鍋爐及鍋爐房設備龐鳳皎第一章鍋爐與鍋爐房設備的基本知識第一節概述鍋爐及鍋爐房設備的任務它的本質是熱源。安全可靠、經濟有效地把燃料的化學能轉化為熱能，進而將熱能傳遞給水，以產生熱水或蒸汽。分類1.按用途分類電站鍋爐：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。工業鍋爐（供熱鍋爐）：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工業鍋爐，出口工質為熱水的稱為熱水鍋爐。船用鍋爐機車鍋爐注汽鍋爐：用于油田對稠油的注汽熱采，出口工質一般為高壓濕蒸汽。2.按結構分類火（煙）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。（干背、濕背）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。3.按循環方式分類（自然循環、強制循環）自然循環鍋筒鍋爐多次強制循環鍋筒鍋爐低倍率循環鍋爐直流鍋爐復合循環鍋爐4.按鍋爐出口工質壓力分類低壓鍋爐：一般壓力小于1.275MPa中壓鍋爐：一般壓力為3.825MPa高壓鍋爐：一般壓力為9.8MPa超高壓鍋爐：一般壓力為13.73MPa亞臨界壓力鍋爐：一般壓力為16.67MPa超臨界壓力鍋爐：一般壓力為22.13MPa5.按燃燒方式分類火床燃燒鍋爐（層燃爐）：主要用于工業鍋爐，包括固定爐排爐、往復爐排爐等?；鹗胰紵仩t（室燃爐）：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。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。6.按所用燃料或能源分類固體燃料鍋爐：燃用煤等固體燃料；液體燃料鍋爐：燃用重油等液體燃料；氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等氣體燃料；余熱鍋爐：利用冶金、石油化工等工業的余熱作熱源；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；廢熱鍋爐：利用垃圾、樹皮、廢液等廢料作為燃料的鍋爐；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。7.按排渣方式分類固態排渣鍋爐液態排渣鍋爐8.按爐膛煙氣壓力負壓鍋爐：爐膛壓力保持負壓，有送、引風機，是燃煤鍋爐主要型式；微正壓鍋爐：爐膛表壓2—5KPa，不需引風機，易于低氧燃燒；9.按鍋筒布置分類鍋爐鍋筒數一般為一個或兩個，鍋筒可縱置或橫置布置，現代鍋筒型電站鍋爐都采用單鍋筒型式，工業鍋爐采用單鍋筒或雙鍋筒型式。10.按爐型分類鍋爐爐型很多，有倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N型、L型、D型、A型等。D型、A型用于工業鍋爐，其它爐型一般用于電站鍋爐。11.按鍋爐房型式分類鍋爐可作露天、半露天、室內、地下或洞內布置，工業鍋爐一般采用室內布置，電站鍋爐主要采用室內半露天或露天布置。12.按鍋爐出廠型式分類可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐；小型鍋爐可采用快裝型式，電站鍋爐一般為組裝或散裝。內容鍋爐工作過程的基本理論和鍋爐房設計的計算基礎和基本方法。本門課程主要講授章節：1，12，5，10，8，11(2，3，9).目的通過本課程的學習，具有鍋爐房工藝設計以及運行管理的初步能力。第五節鍋爐房設備的組成鍋爐本體鍋爐：汽鍋、爐子附加受熱面：蒸汽過熱器，省煤器，空氣預熱器省煤器和空氣預熱器稱為尾部受熱面。20t以下的鍋爐無空氣預熱器，蒸汽過熱器只在生產工藝上有要求時設置，一般較少設置蒸汽過熱器；而省煤器則是大多設置的受熱面。鍋爐房的輔助系統汽水系統熱水系統蒸汽系統送、引風系統（單獨配置）運煤除渣系統計量、監測、自動控制鍋爐的構造和工作過程鍋爐的基本構造（圖1-1，圖1-3）汽鍋:鍋筒、管束、水冷壁、集箱、下降管（一個封閉的汽水系統）。爐子：煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風裝置等（燃燒設備）。工作過程燃料的燃燒過程、煙氣向水的傳熱過程和水的受熱、汽化過程，三個過程同時進行。燃料的燃燒過程煤—煤斗——爐排——爐內——灰渣——除渣板——灰渣斗空氣——空氣預熱器——風倉——爐排面——煙氣定義：燃料在爐內（燃燒室內）燃燒生成高溫煙氣，并排出灰渣的過程高溫煙氣給煤斗燃料（煤）→爐排面（燃燒室）→除渣板（入灰渣斗）

空氣在一定的燃燒燒設備內，正常燃燒應具備的條件：

高溫環境

必需的空氣量及空氣與燃料的良好混合

燃料的供應及灰渣和煙氣的排放煙氣向水（汽等工質）的傳熱過程輻射輻射+對流對流高溫煙氣——水冷壁（輻射換熱）————向爐膛上方流動——蒸汽過熱器——對流管束——尾部煙道（省煤器、空氣預熱器）——除塵——引風機——煙囪水的受熱汽化過程給水：水——省煤器——汽鍋2）水循環：汽鍋——下降管——下集箱——水冷壁——汽鍋3）汽水分離

鍋爐的基本特性蒸發量、熱功率蒸發量：鍋爐每小時產生的蒸汽量，表征鍋爐容量的大小，用D表示，單位t/h.額定熱功率表征鍋爐容量，用Q表示，單位MW。簡單換算關系：1t/h=0.7MW.蒸汽（熱水）參數鍋爐的蒸汽參數：鍋爐出口處的蒸汽壓力P，溫度t。飽和蒸汽：P；過熱蒸汽P，t;熱水P，。受熱面蒸發率、受熱面發熱率蒸汽鍋爐：受熱面蒸發率D/H。熱水鍋爐：受熱面發熱率Q/H。鍋爐的熱效率鍋爐的金屬耗率及耗電率應綜合考慮鍋爐的熱效率、鍋爐的金屬耗率及耗電率。鍋爐型號及參數系列鍋爐的型號型號的第一部分表示鍋爐和燃燒設備的形式。共分三段，第一段用兩個漢語拼音字母代表鍋爐總體形式(見表1—1)；第二段用一個漢語拼音字母代表燃燒設備(見表1—2)；第三段用阿拉伯數字表示蒸汽鍋爐額定蒸發量為若干t／h或熱水鍋爐額定熱功率為若干MW。各段應連續書寫，互相銜接。鼓泡流化床燃燒F；循環流化床燃燒X。型號的第二部分表示介質參數。共分兩段，中間以斜線相連。第一段用阿拉伯數字表示額定蒸汽壓力或允許工作壓力為若干MPa；第二段用阿拉伯數字表示過熱蒸汽溫度或熱水鍋爐的進、出水溫度為若干℃。蒸汽溫度為飽和溫度時，型號的第二部分無斜線和第二段。型號的第三部分表示燃料種類。以漢語拼音字母代表燃料種類，同時以羅馬數字代表燃料品種分類，并與其并列(見表1－3)。如同時使用幾種燃料，則主要燃料應放在前面。對于汽水(熱水、開水)兩用或三用鍋爐，似鍋爐主要功能來編制產品型號，銘牌上用中文說明。參數系列第十二章鍋爐房設計及汽水系統設計原則和方法鍋爐房設計的一般原則符合有關基本建設的方針政策、能源政策；遵守《鍋爐房設計規范》，有關法規和標準。如《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》、《熱水鍋爐安全技術監察規程》、《工業鍋爐水質標準》、《建筑設計防火規范》、《鍋爐大氣污染物排放標準》和《工業企業設計衛生標準》等。根據城市或單位的總體規劃，對鍋爐房進行設計。鍋爐房設計程序和方法鍋爐房的整體設計，包括工藝設計、建筑設計、結構設計、水、暖、電、自動控制及儀表設計，本專業所從事的設計工作是鍋爐房的工藝設計。鍋爐房的工藝設計，可按初步設計、技術設計和施工設計三個階段進行?，F在一般趨向于按初步設計和施工圖設計兩個階段進行。鍋爐房容量及鍋爐選擇一、鍋爐房容量的確定1．鍋爐房最大熱負荷的確定式中：——分別為生產工藝、采暖、通風、生活用熱負荷，t/h；K——供熱管網熱損失及鍋爐自用汽的利用系數，K=1.1~1.2，取1.05；K1——生產工藝用熱負荷的利用系數，一般取K1=0.7~0.9；K2,K3——為采暖、通風用熱負荷的利用系數，取K2=1.0,K3=0.7~1.0；K4——日常生活用熱負荷的利用系數，取K4=0.5。2.鍋爐房平均熱負荷的確定t/h其中：采暖（通風）平均熱負荷的確定： t/h3．鍋爐全年熱負荷的確定 式中：——分別為一年生產工藝、采暖、通風、生活用熱小時數。其中采暖熱負荷：MW二、供熱介質和參數的選擇蒸汽、熱水參數滿足用戶用熱參數和合理用熱的要求，但不宜使鍋爐的額定出口壓力和溫度與用戶使用的壓力火熱溫度相差過大。三、鍋爐型號和臺數（備用、平均熱負荷）1．鍋爐型號1）根據熱用戶的要求及特點確定鍋爐型號首先滿足供熱負荷的需要，選用介質、參數及供熱管線的介質壓力及溫降的考慮。2）同一鍋爐房內盡可能采用系統類型、容量的鍋爐，以利于設計、施工、安裝和運行管理（熱用戶的特殊要求除外）。3）對專供采暖的鍋爐房宜選用熱水鍋爐。2．燃燒設備1）就近取材，保護環境2）

