第四講：鍋爐型號(hào)
1、 工業(yè)鍋爐型號(hào) 中國(guó)工業(yè)鍋爐型號(hào)按機(jī)械部部標(biāo) JB 1626——81的規(guī)定進(jìn)行編制。 工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)由三部分組成，各部分短橫線相連。 第一部分分三段，分別表示鍋爐型號(hào)（用漢語(yǔ)拼音字母代號(hào)）、燃燒方式（用漢語(yǔ)拼音字母代號(hào)）和蒸發(fā)量（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為 t / h ；熱水火爐為供熱量，單位為 MW；余熱鍋爐以受熱面表示，單位為 m2 ）。 快裝式水管鍋爐在型號(hào)第一部分用 K（快）代替鍋筒數(shù)量代號(hào)?？煅b縱橫鍋筒式鍋爐用 KZ （快，縱）代號(hào)；快裝強(qiáng)制循環(huán)鍋爐用 KQ（快，強(qiáng)）代號(hào)。 第二部分表示工質(zhì)參數(shù)，對(duì)工業(yè)蒸汽鍋爐，分額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度兩段，中間以斜線相隔，常用單位分別為 MPa和 ℃、 蒸汽溫度為飽和溫度時(shí)，型號(hào)第二部分無(wú)斜線和第二段。對(duì)熱水鍋爐，第二部分由三段組成，分別為額定壓力、出水溫度和進(jìn)水溫度，段與段之間用斜線隔開。 第三部分表示燃料種類及設(shè)計(jì)次序，共兩段：第一段表示燃料種類（用漢語(yǔ)拼音字母代號(hào)），第二段表示設(shè)計(jì)次序（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示），原型設(shè)計(jì)無(wú)第二段。
2、電站鍋爐型號(hào) 電站鍋爐型號(hào)也由三部分組成。第一部分表示鍋爐制造廠代號(hào)；第二部分表示鍋爐參數(shù)；第三部分表示設(shè)計(jì)燃料代號(hào)及設(shè)計(jì)次序。 鍋爐的結(jié)構(gòu)之一：工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu) 工業(yè)結(jié)構(gòu)按基本結(jié)構(gòu)的型式來(lái)分可為火管鍋爐和水管爐兩種。火管鍋爐的外形為一金屬筒體，具有結(jié)構(gòu)緊湊，整體性好，給水品質(zhì)可較低，運(yùn)行較方便等優(yōu)點(diǎn)。但因其為筒殼結(jié)構(gòu)，受力條件差，能承受的壓力和本體尺寸受較大限制，只能制成低參數(shù)，小容量的鍋爐；且因煙氣縱向沖刷壁面，傳熱效果較差，故熱效率較低，金屬消耗率也較高；另外，因其爐膛尺寸小，內(nèi)置燃燒裝置的操作和維護(hù)不便，因而難于燃用低質(zhì)料。 水管鍋爐的本體由較小直徑的鍋筒和管子組成，受力條件好，且受熱面和爐膛的布置方便，傳熱性能好，熱效率較高，鋼材消耗率較低，在結(jié)構(gòu)上可適用于大容量和高參數(shù)的鍋爐，但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行要求較高。 除以上兩種基本型式的鍋爐外，還有一種由水管和火管組合而成的混合型鍋爐，即水火管鍋爐。這種鍋爐具有水管和火管兩種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)，尤其是水管構(gòu)成外置爐膛時(shí)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，容量可較火管式有所擴(kuò)大，且整體性好。但是也無(wú)法完全避免兩者的缺點(diǎn)，如對(duì)水質(zhì)的要求就較高，與水管鍋爐相近?；鸸苠仩t由于容量小，整體性好，因而總是制成快裝（整裝）式鍋爐，目前廣泛用于燃油，燃?xì)狻Ｋ苠仩t宜制成較大容量的鍋爐，但也有制成快裝（整裝）式小容量鍋爐的。水火管鍋爐的容量范圍較大，但均制成快裝（整裝或迭裝），廣泛用于燃煤，目前在中國(guó)工業(yè)鍋爐中這種鍋爐占數(shù)量上的大多數(shù)。
