保護，故大有發展前途。

四、氣化燃燒

氣化燃燒是指投入爐膛的煤同時進行氣化和直接燃燒，適用于蒸發量1t/h以下的鍋爐。

氣化燃燒設備簡單、管理方便，消煙除塵效果好，但不宜用于燒低揮發份的煤，并且出渣勞動強度大，對運行安全要求嚴格。以上四種燃燒方式中，在中小型鍋爐上最常用的是層狀燃燒，且燃燒設備以鏈條爐排為主。但隨著環境保護要求的日益嚴格，沸騰床燃燒在中小型鍋爐上的應用也將不斷增多。

鍋爐基礎知識培訓講義 16 第二節 鏈條爐排

鏈條爐排是工業鍋爐中歷史悠久、結構可靠、運行穩定的一種機械化燃煤設備，獲得了廣泛的應用。

一、鏈條爐排的結構 鏈條爐排的外形好像皮帶輸送機，其結構如圖3-1所示。其運行過程是煤從煤斗內依靠自重落到爐排前端，隨爐排自前向后緩慢移動，經煤閘板進入爐膛。煤閘板的高度可以自由調節以控制煤層的厚度。空氣從爐排下面分區送風室引入；與煤層運動方向相交。煤在爐膛內受到輻射加熱，依次完成預熱、干燥、著火、燃燒，直到燃盡。灰渣則隨爐排移動到后部，經過擋渣板（俗稱老鷹鐵）落入后部水冷灰渣斗，由除渣機排出。

鏈條爐排的結構形式一般可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式三種。1．鏈帶式爐排

鏈帶式爐排屬于輕型爐排適用于蒸發量10t/h下的鍋爐，其爐排片連接結構如圖3-2所示。爐排片分為主動爐排片和從動爐排片兩種，用圓鋼拉桿串聯在一起。形成一條寬幅的鏈帶，圍繞在前鏈輪和后滾筒上。主動爐排片擔負傳遞整個爐排運動的拉力，因此其厚度比從動爐排片厚，由可鍛鑄鐵制成。一臺蒸發量4t/h的鍋爐，由主動爐排片組成的主動鏈條共有三條(兩側和中間)直接與前軸（主動軸）上的三個鏈輪相嚙合，從動爐排

鍋爐基礎知識培訓講義17 片由于不承受拉力，可由強度低的普通灰口鑄鐵制成。

鏈帶式爐排的優點是：比其它鏈條爐排金屬耗量低，結構簡單，制造、安裝和運行都比較方便，缺點是爐排片用圓鋼串聯，必須保證加工和裝配質量。否則容易折斷，而且不便于檢修和更換，長時間運行后，由于爐排片互相磨損嚴重，使爐排間隙增大，漏煤損失增多。2．橫梁式爐排

橫梁式爐排適用于蒸發量20～40t／h甚至更大的鍋爐。其結構與鏈帶式爐排的主要區別在于采用了許多剛性較大的橫梁，如圖3—3所示。爐排片裝在橫梁的相應槽內，橫梁固定在傳動鏈條上、傳動鏈條一般是兩條（當爐排很寬時，可裝置多條），由裝在前軸（主動軸）上的鏈輪帶動。橫梁式爐排的優點是結構剛性大，爐排片受熱不受力，而橫梁和鏈條受力不受 熱，比較安全耐用；爐排面積可以較大，阻力小而風量分布均勻運行中漏煤漏風量少。缺點是：結構笨重，金屬耗量多，約是鏈帶式爐排的2.7倍；制造和安裝要求高；受熱不均時，橫梁易出現扭曲、跑偏等故障。3．鱗片式爐排

