輔助循環(huán)鍋爐又稱強(qiáng)制循環(huán)鍋爐膨溃，它是在自然循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在下降管系統(tǒng)內(nèi)加裝循環(huán)泵湘都，以加強(qiáng)蒸發(fā)受熱面的水循環(huán)肠祭。直流鍋爐中沒(méi)有鍋筒，給水由給水泵送入省煤器铝儒，經(jīng)水冷壁和過(guò)熱器等蒸發(fā)受熱面醒腹，變成過(guò)熱蒸汽送往汽輪機(jī)，各部分流動(dòng)阻力全由給水泵來(lái)克服抬邑。- o, x, |+ I: H" I C5 g1 n % u( i& R+ V& M( c 第二次世界大戰(zhàn)以后漆暑，這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展，因?yàn)楫?dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)組要求高溫高壓和大容量个扰。發(fā)展這兩種鍋爐的目的是縮小或不用鍋筒瓷炮，可以采用小直徑管子作受熱面，可以比較自由地布置受熱面递宅。隨著自動(dòng)控制和水處理技術(shù)的進(jìn)步娘香，它們漸趨成熟。在超臨界壓力時(shí)办龄，直流鍋爐是唯一可以采用的一種鍋爐烘绽，70年代最大的單臺(tái)容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機(jī)組。后來(lái)又發(fā)展了由輔助循環(huán)鍋爐和直流鍋爐復(fù)合而成的復(fù)合循環(huán)鍋爐俐填。, k+ I7 P) O" a5 d) X 在鍋爐的發(fā)展過(guò)程中安接，燃料種類對(duì)爐膛和燃燒設(shè)備有很大的影響。因此英融，不但要求發(fā)展各種爐型來(lái)適應(yīng)不同燃料的燃燒特點(diǎn)盏檐，而且還要提高燃燒效率以節(jié)約能源。此外驶悟，爐膛和燃燒設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)還要求盡量減少鍋爐排煙中的污染物(硫氧化物和氮氧化物) 早年的鍋殼鍋爐采用固定爐排胡野，多燃用優(yōu)質(zhì)煤和木柴材失，加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現(xiàn)后開(kāi)始采用機(jī)械化爐排厅员，其中鏈條爐排得到了廣泛的應(yīng)用困煤。爐排下送風(fēng)從不分段的“統(tǒng)倉(cāng)風(fēng)”發(fā)展成分段送風(fēng)。 早期爐膛低矮幻渤，燃燒效率低前忿。后來(lái)人們認(rèn)識(shí)到爐膛容積和結(jié)構(gòu)在燃燒中的作用，將爐膛造高熙屁，并采用爐拱和二次風(fēng)扁奢，從而提高了燃燒效率。% u/ j y0 \; Z4 {% X/ D" _
發(fā)電機(jī)組功率超過(guò)6兆瓦時(shí)匹憎，以上這些層燃爐的爐排尺寸太大逻袭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易布置业满，所以20年代開(kāi)始使用室燃爐肢俄，室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機(jī)磨成煤粉后用燃燒器噴入爐膛燃燒李臀，發(fā)電機(jī)組的容量遂不再受燃燒設(shè)備的限制憎兽。自第二次世界大戰(zhàn)初起，電站鍋爐幾乎全部采用室燃爐吵冒。' y" m8 D& F* n# v 早年制造的煤粉爐采用了U形火焰纯命。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉(zhuǎn)彎上升痹栖。后來(lái)又出現(xiàn)了前墻布置的旋流式燃燒器亿汞，火焰在爐膛中形成L形火炬。隨著鍋爐容量增大揪阿，旋流式燃燒器的數(shù)目也開(kāi)始增加疗我，可以布置在兩側(cè)墻，也可以布置在前后墻南捂。1930年左右出現(xiàn)了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器吴裤。 第二次世界大戰(zhàn)后，石油價(jià)廉溺健，許多國(guó)家開(kāi)始廣泛采用燃油鍋爐麦牺。燃油鍋爐的自動(dòng)化程度容易提高。70年代石油提價(jià)后矿瘦，許多國(guó)家又重新轉(zhuǎn)向利用煤炭資源枕面。這時(shí)電站鍋爐的容量也越來(lái)越大栖挣，要求燃燒設(shè)備不僅能燃燒完全学蛤，著火穩(wěn)定贮祥，運(yùn)行可靠，低負(fù)荷性能好夭菲，還必須減少排煙中的污染物質(zhì)程昨。! e* c2 G5 B! I! h7 g