第一節(jié)火管鍋爐結(jié)構(gòu) 在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流動(dòng)，以輻射和對(duì)流方式將熱量傳遞給工質(zhì)，使之受熱形成蒸汽。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為鍋殼。鍋爐受熱面-----火筒和煙管即布置在鍋殼之中。燃燒裝置布置在火筒之中，并以火筒為爐膛的燃燒方式稱為內(nèi)燃；反之，燃燒裝置布置在鍋殼之外者則稱為外燃。 火管鍋爐按照其布置方式可分為臥式和立式兩種，前者的鍋殼縱向中心線平行于地面，后者的鍋殼縱向中心線則垂直于地面。臥式火管鍋爐又可分為單火筒（爐膽）鍋爐（也稱康尼許鍋爐），雙火筒（爐膽）鍋爐（亦稱蘭開夏鍋爐），煙管鍋爐（外燃鍋爐）和煙火管鍋爐（內(nèi)燃鍋爐）。立式火管鍋爐可分為立式橫煙管鍋爐和立式豎煙管鍋爐兩種。過(guò)去曾廣泛使用的考克蘭鍋爐就屬于前者。由于這種純火管立式鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受熱面布置受限制，熱效率過(guò)低，故我國(guó)已不再制造。一種取消此種鍋爐中的煙管，增設(shè)水管而形成的立式水火管組合鍋爐在中國(guó)得到了廣泛的采用，并獲得了很大的發(fā)展?，F(xiàn)在這種立式水火管組合鍋爐已有多種型式，包括立式大橫水管鍋爐，立式小橫水管鍋爐，立式直水管鍋爐和立式彎水管鍋爐。 上述各類鍋爐中現(xiàn)在已不再生產(chǎn)的還有立式橫水管鍋爐；而單火管鍋爐和雙火筒則廣泛用于燃油，燃?xì)狻?BR> 一、外燃煙管鍋爐 外燃煙管鍋爐是一種臥式火管鍋爐。這種鍋爐的鍋殼中布置有眾多的煙管，但沒有火筒 。煙管沉浸在鍋殼的水空間內(nèi)。鍋殼高架，燃燒裝置安置在鍋殼之下。在爐排的周圍砌筑爐墻，形成外置爐膛。燃燒后的生成的煙氣在爐膛中從前向后流動(dòng)，沖刷鍋殼外壁，在爐膛的后端向上折入煙管中，然后在煙管內(nèi)自后膠向前流動(dòng)，直至前煙箱，再?gòu)臒熛渖厦娴臒焽枧懦?。煙氣在鍋爐內(nèi)先自前向后，再?gòu)暮笙蚯案髁鲃?dòng)一次，稱為兩回程。但有些外燃煙管鍋爐也有三回程的。煙管通常用無(wú)縫鋼管制成。這種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)在于：采用了外燃方式，易于增減爐排面積和爐膛容積，故燃料的適用范圍較廣，燃燒操作也較方便。其缺點(diǎn)在于：鍋爐整體性差，爐墻需現(xiàn)場(chǎng)砌筑，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快裝；爐墻內(nèi)表面不敷設(shè)輻射受熱面，這非但使?fàn)t墻得不到冷卻而不得不使用重型爐墻，而且還因缺少高效的輻射受熱面而使整臺(tái)鍋爐的傳熱效率降低。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致鍋爐占地面積大，安裝費(fèi)用高，裝移不便等一系列問(wèn)題?，F(xiàn)在，這種鍋爐已很少生產(chǎn)，而為水火管鍋爐所取代。
二、臥式內(nèi)燃煙火鍋爐 這種鍋爐是目前制造最多，可用于燒煤，但更適合于燃油和燃?xì)?。在臥式煙火管鍋爐的鍋殼內(nèi)偏心地布置有一具有有彈性的波形火筒，在鍋殼的左右側(cè)及火筒的上部都布置有煙管?；鹜埠蜔煿芫]在鍋殼的水空間內(nèi)。燃燒裝置、鏈條爐排安置在火筒之中。煙氣的第一回程是從前向后沖刷火筒，第二回程是經(jīng)兩側(cè)的煙管從后向前流至前煙箱，第三回程從前煙箱經(jīng)上部煙管自前向后流入鍋爐后部，然后由引風(fēng)機(jī)排出。這種內(nèi)燃鍋爐不需外砌爐膛，整體性和密封性極好，都采用快裝，安裝費(fèi)用少，占地面積小。但煤種適用范圍較小。另外，這種鍋爐還有一些與煙管本身有關(guān)的缺點(diǎn)：煙管一般采用脹接，此時(shí)如脹接工藝不恰當(dāng)，就容易匯漏；煙管的間距小，清洗水垢比較困難，因而對(duì)水質(zhì)的要求就較高； 煙管水平布置易積灰，且煙氣在管內(nèi)為縱向沖刷，因而傳熱效率低，大量使用煙管不僅使鍋爐的金屬耗量大增，而且還使鍋爐的通風(fēng)阻力增大，特別是當(dāng)煙管中煙速較高時(shí)。燃油，燃?xì)獾呐P式內(nèi)燃煙火管鍋爐因充分利用了燃油和燃?xì)獾膬?yōu)越性，不用引風(fēng)機(jī)，節(jié)省了投資和電耗。限度地發(fā)揮了內(nèi)燃爐的優(yōu)點(diǎn)，避免了其缺點(diǎn)。達(dá)到了結(jié)構(gòu)和布置上的緊湊，快裝及運(yùn)行上的高效清潔，安全可行和自動(dòng)化。因此，隨著國(guó)內(nèi)外交流的不斷增強(qiáng)，這種鍋爐近年來(lái)在中國(guó)流行得相當(dāng)快。
