锅炉基本知识 锅炉分类.doc

szl10-1.6-aiis：双锅筒z：纵置式（锅筒放置方式）l：链条炉排（燃烧方式为机械燃烧）10：额定蒸发量为每小时10吨1.6：额定工作压力为1.6兆帕aii：锅炉燃烧的燃料为ii类烟煤1锅炉是如何分类的？答：锅炉的分类方法是：（1）按用途不同，分为电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉、生活锅炉等。（2）按容量的大小，分为大型锅炉、中型锅炉和小型锅炉。习惯上，把蒸发量大于l00t/h的锅炉称作大型锅炉；把蒸发量为20100t/h的锅炉称为中型锅炉；把蒸发量小于20th的锅沪称为小型锅炉。（3）按蒸汽压力的大小，可以分为低压锅炉（p 2.5mpa）、中压锅炉（2.5mpap 5.9mpa）、高压锅炉（p=9.8mpa）、超高压锅炉（p13.7mpa）、亚临界锅炉（p16.7mpa）和超临界锅炉（p22mpm即高于临界压力）。（4）按燃料和能源种类不同，可以分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热（余热）锅炉等。（5）按燃料和能源种类不同，可以分为锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉和水火管锅炉。（6）按燃料在锅炉中的燃烧方式不同，可以分为层燃炉、沸腾炉、室燃炉。（7）按工质在蒸发系统的流动方式不同，可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。2是锅炉规格？什么是蒸汽锅炉的规格？什么是热水锅炉的规格？答：锅炉规格：是表示锅炉生产蒸汽或加热水的能力及水平。蒸汽锅炉的规格是以单位时间内产生蒸汽的数量及蒸汽参数表示。蒸发量也称容量（d）也叫出力即为蒸汽锅炉每小时产生蒸汽的数量；蒸汽参数以钢炉主汽阀出口处蒸汽的压力（p）和温度（t）表示。热水锅炉的规格是以单位时间内水的吸热量及热水参数表示。 热水锅炉的容量是单位时间内水在锅炉里的吸热量、单位为mw（兆瓦）。其额定值称额定热功率。3压力容器是如何分类的？答：压力容器的形式很多，根据不同的要求。分类方法如下：（1）按容器的壁厚分为薄壁容器和厚壁容器；按承压方式分为内压容器和外压容器；（2）按工作壁温分为高温容器450度，常温容器-20度到450度和低温容器-20度以下；（3）按壳体的几何形状分为球形容器、圆筒形容器、圆锥形容器和轮胎形容器等；（4）按制造方法分为焊接容器、锻造容器、铸造容器和铆接容器；（5）按制造材料分为钢制容器、铸铁容器、有色金属容器和非金属容器。从安全管理和技术监督的角度，一般把压力容器分为两大类，即固定式容器和移动式容。4什么是固定式容器？其分类方法是什么？答：固定式容器有固定的安装和使用地点，工艺条件和使用操作人员也比较固定。固定式容器还可以按其工作压力和用途进行分类。（1）按压力分类。压力是压力容器最主要的一个工作参数。从安全角度讲，压力越高，发生爆炸事故的危害越大。为了便于对压力容器进行分级管理和技术监督，我国压力容器安全技术监察规程将压力容器分为四个压力级别，即：a低压容器 0.1mpa p1.6mpa；b中压容器 1.6 mpa p10mpa；c高压容器 10mpa p100mpa；d超高压容器 p 100mpa。其中，p为压力容器的设计压力。（2）按用途分类。可以归纳为四大类：a反应容器； b贮存容器；c换热容器；d分离容器。5按用途分类固定式容器时各类压力容器的用途是什么？答：按用途分类固定式容器时各类压力容器的用途是：（1）反应容器：是为工作介质提供一个进行化学反应的密闭空间。如反应器、聚合釜、合成塔等。在其中工作介质发生化学反应，放热或吸热过程。