高效、清潔燃燒設備3）能適應熱負荷變化，自動化程度高、電耗金屬耗量低的設備3．經濟性問題1）

選用燃燒效率高和熱效率高的鍋爐2）

選用投資和運行管理費用低的鍋爐3）

選用熱負荷調節方便的鍋爐4．鍋爐臺數1）

鍋爐房鍋爐總臺數的確定，應按所有鍋爐在額定蒸發量運行工作時，能滿足最大熱負荷為原則來考慮；2）同一鍋爐房，新建時不宜超過五臺，改擴建不宜超過七臺；3）當熱負荷一年中變化較大時，主要以調整運行鍋爐臺數的方法來適應負荷變化，從而使運行的鍋爐接近額定蒸發量下工作。5．熱備用第三節鍋爐房的布置一、鍋爐房的區域布置1．鍋爐房位置力求布置在供熱比較集中的地區；2．鍋爐房位置力求布置在便于燃料的儲運和灰渣的排放的地區3．應有利于環境保護，應有利于自然通風和采光；4．應符合《工業企業設計衛生標準》，建筑設計防火規范等5．鍋爐房的位置應根據遠期規劃，在擴建端宜留有余地；6．區域鍋爐房位置的選擇，除應符合上述規定外，尚應根據區域的供熱規劃，城市發展規劃以及交通和環保等因素確定。二、鍋爐房的建筑形式1．鍋爐房的建筑布置應符合鍋爐房工藝布置的要求，同時應照顧到土建工程中通用的模數；2．鍋爐房應根據鍋爐的容量，類型，燃燒和除灰渣方式來決定采用單層或多層布置。①小容量和組裝的燃煤鍋爐以及燃油，燃氣鍋爐宜采用單層布置；②蒸發量較大，采用機械化運煤、除渣的散裝燃煤鍋爐宜采用雙層布置。3．鍋爐房建筑要求①

屋頂結構的荷重<0.9kPa，以整片為宜；②

為了保證鍋爐房工作人員的出入，或當緊急狀況時，便于迅速離開現場，鍋爐房的各層出入口不應少于2個，樓層上的出入口，應有通向地面的安全梯。③

鍋爐房通向室外的門應向外開啟，鍋爐房內工作間或生活間直接通向鍋爐間的門應向鍋爐間內開啟。4.平面布置和結構設計應考慮擴建的可能性。其附屬間應布置在固定端，取樣分析、鍋內加藥裝置一般應布置在固定端，上煤棧橋應布置在固定端，檢修設備吊裝孔應開設在鍋爐房大門附近。5.鍋爐房地平標高（室內）至少比室外地平高出150mm；煙囪中心距鍋爐房后墻中心線一般不小于10m；若無引風機、除塵器可為6~8m。三、鍋爐房工藝布置1．鍋爐布置基本尺寸要求1）爐前①

蒸汽鍋爐1~4t/h、熱水鍋爐0.7~2.8MW不宜小于3.0m;②

蒸汽鍋爐6~20t/h、熱水鍋爐4.2~14MW不宜小于4.0m;③

蒸汽鍋爐35~65t/h，熱水鍋爐29~58MW不宜小于5.0m；④

當需在爐前更換鍋管時，爐前凈距應能滿足操作要求。對6~65t/h的蒸汽鍋爐，4.2~58MW的熱水鍋爐，當爐前設置儀表控制室時，鍋爐前端至儀表控制室的凈距可為3m。2）爐間——鍋爐側面和后面的通道凈距：蒸汽鍋爐1~4t/h，熱水鍋爐0.7~2.8MW不宜小于0.8m;蒸汽鍋爐6~20t/h，熱水鍋爐4.2~14MW不宜小于1.5m;蒸汽鍋爐35~65t/h、熱水鍋爐29~58MW不宜小于1.8m。3）操作地點和通道的凈空高度不應小于2m，并應滿足起吊設備操作高度的要求。在鍋筒，省煤器及其它發熱部位的上方，當不需操作和通行時，其凈空高度可縮小為0.7m。2．輔助設備的布置1）

送風機、引風機和水泵等設備2）機械過濾器、離子交換器、連排擴容器、除氧水箱等大設備3）分汽缸、水箱等3．油、氣、煤粉等室燃爐均應設置有利于泄壓位置的防暴門4．平臺、樓梯第四節協作關系1.土建2.給排水3.電氣及自控4.其他第五節蒸汽鍋爐房的汽水系統汽水系統一般由給水、蒸汽和排污三個系統。（回顧熱力系統圖）一、熱力系統圖鍋爐房的熱力系統圖是按鍋爐房內的汽水系統實有設備繪制的，作為鍋爐房內設備和管道布置的依據，也是鍋爐房設計、施工與運行的重要文件之一。1）應保證系統運行的安全可靠、調度靈活及局部設備在鍋爐運行下檢修的可行性；2）應考慮到熱力設備投資與運行的經濟性二、給水系統（給水=凝結水+補給水）給水系統包括：給水箱、給水泵、給水管道、凝結水箱和凝結水泵及閥門等1．給水管道給水泵進水管：由給水箱或除氧水箱到給水泵的一段管道鍋爐給水管：由給水泵到鍋爐的一段管道這兩段管道組成給水管道。1）給水管道一般分為：單母管和雙母管系統（1）單母管系統——適用于一般供熱鍋爐房的給水系統（2）雙母管系統——適用于常年不能間斷供熱的鍋爐房給水系統2）給水管道布置安裝時，應有一定的坡度(0.003)，坡度方向與水流方向相反。最高處裝排氣閥，最低處裝排水閥。3）在鍋爐的每一個進水口上，都應裝置截止閥和止回閥。省煤器進口應設置安全閥、出口處需設放氣閥。4）每臺鍋爐給水管上應裝調節閥，手動調節閥應設置于便于操作處5）在給水泵的出口管至止回閥之間，應設置再循環管，以保證離心式給水泵在鍋爐低負荷運行時有足夠的水量通過水泵6）給水管道的直徑由管內的推薦流速決定。2.給水泵常用的有：電動(離心式)給水泵、汽動(往復式)給水泵、蒸汽注水器等1）在母管制給水系統中，采用兩臺給水泵時，每臺泵的流量應滿足所有運行鍋爐的額定蒸發量所需的給水量的110%2）采用三臺或三臺以上的給水泵時：(1)

其中一臺本停運時，其余兩臺并聯運行的給水泵應滿足所有運行鍋爐額定蒸發量所需給水量的110%；(2)

汽動給水泵其流量應滿足所有運行鍋爐額定蒸發量所需給水量的20~40%，作為電動給水泵的備用泵；3）給水泵的揚程應根據鍋筒安全閥開啟壓力、省煤器、給水系統壓力降、水位差及一定富裕量來確定。3．凝結水泵和軟水泵和中間水泵1）凝結水泵一般一開一備，每臺泵總流量不應小于每小時回水量的1.2倍；2）當凝結水和軟化水混合輸送時，總流量應滿足所有運行鍋爐的額定蒸發量所需的給水量的10%；3）軟水泵一開一備，軟水泵總流量應滿足鍋爐房所需軟水量的要求。4）凝結水泵的揚程應按凝結水泵的壓力損失、泵站至凝結水箱的提升高度和凝結水箱的壓力進行計算。4．給水箱和凝結水箱1）給水箱或除氧水箱一般設一個，給水箱所需有效容量一般為鍋爐房所有運行鍋爐額定蒸發量時所需20~60min的給水量；2）凝結水箱宜選用一個，總有效容量一般為20~40min的凝結水回收量；3）軟水箱的總有效容量應根據軟水設備的設計和運行方式來確定，當設有再生備用軟化設備時，軟化水箱的總有效容量宜為30~60min的軟化水消耗量。4）鍋爐房的水箱應注意防腐，水溫大于50℃時，需保溫，保溫層外表溫度不大于40~50℃。5.給水箱的高度確定給水箱高度時，應使給水泵有一定的灌注頭（水箱最低液面與給水泵中心線的高差）。給水泵的灌注頭不應小于給水泵進水口處水的氣話壓力和給水箱的工作壓力之差、給水泵的汽蝕余量、給水泵進水管的壓力損失和采用3~5kPa的富余量總和。三、蒸汽系統主蒸汽管：由鍋筒——分汽缸———用戶副蒸汽管：用于鍋爐本身吹灰、汽動泵、除氧器。蒸汽系統包括：蒸汽管道（主、副）、閥門（截止閥、調節閥、安全閥）、分汽缸和疏水器等1．為了安全，在鍋爐主蒸汽管上均應安裝兩個閥門2．