在燃煤(特別是燃褐煤)的電站鍋爐中采用分級(jí)燃燒或低溫燃燒技術(shù)，即延遲煤粉與空氣的混合或在空氣中摻煙氣以減慢燃燒摇轨，或把燃燒器分散開(kāi)來(lái)抑制爐溫咖亏，不但可抑制氮氧化物生成，還能減少結(jié)渣翠坟。沸騰燃燒方式屬于一種低溫燃燒已唐，除可燃用灰分十分高的固體燃料外，還可在沸騰床中摻入石灰石用以脫硫醒狭。 鍋爐工作# g3 d( m$ l: P. H, z2 f1 v 鍋爐參數(shù)是表示鍋爐性能的主要指標(biāo)绞芽，包括鍋爐容量、蒸汽壓力君板、蒸汽溫度歪架、給水溫度等。$ H$ S3 ~- _& I. N5 m# {( r7 i 4 a7 v2 c4 K& `2 C- i; z1 I1 p 鍋爐容量可用額定蒸發(fā)量或最大連續(xù)蒸發(fā)量來(lái)表示霹陡。額定蒸發(fā)量是在規(guī)定的出口壓力和蚪、溫度和效率下，單位時(shí)間內(nèi)連續(xù)生產(chǎn)的蒸汽量烹棉。最大連續(xù)蒸發(fā)量是在規(guī)定的出口壓力攒霹、溫度下，單位時(shí)間內(nèi)能最大連續(xù)生產(chǎn)的蒸汽量浆洗。 \# j6 h7 h1 V5 | 蒸汽參數(shù)包括鍋爐的蒸汽壓力和溫度剔蹋，通常是指過(guò)熱器、再熱器出口處的過(guò)熱蒸汽壓力和溫度如沒(méi)有過(guò)熱器和再熱器辅髓，即指鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力和溫度泣崩。給水溫度是指省煤器的進(jìn)水溫度，無(wú)省煤器時(shí)即指鍋筒進(jìn)水溫度洛口。+ A$ O: |: p0 n3 g) Z 0 M$ {$ R8 e" n, j: V f$ P 鍋爐可按照不同的方法進(jìn)行分類矫付。鍋爐按用途可分為工業(yè)鍋爐、電站鍋爐第焰、船用鍋爐和機(jī)車鍋爐等洞歼；按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓产贤、高壓宣验、超高壓、亞臨界壓力鹦房、超臨界壓力等鍋爐娇晦；鍋爐按水和煙氣的流動(dòng)路徑可分為火筒鍋爐浑梳、火管鍋爐和水管鍋爐，其中火筒鍋爐和火管鍋爐又合稱為鍋殼鍋爐镀匈；按循環(huán)方式可分為自然循環(huán)鍋爐染窝、輔助循環(huán)鍋爐(即強(qiáng)制循環(huán)鍋爐)、直流鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐砰洗；按燃燒方式医惠，鍋爐分為室燃爐、層燃爐和沸騰爐等穿桃。 在水汽系統(tǒng)方面器谦，給水在加熱器中加熱到一定溫度后，經(jīng)給水管道進(jìn)入省煤器痰哨，進(jìn)一步加熱以后送入鍋筒硝皂，與鍋水混合后沿下降管下行至水冷壁進(jìn)口集箱。水在水冷壁管內(nèi)吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經(jīng)上升管到達(dá)鍋筒中作谭，由汽水分離裝置使水稽物、汽分離。分離出來(lái)的飽和蒸汽由鍋筒上部流往過(guò)熱器折欠，繼續(xù)吸熱成為450℃的過(guò)熱蒸汽贝或，然后送往汽輪機(jī)。0 h0 ?( ? Z# D- g; l# B 在燃燒和煙風(fēng)系統(tǒng)方面锐秦，送風(fēng)機(jī)將空氣送入空氣預(yù)熱器加熱到一定溫度咪奖。在磨煤機(jī)中被磨成一定細(xì)度的煤粉，由來(lái)自空氣預(yù)熱器的一部分熱空氣攜帶經(jīng)燃燒器噴入爐膛酱床。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其余的熱空氣混合燃燒羊赵，放出大量熱量。燃燒后的熱煙氣順序流經(jīng)爐膛扇谣、凝渣管束昧捷、過(guò)熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后冕咒，再經(jīng)過(guò)除塵裝置撑葡，除去其中的飛灰，最后由引風(fēng)機(jī)送往煙囪排向大氣彭理。 工作結(jié)構(gòu) 鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分艾抠。鍋爐中的爐膛、鍋筒凝顿、燃燒器惑妒、水冷壁過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器泛驰、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分域曼，稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個(gè)最主要的部件是爐膛和鍋筒茶黄。' `& o! [+ m4 X' u) v! K$ b' P6 z 爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間限禀。將固體燃料放在爐排上崔败，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐姥芥；將液體兔乞、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凉唐，又稱火室爐庸追；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台囱，又稱流化床爐淡溯；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)爐簿训。; L: d2 g' W. J- V3 _* A 爐膛的橫截面一般為正方形或矩形咱娶。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫?zé)煔猓誀t膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成强品。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設(shè)水冷壁管膘侮，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?/span>6 ~$ s& y, q' w6 a , U- N! s$ I7 A% ]/ ^+ Y2 |2 D 爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性的榛。每臺(tái)鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料琼了。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。