三、立式小橫水管火管鍋爐 這種鍋爐簡(jiǎn)稱立式橫水管鍋爐。鍋爐本體是由鍋殼，爐膽，橫水管，沖天管等主要受壓元件所組成。橫水管也有采用斜布置，以利水循環(huán)。這類立式火管鍋爐為內(nèi)燃式。由于爐膽容積較小，水冷程度較大，燃料不易燃燒充分，受熱面積較小，排煙溫度高，因此這類鍋爐的熱效率低，消煙除塵也較差。鍋爐的容量小，參數(shù)低。
四、立式直水管火管鍋爐 簡(jiǎn)稱立式直水管鍋爐。這是前些時(shí)期發(fā)展起來(lái)的立式水管鍋爐。鍋殼分為上下兩個(gè)獨(dú)立的部分，各垂直水管的上下兩端分別與鍋殼的這兩部分相連接。這種鍋爐相對(duì)于前一種立式鍋爐的優(yōu)越性在于：水循環(huán)有所改善；上下管板不受爐膛的高溫輻射，不地因產(chǎn)生水垢而使管板過(guò)熱，管中的水垢也較易消除；受熱面可布置較多，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維修較方便。但仍有如下缺點(diǎn)：鍋爐熱次序仍不高，鋼耗也較大。而且管束中的積灰不易消除。
五、立式彎水管鍋爐 它是近期來(lái)在改革舊式鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種立式火管鍋爐。爐膽內(nèi)布置有水冷管，其兩端分別連接于爐膽側(cè)壁和爐膽頂球面壁。這些水管與爐膽內(nèi)壁構(gòu)成了鍋爐的輻射受熱面。在鍋殼外壁上安裝有一圈呈交錯(cuò)排列的耳形管，在耳形管排的外面罩以絕熱的環(huán)形煙箱，形成鍋爐的對(duì)流蒸發(fā)受熱面。爐排置于爐膽的底部。燃料在爐排上燃燒后所生成的高溫?zé)煔?，流?jīng)爐膛中的彎水管，從爐膛上部的喉管流出，分左右兩路進(jìn)入耳形對(duì)流管束區(qū)，沿鍋殼外壁各繞流半圈，橫向沖刷鍋殼外煙箱中的耳管及相應(yīng)的鍋殼外壁。最后，煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。這種鍋爐，由于其在爐膽內(nèi)和鍋殼都安裝了水管，從而增大了輻射受熱面和對(duì)流受熱面，排煙溫度較低，鍋爐效率較高，結(jié)構(gòu)上也考慮了清灰的方便，但對(duì)鍋爐給水的要求較高。這種鍋爐是我國(guó)目前應(yīng)用很廣的一種立式鍋爐。
第二節(jié) 水火管鍋爐結(jié)構(gòu) 水火管鍋爐一般是指由臥式外燃煙管鍋爐在鍋殼下部加裝水冷壁而成的一種臥式外燃煙水管鍋爐。這種鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，整裝出廠，曾被專稱為“快裝鍋爐”，并以KZ的型號(hào)來(lái)表示?，F(xiàn)在為了與水管鍋爐的命名相一致，已有開始改為DZ型號(hào)的。在中國(guó)，快裝鍋爐原初是為了取代蘭開夏，考克蘭等老式鍋爐的，現(xiàn)在已成了中國(guó)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)中最主要的品種。燃燒設(shè)備一般采用鏈條爐排，但也有采用往復(fù)爐排的，個(gè)別采用振動(dòng)爐排，在小容量鍋爐中也采用固定爐排。煙氣流程為：煙氣從爐膛向后流出后，先向上流入第一煙管束，從后向前流至前煙管，然后由前煙箱折流入第二煙管束，從前向后流至省煤器，最后由引風(fēng)機(jī)引出。 這種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積和高度小，安裝和運(yùn)輸方便，熱效率高。其缺點(diǎn)主要是鍋殼下部直接受爐膛高溫輻射，對(duì)水質(zhì)要求高?！ 〉谌?jié) 水管鍋爐結(jié)構(gòu) 水管鍋爐的顯著特點(diǎn)是汽水在管內(nèi)流動(dòng)，煙氣在管外沖刷流動(dòng)。與火管鍋爐相比，它在結(jié)構(gòu)上沒有大直徑的鍋殼，并以富有彈性的彎水管取代剛性較大的直煙管，這不僅可節(jié)約金屬，而且更為增大容量和提高蒸汽參數(shù)創(chuàng)造了條件。采用外燃方式可不受鍋殼的限制，燃燒的規(guī)模和燃料的適應(yīng)范圍可以擴(kuò)大。從摶熱學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，可以采用高效的傳熱方式：適當(dāng)增大輻射受熱面；組織煙氣對(duì)水管受熱面的橫向沖刷，必要時(shí)還可將管子交錯(cuò)排列。同時(shí)，水管受熱面布置簡(jiǎn)便，清垢除灰容易，可以在最合適的煙溫區(qū)間布置蒸汽過(guò)熱器，以及在尾部安置省煤器及空氣預(yù)熱器。