鍋爐房內連接相同參數鍋爐的蒸汽管，宜采用單母管，對常年不間斷供熱的鍋爐房，宜采用雙母管3．在蒸汽管道的最高點處需裝放空氣閥，在低處應裝疏水器或放水閥；4．分汽缸的設置應按用汽需要和管理方便的原則進行5.分汽缸可根據蒸汽壓力、流量、連接管的直徑及數量等要求進行設計四、排污系統連續排污和定期排污。1．定期排污是周期性的，排污時間短，故利用余熱價值較小，一般是將它引入排污降溫池中與冷水混合后再排入下水道。鍋爐下集箱設置定期排污管道及排污閥門，閥門應串聯裝設兩只（閘閥、截止閥），其中一只作為開關閥(全開或全關)，另一只作為調節閥。2．連續排污水的熱量，應盡量予以利用,在鍋爐出口處的連續排污管上，應裝設節流閥。在鍋爐出口和連續排污擴容器進口處，應各設一個切斷閥。連續排污擴容器應裝安全閥。2～4臺鍋爐宜合設一臺連續排污擴容器。第六節熱水鍋爐房的熱力系統回顧熱力系統圖一、循環系統1、主循環量（選流速計算管徑）2、分集水器的選擇3、循環水泵1）循環水泵的流量應按鍋爐進出水溫度差，各熱用戶的耗熱量和管網損失等因素確定。2）揚程:≥鍋爐房內部壓力降（10~15mH2O）+熱用戶（30~50kPa）+管網壓力損失3）循環水泵不應小于兩臺，其中一臺運行時，其余水泵的總流量應滿足最大循環水量的要求。4）并聯運行的循環水泵，應選擇特性曲線比較平緩的泵性，而且宜相同或近似。二、補水系統1）正常補水量宜為系統水容量的1%。2）補水泵的流量：宜為正常補給水量的4~5倍，一般熱水系統實際水容量的4%~5%計算3）補水泵的揚程：（系統靜水壓線）系統最高點壓力+30~50kPa。4）補水泵不宜少于2臺、其中一臺備用。三、恒壓裝置氮氣、蒸汽加壓膨脹水箱，補給水泵、高位膨脹水箱、補給水箱（運行時）、鍋爐自生蒸汽定壓。采用補給水泵作恒壓裝置時，當引入鍋爐房的給水壓力高于熱水系統靜壓線，在循環水泵停止運行時，宜用給水保持靜壓；間歇補水時，補給水泵啟動時的補水點壓力必須保證系統不發生汽化；由于系統不具備吸收水容積膨脹的能力，系統中應設泄壓裝置。四、排污系統定期排污：排污閥鍋爐的入水口：止回閥、閘閥水泵出口：止回閥五、換熱站的熱力系統換熱器：民用板式；工業用管殼式一、循環系統二、補水系統三、定壓系統第七節鍋爐房布置舉例第四章燃燒設備層燃爐：固體燃料被層鋪在爐排上進行層狀燃燒的爐子。固定爐排（G），鏈條爐（L），往復爐（F），震動（Z），下飼爐（A）室燃爐：燃料呈霧狀細顆粒隨空氣噴入爐內呈懸浮狀燃燒的爐子。煤粉爐（S），Y，Q沸騰爐（F）--劣質煤（循環流化床、鼓泡床）1.燃料的燃燒過程（1）煤的燃燒過程燃燒的準備階段燃料的燃燒階段燃盡階段三個階段雖有先有后，但不是截然分開的。根據燃煤的特性、燃燒方式及燃燒設備的不同，燃燒的各個階段?；ハ嘤绊懞突ハ嘀丿B交叉進行。（2）液體燃料和氣體燃料的燃燒過程油滴的燃燒過程：蒸發、擴散、燃燒。燃油在爐膛內燃燒的過程：油的霧化過程油滴的蒸發和熱分解過程油氣與空氣混合過程可燃氣體混合物的著火與燃燒過程氣體燃料的燃燒非常容易、簡單，只有與空氣和混合和燃燒兩個過程。（3）燃燒設備的分類燃燒設備一般按燃料在爐內燃燒方式的不同，分為層燃爐、懸燃爐和沸騰爐三類。層燃爐燃料在爐排上鋪成層狀進行燃燒的鍋爐。層燃爐在供熱鍋爐中用得最為廣泛。常用的層燃爐有火上加煤的固定爐排爐、火前給煤的鏈條爐排爐、往復推動爐排爐及振動爐排爐等。懸燃爐燃料在燃燒空間內呈懸浮狀態進行燃燒的鍋爐，又稱室燃爐。懸燃爐有燃用煤粉的煤粉爐，燃用液體燃料的燃油爐和燃用氣體燃料的燃氣爐。沸騰爐一定粒徑的煤在燃燒室內被自下而上送入的空氣流托起，并上下翻滾進行燃燒。2.燃料完全燃燒的必備條件保持一定的高溫環境；供給足夠而適度的空氣量，并確保燃料與空氣有良好的接觸和充分混合的氛圍；燃料要有一定的燃燒時間及燃燒空間；及時排出低溫燃燒產物（如：低溫煙氣和灰渣）。2.爐膛爐膛又稱燃燒室，它是供燃料燃燒的場所。層燃爐的爐膛由爐墻、爐拱及爐排組成；懸燃爐的爐膛是一個由爐墻圍起來供燃料燃燒的立體空間；而沸騰爐的爐膛則是由爐墻和布風裝置構成的燃燒空間。（1）爐膛容積熱強度爐膛容積熱強度是指單位爐膛容積、單位時間內燃料燃燒所放出的熱量。即：（2）爐排面積熱強度爐排面積熱強度是指單位爐排面積上、在單位時間內燃料燃燒所放出的熱量。即：燃料在爐膛內燃燒的強烈程度通常采用爐膛容積熱強度和爐排面積熱強度來表示，這是鍋爐設計與運行的重要熱力特性參數。3.手燒爐手燒爐是最簡單的一種層燃爐。它的加煤、撥火和除灰渣等操作均由人工完成。因此，爐膛的深度和寬度都受到操作的限制，不能太大，鍋爐的容量則均在1t/h以下。鍋爐在生火點燃燃料后，新燃料由人力經爐門鋪撒在爐排上燃燒。燃燒所需的空氣經灰坑穿過爐排進入爐內。燃盡的大塊灰渣定期由爐門鉤出，而較細的漏煤和灰渣落入灰坑，再從灰門扒出。手燒爐具有“雙面引火”的著火條件，使得其煤種適應性廣，可以燃用各種固體燃料。爐排常用鑄鐵制造，有板狀爐排和條狀爐排兩種。為了改善手燒爐得燃燒，克服冒黑煙得缺點，在對手燒爐技術的改造中，發展形成了具有雙層爐排的燃燒設備。雙層爐排爐的煤層阻力較大，一般需要引風機來增強爐內的煙氣流通。如果采用自然通風，則要求減小爐排面積熱負荷和增加煙囪高度。鏈條爐排爐鏈條爐排爐是一種結構比較完善的機械化層燃爐。它是靠移動的鏈條爐排來完成連續給煤和出灰的燃燒設備，簡稱鏈條爐。目前國內生產的工業鍋爐中，鏈條爐的最大容量可達65t/h。（1）鏈條爐的結構鏈條爐主要由主動鏈輪、鏈條爐排、煤斗、煤閘門、前后拱、防焦箱、分區送風倉、老鷹鐵、落渣口、灰斗等部分組成。（2）鏈條爐排的種類和結構工業鍋爐常用的鏈條爐排有：鱗片式、鏈帶式和橫梁式。鏈帶式爐排（也稱輕型爐排）一般只用在10t/h以下的鍋爐中；鱗片式爐排用在容量較大的10～35t/h鍋爐中；橫梁式爐排常用在大型鍋爐中。為了確保鏈條爐安全、經濟的運行，無論哪一種形式的鏈條爐排，都還應有以下裝置：擋渣設備、爐排密封裝置。（3）鏈條爐的燃燒過程鏈條爐中煤的燃燒過程是沿著爐排長度由前往后分階段進行的。鏈條爐屬于“單面引火”，著火條件較差。燃煤隨著爐排一同移動，整個燃燒過程燃煤沒有擾動。因此，鏈條爐對燃煤是有選擇的，對煤質的變化較為敏感，直接影響鍋爐的運行和出力。鏈條爐

1．鏈條爐的構造爐排爐排重力煤斗運動爐排的有效長度冷卻煤閘門送風除渣板（老鷹鐵）升降控制渣斗燃燒1）鏈條爐排有效長度：煤閘門到除渣板的爐排長度，實際參與燃燒的爐排有效面積的深度。2）防焦箱：縱向安裝在爐膛兩側，一般嵌入爐墻，一般貼近運動著的爐排，主要作用有：保護爐墻防止側墻粘渣結瘤，確保爐排上煤的橫向均布2.鏈條爐排結構1）爐排通風截面比：爐排通風孔隙總截面積與爐排有效面積的百分比。2）結構型式