鱗片式爐排適用于蒸發量10～60t/h的鍋爐。其爐排面通常由4～12根互相平行的鏈條（類似自行車上的鏈條結構）組成。每根鏈條用 鉚栓將若干個由大環、小環、墊圈、襯管等組件組成的鏈條串在一起，如圖3-4所示，爐排片通過夾板組裝在鏈條上，前后交迭，相互緊貼，呈魚鱗狀，其工作過程如圖3-5所示。當爐排片行至尾部向下轉入空程以后，便依靠自重依次翻轉過來，倒掛在夾板上，能自動清除灰渣，并獲得冷卻。各相鄰鏈條之間，用拉桿與套管相連，使鏈條之間的距離保持不變。鱗片式爐排的優點是：煤層與整個爐排面接觸，而鏈條不直接受熱，運行安全可靠；爐排間隙甚小，漏煤很少；護排片較薄．冷卻條件好，能

圖3—5 鱗片式爐排的工作過程 圖3—4 鱗排片式爐排的鏈條結構 1一大環 2一小環 3一墊圈 4一鉚栓 5一大孔(穿拉桿)6一小孔（裝夾板）7一套管 8一螺栓 9一螺帽 10一開口銷

鍋爐基礎知識培訓講義 18

夠不停爐更換；由于鏈條為柔性結構，當主動軸上鏈輪的齒形略有參差時，能自行調整其松緊度，保持嚙合良好。缺點是：結構復雜、金屬耗量多，該爐排比鏈帶式爐排約高30％；當爐排較寬時，爐排片容易脫落或卡住。

在目前的引進技術中采用層狀燃燒的燃燒設備，基本上為以上幾種形式的鏈條爐排。由于引進國外先進的爐排生產線，爐排片的鑄造精度和整體裝配水平都有很大提高，不但減少漏煤而且減少運行故障率。

二、鏈條爐排的燃燒特點 鏈條爐排的著火條件較差，煤的著火主要依靠爐膛火焰和拱的輻射熱，因而上面的煤先著火，然后逐步向下燃燒，這樣的燃燒過程，在爐排上就出現了明顯的區域分層，如圖3-6所示。煤進入爐膛后，隨爐排逐漸由前向后緩慢移動。在爐排的前部，是新煤燃燒準備區，主要進行煤的預熱和干燥。緊接著是揮發分析出著火并開始進

入燃燒區。在爐排的中部是焦炭燃燒區，該區溫度很高，同時進行著氧化和還原反應過程，放出大量熱量。在爐排的后部，是灰渣燃盡區，對灰渣中剩余的焦炭繼續燃燒。

在燃燒準備區和燃盡區都不需要很多空氣，而在焦炭燃燒區則必須保證有足夠的空氣，如果不采取分段送風，會出現空氣在爐膛前后兩端過剩，在中部不足的弊病。

為了改善上述燃燒狀況，通常采取以下三種措施 1．爐拱布置

爐墻向爐膛內突出的部分稱為爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量，調整燃燒中心，提高爐膛溫度，加速新煤著火。其次是延長煙氣流程，促進燃料充分燃燒。

爐拱有前拱、中拱和后拱三種。其中經常使用的是前拱和后拱。中拱多用于鍋爐改造中，當供應的煤質較差時，作為改善燃燒條件的補充措施。(1)前拱：前拱位于爐排上方的前爐墻下部，一般由引燃拱（又稱點火拱）和混合拱（又稱大 拱）兩部分組成。引燃拱的位置較低，靠近煤閘 門，一般距爐排面約300~400mm，主要作用是吸 收高溫煙氣中的熱量，再反射到爐排前部加速新 煤的著火燃燒。混合拱的位置較高，主要作用是

促進煙氣和空氣良好混合；延長煙氣流程，使其充分燃燒。圖3-7所示是常見的幾種前拱結構形狀。圖3—6 鏈條爐燃燒的區域分層

鍋爐基礎知識培訓講義 19

圖3-7（a）所示的前拱，由小斜型引燃拱和低而長的混合拱組成，起遮蓋作用。可減少爐排前部兩側的水冷壁管吸熱，保持爐膛前部有較高的溫度，以利于新煤烘干和著火。

圖3-7（b）所示的前拱，由傾斜型引燃拱和較高的水平混合拱組成，能有效地將熱量反射到新煤上，改善燃燒條件。

圖3-7（c）所示的前拱，由拋物線型引燃拱和較高的水平混合拱組成，可將熱量集中反射到新煤上，即起到“聚焦”的作用，使燃燒條件更好。但這種拱的曲線復雜，砌筑和懸掛困難，表面不可能光潔，不容易收到理想的反射效果，所以實際應用不多。(2)中拱：中拱位于爐排的中上方，如圖3-8所示。中拱的作用是將主燃燒區的高溫煙氣引導到爐膛

