內容簡介：鍋爐概述、鍋爐機組熱平衡、工業鍋爐爐型、工業鍋爐本體結構、鍋爐輔機及附件、鍋爐給水除氧、鍋爐執行與調節
一:鍋爐裝置的構成
鍋爐裝置是由鍋爐本體和輔助裝置構成。
（一）鍋爐本體
鍋爐本體是由「鍋」和「爐」兩大部分有機的組合在一起而成的。
「鍋」是盛水和汽的容器，它的作用是吸收「爐」放出來的熱量使水公升溫或轉變成為一定壓力的蒸汽。「鍋」是由承受內部壓力和外部壓力、構成封閉系統的各種部件構成，其中包括鍋殼、鍋筒（汽包）下降管、集箱（聯箱）水冷壁、凝渣管（防渣管）、鍋爐管束、汽水分離裝置、氣溫調節裝置、排汙裝置、蒸汽過熱器、省煤器等。
「爐」是燃料的燃燒裝置，它的作用是提供燃料的燃燒條件，並將燃料產生的熱量傳遞給「鍋」。「爐」
是由燃料燃燒場所的各部件構成，其中包括爐牆、爐拱、爐膛、（燃燒室）和爐前煤斗、煤閘板、爐排（爐箅）、出渣板、分配送風裝置及各類燃燒器等。
（二）鍋爐輔助裝置
1：燃料**系統裝置
燃料**系統裝置的作用是保證鍋爐連續執行所需要的符合質量要求的燃料。
（1） 燃料的儲存裝置包括煤場、原煤倉、儲油罐、工作油箱等。
（2） 燃料的運輸裝置包括帶式輸送機、埋刮板輸送機、多鬥提公升機、電動葫蘆提煤罐、單鬥提公升機、給煤機、給粉機、橋式抓斗起重機、推煤機、油幫浦、輸油管道、輸氣管道、過濾器、調壓器等。
（3） 燃料的加工裝置包括破碎機、磨煤機、粗粉分離器、細粉分離器、排粉風機、型煤機等。
（三）送、引風裝置
送、引鳳裝置的作用是給爐子送入燃燒所需要的空氣或給煤系統輸送熱空氣乾燥劑，並從爐膛內引出燃燒產物------煙氣，以保證鍋爐正常燃燒。送、引鳳裝置包括送風機、引風機、冷風道、熱風道、煙道和煙囪等。
（四）汽、水系統裝置
汽、水系統包括蒸汽、給水、排汙三大系統。
（1）蒸汽系統的作用是將合格的蒸汽送往使用者或鍋爐自用汽。蒸汽系統裝置包括蒸汽管、附件、分汽缸等。
（2）給水系統的作用是將原水（自來水）進行處理，使其符合鍋爐給水水質標準後送入鍋爐，以保證鍋爐正常執行。給水裝置包括水幫浦、水箱、給水管、再生液管、水的除硬裝置、除鹼裝置、除鹽裝置和除汽裝置等。
（3）排汙系統的作用是將鍋爐中的沉渣和鹽分雜質排除掉，使鍋水符合鍋爐水質標準。排汙系統裝置包括排汙管、附件、連續排汙擴容器、定期排汙擴容器、排汙降溫池等。
（五）除渣裝置
除渣裝置的作用是將鍋爐的燃燒產物-------灰渣，連續不斷的除去並運送到灰渣場。除渣裝置包括馬丁除渣機、葉輪除渣機、螺旋除渣機、刮板除渣機、重型鏈條除渣機、水力衝灰渣系統、沉灰池、渣場、渣鬥、橋式抓斗起重機、推灰渣機等。
（六）煙氣淨化系統裝置
煙氣淨化系統裝置包括煙氣的除塵、脫硫、脫硝裝置，它們的作用是除去鍋爐煙氣中夾帶的固體微粒（飛灰）、二氧化硫、氮氧化物等有害物質，以改善大氣環境。除塵、脫硫、脫硝裝置包括重力除塵器、慣性力除塵器、離心力除塵器、水膜除塵器、布袋過濾除塵器、電除塵器、二氧化硫吸收塔、脫硝裝置等。
（七）儀表及自動控制系統裝置
儀表及自動控制系統裝置的作用是對執行的鍋爐進行自動檢測、程式控制、自動保護和自動調節。儀表及自動控制系統裝置包括溫度計、壓力表、水位計、流量計、負壓表、氧量表、自動調節閥、微機及自動控制系統等。
二：鍋爐的工作過程
鍋爐的工作過程大致可分為同時進行的兩大過程：爐內過程和鍋內過程。前者包括燃料的燃燒過程和受熱面外部煙氣側的爐內傳熱過程：
後者包括受熱面金屬與工質之間的傳熱過程，工質的加熱、蒸發與過熱過程，工質的流動過程和工質側的熱化學過程（如蒸汽品質、鹽分沉澱、受熱面結垢和腐蝕等）。工業鍋爐的工作過程如下所述。
1 爐內過程
以煤為燃料的層燃爐。煤經輸煤裝置送入鍋爐原煤倉，原煤倉中的煤直接靠自重經溜煤管進入爐前煤斗，再落到緩緩向前的鏈條爐排上,經過煤閘板進入燃燒室。燃料燃燒所需的空氣經送風機壓入空氣預熱器，公升溫後進入爐排下面的分斷送風倉，進而與爐排上面的煤充分接觸、混合，進行強烈的燃燒反應產生高溫煙氣，以輻射換熱的方式，向敷設在燃燒室四周水冷壁內的水或汽水混合物傳遞熱量。