鱗片式：p58鏈帶式：p593.鏈條爐燃燒層結構及其特性(1)煤在鏈條爐排層面上，燃料燃燒層的各個燃燒階段分界面與爐排面有一定的傾斜角。(2)煤在排層面上的燃燒過程分四個燃燒區段：Ⅰ—新煤預熱、干燥區(距煤閘門200~300mm范圍內)；Ⅱ—揮發份逸出著火、焦炭形成區；Ⅲ—焦炭燃燒區：Ⅲa—焦炭氧化燃燒區；Ⅲb—焦炭燃燒還原區；Ⅳ—灰渣形成、余燃、冷卻區（在擋渣器尖端之前400~500mm范圍內）。(3)新煤進入爐內呈“單向引火”，燃用低揮發份的煤，必須借助于爐拱加強著火，其煤種適應能力差。單面引火：雙面引火：機械化操作：(4)機械化連續上煤，克服了手燒爐間斷上煤的周期性；(5)沿爐排有效長度方向的上方空間氣體成分變化情況（呈不均勻的變化）。4.鏈條爐燃燒改善措施：1）分段送風：a-b—曲線為統倉送風時爐內空氣量分布情況；c-d—曲線為鏈條爐燃燒理論空氣量分布情況；1-4為鏈條爐分段送風后各個燃燒區段實際空氣量分布情況。褐煤煙煤無煙煤h11400～2200mm1600～2600mm1600～2600mmα1(0.3～0.4)l(0.1～0.2)l(0.1～0.25)lh2800～1100mm800～1100mm900～1300mmα2(0.25～0.35)l(0.25～0.35)l(0.6～0.7)lh400～550mm400～550mm400～550mmα12°～18°12°～18°8°～10°注：鏈條爐燃用高揮發份優質煙煤時，一般采用開式爐膛。(2)鏈條爐爐拱的作用鏈條爐前拱（點火拱）主要將爐內火焰和高溫煙氣的輻射熱聚集于爐排前端的新煤區，加速新煤著火前的熱力準備階段及揮發份逸出著火形成的完成；并和后拱形成喉口，加速爐內高溫煙氣的擾動。鏈條爐后拱主要利用爐膛負壓，有效地將爐排后端上方空間的高溫煙氣流和過量空氣流導向燃燒中心，在喉口形成高速旋渦流，將煙氣中灼熱的焦炭粒子拋撒到新煤層面上，形成“火雨”加速新煤的引燃；同時，使煙氣中的焦炭粒子和CO延長了在爐內的燃燒時間，與過量氧充分混合完全燃燒。(3)爐拱設置原則對劣質煙煤：低而長的后拱和高的前拱相結合對難著火的無煙煤：同上，且是唯一選擇對揮發分高，熱量高的煙煤和部分褐煤：采用短而較高的前拱對于難燃煤（無煙煤、貧煤、發熱量低的劣質煤）：除設置前拱外，還需采用低而長的后拱3）增設二次風：作用:鏈條爐二次風(熱空氣、蒸汽)一般布置在前、后拱喉口部位向下傾斜5~10°（嚴禁二次風在有效射程內直接吹射到煤的燃燒層面上），主要用來加速爐內高溫煙氣的擾動：使煙氣中的焦炭粒子和CO延長了在爐內的燃燒時間，與過量氧充分混合完全燃燒降低、提高；調節控制爐內高溫煙氣流動力場，改善爐膛充滿度，防止水冷壁局部結渣及局部煙氣短路，造成升高，增大。①當燃用高揮發份優質煙煤時，二次風一般布置在前拱，除加速爐內高溫煙氣的擾動外，還可以將火焰和高溫煙氣的輻射熱導向燃燒中心，防止前拱區的新煤提前著火、引燃；②當燃用低揮發份優質煙煤時，二次風一般布置在后拱，除加速爐內高溫煙氣的擾動外，還可以將火焰和高溫煙氣的輻射熱導向前拱區，加速新煤著火前的熱力準備階段及揮發份逸出著火。二次風的風壓一般為2000～4000Pa；二次風的風量及風速：褐煤煙煤無煙煤占總給風量（％）875出口風速（m/s）6560～6550～60二次風的布置方法和原則:前墻布置——產生旋轉四角切園5．鏈條爐的運行(1)煤的粒度：堆積，通風阻力(2)煤的粘結性：通風(3)水分：與著火燃盡的關系(4)灰分：灰熔點2）鏈條爐的燃燒調節出力主要取決于燃料層厚度、送風量和爐排速度。(1)燃料層厚度的調節：100～150mm(2)給料速度(3)送風量調節：對適應負荷的變動最為靈敏當鍋爐負荷變化時，總是先調節送風量，隨即調節爐排速度與之配合5、拋煤機爐將拋煤機和翻轉爐排或鏈條爐排配合起來使用的燃燒設備稱為拋煤機爐。配備翻轉爐排的拋煤機主要用6～10t/h鍋爐，這類鍋爐50年代在我國使用的很多，現在已逐步被淘汰。拋煤機按拋煤方式可分為：機械拋煤、風力拋煤、風力機械拋煤。機械拋煤機是利用旋轉的葉輪將煤拋撒到爐膛中；風力拋煤機是利用空氣流（風力）將煤吹撒到爐膛中；而風力機械拋煤機是通過機械拋撒和風力吹撒結合在一起將煤拋進爐膛內。風力拋煤機由電動機通過減速機構驅動，通過偏心輪、曲柄連桿機構和搖桿使給煤板做往復運動，從而把從煤斗下來的煤推給轉子，經轉動的鋼制葉片拋出。拋煤機鏈條爐1.拋煤機鏈條爐的結構及工作原理拋煤機鏈條爐是由爐子前墻布置2~3臺機械、風力拋煤機，將煤自前而后地均勻拋撒在倒轉鏈條爐排上燃燒2.拋煤機鏈條爐的燃燒過程及其特點煤的顆粒大小經拋煤機拋撒，基本上沿爐膛深度上方空間篩分均勻，落到火床上與燃燒層中的焦炭顆粒大小基本相同。連續拋落的新煤顆?？偸蔷鶆驈蜕w在熾熱的焦炭燃燒層上，呈“雙向引火”著火條件優越，煤種適應性廣；燃燒強烈，爐子熱慣性小，負荷調節靈敏度高，不易結渣在爐排與熾熱的焦炭燃燒層之間有120~150mm的灰渣層，爐排的冷卻度較好，提高了爐排熱強度。煤的燃燒層呈簿煤層的燃燒特點，火床上方空間的氣體成分變化情況比鏈條爐均勻,故拋煤機鏈條爐的分段送風，相對比鏈條爐分段送風分的段數少一些。3.拋煤機鏈條爐的爐膛結構及其二次風（1）由于拋煤機鏈條爐的著火條件優越，及其火床上方空間的氣體成分變化情況比較均勻，一般采用無拱的開式爐膛；由于拋煤機使煙氣中飛灰較大，為此，拋煤機鏈條爐的爐膛比鏈條爐爐膛高一些。