故常有加热、冷却和搅拌等附属装置。（2）贮存容器：用来贮备工作介质，和保持介质压力的稳定，保证生产的持续进行。介质一般不发生化学或物理变化。如常用的压缩气体或液化气体贮罐、压力缓冲器等。大型的容器多用球形，小型的容器则常为卧式圆筒形。（3）换热容器：是使工作介质在容器内进行热交换，以达到生产工艺过程中所需要的将介质加热或冷却的目的。如消毒器、水洗塔、冷却塔、板式换热器、夹套容器等。（4）分离容器：是让介质通入容器，利用降低沉速、改变流动方向或用其他物料吸收等方式来分离气体中的混合物，而净化气体提取、回收杂质中的有用物料。介质不发生化学反应。如分离器、吸收塔、洗涤器、过滤器等。6什么是移动式容器？ 答：移动式容器是一种贮运容器，它的主要用途是装运水久气体、液化气体和溶解气体。这类容器没有固定的使用地点，一般也没有专职的操作人员，使用环境经常变迁，管理比较复杂，也比较容易发生字故。移动式容器按其容积大小和结构形状分为气瓶、气桶和槽车三种。7什么是锅壳式锅炉?什么是水管锅炉?它们的结构特点是什么?答：锅壳式锅炉是指蒸发受热面主要布置在锅壳内的锅炉，火管锅炉均属于锅壳式锅炉。常见的锅壳式锅炉有立式弯水管锅炉、立式直水管锅炉、卧式外燃回火管锅炉以及卧式内燃回火管锅炉等。水管锅炉是指水在管内流动，烟气在管外流动，锅筒内无蒸发受热面的锅炉。常见的水管锅炉有双纵锅筒弯水管锅炉、双横锅筒弯水管锅炉、双锅筒纵置式链条炉排锅炉、双锅筒横置式链条炉排锅炉等。锅壳式锅炉的结构特点是：（1）“锅”和“炉”包在一个壳体锅壳中；（2）炉膛浸泡在水中，水冷程度大，燃烧条件差，必须烧优质燃料；（3）受热面少，蒸发量低；（4）壳体直径较大，开孔多，形状不规则。内部受热部分与不受热部分连接在一起，热胀冷缩程度不同，产生较高的热应力；（5）系统比较简单，便于运输安装、运行管理及检查维修。对水质要求比较低。水管锅炉的结构特点是：（1）炉膛置于筒体之外。“炉”不受“锅”的限制，可以满足燃烧及增加蒸发量的要求；（2）将容纳水汽的管子置于炉膛、烟道中作为受热面，水的预热、汽化及蒸汽过热在不同的受热面中完成，锅筒一般不直接受热。传热性能和安全性能好；（3）系统比较复杂，但单个承压部件的结构比较简单；（4）对水质要求较高，对操作管理水平也要求较高。8锅筒和集箱各具有什么结构和作用?答：水管锅炉有双锅筒的，也有单锅筒的。双锅筒锅炉有上下两个锅筒，上锅筒也叫汽包，里边容纳汽水混合物，下锅筒也叫水包，里边全部容纳水。上下锅筒均是钢制封头与筒身焊制成的圆筒形容器，封头上开有人孔。上锅筒内部装有配水装置、汽水分离装置、排污装置等，外部连接受热面管子，并装有安全附件。下锅筒设有排污装置。上锅筒的作用是：容纳一定的水量，使锅炉维持一定的水位，提高锅炉压力和蒸汽温度的稳定性；与蒸发受热面管子构成循环回路；汽水混合物在上锅筒进行汽水分离。下锅筒的作用是：与上锅筒及对流管束一起构成循环回路，沉积水渣并定期排出。集箱也叫联箱，由直径较大的无缝钢管和两个端盖焊接而成，箱体上开很多管孔，用以焊接管子。集箱的作用是：汇集或分配多根管子中的汽、水工质；减少工质的输送连接管道；减少锅筒的开孔数。根据集箱的用途不同有省煤器集箱、水冷壁集箱、过热器集箱等。9水冷壁、对流管束、省煤器、蒸汽过热器各具有什么结构和作用?安装在锅炉的哪个部位?答：水冷壁是炉膛内贴墙布置的单排并列水管，它是由锅炉钢管弯制而成，其形状因炉膛形状而异。水冷壁上端与上锅筒或上集箱连接，下端与下集箱连接。根据相邻水冷壁管间的关系，有光管水冷壁与膜式水冷壁两种。水冷壁的作用是：吸收炉膛高温辐射热量，使管内的水汽化；降低炉膛内壁温度，保护炉墙，防止结焦。 水冷壁布置在炉膛四周，犹如钢管组成的笼子，包围着火焰，把火焰与炉墙隔开。对流管束是由锅炉钢管弯制成适当形状组成的管群，它的两端分别焊接或胀接在上下锅筒上。 