前部，促使新煤迅速著火。同時，可以儲蓄熱量，保證主燃燒區的煤充分燃燒。

中拱通常呈前高后低傾斜布置，傾角為12°左右，傾角越大，從主燃區導入著火區的煙氣量越多，越有利于煤的引燃。但傾角過大時，則中拱前部出口端過高，使煙氣流速降低，不利于傳熱。中拱后部出口端的高度應盡可能地低，中拱的長度以能遮蓋主燃燒區為宜。(3)后拱：后拱位于爐排上方的后爐墻下部，如

圖3-9所示。后拱的作用是將燃盡區的高溫煙氣和過剩的空氣引導到爐瞠中部和前部，以延長煙氣流程，保證主燃燒區所需要的熱量，以及促進新煤引燃，同時提高爐排后部溫度，使灰渣中的固定炭燃盡。

鍋爐爐拱的布置是一個相當復雜的問題。爐拱的 圖3—9 燃燒無煙煤的爐拱

圖3—8 鏈條爐中公布置示意圖

形狀和尺寸與燃用的煤種密切相關，必須有針對性地選用，同時各拱之間還需互相配合，才能收到明顯的效果。目前常用拱的形狀大多是通過運行的實踐經驗來確定的，上海地區鍋爐大部分采用定型拱和弧型拱，有的也采用“現場澆筑”法。2．分段送風

為了適應鏈條爐排燃燒各區段需要不同風量的特點在爐排下面隔成幾個風室進行分段進風（一次風），如圖3-10所示，每個風室之間應嚴密不漏，以防短路而失去調節作用。為使整個爐排寬度的風量分布均勻，宜采用雙側進風。每個風室的風量，均用單獨的擋風板分別調節。各擋風板的開度，需根據不同煤種的特性，經過反復

運行試驗，找出使煤燃燒最佳的開啟位置。當煤種變 圖3—10 鏈條爐風門調整示意圖 鍋爐基礎知識培訓講義20 化時，還需要重新調整，以達到最經濟的運行效果。一臺鍋爐最多采用5～6個風室，送風分段越多，風量越容易符合燃燒需要，見圖3-11，但分段過多，將使結構復雜，總的經濟效果并不理想。3．二次風 在層燃爐中，從爐排下方送入爐膛的空氣稱為一次風，從爐排上方高速吹入爐膛的氣流稱為二次風。在室燃爐中，隨燃料進入爐膛的空氣稱為一次風，為加強擾動、混合和燃盡而噴人爐膛的氣流稱為二次風。二次風的作用：

（1）攪動煙氣使煙氣與空氣很好混合，減少氣體未完全燃燒熱損失。圖3—11 統倉送風和分段送風比較 20（2）造成煙氣旋渦延長煙氣流程，使飛灰中可燃物質在爐膛內停留較長時間，得到充分燃盡。

（3）依靠旋渦的分離作用，把未燃盡的炭粒甩回火床復燃，降低飛灰含炭量，減少固體未完全燃燒熱損失，降低鍋爐初始排塵濃度。（4）當用空氣做二次風時，還可補充一次風的不足，促進完全燃燒。合理的布置與使用二次風，一般可提高鍋爐熱效率5％左右。二次風多數使用空氣，有時使用蒸汽、煙氣，或者以上兩種氣體的混合物；如用空氣作二次風，最好是熱風，以利于提高爐膛溫度。風速一般為40～70m/s，但要選用較大風壓約2000～4000Pa的風機。二次風量占總風量的百分比：對揮發分含量較少的無煙煤約為5％，對揮發分含量較多的煙煤約為7％～8％，對揮發分和水分含量都較多的褐煤約為10％。二次風量不宜過大，否則對燃燒不利，而且增加排煙熱損失，降低鍋爐熱效率。如用蒸汽作二次風，即使鍋爐在低負荷運行時也不會造成爐膛空氣過剩系數太高，但其缺點是要耗用蒸汽，影響鍋爐凈效率。