（2）拋煤機鏈條爐的二次風，一般布置在拋煤機上方和后墻水冷壁下方：布置在拋煤機上方的二次風略向下傾斜一些，原則上二次風的有效射程不干擾拋煤行程為上；主要將由拋煤機拋出的(0~1mm)細小煤屑壓回火床上燃燒，以此減少飛灰損失；在后墻水冷壁下方布置的二次風略向上傾斜一些，主要防止由拋煤機拋出的大顆粒的煤(~30mm)拋落時，會對后墻下部水冷壁管和后墻等造成磨損或砸壞事故。6.往復推動爐排爐往復推動爐排爐是利用爐排的往復運動來實現機械給煤、排渣的燃燒設備。按爐排布置可分為傾斜式往復推動爐排爐和水平往復推動爐排爐。傾斜式往復推動爐排爐的整個爐排由相間布置的固定和可動爐排片組成。其缺點是爐體較高，增加了鍋爐房的高度。水平往復推動爐排的結構與傾斜式的相同。但其框架是水平的，爐排片略往上翹。往復推動爐排爐的燃燒特性基本上和鏈條爐相同，即著火性能差，爐內應配置拱和二次風。煤在爐排上的燃燒過程也是沿長度分布的。因此，爐排也才采用分區送風。往復推動爐排爐還具有結構簡單、制造方便、金屬耗量小、耗電量少及消煙除塵效果較好等優點。其最大的缺點是爐排冷卻性能較差，主燃燒區爐排因溫度高容易燒壞，水平往復爐排爐尤應注意。因此，往復推動爐排爐不宜燃用優質煤。目前我國生產的往復推動爐排爐容量躲在6t/h以下。7．煤粉爐煤粉爐是將煤在磨煤機中制成煤粉，然后用空氣將煤粉噴入爐膛內，呈懸浮狀態燃燒的燃燒設備。煤粉爐能適應多種煤質，并且燃燒也較完全，鍋爐熱效率達90％以上，我國電站鍋爐幾乎都采用這種燃燒方式。但這種鍋爐需要配備一套復雜的制粉系統，運行耗電較大。此外，煤粉燃燒不穩定，排煙的粉塵濃度大，污染嚴重。使得煤粉爐的應用受到一定限制。煤粉爐除爐膛外，主要包括磨煤機、噴燃器兩大部分。爐膛一般工業鍋爐采用固態排渣的煤粉爐。其爐膛結構很簡單，爐墻內壁四周布滿水冷壁。下部是由前、后墻水冷壁管傾斜形成一個錐形的渣斗。煤粉燃燒后分離下來的高溫爐渣冷卻后從渣斗排出。爐膛后墻的上方為爐膛出口，燃燒后的高溫煙氣通過防渣管由此流出爐膛。磨煤機磨煤機是將煤塊粉碎而獲得煤粉的設備。目前在小型工業鍋爐中常用的是風扇式和錘擊式高速磨煤機。燃燒器燃燒器是煤粉爐的重要部件。燃燒工況組織的如何，首先取決于燃燒器及其布置。燃燒器的作用是將煤粉和空氣噴入爐膛中燃燒。在小型煤粉爐中常采用蝸殼旋流煤粉燃燒器或軸向可調葉片式旋流燃燒器。8．沸騰爐在層燃爐中，煤鋪在爐排上，一定流速的空氣穿過煤層同煤一起進行燃燒。由于風速較小，煤層固定在爐排上不動，這種燃燒稱為“固定床”燃燒。當通過煤層的風速達到一定程度，空氣流向上的吹力超過煤粒的重力，煤粒就被吹起，進行漂浮運動，于是煤層體積逐漸增大。隨著煤層內煤粒之間空隙的增大，煤層內的風速相對減小。當風速向上的吹力等于煤粒重力時，煤粒即被托住，在浮動的煤層中不停地翻動。燃料在這種情況下的燃燒稱為沸騰燃燒，其燃燒設備稱為沸騰爐。在化工行業中，將固體粒子和空氣接觸而具有類似流體一樣的流動性的狀態，稱為流化態，簡稱流化。將這一概念運用到鍋爐上，沸騰爐又稱作流化床爐。沸騰爐分為采用固定爐排的全沸騰爐和采用鏈條爐排的半沸騰爐。目前鍋內采用的是全沸騰爐，半沸騰爐已不再生產。沸騰爐主要由給煤裝置、布風裝置、埋管受熱面、灰渣溢流口及爐膛幾部分組成。沸騰爐結構簡單，煤種適應范圍廣，可燃用劣質煤。還可在爐內加入石灰石等脫硫劑，降低煙氣中SO2的含量，利于環保。但沸騰爐由于電耗高、飛灰多，且飛灰中的可燃物含量一般較高，使得該爐型熱效率不高。9燃油、燃氣鍋爐燃油鍋爐燃用液體燃料，燃氣鍋爐燃用氣體燃料。這兩種鍋爐所用燃料均由燃燒器噴入爐膛內燃燒，并且燃料燃燒后不產生灰渣。因此，不需像燃煤鍋爐那樣設置復雜龐大的破碎、輸送燃煤設施和燃燒及除塵設備。燃油、燃氣鍋爐結構緊湊、體積小、重量輕、占地面積小。這些都迎合了目前國內節省用地和能源、減少建設投資和環保的需要。對環保要求高，禁止使用燃煤鍋爐的城市，民用建筑采暖應用燃油、燃氣鍋爐非常普遍。（1）燃油鍋爐燃油的燃燒是在氣態下進行的。燃油在爐內受熱首先氣化為油氣，爾后遇氧開始著火燃燒。為了強化燃油的氣化過程，常將燃油霧化成霧狀油滴噴入爐膛。油霧與空氣充分混合后，在爐膛中呈懸浮狀燃燒。燃油霧化裝置稱為油噴嘴。油燃燒得是否完全，主要取決于油霧化質量，燃油霧化得越好，即油滴越小，則油和空氣混合得越好，燃燒越完全。燃油霧化得質量與油噴嘴的結構和燃油的粒度有關。影響燃油完全燃燒的另一個因素是供給的空氣量及空氣和燃油的混合程度。燃燒器是燃油鍋爐的關鍵設備。主要由油噴嘴和調風器兩部分組成。油噴嘴常用的油噴嘴有機械霧化噴嘴、蒸汽霧化噴嘴和低壓空氣霧化噴嘴。調風器調風器不僅起供給空氣的作用，還能形成有利的氣流條件，使油霧與空氣充分地混合，著火及時、火焰穩定、燃燒完全。調風器按出口氣流流動地方式分為平流式和旋流式兩種。（2）燃氣鍋爐氣體燃料是一種比較清潔的燃料，主要有城市燃氣、天然氣。它的灰分、含硫量和含氮量比煤及燃油要低很多。其燃燒所產生的煙氣含塵量極少，煙氣中SOX量可忽略不計，燃燒中轉化的NOX也很少，為環保提供了十分有利的條件。隨著國家對環境保護要求的提高，以及氣體燃料的開發和利用，燃氣鍋爐的使用將會日益增多。（3）燃油、燃氣鍋爐的安全與防爆燃油經霧化產生的油霧以及燃氣與空氣混合達到一定濃度，均能形成易燃易爆性混合氣體。因此，燃油、燃氣鍋爐的安全與防爆問題要引起足夠的重視。燃油、燃氣鍋爐設有點火程序控制、熄火保護、燃燒自動調節等裝置，可防止事故發生。另外，為了減輕爐膛和煙道發生爆炸的破壞程度，應在爐膛和煙道的適當位置設置防爆門。供熱鍋爐鍋爐的發展（圖5-1）鍋爐沿著兩個方向發展：a)

