什么是鍋爐的沸騰管束

【專家解說】：">摘要：鍋爐是由“鍋”和“爐”兩部分組成的。鍋是容納水和蒸汽的受壓部件，包括鍋筒、受熱面、聯(lián)箱和管道等。其中進(jìn)行著水的加熱，汽化及汽水分離等過程。爐位于鍋爐本體前方，是燃料燃燒的場(chǎng)所，它包括燃燒設(shè)備和爐膛。
關(guān)鍵詞：鍋爐 受熱面 燃燒系統(tǒng) 爐膛
一、鍋是容納水和蒸汽的受壓部件，包括鍋筒、受熱面、聯(lián)箱和管道等。其中進(jìn)行著水的加熱，汽化及汽水分離等過程。
1、鍋筒
它的作用是匯集，貯存、凈化蒸汽和補(bǔ)充給水。在水管鍋爐中，通常有1~2個(gè)鍋筒，上鍋筒稱為汽鼓(汽包)，下面的稱為水鼓或泥鼓。上鍋筒內(nèi)部有均勻給水的配水槽，汽水分離裝置和連續(xù)排污裝置。熱水鍋爐鍋筒內(nèi)部裝配管及隔板等。上鍋筒外部裝有主汽閥，副汽閥，安全閥，空氣閥，水位計(jì)，排污管以及壓力表等連接管。底部裝有定期排污裝置。上下鍋筒之間用許多上升管和下降管 (管束)連接。
鍋殼式鍋爐的鍋筒，除起水管鍋爐上下鍋筒的作用外，還要在其中布置煙管，有的還設(shè)有燃燒室的爐膛等受熱面，同時(shí)鍋筒又是受熱面的一部分。
管板為平板形狀，開有許多管孔，通過脹接或焊接方式連接煙管。管板上沒有安裝煙管的部分，是承壓薄弱環(huán)節(jié)，通常用角板斜拉撐或圓斜拉撐來加強(qiáng)。拉撐焊在筒節(jié)與管板之間。
當(dāng)前新發(fā)展一種凸形封頭管板和管群連接，進(jìn)一步減少管板厚度和水流狀況，改善了受力情況。
2、水冷壁受熱面
水冷壁是布置在爐膛四周的輻射受熱面。由鍋爐鋼管組成，是水管鍋爐的主要受熱面。輻射受熱面吸收火焰輻射熱并遮擋爐墻，因而對(duì)爐墻起到了保護(hù)作用；同時(shí)，由于吸熱較多，能降低爐膛溫度，還有防止燃燒煤層結(jié)焦的作用。
水冷壁的上部與上鍋間直接連接或先經(jīng)過上集箱再與上鍋筒連接。上鍋筒的爐水經(jīng)下降管進(jìn)人下鍋筒和下集箱，經(jīng)過水冷壁吸熱，形成汽水混合物，并上升到上鍋筒，組成一個(gè)封閉的自然循環(huán)。現(xiàn)在大多數(shù)電站鍋爐的水冷壁管的兩側(cè)焊有翼片(又稱鰭片)。其目的是更多的接受爐膛輻射熱量，同時(shí)也增大了對(duì)爐墻的遮擋面積。
3、聯(lián)箱
它是匯集爐管排列聯(lián)接的主要元件，有分配供水和引出的作用，按其所在位置有上集箱和下集箱或進(jìn)口集箱和出口集箱之分。
上集箱位于爐管上部，匯集上升管束的水汽混合物，通過導(dǎo)管引人上鍋筒。有些上集箱安裝在爐墻外部，在與爐管相對(duì)的位置開有成排手孔，以便清掃爐管內(nèi)部。
下集箱位于爐管的下部，與下鍋筒連接供水、分配給上升爐管。位于爐排兩側(cè)的下集箱，具有防止?fàn)t排兩側(cè)爐墻燒壞或掛焦作用，稱防焦箱。下集箱有排污管，端部還開有手孔，以便檢查清掃集箱內(nèi)部。除鍋爐本體集箱外，在省煤器，過熱器等部件上也有各自相應(yīng)的集箱。
集箱一般由較大直徑的無縫鋼管和兩個(gè)端蓋焊接而成。近年來有些制造廠將管端旋壓收口，取代焊接端蓋，結(jié)構(gòu)更加合理。
4、對(duì)流管束受熱面
對(duì)流管束又稱對(duì)流排管，位于上下鍋筒之間，是水管鍋爐的主要受熱面。為了充分吸收熱量，通常將對(duì)流管束中間，用隔陷墻組成來回或轉(zhuǎn)彎的煙道，增加煙氣流程，并以較高的煙速橫向沖刷管束。通常被煙氣先沖刷的管束，由于煙氣溫度高傳熱較多，管內(nèi)汽水混合物的密度小，成為上升管，反之煙氣溫度低傳熱較少，成為下降管。
煙氣沖刷管束，一般采用橫向沖刷。因?yàn)闄M向沖刷，其使熱效果優(yōu)于縱向沖刷。同屬橫向沖刷時(shí)，管子錯(cuò)排 (或叫叉排)的傳熱效果優(yōu)于順排形式，但伴隨傳熱效果的提高，煙氣流動(dòng)阻力也相應(yīng)加大。
