鍋爐的基本部件（一）

　　主要部件(汽包，受熱面，集箱，管道) 爐本體：爐膛、燃燒器、空氣預熱器、煙風(fēng)道 鍋本體：省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器等。

一、汽包

　　汽包(亦稱(chēng)鍋筒)是自然循環(huán)鍋爐中重要的受壓元件，汽包的作用主要有：

　　1：是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三過(guò)程的連接樞紐，保證鍋爐正常的水循環(huán)。

　　2：內部有汽水分離裝置和連續排污裝置，保證鍋爐蒸汽品質(zhì)。

　　3：有一定水量，具有一定蓄熱能力，緩和汽壓的變化速度。

　　4：汽包上有壓力表、水位計、事故放水、安全閥等設備，保證鍋爐安全運行。

汽包工作流程是：

　　從水冷壁來(lái)的汽水混合物經(jīng)過(guò)汽包上部引入管進(jìn)入汽包內部，沿著(zhù)汽包內壁與弧形襯板形成的狹窄的環(huán)形通道流下，使汽水混合物以適當的流速均勻的傳熱給汽包內壁，這樣克服了鍋爐啟停時(shí)汽包上下壁溫差過(guò)大的困難，可以較快的啟動(dòng)。進(jìn)入汽包的汽水混合物分別進(jìn)入汽水旋風(fēng)分離器，利用改變流動(dòng)方向時(shí)的慣性進(jìn)行慣性分離，這是汽水混合物的第一次分離。

　　被分離出來(lái)的蒸汽仍帶有不少水分，從分離器頂部進(jìn)入波形板分離器，它裝在旋風(fēng)分離器頂部，帶有部分水滴的蒸汽在波形板間的縫隙中流動(dòng)，利用使水黏附在金屬壁面上形成水膜往下流，將水滴再次分離出來(lái)，稱(chēng)為二次分離。二次分離后的蒸汽后經(jīng)過(guò)蒸汽清洗，利用水的密度差進(jìn)行重力分離，這是三次分離。蒸汽經(jīng)過(guò)三次分離后，達到了蒸汽質(zhì)量標準，再由汽包頂部飽和蒸汽管引往屏式過(guò)熱器。

二，受熱面

　　鍋和爐是通過(guò)傳熱過(guò)程相互聯(lián)系在一起的。鍋和爐的分界面就是受熱面 , 通過(guò)受熱面進(jìn)行著(zhù)放熱介質(zhì) ( 火焰、煙 氣 ) 向受熱介質(zhì) ( 水、蒸汽或空氣 ) 的傳熱。受熱面從放熱介質(zhì)吸收熱量并向受熱介質(zhì)放出熱量。

　　同時(shí)、連續進(jìn)行吸熱和放熱的受熱面稱(chēng)為間壁式受熱面, 放熱介質(zhì)和受熱介質(zhì)分別處于受熱面的兩側。如果放熱介質(zhì)和受熱介質(zhì)分別輪流交替地、周期地與受熱面相接觸, 在接觸中向受熱面放熱或從受熱面吸熱, 則這種受熱面稱(chēng)為蓄熱式 ( 也叫再生式 ) 受熱面。主要以輻射換熱的方式吸收放熱介質(zhì)放熱量的受熱面稱(chēng)為輻射受熱面。

　　輻射愛(ài)熱面布置在爐膛內。主要以對流換熱的方式吸收放熱介質(zhì)放熱量的受熱面稱(chēng) 為對流受熱面。對流受熱面布置在爐膛出口以后的、煙氣溫 度較低的煙道內。布置對流受熱面的煙道稱(chēng)為對流煙道。受熱面向受熱介質(zhì)的放熱主要通過(guò)對流換熱的方式進(jìn)行。

　　根據水的加熱、汽化過(guò)程的順序, 可以將受熱面劃分為水的預熱受熱面、汽化受熱面 ( 也叫蒸發(fā)受熱面 ) 和蒸汽過(guò)熱器。水的預熱受熱面通常布置在低溫煙氣部位以回收排煙余熱、節約燃料, 因而一般稱(chēng)之為 ― 省煤器 。

