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1.1锅炉的基本构造什么是锅炉定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备，按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料(如垃圾)，将化学能转化为热能；另一部分是各种形式的受热面，将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用。锅炉的组成通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念；蒸汽或热水在锅筒(汽包)、水冷壁、对流受热面等内部形成，形成锅的概念。形象理解锅：用来装要被加热的水(或其它介质)的容器；炉：加热锅的装置。概念：锅的组成部分：汽包(锅筒)、水冷壁、过热器、省煤器及联箱和管道等。炉的组成部分：炉膛、燃烧器、烟道等。锅炉本体：炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。锅炉的其他重要辅助系统：燃料输配送装置及管道、送引风装置及管道、给排水装置、水处理设备及管道、烟气处理系统、控制系统等。1.2锅炉的分类根据不同的分类方法，锅炉可分为以下几类：（1）按锅炉燃用的的燃料分类，锅炉烧用不同的燃料时就称为该种燃料的锅炉，如：燃煤炉、燃油炉和燃气炉等。在我国使用最广泛的锅炉就是燃煤炉。（2）按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾（流化床）炉。室燃炉主要用于发电厂的大容量锅炉，一般容量大于75t/h；1000MW机组配套3000t/h锅炉。室燃炉是指燃料以粉状(固体燃料，例如煤粉)、雾状(液体燃料，例如油)或气态(气体燃料，例如天然气)随同空气喷入炉膛(燃烧室)进行悬浮燃烧的锅炉，可分别称为煤粉炉、燃油炉和燃气炉。室燃炉的燃料由输送管道通过燃烧器送入炉膛中燃烧，燃烧所需要的空气由一次风管、二次风管以及三次风管分别送入。注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃料。层燃炉主要用于生产工业用加热蒸汽或水，一般容量小于75t/h。由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料，在炉排上形成燃料层，燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的风室，透过燃烧层进行燃烧而产生高温烟气。注意：只能用固体燃料沸腾炉沸腾炉(循环流化床)，一般容量大于10t/h，世界首台最大容量等级1900t/h。沸腾炉所燃用的煤被破碎成0~10mm的颗粒，送入存有大量床料的炉床，炉床下部送入的空气向上以一定流速推动床料，使燃料和料床在炉床中翻滚浮动而呈“流态化”燃烧，这样的料床称为鼓床或流化床。现在常用的为循环流化床锅炉。注意：沸腾炉的燃料也是固体燃料。(3)按压力等级分类可分为：常压锅炉（无压锅炉，就是在一个正常大气压下工作的锅炉）低压锅炉（压力小于等于2.5MPa）中压锅炉（压力小于等于3.9MPa）高压锅炉（压力小于等于10.0MPa）超高压锅炉（压力小于等于14.0MPa）亚临界锅炉（压力介于17—18MPa）超临界锅炉（压力介于22--25MPa）（4）按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉、复合循环锅炉和直流锅炉。自然循环锅炉水冷壁管内工质的流动循环，依靠上升管(水冷壁)和下降管之间工质的比重差建立循环压头产生自然循环，这种锅炉只适用至亚临界压力。强制循环锅炉的动力主要来自于循环泵。而复合循环锅炉的动力既有来自汽水比重差，又有循环泵的动力。直流锅炉从水到过热蒸汽出口，依靠给水泵压力一次通过各受热面的锅炉，它适用于高压以上至超超临界压力。（5）按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅炉。直流锅炉没有汽包。（6）按传热面布置方式分类可分为：塔型锅炉、U形锅炉、倒U型锅炉和倒L型锅炉。（7）按锅炉的容量分类可分为：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉和超大型锅炉。