一、基本概念

什麽是鍋爐

利用燃料燃燒釋放的熱能或（huò）其（qí）他（tā）熱能加熱水或其他工質，以生（shēng）產規定參數(溫度、壓力)和品質的蒸汽、熱水或其他工質的設備。

鍋爐是（shì）一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出（chū）具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱（rè）載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋（guō）和爐兩大部分（fèn）。鍋爐中產（chǎn）生的熱水或蒸汽可直接為工業生產和人民生活提（tí）供所需熱能，也（yě）可通過蒸汽動力裝置轉換為（wéi）機械能，或再通過發電機將機械能（néng）轉換為（wéi）電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用於生活，工業生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋（guō）爐，多（duō）用於火電站、船舶、機車和（hé）工（gōng）礦（kuàng）企業。

鍋爐是一（yī）種（zhǒng）利（lì）用燃料（liào）燃燒後（hòu）釋放的熱能或工業生產中的（de）餘熱傳遞給容器內的水，使水達到所需要的溫度（熱水）或一定壓力蒸汽的熱（rè）力設備。它是由“鍋”（即鍋爐本體（tǐ）水壓部分、吸熱（rè）的部分稱為鍋）、“爐”（即燃燒設備部（bù）分、產生熱量的部分稱為爐）、附件儀表及附屬設備構成的一個（gè）完整體（tǐ）。例（lì）如水冷壁、過熱器、省煤（méi）器等吸熱的部分可以看（kàn）成（chéng）是鍋；而爐膛、燃燒器、燃油泵，送、引風機可以看（kàn）成是爐（lú）。

鍋爐在（zài）“鍋”與“爐”兩部分同時進行，水進入鍋爐以後，在（zài）汽水係統中鍋爐受熱麵將吸收（shōu）的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力（lì）的熱水或生成蒸汽，被引出應（yīng）用。在燃燒設備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產生的高溫煙氣通（tōng）過熱的傳播，將熱量傳遞（dì）給（gěi）鍋爐受熱麵，而本身溫度逐漸降低，*後（hòu）由煙囪排出。

鍋爐的主要工作過程：

1) 燃料燃燒過程：層燃：煤→煤鬥→爐排—（完成燃燒（shāo））→高溫煙氣

2) 煙氣向工質傳熱過程：高溫煙氣（qì）—（輻射）→水冷壁—（輻射對流）→凝渣管—（輻射對流）→過熱、再熱管—（對流）→省煤器—（除塵脫硫）→低溫煙氣（qì）排（pái）向大氣

3) 工質的（de）加熱汽化過程：給水（shuǐ）（係統用水補給水（shuǐ））→給水箱→泵→省煤器→鍋筒—（下降管）→下集箱→水冷壁管束—（輻射對（duì）流 汽水混合物）→分離器→飽和蒸汽→過熱（rè）器→過熱蒸汽→用戶

參數

是（shì）表示鍋爐性能的主（zhǔ）要指標，包括鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度（dù）、給水溫度等.鍋爐容量（liàng）可用額定蒸發量或*大連續蒸發量來表示。額定蒸發量是在規定的出口壓力、溫度和效率下，單位時間內連續生產的蒸汽量。*大連續蒸發（fā）量是在規（guī）定的出口壓力、溫度（dù）下（xià），單位時間內能*大連（lián）續生產的蒸汽量。

蒸汽參數

包括鍋爐的蒸汽壓力和溫度，通常是指過熱器、再熱器出口處的過熱蒸汽壓力和溫度如沒有過熱器和再熱器，即指鍋爐出口處的飽和蒸（zhēng）汽壓力和溫（wēn）度。給水溫度是指省煤器的進水溫度，無省（shěng）煤器（qì）時即指鍋筒進水溫度。

鍋爐容量

是指鍋爐（lú）提供熱能的一種（zhǒng）能力。容量大供熱的能力大、出力大；反之就小。如：容量為1t/h蒸汽（qì）鍋爐，即表示該鍋爐在1小時（shí）內可以將1噸的水變成一定壓力下飽和蒸汽的（de）能力。

