锅炉结构的基本 要求和基本构成

江南

一、锅炉结构的基本要求 锅炉的结构是根据所选用的锅炉出力、工作压力、工作温度、燃料特性和燃烧方式等参数 , 按照《蒸汽锅炉安全技 术监察规程 : 》和《热水锅炉安全技术监察规程》等有关规定确定的。二台理想的锅炉 , 不论属于哪种形式 , 都应满足 “ 节煤节电、消烟除尘、安全运行 “ 的总要求。从安全的角度 考虑 , 对锅炉结构的要求为 :

(1) 选用合格的钢材 , 经过严格质量检验 , 保证各受压部件有足够的强度。

(2) 结构具有一定的强度 , 保证各部分在运行中能够自由膨胀。

(3) 水循环要合理可靠 , 保证各受热面在运行中能够得到良好的冷却。

(4) 锅炉本身应有适当的人孔、检查孔和手孔 , 炉墙部 位应有适当的检查孔、看火孔、除灰门等。保证能对锅炉方便地进行内外部检查、修理和清扫。

从经济的角度考虑 , 对锅炉结构的要求为 :

(1) 合理地布置炉体和受热面 , 最大限度地减少各种热损失 , 提高热效率。

(2) 合理使用钢材 , 尽量降低 “ 钢汽比 “( 产生 1t 蒸汽所需要的钢材量 ), 节约金属。

(3) 尽量采用适宜煤种的高效机械燃烧设备。

(4) 尽量降低鼓风机、引风机等与锅炉配套的辅机及出渣、运煤等辅助设备的耗电量。

二、锅炉的基本构成 -

锅炉的核心构成部分是 “ 锅 “ 和 “ 炉 “ 。 “ 锅 “ 是容纳水和蒸汽的受压部件 , 包括锅筒 ( 也叫汽包 ) 或锅壳、受热面、 集箱 ( 也叫联箱 ) 、管道等 , 组成完整的水一汽系统 J 其中进 行着锅内过程一一水的加热和汽化、水和蒸汽的流动、汽水 分离等。 “ 炉 “ 是燃料燃烧的场所 , 即燃烧设备和燃烧室 ( 也 叫炉膛 ) 。广义的 “ 炉 “ 是指燃料、烟气这一侧的全部空间。

锅和炉是通过传热过程相互联系在一起的。步和炉的分 界面就是受热面 , 通过受热面进行着放热介质 ( 火焰、烟 气 ) 向受热介质 ( 水、蒸汽或空气 ) 的传热。受热面从放热 介质吸收热量并向受热介质放出热量。

同时、连续进行吸热和放热的受热面称为间壁式受热面 ,

放热介质和受热介质分别处于受热面的两侧。如果放热介质 和受热介质分别轮流交替地、周期地与受热面相接触 , 在接 触中向受热面放热或从受热面吸热 , 则这种受热面称为蓄热 式 ( 也叫再生式 ) 受热面。

主要以辐射换热的方式吸收放热介质放热量的受热面称为辐射受热面。辐射爱热面布置在炉膛内。

主要以对流换热的方式吸收放热介质放热量的受热面称 为对流受热面。对流受热面布置在炉膛出口以后的、烟气温 度较低的烟道内。布置对流受热面的烟道称为对流烟道。

受热面向受热介质的放热主要通过对流换热的方式进行。

根据水的加热、汽化过程的顺序 , 可以将受热面划分为 水的预热受热面、汽化受热面 ( 也叫蒸发受热面 ) 和蒸汽过 热器。水的预热受热面通常布置在低温烟气部位以回收排烟 余热、节约燃料 , 因而一般称之为 “ 省煤器 “ 。

此外 , 排烟余热也可以回收利用于预热助燃空气 , 这种 余热回收受热面叫做空气预热器。省煤器和空气预热器都布置在锅炉烟气流程的尾部 , 所以又统称为尾部受热面。

受热面按其结构又可分为板式和管式。烟气在管内流过 的受热面称为烟管受热面 , 水在管内流过的受热面称为水管 受热面。

容纳水和蒸汽并兼作锅炉外壳的筒形受压容器称为 “ 锅 筒 “ 或 “ 锅壳 “ 。受热面主要布置在锅壳内部的锅炉称为锅壳 锅炉 ( 旧称火管锅炉 ) 。

内燃式锅壳锅炉的炉膛设置在炉壳内 , 叫做 “ 炉胆气炉 胆本身也就是辐射受热面。布置在锅壳内的烟管为对流受热面。

外燃式锅壳锅炉的炉膛设置在锅壳之外 , 此时 , 锅壳的 一部分表面 ( 向火部位 ) 为辐射受热面。烟管仍布置在锅壳 内部。如果在外置炉膛内还布置水管受热面作为辐射受热面 , 则构成为水火管锅炉。外燃式锅炉的锅壳已不能完全起锅炉 外壳的作用 , 因为外置炉膛是用炉墙作为外壳的。

以布置在炉墙砌体空间内的水管为主要受热面的锅炉称 为水管锅炉。受热面与锅筒、集箱和炉外管道构成整个水一 汽系统。

水管锅炉中的锅筒不兼作锅炉外壳 , 其内部也不布置受热面。锅筒的功用是 :

(1) 作为省煤器、汽化受热面和蒸汽过热器的连接枢纽( 指上锅筒 );

(2) 内部布置锅内设备 , 进行汽水分离过程 ( 指上锅筒 );

(3) 作为连接多排并列管子的结合体以构成管束受热

(4) 作为自然循环回路的组成部分 ;

(5) 贮存锅水 , 形成一定的蓄热能力。 元论锅壳或是锅筒 , 都是锅炉的最重要部件之一。

由锅筒 ( 或锅壳 ) 、集箱、受热面及其间的管道等所组成

的整体习惯上称为 “ 锅炉本体 “ 。由锅炉本体 , 燃烧设备、出渣 ( 除灰 ) 设备、炉墙和构架 ( 包括楼梯、平台 ) 、锅炉范围 内的水、汽、烟、风、燃料管道及其附属设备 , 测量仪表和 其他附属机械等构成的整套装置称为 “ 锅炉机

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