第五節(jié)鍋爐蒸發(fā)受熱面的結(jié)構(gòu)
使進入鍋爐的工質(zhì)（如給水）在鍋爐中吸熱汽化的受熱面稱為鍋爐蒸發(fā)受熱面。在熱水鍋爐和超臨界壓力鍋爐中不存在蒸發(fā)受熱面，水冷壁用作加熱工質(zhì)的輻射受熱面。鍋爐蒸發(fā)受熱面以布置在爐膛中的吸收輻射熱的水冷壁為主，稱為輻射蒸發(fā)受熱面。在低壓鍋爐中，由于水冷壁吸熱不能滿足全部工質(zhì)汽化熱的需要，因而在對流煙道中還需布置吸收對流傳熱量的鍋爐管束，稱為對流蒸發(fā)受熱面。另一種對流蒸發(fā)受熱面為中、高壓鍋爐中的凝渣管束。凝渣管束由爐膛后水冷壁出口煙窗處“拉稀”形成，其作用為保護爐膛出口處的對流過熱器不結(jié)渣堵塞。
一、自然循環(huán)鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)
一般水冷壁回路均由不受熱的下降管和作為上升管的受熱水冷壁管構(gòu)成。下降管從上鍋筒將爐水經(jīng)集箱引入水冷壁。下降管和水冷壁管的上端和上鍋筒脹接或焊接，下端和下集箱焊接。爐膛中部的斜管束為對流蒸發(fā)受熱面管束。
二、強制循環(huán)鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)
多次強制循環(huán)鍋爐的水冷壁均為垂直上升管屏，其結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)相似。
三、鍋爐管束與凝渣管束結(jié)構(gòu)
凝渣管束布置在爐膛出口處，由后墻水冷壁管拉稀成為*列的幾排對流管束。凝渣管束管子外直徑與后水冷壁管管徑相同。其縱向節(jié)距和橫向節(jié)距與管子外直徑的比值一般為3~5。
凝渣管束用于中、低壓鍋爐和舊式高壓鍋爐。在現(xiàn)代高壓和超高壓鍋爐中常采用屏式過熱器降低爐膛出口煙氣溫度以防止后置的密集過熱器受熱面管束結(jié)焦堵塞。
四、水冷壁管的高溫腐蝕及防止
鍋爐受熱面的高溫腐蝕及發(fā)生在煙溫700℃的區(qū)域內(nèi)。布置在爐膛火焰中心區(qū)的水冷壁管金屬與含硫高溫煙氣接觸會發(fā)生水冷壁管的高溫腐蝕。減輕這類腐蝕的方法有：各燃燒器中燃料和空氣分配均勻；火焰不直接沖刷管壁；過量空氣系數(shù)不宜過小；采用添加劑和應用滲鋁管作為水冷壁等。
第五節(jié)鍋爐的過熱器結(jié)構(gòu)
在電站鍋爐中，過熱器的作用為將飽和和蒸汽加熱到具有一定溫度的過熱蒸汽以提高電站效率。在工業(yè)鍋爐中，根據(jù)用戶需要也可裝設過熱器，但汽溫一般不超過400℃。 過熱器可根據(jù)布置位置和傳熱方式分為幾類，工業(yè)鍋爐的過熱器均為對流式過熱器，現(xiàn)代大型電站鍋爐的過熱器則常由對流式，半輻射式和輻射式過熱器組成。
一、對流式過熱器結(jié)構(gòu)
對流式過縶器由一系列蛇形鋼管和兩個或更多的集箱構(gòu)成。蛇形管由無縫鋼管彎制而成。過熱器管束常作順列布置。
過熱器管一般為光管，這種管子具有積灰少，易制造和價廉的特點，但如煙速低時，則光管的傳熱效果差。為了強化煙氣的傳熱，可采用帶縱肋的鰭片管或帶環(huán)狀圓肋的肋片管作為過熱器，這樣可減小過熱器的受熱面和尺寸。
