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第五節(jié)　鍋爐

鍋爐是利用燃料或其它能源把水加熱成熱水或蒸汽的機械設備。

一、鍋爐的分類

(一)按用途分類：發(fā)電鍋爐(熱效率90%左右)、工業(yè)鍋爐(熱效率70～90%)、熱水鍋爐、特種鍋爐。

(二)按壓力分類：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐。

表6—10 鍋爐的壓力范圍

名 稱 　壓力范圍(MPa) 　名 稱 壓力范圍(MPa)

低壓鍋爐 　不大于2.5 　超高壓鍋爐 　12.0～l5.0

中壓鍋爐 　3.0～5.0 　亞臨界鍋爐 　16.0～20.0

高壓鍋爐 　8.0～1 1.0 　超臨界鍋爐 　大于22.5

(三)按結(jié)構(gòu)形式分類：水管式鍋爐、火管式鍋爐。

在火管式鍋爐中，燃料在燃燒室中燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣流過這些火管加熱鍋水，然后排入煙囪。

水管鍋爐與火管鍋爐在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：水管鍋爐的汽水在管內(nèi)流動，煙氣在管外流動，這與火管鍋爐恰恰相反。水管式鍋爐大多用作容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐。

(四)其它分類：

1、按循環(huán)方式：自然循環(huán)鍋爐、輔助循環(huán)鍋爐。

2、按使用燃料：燃煤、天然氣、燃油、油母頁巖鍋爐 。

3、按出廠方式：快裝、組裝、散裝鍋爐。

二、基本參數(shù)

(一)鍋爐容量

1.額定蒸發(fā)量D：在設計額定參數(shù)下，連續(xù)運行所必須保證的最大蒸發(fā)量，單位為每小時噸(t/h)。

2.額定供熱量Q：燃用設計燃料、額定熱水溫度，連續(xù)運行所必須保證的最大供熱量。

1MW(兆瓦)= 86 × 10 4 kcal/ h (千卡/小時)

(二)蒸汽壓力：在額定工況下，過熱器、再熱器出口或鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力。

1 Mpa(兆帕)= 10.2 at ( 工程大氣壓)

(三)蒸汽溫度：過熱器、再熱器出口過熱蒸汽溫度或鍋爐出口處的飽和蒸汽溫度(℃)。

(四)給水溫度：省煤器的進水溫度或鍋筒進水溫度(℃)。

三、基本結(jié)構(gòu)

鍋爐的基本結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設備兩大部分。

(一)鍋爐本體的基本結(jié)構(gòu)：爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器、構(gòu)架和爐墻。

1.爐膛及爐墻。爐膛的截面為正方形和矩形，燃料在其中燃燒形成火焰和高溫煙氣。

2.鍋筒。儲水、汽水分離、排除鍋水中的鹽水和泥渣。

3.燃燒器。

4.水冷壁。水管式鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面之一，其作用是吸收燃燒室的高溫輻射熱、在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水;降低爐墻溫度，保護爐墻;防止結(jié)渣。

5.過熱器。將蒸汽從飽和溫度進一步加熱至過熱溫度。

6.省煤器。利用鍋爐尾部煙氣的余熱將水加熱后再進入鍋筒，以節(jié)省燃料。

7.空氣預熱器。利用煙氣的余熱加熱參加燃燒的空氣。

(二)鍋爐附件：

安全閥、壓力表、水位表、水位報警器、易熔塞等。

1、安全閥;安全閥的作用是報警并且排氣減壓。

2、壓力表;

3、水位表;

4、水位報警器;

安全閥、壓力表、水位表、水位報警器的安裝數(shù)量可參照教材或手冊的規(guī)定。

(三)鍋爐輔助設備

1、煤粉制備系統(tǒng)，包括磨煤機、排粉機、粗粉分離器和煤粉管道等;

2、送、引風系統(tǒng)，包括送風機、引風機和煙風道。

送風機克服空氣預熱器和爐排的阻力，將空氣送入煤層和燃燒室。引風機使燃燒室形成負壓，強化燃燒過程，加速煙氣對傳熱面的沖刷。

3、給水系統(tǒng)，包括給水泵、閥門和管道等;

4、水處理系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、自動控制和監(jiān)控系統(tǒng)等。

四、工作過程

1、煙風系統(tǒng)方面：

空氣→送風機→空氣預熱器→與燃料在爐膛中燃燒形成高溫煙氣→水冷壁→過熱器→省煤器→空氣預熱器→引風機→煙囪排出

2、水汽系統(tǒng)方面：

水→加熱器→省煤器→鍋筒→下降水冷壁→上升水冷壁→鍋筒進行汽水分離

鍋筒蒸汽→過熱器過熱→輸出

【例題17•單選題】由于( )較少用作容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐。

A. 結(jié)構(gòu)方面的限制，火管鍋爐 B. 熱效率較低，火管鍋爐

C. 結(jié)構(gòu)方面的限制，水管鍋爐 D. 熱效率較低，水管鍋爐

答案：A

【例題18•單選題】按( )，鍋爐可以分為快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐。

A.燃料的裝填方式 B.水系統(tǒng)的給水方式

C.燃燒室的方式 D.出廠方式

答案：D

【例題19•多選題】對于工業(yè)鍋爐，( )是為提高效率、降低排煙溫度而設置的。

A. 過熱器 B. 省煤器 C. 空氣預熱器

D. 水冷壁 E. 燃燒器

答案：BC

【例題20•單選題】 在電站、機車和船用鍋爐中，( )對提高整個蒸氣動力裝置的循環(huán)效率影響最大。

A.燃燒器　B.過熱器 C.省煤器　D.空氣預熱器

答案：B

【例題21•單選題】鍋爐的組成部件中，( )的主要作用是提高整個蒸汽動力裝置的循環(huán)效率。

A.水冷壁　B.過熱器 C.省煤器　D.空氣預熱器

答案：B

【例題22•單選題】 下列鍋爐部件中，( )布置在鍋爐的尾部煙道內(nèi)。

A.鍋筒　B.水冷壁 C.過熱器　D.省煤器

答案：D

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