如混合使用蒸汽和空氣作二次風，即利用高速蒸汽的引射作用，將空氣帶入爐膛，能夠綜合提高鍋爐運行的經濟性。

二次風可單獨由前墻或后墻一面引入，也可由前、后墻同時引入，主要根據爐膛出口方向與爐膛深度而定。當由前、后墻同時引入時，應將風嘴設在爐膛喉部，而且要將風嘴的方向錯開布置，如圖3-10所示。也有將二次風嘴布置在爐膛四角，使氣流相切于一個“假想圓”，從而促使爐膛煙氣形成旋渦，以利強烈混合。二次風嘴設置高度，應在爐排面以上約1.5～2.0m處，水平或向下傾斜10°～25°角，風嘴多用灰口鑄鐵制成。在鍋爐升火前，應先開啟二次風，當鍋爐停用時，應后關閉二次風，以免爐膛高溫輻射熱將風嘴燒壞。

爐拱、分段送風、二次風等改善燃燒工況的措施，除用于鏈條爐外，還可用于其它層燃爐上，尤其是二次風用于拋煤機鏈條爐上，對于飛灰的燃盡消除鍋爐冒黑煙作用較大。鍋爐基礎知識培訓講義 21 第三節 流化床燃燒 固體粒子經與氣體接觸而轉變為類似流體狀態的過程，稱為流化過程。流化過程用于燃料燃燒，即為沸騰燃燒，其爐子稱為沸騰爐或流化床爐。

由于能源緊缺和環境保護要求的日益提高，流化床爐不僅因具有強化燃燒、傳熱效果好以及結構簡單、鋼耗量低等優點，特別是它的燃料適應性廣，能燃用包括煤矸石、石煤、油葉巖等劣質煤在內的所有固體燃料，以及可以實現爐內脫硫及降低氮氧化物（NOx），受到人們的普遍重視并得到迅速發展。除了早巳廣泛使用的鼓泡床爐外，又發展到更具優勢的循環流化床鍋爐，其燃燒效率可達99％以上。并且為大型化提供了技術保證。

一、硫化床燃燒原理

流化床燃燒（沸騰燃燒）是一種介于層狀燃燒與懸浮燃燒之間的燃燒方式，其燃燒原理如圖3-12所示。將煤破碎至一定大小的顆粒送人爐膛，同時由高壓風機產生的一次風通過布風板吹入爐膛，爐膛中的煤粒因所受風力不同，可處于三種不同狀態：當風速較小，還不足以克服煤粒重量時，煤粒基本

處于靜止狀態；當風速增大到某—數值時，能夠將煤粒吹起，并在一定的高度內呈現翻騰跳躍，煤層表面好像液面沸騰，又稱為流化狀態，這就是流化床的情況；當風速繼續增大，未燃盡的灰粒帶出爐膛，而用高溫分離器把灰粒分離下來，再送回爐膛燃燒，這就是循環流化床。要獲得沸騰燃燒，必須根據煤粒大小將風速控制在一定范圍之內。由于沸騰層熱容量很大，送入的新煤只占整個熱料層重量的5％～20％，而且在爐內停留的時間較長，可達80～100min，煤粒與空氣能夠很好充分混合，這就強化了傳熱和燃燒過程。所以，一 般工業鍋爐不能燃用的劣質煤，都能夠在流化床內穩定燃燒。

