锅炉基础知识及锅炉材质

锅炉基础知识及锅炉材质

一、锅炉的定义、分类及型号命名

1、锅炉是将燃料的化学能（或电能）转变成热能（具有一定参数的蒸汽和热水）的能量转换设备，同时是直接受火的高温烟气（受热）、承受工作压力载荷、具有爆炸危险的特种设备。

锅炉是由锅和炉以及相配套的安全附件、自控装置、附属设备组成。锅是批锅炉吸收受热量，并将热量传给水的受热面系统，是锅炉中贮存或输送锅水或蒸汽的密闭受压部分，主要包括：锅筒（或锅壳）、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、对流管束、集箱（联箱）等。是锅炉化学清洗的主要对象。炉是指燃烧产生高温烟气，将化学能转化为热能的空间---炉膛。主要包括燃烧设备和炉墙等。

总之，锅炉是产生蒸汽或热水的装置。由盛水的钢制容器和燃烧装置组成。它产生的热水和蒸汽用于生产、生活、发电等。 锅炉附件有安全附件和其它附件：安全阀、压力表、水位表、高低水位报警器、排污装置、汽水管道、阀门、仪表等。

锅炉自控装置包括：给水调节装置、燃烧调节装置、点火装置、熄火保护及送、引风机联锁装置等。锅炉附属设备包括：燃料制备输送装置、通风系统、给水系统以及出渣、除灰、除尘等装置。 2、锅炉的分类

（1）锅炉按结构形式可分为：电站锅炉、工业锅炉、小型锅炉

电站锅炉是指以发电或热、电联产为主要目的的锅炉，一般是指额定工作压力大于等于3.8MPa的锅炉。

工业锅炉是指向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水和有机热载体的锅炉，一般是指额定工作压力小于等于2.5MPa的锅炉。 小型锅炉包括：

小型汽水两用锅炉----额定蒸发量不超过0.5t/h，额定蒸汽压力不超过0.04MPa的锅炉；

小型热水锅炉----额定出水压力不超过0.1MPa的锅炉，自来水加压的热水锅炉；

小型蒸汽锅炉----水容积不超过50升且额定蒸汽压力不超过0.7MPa的蒸汽锅炉；

小型铝制承压锅炉----本体选用铝材制造，额定出口蒸汽压力不超过0.04MPa，且额定蒸发量不超过0.2t/h的锅炉；

常压热水锅炉----是指锅炉本体开孔或者用连通管与大气相通，在任何情况下，锅炉本体顶部表压力为零的锅炉。 （2）电站分类

按蒸发量分为：蒸发量小于220t/h的小型锅炉；蒸发量在220-410t/h的中型锅炉；蒸发量大于670t/h的大型锅炉。

按出口蒸汽压力(p)分为：低压锅炉（p小于等于2.45MPa）、中压锅炉（p=2.94-5.29MPa）、高压锅炉（p=7.89-10.8MPa）、超高压锅炉（p=11.8-14.7MPa）、亚临界锅炉（p=16.7-19.6MPa）、超临界锅炉（p大于等于22.1MPa）、超超临界锅炉（p:32MPa）

注：水的临界参数：Tc=647.096K pc=22.064MPa ρc=322kg/m-3 临界状态时汽液密度相等，水汽变化不稳定，故没有临界锅炉。

按锅炉的燃烧方式分为：层燃炉、室燃炉、旋风炉、沸腾炉、循环流化床锅炉等。

按工质在锅炉中的流动方式，可分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉；强制循环锅炉又分为多次强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉，如锅炉结构图。按排渣方式分为：固态排渣炉、液态排渣炉 3、国产电站锅炉状况如下表：

容量（t/h） 35 65 75 120 130 220 230 410 400 670 935 ---1025 2008 9.8 540 510 540 555/555 540/540 570/570 540/540 配套汽轮电机功率（MPa） 汽温度（℃） 度（℃） （MW） 压力过热/再热蒸给水温3.82 450 150 150 150 170 170 215 6 12 12 25 25 50 50 100 125 200 300 600 高压自然循环 锅炉类型 中压自然循环 13.7 16.7 18.3 240 260 278 超高压自然循环或直流炉 超高压自然循环 亚临界自然循环、控制循环或直流锅炉 亚临界控制循环锅炉 4、工业锅炉的型号命名

