1、承承 压压 类类 特特 种种 设设 备备基基 本本 知知 识识省特检院科技开发研究中心目目 录录n n1、锅炉基本知炉基本知识n n2、压力容器基本知力容器基本知识n n3、压力管道基本知力管道基本知识省特检院科技开发研究中心1、锅炉基本知识n n1.11.1概述概述n n1.1.11.1.1锅锅炉的定炉的定义义及用途及用途n n一、一、锅锅炉的定炉的定义义n n锅锅炉是利用炉是利用燃料燃料或或其它能源其它能源的的热热能，把工能，把工质质加加热热到一定参到一定参数（温度、数（温度、压压力）的力）的热热能能转换设备转换设备。n n锅锅炉是供炉是供热热之源。之源。锅锅炉及炉及锅锅炉房炉房设备设备的
2、任的任务务，在于安全、，在于安全、可靠、可靠、经济经济有效地将燃料的化学能有效地将燃料的化学能转转化化为热为热能，能，进进而将而将热热能能传递给传递给水，以水，以产产生生热热水或蒸汽；或将燃料的化学能水或蒸汽；或将燃料的化学能传递传递给给其他工其他工质质，如，如导热导热油等，以油等，以产产生其他高温的工生其他高温的工质质，如高，如高温温导热导热油。油。省特检院科技开发研究中心1.1.1锅炉的定义及用途锅炉的定义及用途n n特种特种特种特种设备设备安全安全安全安全监监察条例察条例察条例察条例定定定定义义：n n锅锅炉，是指利用各种炉，是指利用各种燃料燃料、电电或者或者其他能源其他能源，将所盛装的
3、，将所盛装的液体液体加加热热到一定的参数，并承到一定的参数，并承载载一定一定压压力的力的密密闭设备闭设备。其。其范范围规围规定定为为容容积积大于或者等于大于或者等于30L30L的的承承压压蒸汽蒸汽锅锅炉炉；出口；出口水水压压大于或者等于大于或者等于0.1MPa0.1MPa(表表压压)，且且额额定功率大于或者等定功率大于或者等于于0.1MW0.1MW的的承承压热压热水水锅锅炉炉；有机有机热载热载体体锅锅炉炉。省特检院科技开发研究中心1.1.1锅炉的定义及用途锅炉的定义及用途n n二、二、锅锅炉的用途炉的用途n n蒸汽，不蒸汽，不仅仅用来将用来将热热能能转变转变成机械能（如成机械能（如电电站站锅锅
4、炉的气炉的气轮轮机机发发电电），蒸汽），蒸汽还还广泛地作广泛地作为为工工业业生生产产和采暖通和采暖通风风等方面所需等方面所需热热量量的的热载热载体。通常，我体。通常，我们们把用于把用于动动力、力、发电发电方面的方面的锅锅炉，叫做炉，叫做动动力力锅锅炉；把用于工炉；把用于工业业及采暖方面的及采暖方面的锅锅炉，称炉，称为为供供热锅热锅炉，通常炉，通常成成为为工工业锅业锅炉。炉。n n电电站站锅锅炉，炉，处处于提高于提高热热循循环环效率的需求，其效率的需求，其锅锅炉所炉所产产生的蒸汽，生的蒸汽，其其压压力与温度都力与温度都较较高，且日益高，且日益趋趋向高温高向高温高压压和大容量方向和大容量方向发发展
5、。展。例如，与国例如，与国产产的的300MW300MW的汽的汽轮发电轮发电机机组组配套的配套的锅锅炉，其容量炉，其容量为为10251025吨吨/小小时时，蒸汽，蒸汽压压力力为为17MPa17MPa（170170个大气个大气压压），），过热过热蒸汽蒸汽温度温度为为555555。n n与我与我们们相关的工相关的工业锅业锅炉，所炉，所产产生的蒸汽或生的蒸汽或热热水均不需要水均不需要过过高的高的压压力和温度，容量也不太大，力和温度，容量也不太大，压压力一般在力一般在2.5MPa2.5MPa（2525个大气个大气压压）以下，温度一般以下，温度一般为饱为饱和蒸汽温度（或有和蒸汽温度（或有过热过热，过热过热
6、蒸汽温度也蒸汽温度也不太高，一般不太高，一般400400以下）。生以下）。生产产工工艺艺有特殊要求的除外。有特殊要求的除外。省特检院科技开发研究中心1.1概述概述n n1.1.21.1.2锅锅炉的特点炉的特点n n一、一、锅锅炉之所以炉之所以视为视为特殊特殊设备设备，除了因，除了因为为它比它比较较容易容易发发生生事故外，更重要的是它有事故外，更重要的是它有发发生爆炸的危生爆炸的危险险，当，当锅锅炉爆炸炉爆炸时时，它的破坏性很大。它的破坏性很大。n n20062006年年8 8月月1717日日抚顺热电抚顺热电厂厂3 3号号锅锅炉炉发发生爆燃，生爆燃，9 9人不同程度人不同程度受受伤伤，其中，其中