工作壓力（lì）

工作壓力是指鍋爐*高允許（xǔ）使用的壓（yā）力。工作（zuò）壓力是根據設計壓（yā）力來確定的，通常用MPa來表示。

鍋爐壓力（lì）

鍋爐（lú）行業通常所指的鍋爐壓力（壓強）即表示垂直（zhí）於容器單（dān）位壁麵積上的力，用（yòng）“Mpa”表示，舊單位“公斤力/厘（lí）米2” （kgf/cm2）。

額定溫度

鍋爐銘牌（pái）上標明的溫度是鍋爐出口處介質的溫度，又稱額（é）定溫度。

蒸發量（D）

蒸汽鍋爐長期安*運行時，每小時所產生的蒸汽數（shù）量（liàng），即該台鍋爐的蒸發（fā）量，用“D”表示，單位為噸/小時（t/h）。

飽和蒸汽

鍋爐中的水在某一壓力下被燃料燃燒所放出的熱量加（jiā）熱而發生沸騰，汽化變為蒸汽，這種處（chù）於沸騰狀態下的爐水溫度是飽和蒸汽；鍋內壓力高（gāo），飽和蒸汽溫度就高。如1.0 Mpa飽和（hé）蒸汽溫（wēn）度184℃，1.25 Mpa飽和（hé）蒸汽溫（wēn）度193℃。

過熱蒸汽

溫（wēn）度高於對應壓力下的飽和溫度的蒸汽（qì）稱為過熱蒸（zhēng）汽。過熱（rè）蒸汽的熱（rè）焓（hán）大，熵（shāng）值高做功的能力大，與飽和蒸（zhēng）汽質量相同的過熱蒸汽作為熱（rè）源用，可使被加熱的介質溫度升得高，送入汽（qì）輪發電機（jī）則可以發出（chū）較多的電力。

熱功率（供熱量Q）

熱水鍋爐長期安*運行時，每小時出水有效帶熱量。即該台鍋爐（lú）的熱功率，用“Q”表示，單位為兆瓦（MW），工程單位為104千卡/小時（104Kcal/h）。

鍋爐熱效（xiào）率

是指（zhǐ）鍋爐或有機熱載體爐在熱交接過程中，被水、蒸汽或（huò）導熱油所（suǒ）吸收的熱量，占進入鍋爐的燃料完*燃燒（shāo）所放出的熱量的（de）百分數。

水汽係統

在水汽係統方麵，給水在加熱器中加熱到一定溫度後，經給水管道進入省煤器，進（jìn）一步加（jiā）熱以後送入鍋筒，與鍋（guō）水混合後沿下（xià）降管（guǎn）下行至水冷壁進（jìn）口集箱。水在水（shuǐ）冷壁管內吸收爐膛輻射熱形（xíng）成汽水混合物經上升管（guǎn）到達鍋筒中，由汽（qì）水分離（lí）裝（zhuāng）置（zhì）使水、汽分離（lí）。分離（lí）出來的飽和蒸汽由鍋筒上（shàng）部流（liú）往過熱器，繼續吸熱成為（wéi）一定溫度的過熱蒸汽（目前大多（duō）300MW、600MW機組蒸汽溫（wēn）度約為540℃左（zuǒ）右），然後送往汽輪（lún）機。

燃燒和煙風係統

在燃燒（shāo）和煙（yān）風係統方麵，送風機將空氣送入空氣預熱器加熱（rè）到一定溫度。在磨煤機中被磨成（chéng）一定細度的煤粉，由來自空氣（qì）預熱器的一部分熱（rè）空氣攜帶經（jīng）燃燒器噴（pēn）入爐膛。燃燒器噴出的煤（méi）粉與空（kōng）氣混合物在爐膛中與其餘的（de）熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒後的熱煙氣順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器（qì）後，再經過除塵裝置，除去其（qí）中的飛灰，*後由引風機送往煙囪排向大氣。