对流管束的作用是：吸收烟气的对流放热量，使管束内的水不断汽化。对流管束作为对流蒸发受热面是低压水管锅炉的主要受热面之一，随着压力的提高，水汽化时需要的汽化潜热减少，蒸发受热面就可以减少。因而中压以上锅炉没有对流管束，仅用水冷壁即可满足生产蒸汽的需要。 对流管束布置在锅炉炉膛出口之外的对流烟道中。省煤器有铸铁省煤器和钢管省煤器两种。铸铁省煤器由带鳍片的铸铁直管组成，各铸铁管之间用l800弯管连接，使整个省煤器成为一体。钢管省煤器由弯成蛇形的无缝钢管组成，蛇形管交错排列以加强传热效果。管式省煤器一般用于大中型锅炉。省烟器的作用：降低排烟温度，减少热损失，提高锅炉热效率；提高给水温度，改善水的品质，减轻有害气体对钢板的腐蚀。省烟器布置在锅炉尾部烟道中。过热器是由碳素钢管或耐热合金钢管弯制的蛇形管束组成，两端分别连接在过热器进口及出口集箱上。根据蛇形管束的布置方式，有立式过热器和卧式过热器两种。过热器的作用：将一定压力下的饱和蒸汽加热干燥成具有一定温度的过热蒸汽。过热器按传热方式分为对流式、辐射式和混合式三种。对流式过热器布置在温度较高的烟道中；辐射式过热器布置在炉膛的上部；混合式过热器布置在炉膛与烟道的交界处。10什么叫快装锅炉?卧式水火管快装锅炉的结构特点是什么?答：快装锅炉的本体、燃烧设备、炉墙、构架等在锅炉厂制造后全部组装在一起，整体运往使用现场，只需接通辅机电源、烟囱管道和水汽管道，锅炉即可投入运行。卧式水火管快装锅炉也称卧式快装锅炉，是在卧式外燃回火管锅炉的基础上，在锅壳两侧加装水冷壁管，组成外部炉膛，同时采用轻型外包炉墙构成锅炉整体。其主要受压部件有：锅壳、前管板、烟管、后管板、水冷壁管、下降管、集箱、后棚管等。炉排形式有固定炉排、链条炉排、往复推动炉排三种。烟气流程为三回程。卧式快装锅炉具有以下特点：（1）结构简单紧凑，制造、运输及安装方便；（2）锅炉水容积较小，产汽快，便于调整负荷；（3）热效率较高；（4）炉膛较大，有条件对炉拱进行改造以适应燃料品种的变化；（5）锅壳底部受高温辐射，当水质不好时，水垢、泥渣等就沉积在底部，造成底部过热后变形鼓包，并造成底部内侧严重腐蚀；（6）两束直烟管受热不均匀，高温束烟管的膨胀因受拉撑件的约束，使得烟管的胀口易松动渗漏；（7）锅炉的蒸汽空间较小，高负荷时蒸汽带水严重。11锅炉压力容器包括哪些最基本的组成部分?各部分的功能是什么?答：锅炉压力容器是由壳体、连接件、密封元件、支座和开孔、连管等组成。壳体是锅炉压力容器最主要的组成部分，其作用是为贮存物料或完成热交换、化学反应提供一个密闭的压力空间。其形状有球形、圆筒形、锥形和组合形等，常用的是球形和圆筒形两种。连接件是容器及管道中起连接作用的部件。由于生产工艺和安装检修的需要，筒体与封头常采用可拆连接结构，这就要使用连接件。此外，容器的接管与外部管道的连接也要用连接件。连接件一般采用法兰螺栓连接结构。密封元件是可拆连接结构的容器或管道中起密封作用的元件。它放在两个法兰或封头与筒体端部的密封面之间，借助于螺栓等紧固件的压紧力而起密封作用。压力容器开孔是为了满足生产工艺的需要、满足对容器进行正常的安装、检修、测试的需要。容器上开的孔有物料进、出孔，测量压力、温度及装设安全装置的连接孔、人孔、手孔等。接管的作用是将压力容器与介质输送管道或仪表等连接起来。常用的接管有螺纹短管、法兰短管和平法兰三种型式。支座是用以支承容器，固定容器位置的一种附件。支座的结构形式主要决定于容器的重量、安置方式和其他动载荷等，如高大的直立容器，特别是塔器，一般采用裙式支座；卧式容器通常采用鞍式支座；而球形容器多采用柱式支座。12高压容器筒体为何多采用组合式筒体?主要结构型式有哪几种?答：高压容器压力较高，若采用整体式筒体，壳体即为单层厚壁。