繼而，高溫煙氣經煙窗（爐膛出口）掠過凝渣管，橫向或縱向沖刷蒸汽過熱器，進而流入對流煙道，沿著隔火（折煙）牆橫向沖刷鍋爐管束，以對流換熱的方式，將熱量傳遞給對流換熱面管束內的汽、水、汽水混合物等工質：沿途溫度逐漸降低的煙氣進入尾部煙道，橫向沖刷省煤器，以對流換熱方式，將部分熱量傳遞給管內工質——空氣，被加後的空氣進入爐膛，強化了爐內燃燒、提高了爐膛溫度，從而提高了鍋爐熱效率。至此煙氣溫度已降到經濟排煙溫度，離開鍋爐本體，經過除塵器除塵，再經引風機、煙道、煙囪排入大氣。
燃燒生成的灰渣經除灰渣裝置送往渣廠。下圖為鍋爐風、煙、煤系統框圖。
鍋爐風、煙、煤系統框圖
2 鍋內過程
經水處理系統處理並符合鍋爐水質要求的給水，由給水幫浦經給水管道送入省煤器，水在省煤器中吸收尾部煙道內吸收煙氣的熱量，預熱後的給水進入上鍋筒。
工質在鍋內的流動過程包括加熱過程（從冷水到飽和水）、蒸發過程（從飽和水到飽和蒸汽）、過熱過程（從飽和蒸汽到過熱蒸汽）。小型工業鍋爐一般沒有過熱器，直接以飽和蒸汽狀態向使用者供氣。加熱過程系統和過熱過程系統中流過的工質，一般是單向流體（水或蒸汽），工質流動方式為強制流動，如給水在省煤器中的預熱過程以及蒸汽在過熱器中的過熱過程；而蒸發系統中流過的工質為汽、水兩相流體，按工質流動的方式可分為自然迴圈和強制迴圈兩種。
自然迴圈的蒸發系統由上鍋筒、下降管、下集箱、上公升管、上集箱及汽水引出管等部件組成。上鍋筒內的爐水經布置在爐牆外的下降管、水冷壁下部集箱流入布置在爐膛四周的輻射受熱面（水冷壁）。由於水在水冷壁中吸收爐內高溫煙氣的輻射熱，水在其中沸騰並有一部分汽化成蒸汽，所以上公升管中流動的工質為汽水混合物，其密度較小，而下降管不受熱，流動的工質為水，其密度較大下降管和上公升管內的密度差所形成的壓力差，推動鍋水在受熱麵內不停的迴圈流動。
該壓力差是用以克服下降管和上公升管的阻力，產生水迴圈的動力，稱為動力壓頭。有效壓頭等於流動壓頭減去上公升管阻力。
流入鍋筒的汽、水混合物經安裝在鍋筒內部的氣、水分離器後，飽和蒸汽被送入蒸汽過熱器，將飽和蒸汽加熱成所需的過熱蒸汽，而飽和水則繼續在蒸發系統中迴圈流動。這種依靠上公升管和下降管內工質密度差作為水迴圈動力的蒸發系統，稱為自然迴圈蒸發系統，有自然迴圈的蒸發系統構成的鍋爐稱為自然迴圈鍋爐。
在自然迴圈鍋爐的蒸發系統中，一根下降管（或幾根幾何結構基本相同的下降管）與一組結構特性相同的並行的上公升管組及鍋筒，上、下集箱、汽水引出管等形成乙個封閉的水系統，稱為迴路，如下圖所示。對於穩定流動的自然迴圈蒸發系統而
言，任意乙個截面上的作用力是平衡的。自然迴圈的流動壓頭取決於上公升管中含汽率，含汽率愈高，上公升管和下降管內工質密度差愈大，加強上公升管受熱和增大迴圈迴路高度都會增加上公升管中含汽率，使流動壓頭增大，對水迴圈愈有利。當鍋爐壓力提高時，水汽密度差減小，流動壓頭降低，使自然迴圈趨於困難，所以高壓鍋爐總是設法提高迴圈迴路高度或採用強制迴圈。
鍋爐的自然迴圈迴路中，進入上公升管水的流動速度對水迴圈可靠性而言是一項非常重要的指標，故將進入上公升管入口處的水流動速度稱為「迴圈流速」，管內工質的質量流量稱為迴圈流量。迴圈流量與產汽量之比值，稱作迴圈倍率，用符號k表示。
為了保證
為保證鍋爐水迴圈良好，在鍋爐設計、製造、執行中應該注意以下問題：
（1）增加流動壓頭，如適當的提高水迴圈迴路高度；
（2）保持一定的汽化強度；
（3）減少迴圈迴路中的阻力，增大下降管與上公升管截面比以達到減少迴圈迴路阻力之目的。，低壓鍋爐下降管與上公升管截面比應大於0.2，中壓鍋爐下降管與上公升管截面比不宜小於0.