在鍋筒內部增加受熱面，形成煙管鍋爐系列；其特點是高溫煙氣在火筒或煙筒內流動放熱，低溫工質——水則在火筒或煙管外側吸熱、升溫和汽化。b)

在鍋筒外部發展受熱面，形成水管鍋爐系列?！仩t發展的一大飛躍；其特點是：煙氣在管外流動放熱，水在管內流動吸熱、汽化。（大容量、高參數）第三節蒸汽鍋爐按煙氣與受熱面的相對位置，分煙管鍋爐、煙水管組合鍋爐和水管鍋爐。煙管鍋爐煙管鍋爐：立式、臥式立式：立式套筒鍋爐、立式煙管鍋爐。特點：鍋筒垂直于地面設置，又稱立式鍋殼鍋爐。這種內燃式鍋爐的爐膛容積小、熱效率低、金屬耗電量大。但因其結構簡單、占地面積小、安裝和移動方便及操作簡單，在臨時工地、小型建筑、生活和供暖用熱不多且蒸汽壓力較低的場合還有所應用。臥式：分爐子置于鍋筒外的外燃式和置于鍋筒內的內燃式。特點：鍋筒垂直于地面設置，又稱立式鍋殼鍋爐。這種內燃式鍋爐的爐膛容積小、熱效率低、金屬耗電量大。但因其結構簡單、占地面積小、安裝和移動方便及操作簡單，在臨時工地、小型建筑、生活和供暖用熱不多且蒸汽壓力較低的場合還有所應用。煙水管鍋爐臥式煙水管鍋爐是水管與煙管組合在一起的臥式外燃鍋爐。（增加水冷壁、下降管、后棚管）此種鍋爐的容量為0.5～6t/h，工作壓力小于1.25MPa。鍋爐的爐排多為鏈條爐排、往復推動爐排，也可以采用其他形式的爐排。三．水管鍋爐水管鍋爐由于在結構上沒有特大直徑的鍋筒，富有彈性的彎水管代替了直的煙管，不但節省金屬，也為提高鍋爐容量和蒸汽參數創造了條件。并且在布置上煙氣在管外做橫向流動，較縱向沖刷換熱增強了傳熱效果，使鍋爐的蒸發量和效率明顯地提高。由水管構成的受熱面布置簡便、水循環合理，可以有效的根據燃料特性組織爐內的燃燒，提高了鍋爐對燃料的適應性。因此，水管鍋爐得到迅速的發展和廣泛的應用。水管鍋爐形式很多，按鍋筒數目分為單鍋筒、雙鍋筒。工業鍋爐多采用雙鍋筒水管鍋爐，也有采用單鍋筒的，但其對流管束布置困難，安裝與檢修也不方便。按鍋筒放置的方式，鍋爐可分為縱置式和橫置式鍋爐、立置式。常見的分類有：自然立置式強制水管橫置式單鍋筒縱置式D雙鍋筒上長O上短目前鍋內常用的典型水管鍋爐有：1）雙鍋筒橫置式水管鍋爐這種鍋爐的兩個鍋筒橫置于爐膛后部，或上鍋筒在爐膛中間，下鍋筒在爐膛后部。多數為容量大于6t/h的鍋爐所采用。2)雙鍋筒縱置式水管鍋爐(看圖5-12)根據與爐膛布置的相對位置不同，這種鍋爐可分為“D”型和“O”型兩種結構。3)單鍋筒縱置式水管鍋爐‰第四節熱水鍋爐國家規定：“民用建筑的集中采暖應采用熱水作為熱煤”。熱水鍋爐與蒸汽鍋爐相比具有如下特點：（1）結構簡單、耗鋼量小（2）對水質要求較低，但必須除氧（3）安全可靠性耗，操作簡便（4）熱水鍋爐的循環水量大（5）熱水鍋爐不允許發生汽化分類：1.結構形式：煙管、水管、煙水管2.熱水溫度：高溫水、低溫水（不高于95℃）3.熱水在鍋內的流動方式：強制循環和自然循環一、強制循環其實水在鍋爐內并非循環流動，而是作一次性通過的強制流動。只有在整個供熱系統內、熱水才是強制循環流動的。二、自然循環自然循環鍋爐流動壓頭小，設計是要特別注意水循環的可靠性。三.半自然循環輻射受熱面為自然循環，對流受熱面則采用強制流動。可有效的防止局部管段發生過冷沸騰，其停電保護能力也得到了一定的增強。第五節余熱鍋爐（HRSG）余熱鍋爐，一般由省煤器、蒸發器和蒸汽過熱器幾部分組成，除有特殊要求廢熱鍋爐一般都不配置燃燒器。余熱鍋爐分為自然循環式和強制循環式。強制循環余熱鍋爐從燃氣輪機出口的煙氣，經煙道到余熱鍋爐入口，煙氣自下而上流動，流經過熱器、兩組蒸發器和省煤器，最后排入煙囪。排煙溫度約為150－180℃，煙氣溫度從540℃降到排煙溫度，所放出的熱量用來使水變成蒸汽。進入余熱鍋爐的給水，其溫度約為105℃左右，先進入上部的省煤器，水在省煤器內吸收熱量使水溫上升，水溫升到略低于汽包壓力下的飽和溫度，就離開省煤器進入汽包。進入汽包的水與汽包內的飽和水混合后，沿汽包下方的下降管到循環泵，水在循環泵中壓力升高，分別進入兩組蒸發器，在蒸發器內的水吸熱開始產汽，通常是只有一部份水變成汽，所以在蒸發器管內流動的是汽水混合物。汽水混合物離開蒸發器進入汽包上部。在汽包內裝有汽水分離設備，可以把汽和水分開，水落到汽包內水空間，而蒸汽從汽包頂部出來到過熱器。在過熱器內吸收熱量，使飽和蒸汽變成過熱蒸汽。根據產汽過程有三個階段，對應的應該要有三個受熱面，即省煤器、蒸發器和過熱器。如果不需要過熱蒸汽，只需要飽和蒸汽，可以不裝過熱器。自然循環余熱鍋爐，全部受熱面組件的管子是垂直的。給水進入省煤器吸熱后，進入汽包。汽包有下降管與蒸發部的下聯箱相連，下降管位于煙道外面，不吸收煙氣的熱量。汽包還與蒸發器的上聯箱相連。直立管簇吸收煙氣的熱量。當水吸收煙氣熱量就有部份水變成蒸汽，由于蒸汽的密度比水的密度要小得多，所以直立管內汽和水混合物的平均密度要小于下降管中水的密度，兩者密度差形成了水的循環。也就是說：不吸熱的下降管內的水比較重，向下流動。直立管內的汽水混合物向上流動，形成連續產汽過程。此時進入蒸發器的水不是靠循環泵的動力，而是靠流體的密度差而流動，這種余熱鍋爐稱為“自然循環余熱鍋爐”。其特點是：省去循環泵，使運行和維修簡單。但各受熱面是沿水平方向布置，占地面積大，在排煙處所需煙囪的高度要高。自然循環余熱鍋爐第六節輔助受熱面一、蒸汽過熱器作用：把飽和蒸汽加熱成為具有一定溫度的過熱蒸汽的裝置。類型：根據布置位置和傳熱方式，可分為對流式、半輻射式和輻射式三種。供熱鍋爐均為對流式過熱器。按對流式蒸汽過熱器按蛇形管的放置形式可分為立式和臥式。國內目前以采用立式放置的居多。按管子的排列方式：順列、錯列按蒸汽與煙氣的流動方向：順流、逆流、和混合流。一般采用混合流。供熱鍋爐的過熱器一般布置在煙溫為850~950℃的煙道中。有時，也將過熱器分成兩級、中間設置集箱，并將蒸汽左右交叉混合，以減少煙道寬度方向溫度偏差的影響。二、省煤器作用：給水的預熱設備。裝置在鍋爐的尾部煙道。對于供熱鍋爐，一般用鑄鐵省煤器。分類：按制造材料不同，可分為鑄鐵省煤器和鋼管省煤器按水被預熱的程度，則又可分為沸騰式和非沸騰式鑄鐵省煤器的構造：看圖5-24、圖5-26特點：只能用作非沸騰式省煤器。管壁厚、體積和重量較大，鰭片間毛糙容易積灰、堵灰。但是他對管內水中溶解氧和管外煙氣中的硫氧化物等腐蝕性氣體有較好的抗蝕能力，對高速灰粒由=有較強的耐磨性能。三、空氣預熱器作用：預熱空氣。裝置在鍋爐的尾部煙道分類：按傳熱方式分為：導熱式和再生式導熱式又分為板式和管式。供熱鍋爐大多采用管式。還可分為立式和臥式。四、尾部受熱面煙氣側的腐蝕低溫腐蝕：水蒸氣在受熱面上冷凝引起氧腐蝕，硫酸蒸汽的凝結液與金屬接觸則發生酸腐蝕。低溫腐蝕主要發生于空氣預熱器的冷空氣入口段，省煤器中也會發生低溫腐蝕。鍋爐低溫腐蝕的根本原因是煙氣中存在SO3氣體，發生腐蝕的條件是金屬壁溫低于煙氣露點溫度。排煙溫度一般為160℃~180℃，防止尾部低溫腐蝕。第七節鍋爐安全附件三大安全附件：壓力表，安全閥、水位表一、壓力表鍋爐、省煤器出口、過熱器和主蒸汽閥之間，給水管的調節閥之前鍋爐常用彈簧式壓力表。壓力表下應裝置存水彎管。二、安全閥是一種泄壓、報警裝置。鍋爐、省煤器出口處（入口處）、蒸汽過熱器出口處安全閥有凈重式、杠桿式、彈簧式、和脈沖式。供熱鍋爐做常用杠桿式和彈簧式。安全閥可分為全啟式和微啟式。全啟式適用于氣體介質的泄壓，微啟式一般適合液體介質的泄壓。蒸汽安全閥都采用全啟式，省煤器或其他水管系統上則采用微啟式安全閥。安全閥一般應裝設排汽管，疏水管。在排汽管和疏水管上均不允許裝置閥門。三、水位表（蒸汽鍋爐采用）用于顯示鍋爐水位，常見的水位表有玻璃管式和平板式。四、高低水位報警器高低水位警報器，是一種當鍋內水位達到最高或最低允許限度時，能自動發出報警信號的裝置。一般是利用浮體隨鍋內水位的升降變化而自動發出警報信號的；還有電導式水位報警器。第十章供熱鍋爐水處理自然界中的各種水源都含有一些雜質，不能直接用于鍋爐給水，必須經過處理符合水質標準后才能供鍋爐使用，否則會影響鍋爐的安全、經濟運行。因此，鍋爐房必須設置合適的水處理設備。鍋爐給水處理分鍋外水處理和鍋內水處理。第一節水中雜質和水質標準一、水中的雜質雜質按其顆粒大小的不同可分成三類：顆粒最大的稱為懸浮物，其次是膠體，最小是離子和分子，即溶解物質。1）懸浮物懸浮物是指水流動時呈懸浮狀態存在，但不溶于水的顆粒物質，其顆粒直徑在10-4mm以上，通過濾紙可以被分離出來。主要是砂子，粘土以及動植物的腐敗物質。2）膠體膠體是顆粒直徑在10-6~10-4mm之間的微粒，是許多分子和離子的集合體，通過濾紙不能分離出來。它們在水中不能相互粘合，而是穩定在微小的膠體顆粒狀態下，不能依靠重力自行下沉。天然水中的有機膠體多半是由動植物腐爛和分解后生成的腐植質，同時還帶有一部分礦物膠質體，主要是鐵、鋁和硅等的化合物。3）溶解物質天然水中的溶解物質主要是鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類和一些溶解氣體。（1）鹽類這些鹽類大都是以離子狀態存在，其顆粒小于10-6mm。Ca2+：石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4?2H2O)的水溶解后；Mg2+：白云石(MgCO3·CaCO3)受含CO2的水溶解而成。（2）分子天然水中的溶解氣體主要有氧O2和二氧化碳(CO2)O2：水中溶解了大氣中的氧。CO2：主要是水中或泥土中有機物的分解和氧化的產物。二、水中雜質的危害天然水中的懸浮物和膠體雜質是在水廠里通過混凝和過濾處理后大部分被清除。水中的一部分溶解鹽類(主要是鈣、鎂鹽類)會析出或濃縮沉淀出來。水渣——是鍋爐給水中的一部分溶解鹽類(主要是鈣、鎂鹽類)析出或濃縮沉淀出來并以懸游的形式存在的雜質。水垢——是鍋爐給水中的一部分溶解鹽類(主要是鈣、鎂鹽類)析出或濃縮沉淀出來，附著受熱面的內壁的雜質。1）水渣使管內流通截面減小，容易造成堵塞，水循環受到破壞2）水垢導熱性能很差(比鋼小30~50倍)，使受熱面的傳熱情況惡化，從而使鍋爐的排煙溫度升高，降低了鍋爐的出力和效率。（1）在汽鍋內壁附著1mm厚的水垢，就要多消耗煤2~3%左右（2）受熱面的壁溫大為增高，引起金屬的過熱而使其機械強度降低，導致管壁起皰或出現裂縫。（3）鍋爐水管內壁結垢后，使管內流通截面減小，水循環的流動阻力增大，甚至堵塞，導致爆管。3）當懸浮物、油脂及鹽分等濃度達到某一限度時，鍋水的蒸發面上便會產生大量泡沫和形成汽水共騰現象，造成蒸汽大量帶水（或假水位），嚴重影響蒸汽品質，同時還會造成過熱器及蒸汽管道中的積鹽及結垢現象。而使管壁溫度增高，以致燒損。4）O2和CO2會對鍋爐的受熱面產生化學腐蝕。鍋爐的給水和鍋水又都是電解質(酸、堿、鹽的水溶解)，金屬在電解質中會產生電化學腐蝕作用。這兩種腐蝕均為局部腐蝕，即在金屬表面產生潰傷性或點狀腐蝕，俗稱“起麻點”。腐蝕到一定階段，常形成穿孔，造成鍋爐事故。3．鍋爐水處理的方式和任務1）水處理的任務（1）