當(dāng)然這種鍋爐對(duì)水質(zhì)要求高，但這對(duì)大容量，高參數(shù)鍋爐和現(xiàn)代水處理技術(shù)來(lái)說(shuō)，不是什么麻煩?？傊?，對(duì)于大容量，高參數(shù)鍋爐來(lái)說(shuō)，水管鍋爐具有極大的優(yōu)越性，而且往往是的選擇；而對(duì)于小容量低壓鍋爐來(lái)說(shuō)，水火鍋爐乃至火管鍋爐則保持很大的優(yōu)勢(shì)。 水管鍋爐按管子的布置方位可以分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐；按照管子的形狀又可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。橫水管鍋爐中水管呈水平或微斜布置對(duì)水循環(huán)很不利；而直水管鍋爐中水管挺直，剛性大而缺乏彈性，對(duì)緩解熱應(yīng)力和制造應(yīng)力不利。但直水管用于橫水管鍋爐中時(shí)，各直水管用整集箱或波形分集箱相連，集箱上各相連管端的對(duì)壁的相當(dāng)位置上開有手孔，可用以清洗管內(nèi)水垢。不過(guò)因?yàn)檎涑叽绱?，形狀不利于承壓，承壓能力差；波形分集箱和手孔的制造比較麻煩，維修工作量大，金屬耗量大，故現(xiàn)已為具有少量鍋筒的豎彎水管所代替。豎彎水管鍋爐按照鍋筒的數(shù)量可分為單鍋筒和雙鍋筒；按照鍋筒的布置方向可分為縱置式和橫置式兩種。
一、單鍋筒縱置式鍋爐 最常使用的一種單鍋筒縱置式鍋爐是“A”字型鍋爐。鍋筒位于爐膛的中央上部，沿鍋爐（爐排）的縱向中心線布置，下面左右兩側(cè)各有一個(gè)縱置大直徑集箱，左右兩組對(duì)流管束在上部與鍋筒相連，下部則分別與左右兩側(cè)集箱相連。這種鍋爐本體的型式最適用于煙氣作二回程流動(dòng)，故常用于拋煤機(jī)倒轉(zhuǎn)鏈條爐排的燃燒，但也可采用其他燃燒裝置。煙氣在爐膛在自后向前流動(dòng)，流至前墻附近時(shí)，分左右兩股經(jīng)兩側(cè)的狹長(zhǎng)煙窗進(jìn)入對(duì)流管束，然后由前向后流動(dòng)，橫向沖刷管束。蒸汽過(guò)熱器布置在右側(cè)前半部對(duì)流管束煙道中，成為第二回程對(duì)流受熱面的一部分。煙氣流至鍋爐后部后，左右兩股分別向上，匯合于鍋爐頂部，然后轉(zhuǎn)彎向下，依次流過(guò)鑄鐵省煤器和空氣預(yù)熱器，經(jīng)除塵器后由引風(fēng)機(jī)抽出排入煙囪。Ａ型鍋爐的突出優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)稱，容易制成快裝，金屬耗量小。其缺點(diǎn)是鍋爐管束布置受結(jié)構(gòu)限制，其制造和維修也較麻煩。
二、單鍋筒橫置式鍋爐 這種單筒鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于其鍋爐管束不是直接由上部鍋筒和下部大直徑集箱連成，而是采用組合式。即先在較小直徑的上，下兩集箱之間安裝上數(shù)排管子構(gòu)成一個(gè)組件，然后將若干組件的上集箱沿鍋筒長(zhǎng)度與鍋筒垂直連接，各組件的下集箱則通過(guò)連接管與一個(gè)在鍋筒下方、并與之平行的匯合集箱垂直地相連，匯合信木箱則通過(guò)若干下降管與鍋筒相連。鍋爐采用鏈條爐排及組合長(zhǎng)后拱，燃用劣質(zhì)煙煤。這種鍋爐金屬耗量較小，但占面積較大，且鍋爐管束水循環(huán)阻力大，清洗不便，因而對(duì)水質(zhì)要求高。
三、雙鍋筒縱置式鍋爐 在這種鍋爐中，上下平行布置的兩個(gè)鍋筒之間裝置著鍋爐管束。兩個(gè)鍋筒的縱向中心線與鍋爐的縱向中心線相平行。根據(jù)鍋爐管束相對(duì)于爐膛的布置位置的不同，雙鍋筒縱置式鍋爐又可以分為鍋爐管束旁置，即所謂“Ｄ”字形鍋爐；和鍋爐管束后置，即所“Ｏ”字形鍋爐。鍋爐的燃燒設(shè)備多采用拋煤機(jī)手搖爐排，鏈條爐排或振動(dòng)爐排，近年來(lái)廣泛用于沸騰爐。這種鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為煙氣橫向沖刷管束，傳熱好，緊湊，對(duì)稱，宜用于整裝或迭裝。
四、雙鍋筒橫置式鍋爐 雙鍋筒橫式鍋爐在較大的工業(yè)鍋爐中使用最廣。上下鍋筒及其間的管束被橫向懸置在爐膛之后。燃燒所生成的煙氣從爐膛后部上方煙窗流出，經(jīng)凝渣管后進(jìn)入管束中的過(guò)熱器煙道。然后向下，從管束下部，對(duì)管束作前后三次曲折向上沖刷繞行。再?gòu)纳喜砍隹诖跋蚝罅髦廖膊繜煹溃来瘟鬟^(guò)省煤器和空氣預(yù)熱器后排出鍋爐。這種鍋爐已具有中，大型鍋爐的特點(diǎn)：燃燒設(shè)備機(jī)械化程度高，受熱面積高效齊全，鍋爐效率高；但鍋爐整體性差，構(gòu)架和爐墻復(fù)雜。金屬耗量較大。