7、1 1人人经抢经抢救无效死亡。爆炸瞬救无效死亡。爆炸瞬间间，蘑菇云升起。，蘑菇云升起。省特检院科技开发研究中心1.1.2锅炉的特点锅炉的特点锅炉房墙倒房塌 锅炉“飞”来落在居民楼前 n n20072007年年1111月月1010日凌晨日凌晨3 3时时4040分，漯河市召陵区双分，漯河市召陵区双汇汇路西段一家浴路西段一家浴池的蒸汽池的蒸汽锅锅炉炉发发生爆炸，自重生爆炸，自重3.53.5吨的吨的锅锅炉炉腾腾空而起，在空而起，在飞飞越越4 4幢幢2020米高的家属楼后，米高的家属楼后，砸砸在百米外的解放路一居民小区的院子内，在百米外的解放路一居民小区的院子内，幸未造成居民幸未造成居民伤伤亡。亡。省特
8、检院科技开发研究中心1.1.2锅炉的特点锅炉的特点n n20072007年月日日本年月日日本东东京京涩涩谷区一温泉水谷区一温泉水疗馆疗馆日下午日下午发发生爆炸，造成一名年生爆炸，造成一名年轻轻女子死亡，人受女子死亡，人受伤伤。省特检院科技开发研究中心1.1.2锅炉的特点锅炉的特点n n19931993年年3 3月月1010日，浙江省宁波市北日，浙江省宁波市北仑仑港港发电发电厂一号机厂一号机组发组发生一起特大生一起特大锅锅炉炉膛爆炸事故（按炉炉膛爆炸事故（按电业电业生生产产事故事故调查规调查规程程界定），造成死亡界定），造成死亡2323人，重人，重伤伤 8 8人，人，伤伤1616人，直接人，直接
9、经经济损济损失失778778万元。万元。该该机机组组停运停运132132天，少天，少发电发电近近1414亿亿度。度。省特检院科技开发研究中心1.1.2锅炉的特点锅炉的特点n n二、二、锅锅炉的受炉的受压压元件元件较较一般一般压压力容器的工作条件更力容器的工作条件更为恶为恶劣，劣，经经常受到水、蒸汽、烟气以及空气中各种有害常受到水、蒸汽、烟气以及空气中各种有害杂质杂质的侵的侵蚀蚀，而且而且长长期受到烟气的冲刷，高温下期受到烟气的冲刷，高温下钢钢材腐材腐蚀蚀、磨、磨损损、变变形形加加剧剧。如果管理不当，。如果管理不当，还还会出会出现过烧现过烧、裂、裂纹纹、苛性脆化等、苛性脆化等缺陷。缺陷。n n三
10、、有些三、有些锅锅炉在炉在设计设计、制造、运、制造、运输输和安装和安装时时，就存在先天，就存在先天性性隐隐患，一旦投入使用，就会患，一旦投入使用，就会发发生生问题问题，因此，因此应应按照按照热热水水锅锅炉安全技炉安全技术监术监察察规规程程和和蒸汽蒸汽锅锅炉安全技炉安全技术监术监察察规规程程的的规规定定对锅对锅炉炉进进行行严严格的格的监监督。督。n n锅锅炉的炉的设计应设计应送送锅锅炉炉压压力容器安全力容器安全监监察机构察机构审查审查，并，并经经批批准。准。设计锅设计锅炉的炉的单单位，位，应对锅应对锅炉的炉的设计设计安全性能安全性能负责负责，锅锅炉的受炉的受压压元件元件应应按有关按有关规规定定进
11、进行行强强度度计计算。算。省特检院科技开发研究中心1.1.2锅炉的特点锅炉的特点n n四、制造四、制造锅锅炉的炉的单单位必位必须须取得制造取得制造资资格格许许可可证证，必，必须须按有按有关的关的标标准和准和规规定，定，严严格格执执行原材料行原材料检验检验、工、工艺艺管理制度和管理制度和产产品品质质量量检验检验制度，保制度，保证产证产品品质质量。量。产产品品质质量不合格或安量不合格或安金金阀阀、水位表、水位表、压压力表、排力表、排污阀污阀不不齐齐全的全的产产品不准出厂。品不准出厂。锅锅炉出厂炉出厂应应有有质质量合格量合格证证明明书书。安装。安装锅锅炉的炉的单单位位应应由由专业专业安装安装单单位施
12、工，位施工，专业专业安装安装单单位位应经应经省、市省、市级劳动级劳动部部门审查门审查批准。批准。n n五、安装五、安装锅锅炉的炉的单单位位应严应严格按有关施工及格按有关施工及验验收技收技术规术规范范进进行施工，安装行施工，安装单单位和使用位和使用单单位位应应共同共同对锅对锅炉的安装炉的安装质质量量进进行分段行分段验验收和收和总总体体验验收，水收，水压试验压试验和和总总体体验验收收时时，应应有当有当地主管部地主管部门门参加。参加。n n六、日常管理至关重要。启六、日常管理至关重要。启动动、运行、停炉。、运行、停炉。省特检院科技开发研究中心1.1.3锅炉主要参数锅炉主要参数n n1.1.31.1.