軟化——降低水中鈣、鎂鹽類的含量，防止鍋內結垢；（2）

除氧——減少水中的溶解氣體，以減輕對受熱面的腐蝕2）水處理方式鍋外水處理——給水經預先處理后進入鍋爐，大部分供熱鍋爐；鍋內水處理——水處理在鍋內部進行，對一些小容量的供熱鍋爐三、水質指標1．懸浮固形物——水通過濾紙后被分離出來的固形物，經干燥至恒重，是以1L水中所含固形物的mg數來表示，單位：(mg/L)2．溶解固形物——已分離出懸浮固形物后的水，經蒸發、干燥后所得的殘渣，單位為mg/L。含鹽量：水中全部陽離子和陰離子的質量總和。通常用溶解固形物作為含鹽量的近似值。3．硬度(H)——指溶解于水中能形成水垢的物質(鈣、鎂)的含量，單位mmol/L總硬度(H)——水中鈣(Ca2+)，鎂(Mg2+)離子的總含量，即：1）暫時硬度(HT)碳酸鹽硬度：是指溶解于水中的重碳酸鈣Ca(HCO3)2、重碳酸鎂Mg(HCO3)2和鈣、鎂的碳酸鹽。一般天然水中重碳酸鈣、鎂在水加熱至沸騰后能轉變為沉淀物析出。由于水中尚溶解少量的CaCO3，故暫時硬度近似于碳酸鹽硬度。2）永久硬度(HFT)非碳酸鹽硬度：CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4等。這些鹽類在加熱至沸騰時不會立即沉淀，只有在水不斷蒸發后使水中所含的濃度超過飽和極限時才會沉淀析出?？傆捕?暫時硬度+永久硬度=碳酸鹽硬度+非碳酸鹽硬度4．堿度(A)——指水中含有能接受氫離子的物質的量，單位為mmol/L。常見的堿性物質：、、、以及其他一些弱酸鹽類(諸如硅酸鹽、亞硫酸鹽，腐植酸鹽)和氨等。在天然水中，堿度主要由和的鹽類組成，單位用mmol/L表示。水中所含的各種硬度和堿度之間有內在的聯系和制約。1）水中不可能同時存在堿度和堿度，二者會起反應，即2）水中暫時硬度是鈣、鎂與及根的鹽類，屬于水中的堿度。3）當水中含有鈉鹽堿度時，應不會存在非碳酸鹽硬度(永硬)，所以鈉鹽堿度被稱之為“負硬”。(“永硬”和“負硬”不能共存)5）測定：酚酞堿度（PH8.3）甲基橙堿度（PH4.2）6)關系：00007）堿度和硬度的關系（看表10-1）硬度分析結果HFT“負硬度”A0A0005．相對堿度——鍋水中游離的NaOH和溶解固形物含量之比值游離NaOH是指水中氫氧根堿度折算成NaOH的含量。它是為防止鍋爐苛性脆化而規定的一項技術指標。我國規定的相對堿度值必須小于0.2。6．pH值——表示水的酸堿性指標當pH=7時，水呈中性，pH<7時，水呈酸性，pH>7時，水則呈堿性。天然水的pH值一般在6~8.5范圍內。呈酸性的水會對金屬有腐蝕性，因此鍋爐給水都要求pH>7，而鍋水的pH值通?？刂圃?0~127．溶解氧(O2)——氣體能溶解于水中，諸如氧、氮和二氧化碳等氣體水溫愈高，則氣體溶解度愈小。其中溶解氧會腐蝕金屬，所以對壓力較高、容量較大的鍋爐，給水必須除去溶解氧。含氧量的單位是mg/L。8．磷酸根——為消除鍋爐給水的殘留硬度或防止鍋內壁腐蝕向鍋內加入一定量的磷酸鹽，磷酸根也作為鍋水的一項控制指標。9．亞硫酸根——化學方法除氧，常用的化學藥劑為，因此鍋水中亞硫酸根的含量也是控制指標。10.含油量，鍋爐水中的含油量也成為一項鍋水的控制指標。11.，用滴定。間接控制含鹽量。四、水質指標的單位1．mmol/L——每升水中所含有硬度或堿度物質的摩爾數，它是以一價離子作為基本單元，，，2．德國度——1L水中含有硬度或堿度的物質其總量相當于10mgCaO,的摩爾質量為28，因此3．ppm——百萬分之一，以重量或體積計算，鍋爐分析水中雜質都折算為CaCO3，同時水的密度視為1。因此鍋爐的水質標準（看表10-2）為防止鍋爐由于結垢、腐蝕及鍋水起沫而影響鍋爐的安全、經濟運行，鍋爐給水及鍋水均要達到水質標準。我國現行的《工業鍋爐水質》標準（GB1576—2001）適用于額定出口蒸汽壓力小于等于2.5MPa，以水為介質的固定式蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐，也適用于以水為介質的固定式承壓熱水鍋爐和常壓熱水鍋爐。補充：水處理設備容量的確定1.水處理設備的容量D(t/h)式中：K—富裕系數，K=1.20；D1—蒸汽用戶凝結水損失量，t/h。D2—鍋爐房內部汽水損失量，t/h（按鍋爐房負荷的5%考慮）；D3—鍋爐排污損失量，t/h（按實際計算，估算時按按額定蒸發量的5%~10%考慮）；D4—熱網漏損量，t/h（蒸汽系統按鍋爐房負荷的2%~5%考慮；熱水系統按系統水容量的1%考慮，方案設計中可按系統循環量的0.5%（△t=25℃）~1%（△t=40℃）估算）；D5—水處理系統自耗軟化水量，t/h；D6—其他工藝裝置及用戶需要的軟換水量，t/h；2.采用單臺離子交換器時的水處理設備容量D′(t/h)式中：D7—滿足在離子交換器還原期間不影響供應的折算水量，t/h。Z—運行周期，h。第二節鈉離子交換軟化陽離子交換法—陽離子交換劑（由陽離子和復合陰離子組成）一、離子交換劑常用的離子交換劑：合成樹脂，磺化煤。常用的陽離子交換水處理有：鈉離子、氫離子、氨離子交換等。二、鈉離子交換軟化處理1）對碳酸鹽硬度作用：2）對非碳酸鹽硬度作用：3）特點①