二、屏式過熱器結(jié)構(gòu)
屏式過熱器由鋼管和集箱組成，一般吊懸在爐膛上部或爐膛出口處。根據(jù)所需蒸汽流速確定每片屏中的管數(shù)。屏式過熱器同時吸收對流傳熱量和輻射傳熱量，所吸收的對流熱或輻射熱在總吸收熱量中的份額由屏式過熱器所在位置確定。
屏式過熱器管子一般均為光管，國外也試用過由鰭片管焊成的膜式屏式過熱器。膜式屏式過熱器與光管的相比，污染程度可減少吸熱量可增加12%，但制造較復雜。
三、輻射式過熱器結(jié)構(gòu)
輻射式過熱器主要布置在爐膛壁面上，吸收爐膛中輻射熱量加熱蒸汽，所以也稱墻式過熱器。如與對流式過熱器一起采用，有利于改善汽溫調(diào)節(jié)特性。這種過熱器金屬耗量少但因爐膛熱負荷高和管內(nèi)蒸汽冷卻性能差，應注意運行安全性。在起動時應采用給水冷卻或用其他鍋爐的蒸汽冷卻等方法來保證輻射式過熱器管得到冷卻。輻射式過熱器管的我么范圍與對流過熱器的相同。
四、爐頂過熱器與包墻管過熱器結(jié)構(gòu)
爐頂過熱器布置在爐頂，管徑與對流式過熱器和的相同，爐頂過熱器的主要作用為在其上敷設耐火材料和保溫材料以形成輕型爐頂。
包墻管過熱器布置在大型鍋爐的水平煙道和尾部豎井的壁面，其作用為使該處的敷管爐墻得以敷在過熱器管子上。這種過熱器的管徑與對流過熱器的相同。
五、過熱器管的高溫腐蝕及防止
燃用K、Na、S等成分較多的煤時，煙氣會與管子表面氧化鐵作用形成堿金屬復合硫酸鹽。這種復合硫酸鹽在550—710℃范圍內(nèi)熔化成液態(tài)，有強烈腐蝕性，在壁溫為600—700℃時腐蝕最嚴重。防止和減輕方法為不使金屬壁溫超過600—620℃，以免過熱器或再熱器管腐蝕；在煤中加入附加劑也可減輕腐蝕。
使進入鍋爐的工質(zhì)（如給水）在鍋爐中吸熱汽化的受熱面稱為鍋爐蒸發(fā)受熱面。在熱水鍋爐和超臨界壓力鍋爐中不存在蒸發(fā)受熱面，水冷壁用作加熱工質(zhì)的輻射受熱面。鍋爐蒸發(fā)受熱面以布置在爐膛中的吸收輻射熱的水冷壁為主，稱為輻射蒸發(fā)受熱面。在低壓鍋爐中，由于水冷壁吸熱不能滿足全部工質(zhì)汽化熱的需要，因而在對流煙道中還需布置吸收對流傳熱量的鍋爐管束，稱為對流蒸發(fā)受熱面。另一種對流蒸發(fā)受熱面為中、高壓鍋爐中的凝渣管束。凝渣管束由爐膛后水冷壁出口煙窗處“拉稀”形成，其作用為保護爐膛出口處的對流過熱器不結(jié)渣堵塞。
一、自然循環(huán)鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)
一般水冷壁回路均由不受熱的下降管和作為上升管的受熱水冷壁管構(gòu)成。下降管從上鍋筒將爐水經(jīng)集箱引入水冷壁。下降管和水冷壁管的上端和上鍋筒脹接或焊接，下端和下集箱焊接。爐膛中部的斜管束為對流蒸發(fā)受熱面管束。
二、強制循環(huán)鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)
多次強制循環(huán)鍋爐的水冷壁均為垂直上升管屏，其結(jié)構(gòu)與自然循環(huán)鍋爐的水冷壁結(jié)構(gòu)相似。
三、鍋爐管束與凝渣管束結(jié)構(gòu)