（8）按管内通过的是水还是烟气分类可分为：火管锅炉、水管锅炉、水管锅炉和水火管组合式锅炉。（9）按锅炉有无再热系统分为：再热锅炉和无再热锅炉。（10）按炉膛内的压力分类分为：负压锅炉和微正压锅炉。（11）按锅炉的用途分为：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。（12）按排渣方式分类可分为：固态排渣炉和液态排渣炉。2.1锅炉辅机锅炉辅机指的是锅炉的配套设备。是一个比较笼统的概念，总的来说锅炉辅机包括：燃烧器（燃油燃烧器和燃气燃烧器）、锅炉水处理设备、水泵、仪表、阀门、炉排、省煤器、鼓风机、送风机和引风机、除尘器、烟囱等。2.1.1送风机和引风机风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械。风机是中国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称，是把旋转的机械能转换为气体压力能和动能，并将气体输送出去的机械。风机的主要结构部件：是叶轮、机壳、进风口、入口调节风门、支架、电机、靠背轮、消音器、传动件（轴承）等。风机分类有很多种,一般有：离心式风机，轴流式风机和罗茨风机。一般锅炉引、送风机都是离心式风机。(1)离心式风机：当离心式风机的叶轮被电动机带动旋转时，充满于叶片之间的气体随同叶轮一起转动，在离心力的作用下，气体从叶片间槽道甩出，并将气体由叶轮出口处输送出去。当气体的外流造成叶轮空间形式真空，外界的气体就会自动进入叶轮补充。由于风机的不停工作，将气体吸进压出，形成了气体的连续流动，从而形成了连续的工作。(2)轴流风机：气流轴向进入风机的叶轮，近似地在圆柱形表面上沿轴线方向流动。之所以称为“轴流式”，是因为气体平行于风机轴流动。离心风机和轴流风机主要区别在于：离心风机改变了风管内介质的流向，而轴流风机不改变风管内介质的流向。(3)罗茨风机：罗茨风机属容积式风机。是利用两个叶形转子在气缸内作相对运动来压缩和输送气体的回转压缩机。送引风系统由一次风机、二次风机、炉墙冷却风机、引风机及风道组成。风机均属于单吸离心式风机。一次风机：一次风主要取自于垃圾仓，可以使垃圾仓保持一定的负压，防止仓内臭气的外逸。一次风机分别给干燥段、燃烧段和燃烬段炉排供风，一次风经加热后炉排组下部进入焚烧炉，干燥垃圾并提供燃烧需要的氧量。风机由变频器控制。二次风机：二次风取自于焚烧间，供到焚烧炉的二次燃烧室，二次风的喷嘴布置在二次燃烧室的前后拱，以保证燃烧室烟气产生喘流(扰动)，使有害气体充分分解，和可燃气体完全燃烧，降低了烟气中CO等污染物的含量。风机由变频器控制。炉墙冷却风机：炉膛炉墙采用空气冷却，可以抑制炉墙结焦。炉墙冷却风机由渣坑间吸风，加热后的炉墙冷却风进入一次风机进口管段与一次风混合。有效的利用了能量，提高了焚烧炉的热效率，同时还可以使渣坑间保持负压，有效去除异味。引风机：是将锅炉的烟气抽出排入到烟囱，维持锅炉负压的作用。2.1.2炉排锅炉或工业炉中堆置固体燃料并使之有效燃烧的部件。整个炉排主要包括框架和炉排片两个部分。炉排片通常用铸铁制造，组装后片与片之间保持必要的通风缝隙，并且往往还在炉排下边设置可以调节风量的分隔的通风室,以便空气通过缝隙进入燃料层燃烧,烧尽后的灰渣用人工或机械方法排出。炉排有固定式、移动式、往复式、振动式和下饲式等类型。固定式炉排：炉排片一般为条状或板状，靠四周的框架固定安装在炉膛或燃烧室底部。在这种炉排上只能定期由人工加煤和出渣，只适于小容量的锅炉。移动式炉排：有链带式和链条式两种。链带式炉排的炉排面即链带本身；而链条式炉排的炉排片固定在链条上部的支架或支座上。随着炉排移动，煤由着火、燃烧直至烧尽。炉排的速度可以调节。链条炉排运行可靠，燃烧稳定，燃料适应性广，广泛使用于工业锅炉中。往复式炉排：由一组固定的炉排片和一组往复运动的活动炉排片组成，分阶梯式和水平式两种。活动炉排片的往复运动将煤层逐步推向后部燃烧，因而这种炉排对煤种的适应性较广。另外还有振动式和下饲式等炉排不一一讲解。2.1.3烟气处理系统设备烟气中含有：烟尘、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、汞、镉、铅、二恶英类等。采用：烟气处理采用半干法（石灰浆喷雾反应器）、干法喷射系统、袋式除尘器、活性碳喷入组合工艺。其特点是有害物质去除率高，反应剂消耗量较少，无液态污染物需要处理，污染物排放浓度可满足排放标准。