經鈉離子交換后，水中的鈣、鎂鹽類轉化為鈉鹽，除去水中硬度；②

原水中的中碳酸鹽堿度均轉變為鈉鹽堿度(NaHCO3)，因此，其只能軟化水，但不能除堿，即水中堿度不變；③

由于Na+的當量值比Ca+、Mg+的當量值大，水中含鹽量有所增加；④

交換后，軟化水殘留硬度一般控制在0.03~0.1mmol/L。2．再生原理失效后的鈉離子交換劑需要用濃度為5%~8%的食鹽（NaCl）溶液進行還原。還原1mol鈣、鎂硬度需要2molNaCl,即117gNaCl.但在實際使用時，所需的NaCl為理論值的1.2~1.7倍才能還原完全，一般采用指標140~200g/mol。三、固定床鈉離子交換設備及運行是指運行時交換器中的交換劑層是固定而不流動的，一般原水由上而下經過交換劑層，使水得到軟化，簡稱固定床。固定床交換器常用的規格用筒體的直徑表示。有φ500mm--φ2000mm等多種。交換劑層高有1.5m、2m、2.5m。固定床離子交換按其再生運行方式不同，可分為順流再生和逆流再生兩種。1．順流式再生1）基本構造1—進水閥2—排水閥3—分配漏斗4—法蘭5—環行管6—噴嘴7—排水閥8—軟水出水閥9—沖洗水進水閥10—三通11—泄水帽12—集水管13—排氣管14—排水管15—排氣閥16—泄水管2）鹽水的制備（鹽池）一、再生液（食鹽溶液）制備系統工業鍋爐房常用的鹽液制備系統有壓力鹽溶解器和鹽液池配鹽液泵兩種。1、壓力式鹽溶解器1)構造壓力式鹽溶解器為密閉鋼制容器，上部有加料口。內壁涂有防腐層。其中設有進液和排液裝置。（1）進水（液）裝置：分配漏斗。（2）排液裝置：多孔板。多孔板上部鋪有三層石英砂，有溶解食鹽和對鹽水過濾的雙重作用另外，頂部設有排氣管，底部設有排污閥。2）工作過程(1)裝鹽:開啟頂蓋→裝入食鹽→密封頂蓋。（2）運行：水→進水裝置→分配漏斗→鹽層→石英砂墊層→多孔板→鹽液→交換器。（3）反洗目的：清除溶解器內石英砂層上的雜質。鹽溶解器1—反洗水；2—進水；3—食鹽水出口；4—反洗排水方法：水從下進入，從上排出。3、配管及操作1）配管（見左圖）2）操作運行（溶鹽）：開1、4。反洗：開3、2。3)特點：設備簡單，占地面積小。易腐蝕，加鹽麻煩，鹽液濃度變化大，鹽液濃度不易控制。2、鹽液池配鹽液泵系統鹽液池配鹽液泵系統是當前工業鍋爐房用得最多的系統。1）制作材料：混凝土、塑料。2）組成：包括濃鹽液池和稀鹽液池兩部分。濃鹽液池（溶鹽池）用于濕法貯存并配制飽和含量的鹽溶液。?。ê猓}液池：用于配制所需含量（5%～8%）的鹽液。鹽池的排列方法：并列排列（二池高度相同）（右圖）上下排列：溶鹽池在上，稀鹽池在下。鹽掖池配鹽液泵系統1—食鹽溶解池2—稀鹽液計量箱3—鹽液泵；4—鹽液過濾器3—鹽掖泵；4—鹽掖過濾器配制鹽液時，先將食鹽放入濃鹽池加水（最好是軟水）溶解，鹽液經濃鹽液池底部的砂石過濾層過濾，經連通管流入衡鹽液池，用比重計指示加水量，使衡鹽液調節到所需要的濃度。鹽液泵為耐腐蝕的塑料泵，出口壓力一般取0.1～0.2MPa（揚程10～20m水柱），一般不設備用泵。3）運行——運行中，有反洗、還原、正洗和交換的四個步驟（1）軟化目的：使原水軟化。過程：上進下出。操作：閥門1和2開起，其余閥門關閉。要求：應定時對水質進行化驗；當出水硬度超過規定的允許值時，應立即停止軟化。（2）反洗目的：①松動軟化時被壓實了的交換劑層，為還原創造條件。②帶走交換劑表層的污物和破碎的交換劑顆粒。過程：下進上出。順流再生離子交換器操作示意圖操作：閥門3和5開起，其余閥門關閉。要求：反洗強度以不沖走完好的交換劑顆粒為宜，一般為15m/h，反洗時間一般為10～15min。（3）再生目的：使失效的交換劑恢復交換能力。過程：再生液上進下出。操作：閥門4和6開起，其余閥門關閉。要求：再生流速一般為4～8m/h。（4）正洗目的：清除交換劑中殘余的再生劑和再生產物。過程：廢鹽液放盡后，開始正洗，上進下出。操作：閥門1和6開起，其余閥門關閉。4）順流再生固定床的優缺點優點：結構簡單，運行維修方便，水質適應性強。缺點：再生鹽液耗量大。2．逆流式再生為了克服順流再生時底層部分交換劑再生較差的缺陷，采用逆流再生法。1）特點（1）逆流再生離子交換出水質量高，鹽耗低；（2）當再生液流速較高時，就會和反洗時一樣的使交換劑層產生擾動現象。這樣，交換劑層上下層次被打亂，通常稱為亂層。為了防止亂層現象，逆流再生交換器在結構和運行上都有一些措施。設中間排水裝置使向上流動的再生液或沖洗水能均勻地從中間排水裝置排走，而不使交換劑層發生擾動。壓實層鋪設150～200mm厚的壓實層。壓實層：25～30目的聚乙烯白球或直接用失效樹脂作為壓實層。壓實層還可以起過濾的作用，把水中帶進的懸浮物擋住，保護交換劑。頂壓壓縮空氣頂壓法是從交換器頂部送入0.03～0.05MPa的壓縮空氣。2）構造1—廢再生掖出口2—進水閥3—沖洗水閥4—再生掖進口5—排水6—軟化出水7—排水8—小反洗進水9—進氣管10—排氣管11—壓實層12—中間排水裝置3）運行步驟a）小反洗b）排水c）頂壓d）再生e）逆流沖洗f）小正洗g）正洗（1）小反洗目的：沖去積聚在表面層（壓實層）及中排裝置以上的污物。方法：交換劑失效時停止運行，反洗水從中排裝置引進，經進水裝置排走。要求：反洗流速控制在5～10m/h，時間3～5min。如圖a所示。（2）排水目的：放掉中排管上部的水，使壓實層呈干態。方法：開起空氣閥和中間排水閥。如圖b所示。（3）頂壓目的：防止再生時亂層。方法：關閉空氣閥和中間排水閥，開起壓縮空氣閥，從頂部通入壓縮空氣，并維持0.03～0.05MPa頂壓，如圖c所示。（4）再生目的：使失效的交換劑恢復交換能力。方法：在頂壓情況下，開起底部進再生液閥門，再生液從下部送入，隨適量空氣從中排裝置排出，如圖d所示。要求：流速為2～5m/h，再生時間一般為40～50min。（5）逆流沖洗目的：清除交換劑中殘余的再生劑和再生產物。方法：關閉再生閥門，開啟底部進水閥，在有頂壓的狀態下進行逆流沖洗，從中排裝置排水，如圖e所示。要求：時間一般為30～40min。（6）小正洗目的：清洗滲入壓實層中及其上部的再生液。方法：放盡交換器內的剩余空氣，從頂部進水，由中間排水裝置放水，如圖f所示。要求：流速為10～15m/h，時間約為10min。（7）正洗方法：水從上部進入，由下部排放。如圖g所示。直到出水符合給水標準，即可投入運行。大反洗時間：交換器在運行20個周期之后，要進行一次大反洗。目的：除去交換劑層中的污物和破碎的交換劑顆粒。方法：從交換器底部進水，從頂部排水裝置排水。由于大反洗松動了整個交換劑層，所以大反洗第一次再生時，再生劑用量要加大一些。再生劑耗量應加大0.5~1倍以上。鈉離子交換系統單級鈉離子交換系統：當原水硬度<8mmol/L時采用雙級鈉離子交換系統：當生水硬度>8mmol/L時采用第三節離子交換除堿一、氫—鈉離子交換原理及系統如果我們將離子交換劑用酸（H2SO4）溶液去還原，則變成氫離子交換劑（HR），原水流經氫離子交換劑后，水同樣可以得到軟化，其化學反應方程式如下CaR2+H2SO4===2HR+CaSO4MgR2+H2SO4===2HR+MgSO4對碳酸鹽硬度Ca(HCO3)2+2HR===CaR2+2H2O+2CO2↑Mg(HCO3)2+2HR===MgR2+2H2O+2CO2↑對非碳酸鹽硬度CaSO4+2HR===CaR2+H2SO4MgCl2+2HR===MgR2+2HClCaCl2+2HR===CaR2+2HClMgSO4+2HR===MgR2+H2SO4由以上化學反應方程式可見；1）水中的暫時硬度轉變成水和二氧化碳，在消除硬度的同時降低了水的堿度和鹽分，其除鹽、除堿的量與原水中的暫時硬度的量相等。2）在消除永久硬度的同時生成了等量的酸。由于出水呈酸性和用酸作為再生劑，因此氫離子交換劑及其管道要有防腐措施，且處理后的水不能直接送入鍋爐，所以它不能單獨使用，通常必須與鈉離子交換聯合使用，稱為氫-鈉離子交換，使氫離子交換后產生的游離酸與經鈉離子交換生成的堿相互中和，達到除堿的目的，即H2SO4+2NaHCO3===Na2SO4+2H2O+2CO2↑HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2↑這樣既消除了酸性，降低了堿度，又消除了硬度，并使水中的含鹽量有所降低。失效的氫離子交換劑還原時，用濃度分數2%的硫酸或不超過5%的鹽酸。并聯系統如下圖所示。原水按比例一部分經過鈉離子交換器，其余的經過氫離子交換器，兩部分軟化水匯集后，經除二氧化碳器除去生成的二氧化碳，軟水存入水箱由水泵送走。并聯H-Na離子交換系統1--H離子交換器2—Na離子交換器3—CO2除氣器；4—水箱當H>A時：當H=A時：當H<A時：串聯系統如圖所示。進水也分兩部分，一部分原水進入氫離子交換器，其出水與另一部分原水混合，出水中的酸度和原水中的堿度中和，中和反應產生的CO2由除二氧化碳器去除，再經鈉離子交換器，除去未經氫離子交換器的另一部分原水中的硬度，出水即為除硬脫堿了的軟化水。串聯H-Na離子交換系統1—H離子交換器2—CO2除氣器3—水箱4—泵5—Na離子交換器氫-鈉串聯離子交換軟化脫堿系統中，一定要先除去CO2后，再經鈉離子交換器，防止CO2形成碳酸后再流經鈉離子交換器使出水又重新出現堿度。同樣，為保證出水不呈酸性，應使出水具有一定的殘余堿度。對氫離子交換器常以不足量酸的方法進行還原，不足量酸法可以節省用還原酸和防止處酸性水。不足量酸還原法只適用于磺化煤交換劑和弱酸性陽離子交換樹脂。綜合式系統串聯系統與并聯系統的比較：串聯系統投資高，但可靠性好。并聯系統需要嚴格控制水量比例。二、氨—鈉離子交換原理及系統銨-鈉離子交換與氫-鈉離子交換工作原理相同，只是用氯化銨為還原液，使之成為銨離子交換劑NH4R，即CaR2+2NH4Cl===2NH4R+CaCl2MgR2+2NH4Cl===2NH4R+MgCl2銨離子交換劑使水中暫時硬度軟化Ca(HCO3)2+2NH4R===CaR2+2NH4HCO3Mg(HCO3)2+2NH4R===MgR2+2NH4HCO3重碳酸銨（NH4HCO3）在鍋內受熱以后可以分解NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑水中永久硬度軟化CaSO4+2NH4R===CaR2+(NH4)2SO4CaCl2+2NH4R===CaR2+2NH4ClMgSO4+2NH4R===MgR2+(NH4)2SO4MgCl2+2NH4R===MgR2+2NH4Cl硫酸銨及氯化銨在鍋內受熱分解而形成酸：(NH4)2SO4=2NH3↑+H2SO4NH4Cl=NH3↑+HCl銨離子交換一般與鈉離子交換并聯使用，使銨鹽受熱分解所生成的酸與鈉離子交換后的NaHCO3加熱分解所生成的堿中和，既去除了酸，又降低了鍋水