鍋爐基本知識鍋爐概念按《條例》定義，鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數，并承載一定壓力的密閉設備，其范圍規定為容積大于或者等于30L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。鍋爐的概念中還包括其安全附件、安全保護裝置和與安全保護裝置相關的設施。水的性質水在自然界中有固態（冰）、液態（水）、氣態（水蒸汽）三種形態。在一定的壓力下，水被加熱，吸收熱量以后，溫度就逐漸升高，到一定溫度時，水便開始沸騰。水沸騰時的溫度，叫做沸點。沸點狀態下的水稱為飽和水。沸點也叫飽和溫度。1kg的水由0°C加熱至飽和溫度，所吸收的熱量稱為水的液體熱。在不同的壓力下，水的飽和溫度、液體熱、汽化潛熱是不同的，表1-1中列出了幾種壓力下，它們的相應值。蒸汽過熱熱量則與過熱度和壓力有關。汽化潛熱為零的狀態稱為臨界狀態，相應的各項參數稱為臨界參數。鍋爐工作原理輸入能量為燃料中的化學能的鍋爐，其工作原理可用下述工作過程和工作系統來說明。-（1）工作過程-鍋爐產生熱水或蒸汽需要以下三個過程：-①燃料的燃燒過程：燃料在爐膛內燃燒放出熱量的過程。-②傳熱過程：燃料燃燒后產生的熱量，通過受熱面傳遞給鍋內的水或蒸汽的過程。-③水的加熱、汽化過程：鍋內的水吸收熱量轉變成具有一定溫度和壓力的熱水或蒸汽的過程。（2）工作系統-鍋爐的工作過程是通過兩個工作系統來實現的：一個系統是介質系統，在蒸汽鍋爐中稱為汽水系統，另一個系統是燃燒系統。鍋爐特點一般來說，鍋爐具有下列特點：（1）承受一定的壓力和溫度，因而具有爆炸的危險性。（2） 投入運行后，一般要求連續運行。（3） 工作條件較惡劣，受熱面內外承受火、煙、灰、水、汽等侵蝕。鍋爐組成鍋爐是由“鍋”和“爐”以及保證“鍋”和“爐”安全正常運行所必需的安全附件、閥門儀表和附屬設備等三大部分組成“鍋”是指鍋爐中盛放水和蒸汽的部分，是鍋爐的吸熱部分，其中的水和蒸汽被加熱。主要包括：鍋筒、對流管束、水冷壁管、集箱（聯箱）、過熱器、省煤器等受壓部件。這些受壓部件通常即是鍋爐受熱面（從放熱介質中吸收熱量并傳遞給受熱介質的表面）?！盃t”是指鍋爐中使燃料進行燃燒產生熱量的部分，也就是把燃料中的化學能，經過燃燒過程轉化為熱能的部分，是鍋爐的放熱部分。主要包括：燃燒設備、燃燒室（爐膛）、爐墻、煙道等。?安全附件、閥門儀表和附屬設備主要包括：安全閥、壓力表、溫度計等安全附件及自動保護裝置；各類閥門、儀表；給水設備、水處理設備、送風機、引風機、除塵器脫硫設備、輸煤與出渣設備等。相對于鍋爐本體，也可以把鍋爐分為鍋爐本體和輔助設備（給水設備、送風機、引風機、除塵器、輸煤設備等）兩大部分。鍋爐的主要受壓部件鍋筒及其內部裝置（1） 鍋筒的作用和構造鍋筒（汽包）是鍋爐中最重要的受壓元件，其作用為：-連接上升管和下降管組成自然循環回路，接受從省煤器來的給水，同時向蒸汽過熱器輸送飽和蒸汽。-鍋筒中儲存有一定量的飽和水，所以鍋爐短時間的供水中斷，不會立即發生鍋爐事故。另外起緩沖氣壓的作用。-鍋筒內部裝置可凈化蒸汽，獲得品質良好的蒸汽。鍋爐按鍋筒分類有雙鍋筒和單鍋筒鍋爐。雙鍋筒鍋爐有上鍋筒、下鍋筒各一個，上下鍋筒由對流管束連接。而單鍋筒只有一個上鍋筒。鍋筒由上升管和下降管連接起來組成自然循環回路。