由于厚壁简体承压后壳壁上所产生的应力沿壁厚方向分布不均匀，内壁应力较大而外壁较小，因而不能充分利用整个筒壁材料的强度。而且壳壁越厚，内外壁上的应力差别越大。当设计压力高到一定程度时，单纯增加壁厚并不能有效地提高容器的承载能力。其次，厚板的综合性能，尤其是断裂韧性比薄板差，这就使单层厚壁筒体脆性破坏的可能性增大。当壳壁中局部应力较大部位出现裂纹等缺陷时，裂纹将沿壳壁继续扩展，最后导致整个壳体破坏。此外，对于大型厚壁简体在制造与原料供应上都存在一定困难。所以目前制造高压容器很少采用这种结构。组合式筒体与整体式筒体相比具有以下的优越性：一是可以通过制造工艺过程在层板间产生预应力，使壳壁上的应力沿壁厚分布比较均匀，壳体材料得到较充分的利用。二是层板较薄，具有较好的抗脆裂性能，脆性破坏的可能性较小。三是当壳壁材料中存在裂纹等缺陷时，不会扩展到其他各层。四是当容器的介质具有腐蚀性时，只要内筒选用相应的耐腐蚀合金钢，而层板仍可用普通碳钢材料，节省了贵重金属。五是制造上不需大型复杂的设备。由于组合式筒体在结构上和制造上都具有较多的优点，所以高压容器多采用这种结构。组合式筒体有多层包扎式、多层热套式、多层绕板式、螺旋包扎式和绕带式等结构型式。13锅炉压力容器结构设计应遵循哪些原则?锅炉结构应符合哪些基本要求？答：锅炉压力容器结构设计应遵循以下原则：（1）结构不连续处应平滑过渡。受压壳体存在几何形状突变或其他结构上的不连续，都会产生较高的不连续应力。因此设计时应尽量避免。对于难以避免的结构不连续，应采用平滑过渡的形式，防止突变。（2）引起应力集中或削弱强度的结构应相互错开，避免高应力迭加。在锅炉、压力容器中，不可避免地存在一些局部应力较高或对部件强度有所削弱的结构，如开孔、转角、焊缝等部位。设计时应将这些结构相互错开，以防止局部应力迭加。（3）避免采用刚性过大的焊接结构。刚性大的焊接结构不仅使焊接构件因施焊时的膨胀和收缩受到约束而产生较大的焊接应力，而且使壳体在操作条件波动时的变形受到约束而产生附加的弯曲应力。因此设计时应采取措施予以避免。（4）受热系统及部件的胀缩不要受限制。受热部件的热膨胀，如果受到外部或自身的限制，在部件内部就会产生热应力。设计时应使受热部件不受外部约束，减小自身约束。（5）合理地布置锅炉受热面，保证适当的水位和良好的水循环，使受热面得到可靠的冷却。锅炉结构应符合下列基本要求： （1）锅炉结构的各部分在运行时应能按设计预定方向自由膨胀。（2）各部分受热面应得到可靠的冷却。（3）锅炉各受压部件应有足够的强度，并装有可靠的安全保护设施，防止超压。（4）受压元、部件结构的形式、开孔和焊缝的布置应尽量避免或减小复合应力和应力集中。（5）锅炉的炉膛结构应有足够的承压能力和可靠的防爆措施，并应有良好的密封性。（6）锅炉承重结构在承受设计载荷时应具有足够的强度、刚度、稳定性及防腐蚀性。（7）锅炉结构应便于安装、检修和清洗内外部。14封头结构有哪些要求?答：封头是锅炉、压力容器的主要受压元件，其形状设计是否合理，影响着锅炉、压力容器的安全。所以有关规范中对各种封头的形状都有限制。（1）球形封头 锅炉、压力容器的凸形封头宜采用椭球形封头，最好选用标准椭球形。采用非标准椭球封头时，其长短轴的比值不得大于2.5。（2）碟形封头 碟形封头即是有折边的球形封头。它存在较大的弯曲应力，而椭球形封头主要是膜应力，因而在工程使用中并不理想。采用碟形封头时，封头过渡区转角半径应不小于封头内直径的10，且不小于封头厚度的3倍；封头球面部分的内半径应不大于封头的内直径。（3）无折边球形封头 无折边球形封头与筒体的连接处存在明显的形状突变，会产生较大的附加弯曲应力，因此只适用于直径较小、压力较低的容器。采用无折边球形封头时，封头的球面内半径不应大于筒体内直径。（4）锥形封头 锥形封头