13、3锅锅炉主要参数炉主要参数n n锅锅炉的主要参数炉的主要参数,包括包括锅锅炉炉产产生生热热能的能的数量数量和和质质量量两个方面的指两个方面的指标标。如蒸汽。如蒸汽锅锅炉的主要参数是生炉的主要参数是生产产蒸汽的数蒸汽的数量和蒸汽的量和蒸汽的压压力、温度力、温度,热热水水锅锅炉的主要参数是炉的主要参数是热热水的流水的流量和量和热热水的水的压压力、温度。力、温度。n n一、容量（一、容量（输输出功率）出功率）蒸汽蒸汽锅锅炉：指蒸炉：指蒸发发量量,用符号用符号 D D 来表示来表示,常用的常用的单单位是位是“t/ht/h“。新新锅锅炉出厂炉出厂时时,铭铭牌上所牌上所标标示的蒸示的蒸发发量量,指的是指的
14、是这这台台锅锅炉的炉的额额定蒸定蒸发发量。所量。所谓额谓额定蒸定蒸发发量量,是指是指锅锅炉燃用炉燃用设计设计的燃的燃 料品种料品种,并在并在设计设计参数下运行参数下运行,即在即在规规定的定的压压力、力、温度和一温度和一 定的定的热热效率下效率下,长长期期连续连续运行运行时时每小每小时时所所产产生的生的蒸汽量。蒸汽量。省特检院科技开发研究中心1.1.3锅炉主要参数锅炉主要参数n n热热水水锅锅炉、有机炉、有机热载热载体炉：指供体炉：指供热热量，用符号量，用符号 Q Q 来表示来表示,常用的常用的单单位是位是“MWMW“。二、二、锅锅炉炉压压力：力：蒸汽蒸汽锅锅炉炉：指在：指在额额定工况下，定工况
15、下，过热过热器、再器、再热热器出口器出口处处的的过热过热蒸汽蒸汽压压力。如没有力。如没有过热过热器、再器、再热热器，即指器，即指锅锅炉出口炉出口处处的的饱饱和蒸汽和蒸汽压压力。力。单单位：位：MpaMpa或工程大气或工程大气压压（atat）。）。热热水水锅锅炉炉：指出水：指出水阀阀入口入口处处的的热热水水压压力。力。三、温度：三、温度：蒸汽蒸汽锅锅炉炉：为为出口出口处饱处饱和或和或过热过热蒸汽的温度。蒸汽的温度。热热水水锅锅炉炉：进进出、口出、口热热水的温度。水的温度。单单位是：位是：K K（开（开尔尔文）文）省特检院科技开发研究中心1.1.4饱和水和水蒸气的性质饱和水和水蒸气的性质1.1.蒸
16、蒸发发和沸和沸腾腾2.2.饱饱和温度和温度3.3.饱饱和水和和水和饱饱和蒸汽和蒸汽4.4.湿湿饱饱和蒸汽和干和蒸汽和干饱饱和蒸汽和蒸汽5.5.湿湿热热和潜和潜热热（液化（液化热热和蒸和蒸发热发热）焓焓省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号锅锅炉型号及表示炉型号及表示n nGB/T1626-92GB/T1626-92工工工工业锅业锅炉炉炉炉产产品型号品型号品型号品型号编编制方法制方法制方法制方法规规定：定：定：定：n n工工业锅业锅炉炉产产品型号由三部分品型号由三部分组组成，各部分之成，各部分之间间用短横用短横线线相相连连。n n-/-/-n n燃料种燃料种类类代代号号n
17、 n过热过热蒸汽温度蒸汽温度或出水或出水/进进水温度水温度n n额额定蒸定蒸发发量量n n额额定定热热功率功率 n n工作工作压压力力n n燃燃烧设备烧设备代号代号n n锅锅炉炉总总体型式代号体型式代号省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号锅炉总体型式代号见下表：火管（锅壳）锅炉水管锅炉锅炉总体型式 代 号锅炉总体型式 代 号立式水管 LS单锅筒立式 DL立式火管 LH单锅筒纵置式 DZ卧式外燃 WW单锅筒横置式 DH卧式内燃 WN双锅筒纵置式 SZ双锅筒横置式 SH纵横锅筒式 ZH省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号分类方法锅炉类型 简要说明
18、按用途分类电站锅炉用于发电,大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，燃烧效率高工业锅炉用于工业生产和采暖，大多为低参数、小容量锅炉，火床燃烧（也有火室燃烧），热效率较低，出口工质为蒸汽的称为蒸汽锅炉，出口工质为热水称为热水锅炉。船用锅炉用作船舶动力，一般采用低、中参数，大多燃油，要求锅炉体积小，重量轻机车锅炉用作机车动力，一般为小容量低参数，火床燃烧，以燃煤为主，锅炉设计紧凑省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号按结构分类火管锅炉烟气在火管内流动，一般为小容量低参数锅炉，热效率较低但构造简单，水质要求低，维修方便水管锅炉汽、水在管内流动，高低参数都有，水质要求高省特检院科技