1、 工業(yè)鍋爐型號(hào) 中國(guó)工業(yè)鍋爐型號(hào)按機(jī)械部部標(biāo) JB 1626——81的規(guī)定進(jìn)行編制。 工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)由三部分組成，各部分短橫線相連。 第一部分分三段，分別表示鍋爐型號(hào)（用漢語(yǔ)拼音字母代號(hào)）、燃燒方式（用漢語(yǔ)拼音字母代號(hào)）和蒸發(fā)量（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，單位為 t / h ；熱水火爐為供熱量，單位為 MW；余熱鍋爐以受熱面表示，單位為 m2 ）。 快裝式水管鍋爐在型號(hào)第一部分用 K（快）代替鍋筒數(shù)量代號(hào)?？煅b縱橫鍋筒式鍋爐用 KZ （快，縱）代號(hào)；快裝強(qiáng)制循環(huán)鍋爐用 KQ（快，強(qiáng)）代號(hào)。 第二部分表示工質(zhì)參數(shù)，對(duì)工業(yè)蒸汽鍋爐，分額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度兩段，中間以斜線相隔，常用單位分別為 MPa和 ℃、 蒸汽溫度為飽和溫度時(shí)，型號(hào)第二部分無(wú)斜線和第二段。對(duì)熱水鍋爐，第二部分由三段組成，分別為額定壓力、出水溫度和進(jìn)水溫度，段與段之間用斜線隔開。 第三部分表示燃料種類及設(shè)計(jì)次序，共兩段：第一段表示燃料種類（用漢語(yǔ)拼音字母代號(hào)），第二段表示設(shè)計(jì)次序（用阿拉伯?dāng)?shù)字表示），原型設(shè)計(jì)無(wú)第二段。
2、電站鍋爐型號(hào) 電站鍋爐型號(hào)也由三部分組成。第一部分表示鍋爐制造廠代號(hào)；第二部分表示鍋爐參數(shù)；第三部分表示設(shè)計(jì)燃料代號(hào)及設(shè)計(jì)次序。 鍋爐的結(jié)構(gòu)之一：工業(yè)鍋爐的結(jié)構(gòu) 工業(yè)結(jié)構(gòu)按基本結(jié)構(gòu)的型式來(lái)分可為火管鍋爐和水管爐兩種。火管鍋爐的外形為一金屬筒體，具有結(jié)構(gòu)緊湊，整體性好，給水品質(zhì)可較低，運(yùn)行較方便等優(yōu)點(diǎn)。但因其為筒殼結(jié)構(gòu)，受力條件差，能承受的壓力和本體尺寸受較大限制，只能制成低參數(shù)，小容量的鍋爐；且因煙氣縱向沖刷壁面，傳熱效果較差，故熱效率較低，金屬消耗率也較高；另外，因其爐膛尺寸小，內(nèi)置燃燒裝置的操作和維護(hù)不便，因而難于燃用低質(zhì)料。 水管鍋爐的本體由較小直徑的鍋筒和管子組成，受力條件好，且受熱面和爐膛的布置方便，傳熱性能好，熱效率較高，鋼材消耗率較低，在結(jié)構(gòu)上可適用于大容量和高參數(shù)的鍋爐，但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行要求較高。 除以上兩種基本型式的鍋爐外，還有一種由水管和火管組合而成的混合型鍋爐，即水火管鍋爐。這種鍋爐具有水管和火管兩種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)，尤其是水管構(gòu)成外置爐膛時(shí)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，容量可較火管式有所擴(kuò)大，且整體性好。但是也無(wú)法完全避免兩者的缺點(diǎn)，如對(duì)水質(zhì)的要求就較高，與水管鍋爐相近?；鸸苠仩t由于容量小，整體性好，因而總是制成快裝（整裝）式鍋爐，目前廣泛用于燃油，燃?xì)狻Ｋ苠仩t宜制成較大容量的鍋爐，但也有制成快裝（整裝）式小容量鍋爐的。水火管鍋爐的容量范圍較大，但均制成快裝（整裝或迭裝），廣泛用于燃煤，目前在中國(guó)工業(yè)鍋爐中這種鍋爐占數(shù)量上的大多數(shù)。