凝渣管束布置在爐膛出口處，由后墻水冷壁管拉稀成為*列的幾排對流管束。凝渣管束管子外直徑與后水冷壁管管徑相同。其縱向節(jié)距和橫向節(jié)距與管子外直徑的比值一般為3~5。
凝渣管束用于中、低壓鍋爐和舊式高壓鍋爐。在現(xiàn)代高壓和超高壓鍋爐中常采用屏式過熱器降低爐膛出口煙氣溫度以防止后置的密集過熱器受熱面管束結(jié)焦堵塞。
四、水冷壁管的高溫腐蝕及防止
鍋爐受熱面的高溫腐蝕及發(fā)生在煙溫700℃的區(qū)域內(nèi)。布置在爐膛火焰中心區(qū)的水冷壁管金屬與含硫高溫煙氣接觸會發(fā)生水冷壁管的高溫腐蝕。減輕這類腐蝕的方法有：各燃燒器中燃料和空氣分配均勻；火焰不直接沖刷管壁；過量空氣系數(shù)不宜過小；采用添加劑和應用滲鋁管作為水冷壁等。
第五節(jié)鍋爐的過熱器結(jié)構(gòu)
在電站鍋爐中，過熱器的作用為將飽和和蒸汽加熱到具有一定溫度的過熱蒸汽以提高電站效率。在工業(yè)鍋爐中，根據(jù)用戶需要也可裝設過熱器，但汽溫一般不超過400℃。 過熱器可根據(jù)布置位置和傳熱方式分為幾類，工業(yè)鍋爐的過熱器均為對流式過熱器，現(xiàn)代大型電站鍋爐的過熱器則常由對流式，半輻射式和輻射式過熱器組成。
一、對流式過熱器結(jié)構(gòu)
對流式過縶器由一系列蛇形鋼管和兩個或更多的集箱構(gòu)成。蛇形管由無縫鋼管彎制而成。過熱器管束常作順列布置。
過熱器管一般為光管，這種管子具有積灰少，易制造和價廉的特點，但如煙速低時，則光管的傳熱效果差。為了強化煙氣的傳熱，可采用帶縱肋的鰭片管或帶環(huán)狀圓肋的肋片管作為過熱器，這樣可減小過熱器的受熱面和尺寸。
二、屏式過熱器結(jié)構(gòu)
屏式過熱器由鋼管和集箱組成，一般吊懸在爐膛上部或爐膛出口處。根據(jù)所需蒸汽流速確定每片屏中的管數(shù)。屏式過熱器同時吸收對流傳熱量和輻射傳熱量，所吸收的對流熱或輻射熱在總吸收熱量中的份額由屏式過熱器所在位置確定。
屏式過熱器管子一般均為光管，國外也試用過由鰭片管焊成的膜式屏式過熱器。膜式屏式過熱器與光管的相比，污染程度可減少吸熱量可增加12%，但制造較復雜。
三、輻射式過熱器結(jié)構(gòu)
輻射式過熱器主要布置在爐膛壁面上，吸收爐膛中輻射熱量加熱蒸汽，所以也稱墻式過熱器。如與對流式過熱器一起采用，有利于改善汽溫調(diào)節(jié)特性。這種過熱器金屬耗量少但因爐膛熱負荷高和管內(nèi)蒸汽冷卻性能差，應注意運行安全性。在起動時應采用給水冷卻或用其他鍋爐的蒸汽冷卻等方法來保證輻射式過熱器管得到冷卻。輻射式過熱器管的我么范圍與對流過熱器的相同。
四、爐頂過熱器與包墻管過熱器結(jié)構(gòu)
爐頂過熱器布置在爐頂，管徑與對流式過熱器和的相同，爐頂過熱器的主要作用為在其上敷設耐火材料和保溫材料以形成輕型爐頂。
包墻管過熱器布置在大型鍋爐的水平煙道和尾部豎井的壁面，其作用為使該處的敷管爐墻得以敷在過熱器管子上。這種過熱器的管徑與對流過熱器的相同。
五、過熱器管的高溫腐蝕及防止
燃用K、Na、S等成分較多的煤時，煙氣會與管子表面氧化鐵作用形成堿金屬復合硫酸鹽。這種復合硫酸鹽在550—710℃范圍內(nèi)熔化成液態(tài)，有強烈腐蝕性，在壁溫為600—700℃時腐蝕最嚴重。防止和減輕方法為不使金屬壁溫超過600—620℃，以免過熱器或再熱器管腐蝕；在煤中加入附加劑也可減輕腐蝕。