上鍋筒內匯集了循環回路中的汽水混合物，常設有汽水分離裝置、給水分配管。為了改善鍋水品質有的鍋爐還設有連續排污管和加藥管。下鍋筒內則有定期排污裝置。（2） 汽水分離裝置鍋爐給水一般含有少量雜質，隨著鍋水的不斷蒸發和濃縮，鍋水雜質的相對含量會越來越高，即鍋水含鹽濃度增大。由受熱面各上升管進入上鍋筒的汽水混合物具有很高動能，會沖擊蒸發面和汽包內部裝置，引起大量的鍋水飛濺。這些質量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽帶走。于是蒸汽攜帶了含鹽濃度較高的鍋水而被污染，即蒸汽品質惡化了。品質惡化的蒸汽會在蒸汽過熱器或換熱設備及閥門內結垢，這樣不僅影響設備的傳熱效果，而且影響設備的安全運行。因此，保持蒸汽的潔凈、降低蒸汽的帶水量是非常重要的。工業鍋爐常用的汽水分離裝置有：-進口擋板-水下孔板均汽孔板-集汽管蝸殼式分離器（3） 上鍋筒給水裝置蒸汽鍋爐的給水大多由上鍋筒引入。給水管的作用是將鍋爐給水沿鍋筒長度方向均勻分配，避免過于集中在一起，而破壞正常的水循環；同時為避免給水直接沖擊鍋筒壁，造成溫差應力。（4）連續排污裝置連續排污裝置的作用是排走含鹽濃度較高的鍋水，使鍋水含鹽量降低，以防止鍋水起沫，造成鍋水的汽水共騰。通常在蒸發面附近沿上鍋筒縱軸方向安裝一根連續排污鋼管。在排污管上裝設許多上部開有錐形縫的短管。（5）熱水鍋爐上鍋筒內部裝置配水管其作用是將鍋爐回水分配到特定位置以保證鍋爐正常的水循環。?隔水板為了在鍋筒內形成明顯的冷、熱水區，使鍋爐回水盡量少與熱水混合，防止熱水直接進入下降管。?熱水引出管4.2水冷壁及對流管束（1）水循環鍋爐水冷壁的水循環，由鍋筒、下降管、聯箱和水冷壁管構成水循環回路。自然循環：布置在爐膛內的水冷壁受到火焰和高溫煙氣輻射的熱量加熱后，管內水的溫度迅速升高，一部分水汽化，在管內形成汽水混合物。布置在爐墻外側下降管中的水，由于不受熱，它的密度就大于汽水混合物的密度。下降管一側的壓力大于水冷壁一側的壓力，二者之差為流動壓頭。在流動壓頭的作用下，水從下降管向水冷壁管（上升管）不斷地循環流動，這種現象稱為自然循環。蒸汽鍋爐中普遍采用自然水循環。強制循環：利用水泵的壓力來完成鍋水流動。某些熱水鍋爐和大型蒸汽鍋爐（直流鍋爐），采用的是強制循環。常見的水循環故障：汽水停滯、汽水分層、下降管帶汽。2）水冷壁管水冷壁管垂直布置在爐膛內四周，其主要作用是吸收高溫煙氣的大量輻射熱，同時可以減少熔渣和高溫煙氣對爐墻的破壞，保護爐墻。水冷壁管下端與下集箱相連，下集箱通過下降管與鍋筒的水空間相連；上端直接與上鍋筒連接，或接到上集箱經導汽管與鍋筒連接，構成水冷壁的水循環系統。（3）對流管束對流管束通常是由連接上、下鍋筒間的管束構成。全部對流管束都布置在煙道中，受煙氣的沖刷而換熱，也稱對流受熱面，是另一種主要受熱面。連接方式有脹接和焊接兩種。對流管束排列方式有錯排和順排兩種。錯排管束的傳熱效果好，但清灰和檢修不如順排管束方便。其傳熱效果主要取決于煙氣的流速。4.3輔助受熱面（1）蒸汽過熱器蒸汽過熱器的作用是將上鍋筒引出的飽和蒸汽加熱成一定溫度的過熱蒸汽。工業用汽多為飽和蒸汽，故一般鍋爐中多不設置蒸汽過熱器。只有在生產用汽需要較高的溫度、而不需要提高蒸汽壓力，或為了在蒸汽輸送過程中減少冷凝損失而需要過熱蒸汽時，才在鍋爐中裝設蒸汽過熱器。因此，通常把蒸汽過熱器看作輔助受熱面。