燃料

工業（yè）鍋爐用燃料分為三類：

固體燃料—煙煤，無煙煤，褐煤，泥（ní）煤，油頁岩，木屑，甘蔗渣，稻糠（kāng）等；

液體燃（rán）料—重油，渣油（yóu），柴油，等；

氣體燃料—天然氣，人工燃氣，液化石油氣等。

煤的成分及（jí）性質

組成：C.H.O.N.S.A.W

高位發熱量Q高是指1KG燃（rán）料完*燃燒後燃（rán）燒產物冷卻到使其中的水蒸（zhēng）氣凝結（jié）成0度的水時放出的熱量。

低位發熱量Q低（dī）是指1KG燃料完*燃燒後燃燒產物除去汽化潛熱後所得的熱量。

鍋爐設計采（cǎi）用低位發熱量（liàng）的原因：煤在燃燒（shāo）後，排煙（yān）仍具有相當高的溫度，使得（dé）蒸汽無法凝結，汽化潛熱（rè）無法（fǎ）回收利用，因而采用低位發熱量。

隔絕空氣（qì）加熱（rè）到850℃以上，有機物和礦物質發生分解，分解析出的氣（qì）態產物稱揮發分。揮發分多的煤易著（zhe）火，易（yì）燃盡；

應用成分：C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=

幹燥（zào）成分：C%+H%+O%+N%+S%+A%=

可燃成分（fèn）：C%+H%+O%+N%+S%=

鍋爐煙氣

鍋爐煙氣中所含粉塵（chén）(包括飛灰和炭黑)、硫和氮的氧化物（wù）都是汙染大氣的物質，未經淨化時（shí）其排（pái）放指標可達到環境保護規定指標（biāo）的（de）幾倍到數十倍（bèi）。控製這些物質（zhì）排放（fàng）的措施有燃燒前處理、改進燃燒技術、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪隻能降低煙囪附近地區大氣中汙染物的濃度（dù）。

煙（yān）氣除（chú）塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等（děng）。對粗（cū）顆（kē）粒一般采用重力沉降和慣性（xìng）力的分離，在較高容量下常采用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過濾器（qì）具有較高的除塵效率。濕式和文（wén）氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰，除塵效率很高還能吸收氣態汙染物（wù）。

二、鍋爐的分（fèn）類和規格（gé）型號（hào）

自然循環鍋爐：利用水（shuǐ）汽密（mì）度差產（chǎn）生的壓頭，提供（gòng）循環動力。

直流鍋爐：依（yī）靠水泵的壓頭來提供動力。

強製循環：鍋爐下降管中加裝（zhuāng）了循（xún）環泵。

一.鍋爐的分類

1、按煙氣在（zài）鍋爐流動的狀（zhuàng）況分

水（shuǐ）管鍋爐、鍋殼鍋爐（火管鍋爐）、水火管組合式鍋爐。 

2、按鍋筒放置的方式分

立式鍋爐、臥式鍋（guō）爐。 

3、按鍋筒數量分

單鍋筒鍋爐、雙鍋筒鍋爐（lú）。 

4、按用途分

生活（huó）鍋爐、工業鍋爐、電站鍋爐、車船用鍋（guō）爐。 

5、按介質分

蒸汽鍋（guō）爐、熱水鍋（guō）爐、汽水兩用鍋（guō）爐、有機熱載體鍋爐（lú）。 

6、按安裝方式分

快（kuài）裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐。 

7、按燃料分

燃（rán）生物質（zhì）顆粒鍋爐（lú）、燃油鍋爐、燃（rán）氣鍋爐、餘熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質鍋爐。 