第一節(jié)火管鍋爐結(jié)構(gòu) 在火管鍋爐中，煙氣在火筒（俗稱爐膽）和煙管中流動(dòng)，以輻射和對(duì)流方式將熱量傳遞給工質(zhì)，使之受熱形成蒸汽。容納水和蒸汽并兼作鍋爐外殼的筒形受壓容器稱為鍋殼。鍋爐受熱面-----火筒和煙管即布置在鍋殼之中。燃燒裝置布置在火筒之中，并以火筒為爐膛的燃燒方式稱為內(nèi)燃；反之，燃燒裝置布置在鍋殼之外者則稱為外燃。 火管鍋爐按照其布置方式可分為臥式和立式兩種，前者的鍋殼縱向中心線平行于地面，后者的鍋殼縱向中心線則垂直于地面。臥式火管鍋爐又可分為單火筒（爐膽）鍋爐（也稱康尼許鍋爐），雙火筒（爐膽）鍋爐（亦稱蘭開夏鍋爐），煙管鍋爐（外燃鍋爐）和煙火管鍋爐（內(nèi)燃鍋爐）。立式火管鍋爐可分為立式橫煙管鍋爐和立式豎煙管鍋爐兩種。過(guò)去曾廣泛使用的考克蘭鍋爐就屬于前者。由于這種純火管立式鍋爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受熱面布置受限制，熱效率過(guò)低，故我國(guó)已不再制造。一種取消此種鍋爐中的煙管，增設(shè)水管而形成的立式水火管組合鍋爐在中國(guó)得到了廣泛的采用，并獲得了很大的發(fā)展?，F(xiàn)在這種立式水火管組合鍋爐已有多種型式，包括立式大橫水管鍋爐，立式小橫水管鍋爐，立式直水管鍋爐和立式彎水管鍋爐。 上述各類鍋爐中現(xiàn)在已不再生產(chǎn)的還有立式橫水管鍋爐；而單火管鍋爐和雙火筒則廣泛用于燃油，燃?xì)狻?BR> 一、外燃煙管鍋爐 外燃煙管鍋爐是一種臥式火管鍋爐。這種鍋爐的鍋殼中布置有眾多的煙管，但沒有火筒 。煙管沉浸在鍋殼的水空間內(nèi)。鍋殼高架，燃燒裝置安置在鍋殼之下。在爐排的周圍砌筑爐墻，形成外置爐膛。燃燒后的生成的煙氣在爐膛中從前向后流動(dòng)，沖刷鍋殼外壁，在爐膛的后端向上折入煙管中，然后在煙管內(nèi)自后膠向前流動(dòng)，直至前煙箱，再?gòu)臒熛渖厦娴臒焽枧懦?。煙氣在鍋爐內(nèi)先自前向后，再?gòu)暮笙蚯案髁鲃?dòng)一次，稱為兩回程。但有些外燃煙管鍋爐也有三回程的。煙管通常用無(wú)縫鋼管制成。這種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)在于：采用了外燃方式，易于增減爐排面積和爐膛容積，故燃料的適用范圍較廣，燃燒操作也較方便。其缺點(diǎn)在于：鍋爐整體性差，爐墻需現(xiàn)場(chǎng)砌筑，無(wú)法實(shí)現(xiàn)快裝；爐墻內(nèi)表面不敷設(shè)輻射受熱面，這非但使?fàn)t墻得不到冷卻而不得不使用重型爐墻，而且還因缺少高效的輻射受熱面而使整臺(tái)鍋爐的傳熱效率降低。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致鍋爐占地面積大，安裝費(fèi)用高，裝移不便等一系列問(wèn)題?，F(xiàn)在，這種鍋爐已很少生產(chǎn)，而為水火管鍋爐所取代。
二、臥式內(nèi)燃煙火鍋爐 這種鍋爐是目前制造最多，可用于燒煤，但更適合于燃油和燃?xì)?。在臥式煙火管鍋爐的鍋殼內(nèi)偏心地布置有一具有有彈性的波形火筒，在鍋殼的左右側(cè)及火筒的上部都布置有煙管?；鹜埠蜔煿芫]在鍋殼的水空間內(nèi)。燃燒裝置、鏈條爐排安置在火筒之中。煙氣的第一回程是從前向后沖刷火筒，第二回程是經(jīng)兩側(cè)的煙管從后向前流至前煙箱，第三回程從前煙箱經(jīng)上部煙管自前向后流入鍋爐后部，然后由引風(fēng)機(jī)排出。這種內(nèi)燃鍋爐不需外砌爐膛，整體性和密封性極好，都采用快裝，安裝費(fèi)用少，占地面積小。但煤種適用范圍較小。另外，這種鍋爐還有一些與煙管本身有關(guān)的缺點(diǎn)：煙管一般采用脹接，此時(shí)如脹接工藝不恰當(dāng)，就容易匯漏；煙管的間距小，清洗水垢比較困難，因而對(duì)水質(zhì)的要求就較高； 煙管水平布置易積灰，且煙氣在管內(nèi)為縱向沖刷，因而傳熱效率低，大量使用煙管不僅使鍋爐的金屬耗量大增，而且還使鍋爐的通風(fēng)阻力增大，特別是當(dāng)煙管中煙速較高時(shí)。燃油，燃?xì)獾呐P式內(nèi)燃煙火管鍋爐因充分利用了燃油和燃?xì)獾膬?yōu)越性，不用引風(fēng)機(jī)，節(jié)省了投資和電耗。限度地發(fā)揮了內(nèi)燃爐的優(yōu)點(diǎn)，避免了其缺點(diǎn)。達(dá)到了結(jié)構(gòu)和布置上的緊湊，快裝及運(yùn)行上的高效清潔，安全可行和自動(dòng)化。因此，隨著國(guó)內(nèi)外交流的不斷增強(qiáng)，這種鍋爐近年來(lái)在中國(guó)流行得相當(dāng)快。
三、立式小橫水管火管鍋爐 這種鍋爐簡(jiǎn)稱立式橫水管鍋爐。鍋爐本體是由鍋殼，爐膽，橫水管，沖天管等主要受壓元件所組成。橫水管也有采用斜布置，以利水循環(huán)。這類立式火管鍋爐為內(nèi)燃式。由于爐膽容積較小，水冷程度較大，燃料不易燃燒充分，受熱面積較小，排煙溫度高，因此這類鍋爐的熱效率低，消煙除塵也較差。鍋爐的容量小，參數(shù)低。