工业锅炉型号按JB1626规定编制，由三部分组成，各部分之间用短线相连。具体如下：

△△ △ ××---××/××---× ×

△△：表示锅炉型号代码；△：燃烧设备型式或燃烧方式； ①××：表示额定蒸发量或额定额定热功率；②××：表示额定蒸汽压力或额定出水温度；③××：表示过热蒸汽温度或热水锅炉额定进

水温度；①×：表示热水锅炉额定进水温度；②×：燃料种类代号。 工业锅炉型号代号如下表

火管锅炉 锅炉整体型式 立式水管 立式火管 卧式外燃 卧式内燃 卧式双火管 单锅筒立式 LS LH WW WN WS DL 代号 单锅筒纵置式 单锅筒横置式 双锅筒纵置式 双锅筒横置式 纵横锅筒式 强制循环式 水管锅炉 锅炉整体型式 DZ DH SZ SH ZH QX 代号 工业锅炉燃烧方式代号如下表

燃烧方式 固定炉排 活动手摇炉排 链条炉排 往复推动炉排 抛煤机 倒转炉排抛煤机 代号 G H L W P D 燃烧方式 振动炉排 下饲炉排 沸腾炉 半沸腾炉 室燃炉 旋风炉 代号 Z A F B S X 工业锅炉所用燃料代号如下：无烟煤W、贫煤P、烟煤A、劣质烟煤L、褐煤H、油Y、气Q等 5、电站锅炉的型号命名

电站锅炉的型号反映了锅炉的主要技术特性，目前我国电站锅炉的型号一般采用三组或四组字码表示，其表示形式一般为：制造厂家----锅炉容量/过热蒸汽压力----过热蒸汽温度/再热蒸汽温度----锅炉设计序号。中高压锅炉用三组字码表示，如HG-410/100-1（SG-上海锅炉厂、DG-东方锅炉厂、WG-武汉锅炉厂、UG-无锡锅炉厂、HG-哈尔滨锅炉厂等），设计序号小的先设计。超高压以上有锅炉均采用中间再热，其锅炉型号一般用四组字码表示，如DG-670/13.7-540/540-8。 二、锅炉的各个组件及结构形式

（一）锅炉的各个组件

1、汽包：是由圆柱筒和两端封头焊接而成的，是给水、蒸发系统和蒸汽系统的枢纽。自然循环和多次强制循环锅炉都要求装置汽包。中压锅炉汽包材料一般多采用20g、16Mng或有相似化学成分和机械性能的国外钢号（如德国的19Mn5、19Mn6等）。高压锅炉汽包用钢如HG-220/9.8、HG-410/9.8：22g；SG-400/13.7：15MnMoVNi；DG-670/13.7：18MnMoNb。汽包内有汽包内部装置，如图。 2、下降管：自然循环和多次强制循环锅炉都在汽包上装有下降管。其作用是把汽包内的水连续不断的送往下联箱，然后再分送入各水冷壁，以维持蒸发系统的正常水循环。下降管分为分散下降管和集中下降管。中小容量锅炉都采用小直径的分散下降管，一般管径为φ108-159，阻力较大，不利于水循环。大型电站锅炉为了减小阻力，筒化布置，大都采用大直径集中下降管，其管径一般为φ273-426。 3、水冷壁：锅炉炉膛（燃烧室）四周布置很多管子叫做水冷壁，是主要完成工质加热蒸发的部件，其作用有二，一是吸收炉膛热量产生蒸汽，二是保护炉墙或直接参与做为敷管式炉墙。水冷壁按其型式或分为光管式、销钉式和鳍片式三种。一般管径为φ45-63.5。一般水冷壁的上部与上锅筒直接连接或先经过上集箱再通过汽水连管与上锅筒连接。

4、省煤器：省煤器就是有效的利用低温烟道的烟气热量对锅炉给水进行加的一种热交换器，其作用有：吸收低温烟道烟气热量对锅炉给水进行加热；降低烟气温度，减少排烟的热损失；节省燃料，提高锅

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