19、开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号 按循环方式分类自然循环锅炉具有锅筒，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环，只能在临界压力以下多次强制循环锅炉 （也称辅助循环锅炉）具有锅筒和循环泵，利用循环回路中的工质密度差和循环泵压头建立工质循环，只能临界压力下低倍率循环锅炉具有汽水分离器和循环泵，主要靠循环泵建立工质循环，可用于亚临界和超临界压力，循环倍率1.252.0直流锅炉无锅筒，给水靠水泵压头一次通过受热面产生蒸汽，适应于高压和超临界复合循环锅炉具有在循环泵，锅炉负荷低时按再循环方式，负荷高时按直流方式，适应于亚临界和超临界压力省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅
20、炉的分类及型号按锅炉出口工质压力分类低压锅炉压力小于1.27MPa,(13 大气压)中压锅炉压力为3.82MPa,(39大气压)高压锅炉压力为9.8MPa,(100大气压)超高压锅炉压力为13.72MPa,(140大气压)亚临界压力锅炉压力为13.72MPa,(170大气压)超临界压力锅炉压力大于22.11MPa(225.65大气压)省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号按燃烧方式分类火床燃烧锅炉主要用于工业锅炉，包括固定炉排炉，活动手摇炉排炉，抛煤机链条炉、震动炉排炉、下饲式炉排炉和往复炉排炉等，燃料主要在炉排上燃烧火室燃烧锅炉主要用于电站锅炉，液体燃料、气体燃料和煤
21、粉锅炉，燃料主要在炉膛内悬浮燃烧旋风炉有卧式和立式两种，燃用粗煤粉或煤屑，微粒在旋风筒中央悬浮燃烧，较大颗粒贴在筒壁燃烧，液态排渣沸腾燃烧锅炉送入炉排的空气流速较高，燃煤在炉排上面的沸腾床上沸腾燃烧，宜燃用劣质煤，主要用于工业锅炉。目前开发了较多大型循环流化床锅炉省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号按所用燃料分类固体燃料锅炉燃用煤等固体燃料液体燃料锅炉燃用重油等液体燃料气体燃料锅炉燃用天然气等气体燃料余热锅炉利用冶金、石化等工业余热作热源原子能锅炉利用核反应堆所释放的热能作热源的蒸汽发生器废料锅炉利用垃圾、树皮、废液等废料作燃料的锅炉其它能源锅炉利用地热、太阳能等能源
22、的蒸汽发生器省特检院科技开发研究中心1.2锅炉的分类及型号锅炉的分类及型号按排渣方式分类固态排渣锅炉灰渣固态排出液态排渣锅炉灰渣液态从渣口排出，在裂化箱的冷却水中裂化成小颗粒后排入水沟冲走按锅筒布置分类单锅筒总置式、单锅筒横置式、双锅筒纵置式电站锅炉一般采用单锅筒式，工业锅炉采用单锅筒或双锅筒式按炉型分类倒U型，塔型、箱型、N型、D型、A型D型及A型用于工业锅炉，其它炉型一般用于电站锅炉出厂型式快装、组装、散装小型锅炉采用快装型式省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构1.3.11.3.1锅锅炉炉结结构的基本要求构的基本要求n n1 1、个部分在运行、个部分在运行时应时应能按能按设计预订
23、设计预订方向自由膨方向自由膨胀胀；n n2 2、保、保证证各循各循环环回路的水循回路的水循环环正常，所有受正常，所有受热热面都面都应应得到得到可靠的冷却；可靠的冷却；n n3 3、各受、各受压压部件部件应应有足有足够够的的强强度和度和稳稳定性；定性；n n4 4、各受、各受压压、部件、部件结结构的形式，开孔和构的形式，开孔和焊缝焊缝的布置的布置应应尽量尽量避免或减小复合避免或减小复合应应力和力和应应力集中；力集中；n n5 5、水冷壁炉膛的、水冷壁炉膛的结结构构应应有足有足够够的承的承载载能力；能力；n n6 6、炉、炉墙应墙应具有良好的密封性和耐具有良好的密封性和耐热热性；性；n n7 7、
24、锅锅炉炉钢钢架等承重架等承重结结构在承受构在承受设计载设计载荷荷时时，应应具有足具有足够够的的强强度、度、刚刚度、度、稳稳定性及防腐定性及防腐蚀蚀性。性。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n8 8、便于安装、运行操作、便于安装、运行操作、检检修和清洗内部；修和清洗内部；n n9 9、要根据、要根据锅锅炉参数和燃料的适炉参数和燃料的适应应性来性来选选用用锅锅炉炉结结构和燃构和燃烧设备烧设备。n n1010、要合理配置、要合理配置辅辅机机设备设备，还还要考要考虑虑安全附件和自控装置安全附件和自控装置的可靠性。的可靠性。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n锅锅炉包括炉
25、包括锅锅和炉两大部分，和炉两大部分，锅锅的原的原义义是指在火上加是指在火上加热热的盛的盛水容器，炉是指燃水容器，炉是指燃烧烧燃料的燃料的场场所。所。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n锅锅炉的炉的发发展分展分锅锅和炉两个方面。和炉两个方面。n n1818世世纪纪上半叶，英国煤上半叶，英国煤矿矿使用的蒸汽机，包括瓦特的初期使用的蒸汽机，包括瓦特的初期蒸汽机在内，所用的蒸汽蒸汽机在内，所用的蒸汽压压力等于大气力等于大气压压力。力。1818世世纪纪后后半叶改用高于大气半叶改用高于大气压压力的蒸汽。力的蒸汽。n n1919世世纪纪，常用的蒸汽，常用的蒸汽压压力提高到力提高到0.80.8