四、立式直水管火管鍋爐 簡(jiǎn)稱立式直水管鍋爐。這是前些時(shí)期發(fā)展起來(lái)的立式水管鍋爐。鍋殼分為上下兩個(gè)獨(dú)立的部分，各垂直水管的上下兩端分別與鍋殼的這兩部分相連接。這種鍋爐相對(duì)于前一種立式鍋爐的優(yōu)越性在于：水循環(huán)有所改善；上下管板不受爐膛的高溫輻射，不地因產(chǎn)生水垢而使管板過(guò)熱，管中的水垢也較易消除；受熱面可布置較多，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝維修較方便。但仍有如下缺點(diǎn)：鍋爐熱次序仍不高，鋼耗也較大。而且管束中的積灰不易消除。
五、立式彎水管鍋爐 它是近期來(lái)在改革舊式鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種立式火管鍋爐。爐膽內(nèi)布置有水冷管，其兩端分別連接于爐膽側(cè)壁和爐膽頂球面壁。這些水管與爐膽內(nèi)壁構(gòu)成了鍋爐的輻射受熱面。在鍋殼外壁上安裝有一圈呈交錯(cuò)排列的耳形管，在耳形管排的外面罩以絕熱的環(huán)形煙箱，形成鍋爐的對(duì)流蒸發(fā)受熱面。爐排置于爐膽的底部。燃料在爐排上燃燒后所生成的高溫?zé)煔?，流?jīng)爐膛中的彎水管，從爐膛上部的喉管流出，分左右兩路進(jìn)入耳形對(duì)流管束區(qū)，沿鍋殼外壁各繞流半圈，橫向沖刷鍋殼外煙箱中的耳管及相應(yīng)的鍋殼外壁。最后，煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。這種鍋爐，由于其在爐膽內(nèi)和鍋殼都安裝了水管，從而增大了輻射受熱面和對(duì)流受熱面，排煙溫度較低，鍋爐效率較高，結(jié)構(gòu)上也考慮了清灰的方便，但對(duì)鍋爐給水的要求較高。這種鍋爐是我國(guó)目前應(yīng)用很廣的一種立式鍋爐。
第二節(jié) 水火管鍋爐結(jié)構(gòu) 水火管鍋爐一般是指由臥式外燃煙管鍋爐在鍋殼下部加裝水冷壁而成的一種臥式外燃煙水管鍋爐。這種鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，整裝出廠，曾被專稱為“快裝鍋爐”，并以KZ的型號(hào)來(lái)表示?，F(xiàn)在為了與水管鍋爐的命名相一致，已有開始改為DZ型號(hào)的。在中國(guó)，快裝鍋爐原初是為了取代蘭開夏，考克蘭等老式鍋爐的，現(xiàn)在已成了中國(guó)工業(yè)鍋爐生產(chǎn)中最主要的品種。燃燒設(shè)備一般采用鏈條爐排，但也有采用往復(fù)爐排的，個(gè)別采用振動(dòng)爐排，在小容量鍋爐中也采用固定爐排。煙氣流程為：煙氣從爐膛向后流出后，先向上流入第一煙管束，從后向前流至前煙管，然后由前煙箱折流入第二煙管束，從前向后流至省煤器，最后由引風(fēng)機(jī)引出。 這種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積和高度小，安裝和運(yùn)輸方便，熱效率高。其缺點(diǎn)主要是鍋殼下部直接受爐膛高溫輻射，對(duì)水質(zhì)要求高?！ 〉谌?jié) 水管鍋爐結(jié)構(gòu) 水管鍋爐的顯著特點(diǎn)是汽水在管內(nèi)流動(dòng)，煙氣在管外沖刷流動(dòng)。與火管鍋爐相比，它在結(jié)構(gòu)上沒有大直徑的鍋殼，并以富有彈性的彎水管取代剛性較大的直煙管，這不僅可節(jié)約金屬，而且更為增大容量和提高蒸汽參數(shù)創(chuàng)造了條件。采用外燃方式可不受鍋殼的限制，燃燒的規(guī)模和燃料的適應(yīng)范圍可以擴(kuò)大。從摶熱學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，可以采用高效的傳熱方式：適當(dāng)增大輻射受熱面；組織煙氣對(duì)水管受熱面的橫向沖刷，必要時(shí)還可將管子交錯(cuò)排列。同時(shí)，水管受熱面布置簡(jiǎn)便，清垢除灰容易，可以在最合適的煙溫區(qū)間布置蒸汽過(guò)熱器，以及在尾部安置省煤器及空氣預(yù)熱器。當(dāng)然這種鍋爐對(duì)水質(zhì)要求高，但這對(duì)大容量，高參數(shù)鍋爐和現(xiàn)代水處理技術(shù)來(lái)說(shuō)，不是什么麻煩?？傊?