喷雾反应器：喷雾反应器是一个下部带锥体的圆柱形筒体，其顶部是旋转喷雾器。从余热锅炉来的190℃～240℃的热烟气从反应器顶部水平通道进入，顶部通道设有导流板，可使烟气呈逆时针螺旋状向下运动。适当浓度的石灰浆溶液通过旋转雾化器雾化成顺时针微小液滴，液滴与高温烟气形成逆流，并被烟气裹带着向下运动。在此过程中，石灰浆与烟气中的酸性气体发生反应，达到烟气脱酸作用。同时石灰浆液滴中水份蒸发使烟气得到冷却。袋式除尘器：从喷雾反应器来的温度为150℃―160℃的烟气进入袋式除尘器。烟气进入滤袋从隔仓顶部排出。烟气中的飞灰、石灰浆反应剂和反应生成物、凝结的重金属、喷入的活性炭等吸附在滤袋上，形成一层滤膜。烟气中酸性气体在此与过量的反应剂进一步起反应，使酸性气体去除率进一步提高。活性炭也进一步起吸附作用，从而提高了整套装置的烟气净化效率。飞灰处理系统设备：飞灰系统指烟气净化系统（喷雾反应器和袋式除尘器）收集的粉尘，因其成分复杂且含有一定量的重金属等毒性物质，故与焚烧产生的炉渣分开处理。飞灰中加入螯合剂和水泥，搅拌均匀后制成砖,进行填埋。2.2汽包2.2.1汽包的作用主要有：（1）是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。（2）存有一定容量的水与汽，具有相当的蓄热量，当锅炉工况变化时，能起缓冲稳定汽压的作用。（3）装有汽水分离装置：进入汽包的汽水混合物分别进入汽水旋风分离器，利用改变流动方向时的惯性进行惯性分离，这是汽水混合物的第一次分离。被分离出来的蒸汽仍带有不少水分，从分离器顶部进入波形板分离器，蒸汽中的水滴被分离出来，这是第二次分离。高压蒸汽（大于等于10Mpa）则需要增加蒸汽清洗，这是三次分离。（4）汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。锅炉的三大安全附件是安全阀、压力表和水位计。锅炉安全阀：安全阀应实行定期检验制度，一般每年至少进行一次整定和校验，同时在校验时对安全阀进行维护保养，以确保其灵敏可靠。锅炉安全阀的总排汽量必须大于锅炉最大连续蒸发量,并保证在汽包和过热器上所有安全阀开启后锅炉内的蒸汽压力上升幅度不超过安全阀较高开启压力的3%,不得使锅炉内蒸汽压力超过设计值的1.1倍。安全阀按结构形式来分，分为垂锤式、杠杆式、弹簧式和脉冲式。水位计：用于各种锅炉汽包液位的精确测量和控制。一般现在汽包上有三种水位计：双色水位计、电接点水位计、平衡筒水位计。压力表：压力表是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于或小于大气压力的仪表。锅炉压力表检定周期是六个月。事故放水：就是在汽包水位达到高二值时自动打开向外放水，防止造成汽包满水，使得汽水分离效果变差以及汽轮机进水，造成水冲击的恶性事故发生。2.2.2汽包的特点（1）装有测量表计与安全附件，水位是锅炉最主要控制的参数；（2）是锅炉安装中时最重的的部件。480t/h蒸发量的锅炉汽包约重70吨到90吨。（3）制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺用最严格的部件。2.3过热器与再热器2.3.1过热器和再热器的作用过热器与再热器是用来加热提高蒸汽温度的锅炉本体设备。过热器是负责把锅炉中首次蒸发的蒸汽加热成高品质的过热蒸汽；过热蒸汽在汽轮机高压缸中做功后，低压低温的蒸汽被重新引入再热器，再热器就是负责把这部分蒸汽重新加热成高温蒸汽，在再热器中，通常压力不能提高，而是把温度提高到和过热蒸汽同样或略低的温度。加热后的再热蒸汽再进入汽轮机中、低压缸继续做功，最后进入凝汽器凝结成水。从以上过程可知，再热器和过热器都是用来加热蒸汽的，只是其中蒸汽的参数不一样。过热器中的蒸汽属于高温高压，材料要求比再热器高，而再热器中的蒸汽属于高温低压，材料要求比过热器低。2.3.2过热器和再热器过热器：过热器是锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件，又称蒸汽过热器。再热器：再热器实质上是一种把做过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器。过热器按传热方式可分为对流式、辐射式和半辐射式；按结构特点可分为蛇形管式、屏式、墙式和包墙式。屏式过热器通常也称半辐射式过热器，是指布置在炉膛上部或炉膛出口处，既接受炉内的直接