26、兆帕左右。兆帕左右。Thomas Newcomen(1711)n nModel of Thomas SaveryModel of Thomas Savery s s steam pump,c.1740.This steam pump,c.1740.This model was constructed by model was constructed by Dr JT Desaguliers for Dr JT Desaguliers for Stephen Demainbray.Stephen Demainbray.SaverySavery s was the first steam s wa
27、s the first steam pump.pump.省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n1919世世纪纪，常用的蒸汽，常用的蒸汽压压力提高到力提高到0.80.8兆帕左右。与此相适兆帕左右。与此相适应应，最早的蒸汽，最早的蒸汽锅锅炉是一个盛水的大直径炉是一个盛水的大直径圆圆筒形立式筒形立式锅锅壳，壳，后来改用卧式后来改用卧式锅锅壳，在壳，在锅锅壳下方壳下方砖砖砌炉体中砌炉体中烧烧火。火。Thomas Newcomen(1711)THIS later Newcomen engine is being used to power a coal mine.The domed boi
28、ler and its associated chimney are in the foreground,with the unprotected mechanism behind.省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n后来改用卧式后来改用卧式锅锅壳，在壳，在锅锅壳下方壳下方砖砖砌炉体中砌炉体中烧烧火。火。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n随着随着锅锅炉越做越大，炉越做越大，为为了增加受了增加受热热面面积积，在，在锅锅壳中加装火筒，壳中加装火筒，在火筒前端在火筒前端烧烧火，烟气从火筒后面出来，通火，烟气从火筒后面出来，通过砖过砖砌的烟道排砌的烟道排向烟囱并向烟囱
29、并对锅对锅壳的外部加壳的外部加热热，称，称为为火筒火筒锅锅炉。开始只装一只炉。开始只装一只火筒，称火筒，称为单为单火筒火筒锅锅炉或康尼炉或康尼许锅许锅炉。炉。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n后来加到两个火筒，称后来加到两个火筒，称为为双火筒双火筒锅锅炉或炉或兰兰开夏开夏锅锅炉炉。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n18301830年左右，在掌握了年左右，在掌握了优质钢优质钢管的生管的生产产和和胀胀管技管技术术之后出之后出现现了火管了火管锅锅炉。一些火管装在炉。一些火管装在锅锅壳中，构成壳中，构成锅锅炉的主要受炉的主要受热热面，火（烟气）在管内流面，火（烟气）
30、在管内流过过。在。在锅锅壳的存水壳的存水线线以下装上以下装上尽量多的火管，称尽量多的火管，称为为卧式外燃回火管卧式外燃回火管锅锅炉。炉。n n火筒火筒锅锅炉和火管炉和火管锅锅炉合称炉合称锅锅壳壳锅锅炉炉。火筒。火筒锅锅炉已炉已趋趋淘汰，而淘汰，而火筒火筒锅锅炉炉则则仍在仍在应应用。用。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构Boiler explosion 1850省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n锅锅壳壳锅锅炉炉发发展：展：圆圆筒筒锅锅炉炉单单火筒火筒锅锅炉炉双火筒双火筒锅锅炉炉火火管管锅锅炉炉火火筒筒火火管管锅锅炉炉立立
31、式式火火管管锅锅炉炉省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n火管火管锅锅炉的缺点炉的缺点：火管式：火管式锅锅炉受炉受热热面面积积少，容量小少，容量小,工作工作压压力低，金属耗量大，效率低，并且水容力低，金属耗量大，效率低，并且水容积积大。如大。如发发生受生受热热面金属面金属损损裂、爆破等情况，易裂、爆破等情况，易发发生爆炸危生爆炸危险险，因此，因此，这这种形式的种形式的锅锅炉，炉，显显然不能适然不能适应应后来后来单单台容量加大，气台容量加大，气压压、气温日益增气温日益增长长的的电电站站动动力的要求，所以此种力的要求，所以此种锅锅炉目前在炉目前在电电站中已不站中已不应应用。用。n n