5、煙火管受熱面
煙管是煙管鍋爐和水火管組合式鍋爐的主要受熱面，它的作用是當(dāng)爐膛燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈴墓軆?nèi)流過時(shí)，不斷對(duì)管外的鍋水加熱，使其逐漸成為蒸汽（或熱水）。煙管一般裝在鍋殼內(nèi)，用焊接或脹接固定在兩端管板上。因其安裝數(shù)量受到鍋殼的限制，加上管內(nèi)容易積灰堵塞，管外容易積垢，故不適用于較大型鍋爐。
螺紋煙管，它是在煙管上壓出深2mm左右的螺紋狀凹槽，改善煙氣對(duì)管壁的放熱，效果顯著。這種螺紋煙管與普通煙管相比，傳熱效果可提高近2倍。
6、省煤器和空氣預(yù)熱器
省煤器和空氣預(yù)熱器。它們均屬對(duì)流受熱面。過熱器除有對(duì)流過熱器外，還有輻射過熱器，其余的省煤器和預(yù)熱器均安裝鍋爐尾部煙道。它們的作用，主要是進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率。
二、爐位于鍋爐本體前方，是燃料燃燒的場(chǎng)所，它包括燃燒設(shè)備和爐膛。
由于燃料不同和燃燒方式不同，主要有層燃爐，室燃爐，旋風(fēng)爐、沸騰爐等。他們爐膛四周，都安裝了水冷壁管。層燃爐為了加強(qiáng)燃料燃燒還有前、后拱。不同的爐型，其結(jié)構(gòu)雖然不一樣，但它們都有組織燃料燃燒的空間和相應(yīng)的燃燒設(shè)備。
爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、氣體或磨成粉狀的固體燃料，噴入火室燃燒的爐膛稱為室燃爐，又稱火室爐；空氣將煤粒托起使其呈沸騰狀態(tài)燃燒，并適于燃燒劣質(zhì)燃料的爐膛稱為沸騰爐，又稱流化床爐；利用空氣流使煤粒高速旋轉(zhuǎn)，并強(qiáng)烈火燒的圓筒形爐膛稱為旋風(fēng)爐。
爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔?，所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管，它既保護(hù)爐墻不致燒壞，又吸收火焰和高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈帷?
爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。每臺(tái)鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料。燃用特性差別較大的燃料時(shí)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性都可能降低。
三、總之，鍋和爐是由傳熱過程聯(lián)系起來的，受熱面即是鍋和爐的分界面。
鍋爐設(shè)備中，吸熱的部分稱為鍋，產(chǎn)生熱量的部分稱為爐。例如水冷壁、過熱器、省煤器等吸熱的部分可以看成是鍋；而爐膛、燃燒器、燃油泵，送、引風(fēng)機(jī)可以看成是爐?，F(xiàn)代化的鍋爐不像一般家庭用的鍋和爐那樣分得清楚。例如空氣預(yù)熱器既是吸熱的部分，又是產(chǎn)生熱量的部分，既可以看成是鍋的部分也可以看成是爐的部分。凡是一側(cè)有放熱介質(zhì) (火焰、煙氣)，另一側(cè)就有受熱介質(zhì) (水，蒸汽、空氣)，進(jìn)行著熱量傳遞，它們之間的熱交換是依靠受熱面。
由鍋筒、受熱面及其連接管道和煙風(fēng)道、燃燒設(shè)備和出渣設(shè)備、爐墻和構(gòu)架 (包括平臺(tái)、扶梯)等所組成的整體稱為鍋爐本體。
由鍋爐本體，鍋爐范圍內(nèi)的水、汽、煙、風(fēng)、燃料管道及其附屬設(shè)備、測(cè)量?jī)x表，其它的鍋爐附屬機(jī)械等構(gòu)成的整套裝置稱為鍋爐機(jī)組。