8、按水循環（huán）分

自然循環、強製循環、直（zhí）流鍋爐、複合循環。 

9、按（àn）壓力分

常壓鍋爐、低（dī）壓（yā）鍋爐、中壓鍋爐、高（gāo）壓（yā）鍋爐、壓鍋爐。 

10、按鍋爐數量分

單鍋筒鍋（guō）爐、雙鍋筒鍋爐。 

11、按燃燒定在鍋爐內部或外部分

內燃式（shì）鍋 爐、外燃式鍋爐。

12、按工質在蒸發係統的流動方式

可分為自然循環鍋爐、強製循環鍋爐（lú）、直流鍋爐（lú）等。 

13、按製（zhì）造級別分類

*級、B級、C級（jí）、D級、E級（按製造鍋爐的壓力分）。 

14、按出口蒸汽壓力分為

低壓鍋爐（P〈2.45MPa）、中壓鍋爐（3.8〈P〈5.8MPa）、高壓鍋爐（5.9〈P=12.6MPa）、壓鍋爐（12.7〈P=15.8MPa）、亞臨界鍋爐（15.9〈P=18.3MPa）、超臨界鍋爐（lú）（22.115〈P〈30MPa）、超超臨界鍋爐>30MPa。

15、按鍋爐的蒸發量分類

（1）小型鍋爐：D<20噸/小時；

（2）中型鍋爐：D=20∽75噸/小時；

（3）大型鍋爐：D>75噸/小時。

二、鍋爐型號由（yóu）三部分組成

第*部分（fèn）表示鍋爐型式，燃燒方式和額定（dìng）蒸發量或額（é）定熱功率。共分三段：第*段用兩個漢語拚音表示鍋爐總體形式；*二（èr）段用一個漢語（yǔ）拚音字母代表燃燒方式（廢熱鍋爐無燃燒方（fāng）式代號）；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（shí）），或熱水鍋爐的額定熱功率，單位為MW（兆瓦）或廢熱（rè）鍋爐的受熱麵，單位（wèi）為m2（平方米）。

型號的*二部分表示介質參數（shù）。共分兩段，中（zhōng）間用（yòng）斜線分開，第*段用（yòng）阿拉伯數（shù）字表示介質出口壓力，單位為MPa（兆帕）；*二段用阿拉伯數字（zì）表（biǎo）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（duàn）數字（zì）。

型號的第三部分表示燃（rán）料（liào）種類和設計次序。共（gòng）分兩段：第*段用漢語拚音（yīn）字母代表燃料種類，同時以羅馬數字代表（biǎo）燃料（liào）分類與（yǔ）之並列，見表1—4。如（rú）同時使用幾種燃料，主要燃（rán）料放在前（qián）麵（miàn）一段連接書（shū）寫。原型設計無*二段。

舉例：

（1）DZL4—1.0—AⅡ，表示單（dān）鍋筒縱置式（shì）鏈條爐排額定蒸發量為4噸/小時（shí），蒸汽壓力為1.0MPa，蒸汽溫度為飽和溫度，燃用Ⅱ類煙（yān）煤（méi），原型設（shè）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，表示強製（zhì）循環室燃爐，額定（dìng）功率為7MW，供水壓力為1.0 MPa，供水（shuǐ）溫度為115℃，回水溫度（dù）為90℃，天然氣原型設計的熱水鍋爐。

三、蒸汽鍋爐結構簡介

整體結構

鍋爐整體的結（jié）構包括鍋爐本體（drum)、輔助設備和安*裝置兩大部分（fèn）。鍋爐中的爐膛、鍋（guō）筒、燃燒器、水（shuǐ）冷壁、過熱器（qì）、省煤器、空（kōng）氣預熱器、構（gòu）架和爐牆等主要部件構成生產蒸汽的重要部分，稱為鍋爐本體（tǐ）。鍋爐本體（tǐ）中兩個*主要的部件是（shì）爐膛和鍋筒。 爐膛（táng）又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將（jiāng）固體燃料放在爐排上，進行火床燃燒的（de）爐膛稱為層燃爐，又稱火（huǒ）床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒（shāo）的爐膛稱為室（shì）燃爐，又稱火室爐（lú）；空氣將煤（méi）粒托起使其呈沸騰狀態燃燒，並適於燃燒劣質燃料的爐膛稱（chēng）為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤（méi）粒高速旋轉，並強烈火燒的（de）圓（yuán）筒（tǒng）形（xíng）爐膛稱為旋風（fēng）爐。