32、火管火管锅锅炉的炉的优优点点：它的构造：它的构造较简单较简单，水及蒸汽容，水及蒸汽容积积大，大，对对负负荷荷变动变动适适应应性性较较好，好，对对水水质质的要求比水管式的要求比水管式锅锅炉底炉底维维修修也也较较方便，故目前各国方便，故目前各国还还在制造，多用于一些小型工在制造，多用于一些小型工业业企企业业生生产产，交通运，交通运输输及生活取暖用汽上及生活取暖用汽上。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n1919世世纪纪中叶，出中叶，出现现了水管了水管锅锅炉。炉。n n锅锅炉受炉受热热面是面是锅锅壳外的水管，取代了壳外的水管，取代了锅锅壳
33、本身和壳本身和锅锅壳内的壳内的火筒、火管。火筒、火管。n n锅锅炉的受炉的受热热面面积积和蒸汽和蒸汽压压力的增加不再受到力的增加不再受到锅锅壳直径的限壳直径的限制，有利于提高制，有利于提高锅锅炉蒸炉蒸发发量和蒸汽量和蒸汽压压力。力。n nThefirstexampleoftheSteinmuellerBoiler,1874ThefirstexampleoftheSteinmuellerBoiler,1874省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n初期的水管初期的水管锅锅炉只用直水管。直水管炉只用直水管。直水管锅锅炉炉压压力和容量都受力和容量都受到限制。到限制。纵锅筒分集箱式锅炉纵锅
34、筒分集箱式锅炉横锅筒分集箱式锅炉横锅筒分集箱式锅炉 省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n直水管直水管锅锅炉的缺点：汽水系炉的缺点：汽水系统统缺乏缺乏弹弹性，管子集箱等受性，管子集箱等受热热部件膨部件膨胀胀受限制受限制时时易易损损坏受坏受压压部件；沸部件；沸腾腾管束管束倾倾斜度小，斜度小，汽水循汽水循环环不良，工作不可靠；集箱上手孔多，制造不良，工作不可靠；集箱上手孔多，制造费时费时，金属耗量大，易金属耗量大，易发发生泄漏。生泄漏。因此因此这这种种锅锅炉的工作炉的工作压压力仍不能提高，容量也力仍不能提高，容量也受限制，因之受限制，因之现时现时已很少使用。已很少使用。n n 直水管
35、直水管锅锅炉的炉的优优点：点：这这种种锅锅炉易于制造炉易于制造,易于清理水垢易于清理水垢,在在国外中小容量国外中小容量锅锅炉中炉中还还有采用有采用这这种型式的种型式的.省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n2020世世纪纪初期，汽初期，汽轮轮机开始机开始发发展，它要求配以容量和蒸汽参数展，它要求配以容量和蒸汽参数较较高的高的锅锅炉。直水管炉。直水管锅锅炉已不能炉已不能满满足要求。随着制造工足要求。随着制造工艺艺和和水水处处理技理技术术的的发发展，出展，出现现了弯水管式了弯水管式锅锅炉。开始是采用多炉。开始是采用多锅锅筒式。随着筒式。随着水冷壁水冷壁、过热过热器器和和省煤器省煤器的
36、的应应用和用和锅锅筒内部汽水筒内部汽水分离元件的改分离元件的改进进，锅锅筒数目逐筒数目逐渐渐减少，既减少，既节约节约了金属，又有了金属，又有利于提高利于提高锅锅炉的炉的压压力、温度、容量和效率。力、温度、容量和效率。多锅筒锅炉三锅筒锅炉双锅筒锅炉单锅筒锅炉省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n弯水管弯水管锅锅炉的特点：炉的特点：n n弯水管式弯水管式锅锅炉开始炉开始时时采用多采用多锅锅筒式，以保筒式，以保证证有足有足够够多的受多的受热热面和面和较较大的蓄水容大的蓄水容积积。因此，金属耗量大，。因此，金属耗量大，优优点并不点并不显显著。著。n n随着生随着生产发产发展的需要，材料，
37、制造工展的需要，材料，制造工艺艺，水，水处处理技理技术术以及以及热热工控制技工控制技术术方面的方面的进进步，步，锅锅炉技炉技术术水平也得到很快的提水平也得到很快的提高。特高。特别别是水冷壁式是水冷壁式锅锅炉的出炉的出现现，过热过热器及省煤器的器及省煤器的应应用，用，以及以及锅锅筒内部分离元件的改筒内部分离元件的改进进，可以减少，可以减少锅锅筒的数目，筒的数目，节节约约金属金属,，提高，提高锅锅炉炉热热效率，以及提高效率，以及提高锅锅炉的容量和参数。炉的容量和参数。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n锅锅筒筒：自然循：自然循环环和多次和多次强强制循制循环锅环锅炉中，接受省煤器来的