鍋筒是自然循環(huán)和多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐中仔同，接受省煤器來(lái)的給水键切、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器圃靖。鍋筒簡(jiǎn)體由優(yōu)質(zhì)厚鋼板制成腿若，是鍋爐中最重的部件之一。 `# M3 `/ | A, {" L 鍋筒的主要功能是儲(chǔ)水才昔，進(jìn)行汽水分離谓蹂，在運(yùn)行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器和汽輪機(jī)中峰礁。 & B9 i; P, S1 R 鍋筒內(nèi)部裝置包括汽水分離和蒸汽清洗裝置漠恰、給水分配管、排污和加藥設(shè)備等。其中汽水分離裝置的作用是將從水冷壁來(lái)的飽和蒸汽與水分離開(kāi)來(lái)蹲自，并盡量減少蒸汽中攜帶的細(xì)小水滴平敏。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件颗介；中壓以上的鍋爐除廣泛采用多種型式的旋風(fēng)分離器進(jìn)行粗分離外愤惰，還用百頁(yè)窗、鋼絲網(wǎng)或均汽板等進(jìn)行進(jìn)一步分離赘理。鍋筒上還裝有水位表宦言、安全閥等監(jiān)測(cè)和保護(hù)設(shè)施 為了考核性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)，鍋爐常要經(jīng)過(guò)熱平衡試驗(yàn)商模。直接從有效利用能量來(lái)計(jì)算鍋爐熱效率的方法叫正平衡奠旺，從各種熱損失來(lái)反算效率的方法叫反平衡∈┝鳎考慮鍋爐房的實(shí)際效益時(shí)响疚，不僅要看鍋爐熱效率，還要計(jì)及鍋爐輔機(jī)所消耗的能量瞪醋。 \5 Q1 L9 l! m8 u |( u
單位質(zhì)量或單位容積的燃料完全燃燒時(shí)忿晕，按化學(xué)反應(yīng)計(jì)算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)與氧氣接觸而燃燒银受，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量杏糙。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失，但排煙熱損失會(huì)增大蚓土，還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成嚼般。因此應(yīng)設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù)，爭(zhēng)取以盡量小的過(guò)量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒完全澄俘。 鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和炭黑)棱硝、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質(zhì)，未經(jīng)凈化時(shí)其排放指標(biāo)可達(dá)到環(huán)境保護(hù)規(guī)定指標(biāo)的幾倍到數(shù)十倍酸儿∽沤欤控制這些物質(zhì)排放的措施有燃燒前處理、改進(jìn)燃燒技術(shù)昵鳍、除塵抢必、脫硫和脫硝等。借助高煙囪只能降低煙囪附近地區(qū)大氣中污染物的濃度难宋。) p2 O; t2 r" h! y' A. C& b ) W4 z& S4 s" L( D/ t; g, p- Z8 E 煙氣除塵所使用的作用力有重力耗鲸、離心力、慣性力附著力以及聲波乙闰、靜電等懒潘。對(duì)粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離胚茴，在較高容量下常采用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過(guò)濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰必尼，除塵效率很高還能吸收氣態(tài)污染物蒋搜。4 f. j$ h5 w% F9 @: Z5 ]( ^6 P 二十世紀(jì)50年代以來(lái)，人們努力發(fā)展灰渣綜合利用判莉，化害為利豆挽。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建筑材料券盅。70年代起又從粉煤灰中提取空心微珠帮哈，作為耐火保溫等材料。8 g! d# _( D n; {2 [( A / y u+ L$ J+ ~! y5 z! ~* E2 ~6 K 鍋爐未來(lái)的發(fā)展將進(jìn)一步提高鍋爐和電站熱效率渗饮；降低鍋爐和電站的單位功率的設(shè)備造價(jià)但汞；提高鍋爐機(jī)組的運(yùn)行靈活性和自動(dòng)化水平宿刮；發(fā)展更多鍋爐品種以適應(yīng)不同的燃料互站；提高鍋爐機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性；減少對(duì)環(huán)境的污染僵缺。