3，高壓鍋爐下降管與上公升管截面比不宜小於0.4；
（4）保持在設計確定的水迴圈流速下執行，以保證受熱面的工作安全；
（5）保持正常的鍋爐水位。
鍋筒式熱水鍋爐的結構型式與蒸汽鍋爐基本相同，上公升管處在爐膛高溫區，受熱強烈，水溫不斷公升高，管內水的平均溫度就高，密度小；不受熱的下降管，管內水溫低，密度大，依靠上公升管與下降管間工質的密度差為動力，使鍋水在爐膛內的受熱面封閉系統中迴圈流動、吸熱、公升溫，由低溫水變成高溫水。此型熱水鍋爐雖沒有蒸發過程，但也稱自然迴圈熱水鍋爐。為了更好的適應自然迴圈的要求，蒸汽鍋爐與熱水鍋爐上鍋筒內部裝置是不相同的。
蒸汽鍋爐上鍋筒內設定汽水分離裝置，以便於將飽和水蒸氣中夾帶的水分分離出來，既保證了蒸汽品質，又使分離出來的水分繼續在汽鍋內迴圈，沸騰、汽化；熱水鍋爐上鍋筒內設定回水配水裝置和隔板，以防來自熱力網的低溫水與爐內加熱後的高溫水在上鍋筒內無序混合，致使正常的水迴圈遭受破壞。
從熱力學理論可知，低壓蒸汽鍋爐的工質在鍋爐內吸收的總熱量中，蒸發吸熱量佔絕大部分。因此，僅僅依靠布置在爐膛內的水冷壁受熱面是遠遠不夠的，還需要在對流煙道內布置大量的對流蒸發受熱面，即鍋爐管束。鍋爐管束由連線上、下鍋筒的若干根彎水管組成，在上、下鍋筒與鍋爐受熱面管束之間，形成迴圈迴路，受熱強的管束稱為上公升管，受熱弱的管束稱為下降管，在鍋爐管束迴圈迴路內產生的汽、水混合物流入鍋筒，經汽、水分離後，飽和蒸汽被送入蒸汽過熱器，而飽和水則繼續在鍋爐管束蒸發系統中迴圈流動、吸熱、蒸發、汽化。
來自鍋筒的飽和蒸汽，在蒸汽過熱器內與管外高溫煙氣進行對流換熱，吸收高溫延期的熱量後形成過熱蒸汽，並經汽溫調節裝置調節，使其達到額定過熱蒸汽溫度，品質合格的過熱蒸汽匯合到過熱器出口集箱，經主汽閥、主蒸汽管道，送入分氣缸，在分送給各熱使用者。
自來水工業鍋爐引數系列和技術經濟指標
2.1 蒸汽鍋爐引數系列
生產飽和蒸汽鍋爐的引數是指上鍋筒主蒸汽閥門出口處的額定飽和蒸汽流量、飽和蒸汽壓力（表壓力）。
生產過熱蒸汽鍋爐的引數是指過熱器出口集箱主蒸汽閥們出口處的額定蒸汽流量、蒸汽壓力（表壓力）和過熱蒸汽溫度。
蒸汽鍋爐設計時的給水溫度分為20℃、60℃、105℃，由製造廠在設計時結合具體情況確定。鍋爐給水溫度是指進省煤器的給水溫度，對於無省煤器的鍋爐是指進鍋筒的給水溫度。
2.2 熱水鍋爐引數系列
熱水鍋爐引數是指熱水供水閥門出口處的出水額定熱功率、壓力（表壓力）、溫度及進水閥門進口處進水溫度。
2.3 工業鍋爐的技術經濟指標
2.3.1 受熱面蒸發率
蒸汽鍋爐每m2受熱面每小時產生的蒸汽量稱為受熱面蒸發率，用符號d/a表示，單位為kg/（m2·h）。
由於煙氣在流動過程中不斷放熱，煙氣溫度逐漸降低，致使各受熱面處的煙氣溫度水平不相同，其受熱面蒸發率有很大差別。如爐內輻射受熱面蒸發率可達80 kg/（m2·h），而對流受熱面蒸發率只有20～30 kg/（m2·h）。因此對整台鍋爐而言，受熱面蒸發率只是乙個平均指標，一般蒸汽鍋爐的受熱面蒸發率d/a=30～40 kg/（m2·h）。
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一 什麼是常壓鍋爐？就是鍋爐與大氣相通，執行中鍋爐水位線處的壓力始終與大氣壓力相等故稱常壓。在任何時候，任何情況下鍋爐也不會發生超壓現象，也不會發生鍋爐暴炸事故，因此人們把它也叫做開口無壓熱水鍋爐。注 必須保證大氣連通管的直徑，計算公式為 d 88 d為大氣連通管的直徑 q為鍋爐功率mw。2 燃料 ...
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