二、流化床爐的爐膛結構

流化床爐的爐膛結構主要由布風系統、沸騰段和懸浮段等部分組成，如圖3-13所示。1．布風系統

布風系統由風室、布風板和風帽三部分組成。（1）風室

風室位于爐膛底部。主要作用是使高壓一次風均 勻通過布風板吹入爐膛。風室必須嚴密不漏，否則會 降低風壓，影響鍋爐正常運行。風室還應留有人孔以

圖3—13 流化床爐的爐膛結構 1-風室 1-布風板 3-風帽 4-集箱 5-沸騰段 6-溢灰口 7-懸浮段 8-木冷壁管 9-鍋筒 鍋爐基礎知識培訓講義

便清除落入風室內的灰渣等雜物。（2）布風板 22 布風板位于風室上部，其作用相當于爐排，既要承受料層的重量，又要保證布風均勻、阻力不大。一般用15～20mm厚的鋼板制成（還有水冷布風板）。（3）風帽

風帽的作用，主要是使風室的高壓風均勻吹入爐膛，保證料層良好沸騰（流化），其次是防止煤粒堵塞風孔。風帽的結構形式很多，圖3-14是常見的幾種形式。2．沸騰段

沸騰段又稱沸騰層，是料層和煤粒沸騰所占據的爐膛（從溢灰口的中心線到風帽通風孔的中心線）部分，通常下端呈柱體垂直段，上端呈錐形擴散段，以減少飛灰帶出量。沸騰段的高度要適宜，過低時，未完全燃燒的煤粒會從溢灰口排出；過高時，為了維持正常的溢流，就要加大通風量，增加電耗，并加劇了煤屑的吹走量。因此，在砌筑爐體時，沿溢灰口高度方向應留一個活口，以便根據不同煤種的沸騰高度，隨時調整溢灰口的高度。3．懸浮段

懸浮段是指沸騰段上面的爐膛部分。其作用主要是使被高壓一次風從沸騰段吹出的煤粒自由沉降，落回到沸騰段再燃。其次是延長細煤粒在懸浮段的停留時間，以便懸浮燃盡。懸浮段的煙氣流速越小越好。

三、流化床需要改進的問題

流化床爐具備許多其它燃燒設備沒有的優點，但也存在一些缺點，如： 1．電耗較高

由于流化床爐運行必須使用高壓風機，加之原煤粉碎、篩分、煤屑輸送和除塵等都要用電，所以電耗比一般鍋爐約高50％~80％。鍋爐基礎知識培訓講義 2． 埋管磨損嚴重

如不采取防磨措施，有的埋管運行較短時間就發生爆管。3．鍋爐熱效率偏低

流化床的飛灰量大，而且含碳量高，所以熱損失較多。4．塵粒污染較重 由于飛灰量大，對除塵設備的要求高。但是通常的除塵方法難以滿足排放標準要求。23

四、循環流化床

1．循環流化床鍋爐工作原理 循環流化床鍋爐是在流化床爐（鼓 泡床爐）的基礎上發展起來的，因此鼓 泡床爐的一些理論和概念可以用于循環 流化床鍋爐。但又有差別，它與鼓泡床 爐的主要區別在于爐內流化速度較高，被煙氣大量攜帶出爐膛的細小顆粒（床 料或末燃盡煤粒等）經爐膛出口高溫分 離器分離后重新輸回爐內燃燒。可以看 出，循環流化床爐燃燒設備是由燃燒室、點火裝置、一次風室、布風板和風帽、給煤機和加脫硫劑裝置、分離器等組成。比流化床爐多一套灰料分離循環系統，其結構如圖3-15所示。

典型的循環流化床爐燃燒系統如圖 3-16所示。爐膛不分沸騰段和懸浮段，其出口直接與分離器相接，來自爐膛的 高溫煙氣經分離器凈化后進入對流管束，而被分離下來的飛灰則經返料機構送回 爐內，與新添加的煤一起繼續燃燒并再 次被煙氣攜帶出爐膛，如此往復不斷地” 循環”，即實現循環流化床燃燒。調節循 環灰量、給煤量和風量（一、二次風），即可實現鍋爐負荷調節，燃盡的灰渣則 從爐膛下部的排渣口經冷渣器冷卻后排 入灰渣收集處理系統。

循環流化床爐的顯著特點是可以實 鍋爐基礎知識培訓講義