38、炉中，接受省煤器来的给给水、水、联联接循接循环环回路，并向回路，并向过热过热器器输输送送饱饱和蒸汽的和蒸汽的圆圆筒形容器。筒形容器。锅锅筒筒简简体由体由优质优质厚厚钢钢板制成，是板制成，是锅锅炉中最重的部件之一。炉中最重的部件之一。主要功能是主要功能是储储水，水，进进行汽水分离，运行中排除行汽水分离，运行中排除锅锅水中的水中的盐盐水水和泥渣。和泥渣。2080t/h亚临界压力控制循环锅炉锅筒亚临界压力控制循环锅炉锅筒 省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n锅锅壳壳：是：是锅锅壳式壳式锅锅炉中炉中“包包围围”汽水、汽水、风风烟、烟、燃燃烧烧系系统统的外壳，又称的外壳，又称筒壳。筒壳。
39、n n炉胆炉胆：是：是锅锅壳式壳式锅锅炉包炉包围围燃料空燃料空间间的壳体。的壳体。n n下脚圈下脚圈：连连接接锅锅壳和炉壳和炉胆的部件，只在立式胆的部件，只在立式锅锅炉中采用。炉中采用。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n炉炉门门圈圈：连连接接锅锅壳和炉胆壳和炉胆之之间间燃料燃料进进入燃入燃烧烧室，燃室，燃料所料所经过经过的一段管子。的一段管子。n n喉管、冲天管喉管、冲天管：链链接于接于锅锅壳和炉胆之壳和炉胆之间间烟气排出烟气排出时时所所经过经过的一段管子。的一段管子。n n这这三个部件三个部件仅仅用于立式用于立式锅锅炉。炉。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n
40、n联联箱箱：又名集箱，是水管：又名集箱，是水管锅锅炉汽水系炉汽水系统统中用以中用以联联接受接受热热面面管子的箱形（盒形）管子的箱形（盒形）结结构。除构。除对对流管束一般直接装接在流管束一般直接装接在锅锅筒上外，其它受筒上外，其它受热热面管子，一般都是由面管子，一般都是由联联箱箱联联接，每个接，每个联联箱所箱所联联接的管子构成一个管接的管子构成一个管组组。n n早期早期设计设计制造的制造的锅锅炉，炉，联联箱都是方形或矩形的箱体，它的箱都是方形或矩形的箱体，它的名也是由此而来。名也是由此而来。现现代代锅锅炉中的炉中的联联箱，多是用直径箱，多是用直径较较大的大的无无缝钢缝钢管，两端加管，两端加焊焊封
41、封头头制成。制成。为为了了联联接受接受热热面管子，面管子，联联箱上开有箱上开有较较多的管孔，多的管孔，还还有手孔及疏水、排有手孔及疏水、排污污管孔等。管孔等。n n水管水管锅锅炉炉设设置置联联箱，不但可以大大减少箱，不但可以大大减少锅锅筒壳壁的开孔数筒壳壁的开孔数量，避免量，避免锅锅筒筒强强度度过过分削弱，而且分削弱，而且还还可以使受可以使受热热面的受面的受热热情况与工情况与工质质流量分配状况比流量分配状况比较较均匀，有利于提高均匀，有利于提高锅锅炉运行炉运行的安全可靠性。的安全可靠性。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n受受热热面管子：包括烟管和水管。面管子：包括烟管和水管。
42、n n水冷壁水冷壁：敷：敷设设在在锅锅炉炉炉炉炉膛内壁、由炉膛内壁、由许许多并多并联联管子管子组组成的成的蒸蒸发发受受热热面。水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气面。水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的的辐辐射射热热量量,在管内在管内产产生蒸汽或生蒸汽或热热水，并降低炉水，并降低炉墙墙温度温度,保保护护炉炉墙墙。在大容量。在大容量锅锅炉中，炉内火焰温度很高，炉中，炉内火焰温度很高，热辐热辐射的射的强强度很大。度很大。锅锅炉中有炉中有40405050甚至更多的甚至更多的热热量由水冷壁所量由水冷壁所吸收。除少数小容量吸收。除少数小容量锅锅炉外，炉外，现现代的水管代的水管锅锅炉均以水冷壁炉均以
43、水冷壁作作为锅为锅炉中最主要的蒸炉中最主要的蒸发发受受热热面。面。n n水冷壁按水冷壁按结结构分构分为为：光管式和膜式两种。：光管式和膜式两种。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n下降管下降管：作用是与水冷壁、：作用是与水冷壁、联联箱、箱、锅锅筒形成水循筒形成水循环环回路。回路。是用是用较较大直径的大直径的锅锅炉炉钢钢管制成，一般布置在炉膛外面，不管制成，一般布置在炉膛外面，不受受热热。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n过热过热器器：锅锅炉中将蒸汽从炉中将蒸汽从饱饱和温度和温度进进一步加一步加热热至至过热过热温度温度的部件，又称蒸汽的部件，又称蒸汽过热过热器。