，對(duì)于大容量，高參數(shù)鍋爐來(lái)說(shuō)，水管鍋爐具有極大的優(yōu)越性，而且往往是的選擇；而對(duì)于小容量低壓鍋爐來(lái)說(shuō)，水火鍋爐乃至火管鍋爐則保持很大的優(yōu)勢(shì)。 水管鍋爐按管子的布置方位可以分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐；按照管子的形狀又可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。橫水管鍋爐中水管呈水平或微斜布置對(duì)水循環(huán)很不利；而直水管鍋爐中水管挺直，剛性大而缺乏彈性，對(duì)緩解熱應(yīng)力和制造應(yīng)力不利。但直水管用于橫水管鍋爐中時(shí)，各直水管用整集箱或波形分集箱相連，集箱上各相連管端的對(duì)壁的相當(dāng)位置上開有手孔，可用以清洗管內(nèi)水垢。不過(guò)因?yàn)檎涑叽绱?，形狀不利于承壓，承壓能力差；波形分集箱和手孔的制造比較麻煩，維修工作量大，金屬耗量大，故現(xiàn)已為具有少量鍋筒的豎彎水管所代替。豎彎水管鍋爐按照鍋筒的數(shù)量可分為單鍋筒和雙鍋筒；按照鍋筒的布置方向可分為縱置式和橫置式兩種。
一、單鍋筒縱置式鍋爐 最常使用的一種單鍋筒縱置式鍋爐是“A”字型鍋爐。鍋筒位于爐膛的中央上部，沿鍋爐（爐排）的縱向中心線布置，下面左右兩側(cè)各有一個(gè)縱置大直徑集箱，左右兩組對(duì)流管束在上部與鍋筒相連，下部則分別與左右兩側(cè)集箱相連。這種鍋爐本體的型式最適用于煙氣作二回程流動(dòng)，故常用于拋煤機(jī)倒轉(zhuǎn)鏈條爐排的燃燒，但也可采用其他燃燒裝置。煙氣在爐膛在自后向前流動(dòng)，流至前墻附近時(shí)，分左右兩股經(jīng)兩側(cè)的狹長(zhǎng)煙窗進(jìn)入對(duì)流管束，然后由前向后流動(dòng)，橫向沖刷管束。蒸汽過(guò)熱器布置在右側(cè)前半部對(duì)流管束煙道中，成為第二回程對(duì)流受熱面的一部分。煙氣流至鍋爐后部后，左右兩股分別向上，匯合于鍋爐頂部，然后轉(zhuǎn)彎向下，依次流過(guò)鑄鐵省煤器和空氣預(yù)熱器，經(jīng)除塵器后由引風(fēng)機(jī)抽出排入煙囪。Ａ型鍋爐的突出優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)緊湊，對(duì)稱，容易制成快裝，金屬耗量小。其缺點(diǎn)是鍋爐管束布置受結(jié)構(gòu)限制，其制造和維修也較麻煩。
二、單鍋筒橫置式鍋爐 這種單筒鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于其鍋爐管束不是直接由上部鍋筒和下部大直徑集箱連成，而是采用組合式。即先在較小直徑的上，下兩集箱之間安裝上數(shù)排管子構(gòu)成一個(gè)組件，然后將若干組件的上集箱沿鍋筒長(zhǎng)度與鍋筒垂直連接，各組件的下集箱則通過(guò)連接管與一個(gè)在鍋筒下方、并與之平行的匯合集箱垂直地相連，匯合信木箱則通過(guò)若干下降管與鍋筒相連。鍋爐采用鏈條爐排及組合長(zhǎng)后拱，燃用劣質(zhì)煙煤。這種鍋爐金屬耗量較小，但占面積較大，且鍋爐管束水循環(huán)阻力大，清洗不便，因而對(duì)水質(zhì)要求高。
三、雙鍋筒縱置式鍋爐 在這種鍋爐中，上下平行布置的兩個(gè)鍋筒之間裝置著鍋爐管束。兩個(gè)鍋筒的縱向中心線與鍋爐的縱向中心線相平行。根據(jù)鍋爐管束相對(duì)于爐膛的布置位置的不同，雙鍋筒縱置式鍋爐又可以分為鍋爐管束旁置，即所謂“Ｄ”字形鍋爐；和鍋爐管束后置，即所“Ｏ”字形鍋爐。鍋爐的燃燒設(shè)備多采用拋煤機(jī)手搖爐排，鏈條爐排或振動(dòng)爐排，近年來(lái)廣泛用于沸騰爐。這種鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為煙氣橫向沖刷管束，傳熱好，緊湊，對(duì)稱，宜用于整裝或迭裝。
四、雙鍋筒橫置式鍋爐 雙鍋筒橫式鍋爐在較大的工業(yè)鍋爐中使用最廣。上下鍋筒及其間的管束被橫向懸置在爐膛之后。燃燒所生成的煙氣從爐膛后部上方煙窗流出，經(jīng)凝渣管后進(jìn)入管束中的過(guò)熱器煙道。然后向下，從管束下部，對(duì)管束作前后三次曲折向上沖刷繞行。再?gòu)纳喜砍隹诖跋蚝罅髦廖膊繜煹溃来瘟鬟^(guò)省煤器和空氣預(yù)熱器后排出鍋爐。這種鍋爐已具有中，大型鍋爐的特點(diǎn)：燃燒設(shè)備機(jī)械化程度高，受熱面積高效齊全，鍋爐效率高；但鍋爐整體性差，構(gòu)架和爐墻復(fù)雜。金屬耗量較大。