　　此外, 排煙余熱也可以回收利用于預熱助燃空氣, 這種余熱回收受熱面叫做空氣預熱器。省煤器和空氣預熱器都布置在鍋爐煙氣流程的尾部 , 所以又統稱(chēng)為尾部受熱面。

　　受熱面按其結構又可分為板式和管式。煙氣在管內流過(guò)的受熱面稱(chēng)為煙管受熱面 , 水在管內流過(guò)的受熱面稱(chēng)為水管受熱面。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱(chēng)為 ― 鍋筒 ― 或 ― 鍋殼 ― 。受熱面主要布置在鍋殼內部的鍋爐稱(chēng)為鍋殼 鍋爐 ( 舊稱(chēng)火管鍋爐 ) 。

　　內燃式鍋殼鍋爐的爐膛設置在爐殼內 , 叫做 ― 爐膽氣爐 膽本身也就是輻射受熱面。布置在鍋殼內的煙管為對流受熱面。

　　外燃式鍋殼鍋爐的爐膛設置在鍋殼之外, 此時(shí) , 鍋殼的一部分表面 ( 向火部位 ) 為輻射受熱面。煙管仍布置在鍋殼 內部。如果在外置爐膛內還布置水管受熱面作為輻射受熱面 , 則構成為水火管鍋爐。外燃式鍋爐的鍋殼已不能完全起鍋爐 外殼的作用 , 因為外置爐膛是用爐墻作為外殼的。以布置在爐墻砌體空間內的水管為主要受熱面的鍋爐稱(chēng) 為水管鍋爐。受熱面與鍋筒、集箱和爐外管道構成整個(gè)水一汽系統。

三、集箱

　　它是匯集爐管排列聯(lián)接的主要元件，有分配供水和引出的作用，按其所在位置有上集箱和下集箱或進(jìn)口集箱和出口集箱之分。

　　上集箱位于爐管上部，匯集上升管束的水汽混合物，通過(guò)導管引人上鍋筒。有些上集箱安裝在爐墻外部，在與爐管相對的位置開(kāi)有成排手孔，以便清掃爐管內部。

　　下集箱位于爐管的下部，與下鍋筒連接供水、分配給上升爐管。位于爐排兩側的下集箱，具有防止爐排兩側爐墻燒壞或掛焦的作用，稱(chēng)為防焦箱。

　　下集箱有排污管，端部還開(kāi)有手孔，以便檢查清掃集箱內部。

　　除鍋爐本體集箱外，在省煤器，過(guò)熱器等部件上也有各自相應的集箱。集箱一般由較大直徑的無(wú)縫鋼管和兩個(gè)端蓋焊接而成。近年來(lái)有些制造廠(chǎng)將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結構更加合理。

四、省煤器（economizer）

定義：利用低溫煙氣加熱給水的受熱面。

　　省煤器(英文名稱(chēng)Economizer)就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加熱成汽包壓力下的飽和水的受熱面，由于它吸收的是比較低溫的煙氣，降低了煙氣的排煙溫度，節省了能源，提高了效率，所以稱(chēng)之為省煤器.

　　省煤器 鋼管式省煤器不受壓力限制，可以用作沸騰式，一般由外徑為32～51毫米的碳素鋼管制成。有時(shí)在管外加鰭片和肋片，以改善傳熱效果。鋼管式省煤器由水平布置的并聯(lián)彎頭管子(習稱(chēng)蛇形管)組成. 省煤器分類(lèi)

省煤器的分類(lèi)有多種方式，可按如下幾種方式分類(lèi)：

　　1、按給水被加熱的程度：可分為非沸騰式和沸騰式兩種。

　　2、按制造材料分：有鑄鐵和鋼管省煤器兩種。非沸騰式省煤器多采用鑄鐵制成的，但也有用鋼管制成的，而沸騰式省煤器只能用鋼管制成。鑄鐵省煤器多應用于壓力≤2.5MPa的鍋爐。如壓力超過(guò)2.5MPa時(shí)，應當采用鋼管制成的省煤器。