蒸汽過熱器按傳熱方式不同，分為輻射式、半輻射式和對流式；按放置的方式不同，分為立式和臥式。工業鍋爐中的蒸汽過熱器常布置在對流管束之間煙溫700?800P的區域中，屬于立式對流過熱器。（2）省煤器省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量，加熱給水以降低排煙溫度的鍋爐部件，設置在對流管束后部的煙道中。鍋爐給水經過省煤器使水溫升高，排煙溫度降低，減少了熱損失，節省了燃料，提高了鍋爐效率。省煤器按材質的不同，可分為鑄鐵式和鋼管式兩種。按給水在其中被加熱的程度，可分為非沸騰式和沸騰式兩種。工業鍋爐常用的是非沸騰式鑄鐵省煤器。省煤器布置在煙道中應使煙氣從上而下流動，給水則自下而上流動，形成逆流式放熱。鍋爐分類⑴按用途分類按用途分為：電站鍋爐、工業鍋爐、生活鍋爐等。⑵按容量分類按容量分為：大型鍋爐（額定蒸發量＞100t/h）、中型鍋爐（額定蒸發量為20~100t/h）和小型鍋爐（額定蒸發量＜20t/h）3）按出口介質壓力分類按出口介質壓力分為：低壓鍋爐（額定蒸汽壓力＜2.45MPa）、中壓鍋爐（額定蒸汽壓力為3.83MPa）、高壓鍋爐（額定蒸汽壓力為9.81MPa）、超高壓鍋爐（額定蒸汽壓力為13.7MPa）、亞臨界壓力鍋爐（額定蒸汽壓力為16.7MPa）、超臨界壓力鍋爐（額定蒸汽壓力＞22.1MPa,一般為25.5MPa）和超超臨界壓力鍋爐（額定蒸汽壓力為30.0MPa）。⑷按燃料種類分類按燃料種類分為：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、原子能鍋爐、余熱鍋爐、廢料鍋爐以及利用地熱、太陽能等能源的蒸汽發生器。⑸按燃燒方式分類按燃燒方式分為：層燃爐、室燃爐、旋風爐和流化床燃燒鍋爐。⑹按出口介質分類按出口介質分為：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和有機熱載體鍋爐。⑺按結構型式分類按結構型式分為：鍋殼鍋爐和水管鍋爐。⑻按鍋爐出廠型式分類按鍋爐出廠型式分為：快裝鍋爐、整裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐。⑼按介質循環方式分類按介質循環方式分為：自然循環鍋爐、強制循環鍋爐和直流鍋爐。鍋爐參數及型號⑴鍋爐參數鍋爐的特性參數在鍋爐銘牌上標示。設計鍋爐時，要按照一定的組合方式從標準參數系列中選取相應的參數，如工業鍋爐中的蒸汽鍋爐額定蒸發量（t/h），額定蒸汽壓力（MPa）、額定蒸汽溫度（°C）,熱水鍋爐的額定熱功率（MW）、允許工作壓力（MPa）、額定出口/進口水溫度（°C）。（2）鍋爐型號★電站鍋爐（JB/T1617-1999《電站鍋爐產品型號編制方法》）的鍋爐型號由三部分組成A-B/C-DE如：CG-75/3.82-M23CG-四川川鍋鍋爐有限公司，UG-無錫鍋爐廠，YG-濟南鍋爐廠，TG-泰山集團股份有限公司-電站鍋爐型號表示方法第一部分表示鍋爐制造廠代號，由若干字母表示。-第二部分由B和C兩部分組成，中間用斜線分開。B表示鍋爐額定蒸發量，C表示出口蒸汽壓力。-第三部分由D和E兩部分組成。D表示燃料代號，E表示鍋爐變型設計順序號。★工業鍋爐產品型號（JB/T1626—1992《工業鍋爐產品型號編制方法》）也是由三部分組成△△ AXX—X