44、器。n n大部分工大部分工业锅业锅炉不装炉不装设过热设过热器，因器，因为许为许多工多工业业生生产产流程和流程和生活生活设设施只需要施只需要饱饱和蒸汽。在和蒸汽。在电电站、机站、机车车和船用和船用锅锅炉中，炉中，为为了提高整个蒸汽了提高整个蒸汽动动力装置的循力装置的循环热环热效率，一般都装有效率，一般都装有过过热热器。采用器。采用过热过热蒸汽可以减少汽蒸汽可以减少汽轮轮机排汽中的含水率。机排汽中的含水率。n n省煤器省煤器：布置在：布置在锅锅炉尾部烟道内加炉尾部烟道内加热给热给水的部件。它的水的部件。它的作用是吸收作用是吸收锅锅炉尾部烟气中的部分炉尾部烟气中的部分热热量，降低排烟温度，量，降低排
45、烟温度，以以节节省燃料。省燃料。现现代代锅锅炉一般都有省煤器。省煤器一炉一般都有省煤器。省煤器一词词来源来源于燃煤于燃煤锅锅炉，炉，对对于燃油、气和其他燃料的于燃油、气和其他燃料的锅锅炉炉习惯习惯上也称上也称为为省煤器。省煤器按出口水是否汽化分省煤器。省煤器按出口水是否汽化分为为沸沸腾腾式和非沸式和非沸腾腾式。式。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n再再热热器器：设设置在置在锅锅炉内炉内用于将汽用于将汽轮轮机高机高压压缸或缸或中中压压缸的排汽再加缸的排汽再加热热到到所要求温度的部件。再所要求温度的部件。再热热器由管子和集箱器由管子和集箱组组成。成。蒸汽和烟气分蒸汽和烟气分别别在
46、管内、在管内、外流外流过过。按。按传热传热方式的方式的不同，再不同，再热热器可分器可分为对为对流式和流式和辐辐射式。射式。对对流式流式再再热热器布置在器布置在对对流烟道流烟道内；内；辐辐射式再射式再热热器布置器布置在炉膛内在炉膛内。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n以前的火筒以前的火筒锅锅炉、火管炉、火管锅锅炉和水管炉和水管锅锅炉都属于炉都属于自然循自然循环锅环锅炉，炉，水汽在水汽在上升、下降管路中因受上升、下降管路中因受热热情况不同造成密度差情况不同造成密度差而而产产生自然流生自然流动动。在。在发发展自然循展自然循环锅环锅炉的同炉的同时时，从从3030年代开始年代开始应应用
47、直流用直流锅锅炉。炉。4040年代开始年代开始应应用用辅辅助循助循环锅环锅炉。炉。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n辅辅助循助循环锅环锅炉又称炉又称强强制循制循环锅环锅炉，炉，它它是在自然循是在自然循环锅环锅炉炉的基的基础础上上发发展起来展起来的。在下降管系的。在下降管系统统内加装循内加装循环泵环泵，以，以加加强强蒸蒸发发受受热热面的面的水循水循环环。省特检院科技开发研究中心1.3锅炉结构锅炉结构n n炉的炉的发发展展 在在锅锅炉的炉的发发展展过过程中，燃料种程中，燃料种类对类对炉膛和燃炉膛和燃烧烧设备设备有很大的影响。因此，不但要求有很大的影响。因此，不但要求发发展各种炉型
48、来适展各种炉型来适应应不同燃料的燃不同燃料的燃烧烧特点，而且特点，而且还还要提高燃要提高燃烧烧效率以效率以节约节约能源。能源。此外，炉膛和燃此外，炉膛和燃烧设备烧设备的技的技术术改改进还进还要求尽量减少要求尽量减少锅锅炉排炉排烟中的烟中的污污染物（硫氧化物和氮氧化物）。染物（硫氧化物和氮氧化物）。n n早年的早年的锅锅壳壳锅锅炉采用固定炉采用固定炉排炉排，多燃用，多燃用优质优质煤和木柴，加煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。煤和除渣均用手工操作。n n直水管直水管锅锅炉出炉出现现后开始采用机械化炉排，其中后开始采用机械化炉排，其中链链条炉排得条炉排得到了广泛的到了广泛的应应用。用。n n后出后出
49、现现了抛煤机。抛煤机可以配在固定火床上，也可以配了抛煤机。抛煤机可以配在固定火床上，也可以配在在链链条炉排上而成条炉排上而成为为抛煤机抛煤机链链条炉排。条炉排。n n2020年代开始使用室燃炉，室燃炉燃年代开始使用室燃炉，室燃炉燃烧烧煤粉和油。煤由磨煤煤粉和油。煤由磨煤机磨成煤粉后用机磨成煤粉后用燃燃烧烧器器喷喷入炉膛燃入炉膛燃烧烧，发电发电机机组组的容量遂的容量遂不再受燃不再受燃烧设备烧设备的限制。的限制。省特检院科技开发研究中心锅炉安全附件锅炉安全附件n n1.3.31.3.3锅锅炉安全附件炉安全附件n n安全安全阀阀 安全安全阀阀是是锅锅炉必不可少的安全附件之一，它有两个作炉必不可少的安
50、全附件之一，它有两个作用：用：一是当一是当锅锅炉炉压压力达到力达到额额定限度定限度时时，安全，安全阀阀自自动动开启，开启，放出蒸汽，放出蒸汽，发发出警出警报报，使司炉人，使司炉人员员能及能及时时采取措施。采取措施。二是安全二是安全阀阀开启后能排出足开启后能排出足够够的蒸汽，使的蒸汽，使锅锅炉炉压压力不力不降，当降，当压压力下降至力下降至额额定工作定工作压压力以下力以下时时，安全，安全阀阀即能自即能自动动关关闭闭。n n压压力表力表：作用是用来：作用是用来测测量和表示量和表示锅锅炉内炉内压压力的大小。力的大小。n n水位表水位表：水位表有玻璃管式与平板式两种，水位表上：水位表有玻璃管式与平板式两