　　3、按裝置的形式分：有立式及臥式兩種。

　　4、按排煙與給水的相對流向分：有順流式、逆流式和混合式三種。

省煤器作用：

　　1、吸收低溫煙氣的熱量，降低排煙溫度，減少排煙損失，節省燃料。

　　2、由于給水進(jìn)入汽包之前先在省煤器加熱，因此減少了給水在受熱面的吸熱，可以用省煤器來(lái)代替部分造價(jià)較高的蒸發(fā)受熱面。

　　3、給水溫度提高了，進(jìn)入汽包就會(huì )減小壁溫差，熱應力相應的減小，延長(cháng)汽包使用壽命。

省煤器再循環(huán)：

　　在鍋爐(汽包鍋爐)的啟動(dòng)過(guò)程中,由于其汽水管道的循環(huán)沒(méi)有建立,即鍋爐給水處于停滯狀態(tài),此時(shí)省煤器內的水處于不流動(dòng)的狀態(tài),隨著(zhù)鍋爐燃燒的加強,煙氣溫度的提高,省煤器內的水容易產(chǎn)生汽化,使省煤器的局部處于超溫狀態(tài).為了避免這個(gè)情況的出現,從汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口,作為再循環(huán)管道,使省煤器內的水處于流動(dòng)狀態(tài).避免其汽化。

五、再熱器（reheater，RH）

定義：

　　將汽輪機高壓缸或中壓缸的排汽再次加熱到規定溫度的鍋爐受熱面。

　　再熱器實(shí)質(zhì)上是一種把作過(guò)功的低壓蒸汽再進(jìn)行加熱并達到一定溫度的蒸汽過(guò)熱器，再熱器的作用進(jìn)一步提高了電廠(chǎng)循環(huán)的熱效率，并使汽輪機末級葉片的蒸汽溫度控制在允許的范圍內。

好處：

　　1.降低水蒸氣的濕度，有利于保護汽輪機的葉片

　　2.可以提高汽輪機的相對內效率和絕對內效率

作用：

　　為了提高大型發(fā)電機組循環(huán)熱效率，廣泛采用中間再熱循環(huán)。從鍋爐過(guò)熱器出來(lái)的主蒸汽在汽輪機高壓缸作功后，送到再熱器中再加熱以提高溫度，然后送入汽輪機中壓缸繼續膨脹作功，稱(chēng)為一次中間再熱循環(huán)，可相對提高循環(huán)效率4～5%。有些大型機組，在中壓缸后再次將排汽送回鍋爐加熱，稱(chēng)為兩次中間再熱循環(huán),可再相對提高循環(huán)效率的2%左右。

　　個(gè)別試驗機組甚至采用三次中間再熱循環(huán)。采用再熱循環(huán)后,鍋爐-汽輪機裝置的熱力系統、結構和運行調節都變得復雜，造價(jià)增加，故在100兆瓦以上的發(fā)電機組中才采用,通常只采用一次中間再熱。

結構和類(lèi)型：

　　再熱器由管子和集箱組成。蒸汽和煙氣分別在管內、外流過(guò)。按傳熱方式的不同，再熱器可分為對流式和輻射式。對流式再熱器布置在對流煙道內;輻射式再熱器布置在爐膛內(見(jiàn)過(guò)熱器)。

工作特點(diǎn)：

　　蒸汽在再熱系統中的流動(dòng)阻力對機組循環(huán)熱效率影響較大，每增加0.1兆帕阻力,循環(huán)熱效率就降低0.2～0.3%。因此,常用較大的管子直徑(42～60毫米)和較低的蒸汽質(zhì)量流速〔250～400千克/(米2·秒)或更低〕，以控制再熱器本體阻力不超過(guò)其進(jìn)口蒸汽壓力的5～7%。再熱蒸汽的壓力比主蒸汽的低，管內蒸汽對管壁的對流傳熱較差，所以管壁金屬溫度較高，需采用較好的耐高溫鋼，甚至鉻鎳奧氏體鋼。再熱蒸汽的溫度可以調節(見(jiàn)鍋爐汽溫調節)。

保護措施：

　　在鍋爐啟動(dòng)和事故停機時(shí)，再熱器中沒(méi)有蒸汽流過(guò)，或者蒸汽流量很小。為了防止再熱器超溫損壞，除采用耐高溫合金鋼材料外,還應有保護措施,常用的有:控制鍋爐啟動(dòng)速度;將再熱器布置在低煙溫區域;啟動(dòng)和事故時(shí)引入主蒸汽冷卻(見(jiàn)汽輪機旁路系統)等。

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