鍋殼鍋爐

鍋殼鍋爐是在工業上最早套用的一種鍋爐。內燃式鍋殼鍋爐的受熱面布置在鍋殼內部，外燃式鍋殼鍋爐的受熱面布置在鍋殼內部和外部。受熱面分為火管(煙管)及水管兩種形式。凡煙氣在管內流動放熱、水在管外吸熱的受熱面，稱為火管(煙管)；凡水、汽或汽水混合物在管內流動吸熱、煙氣在管外沖刷放熱的受熱面，稱為水管。既有火管受熱面又有水管受熱面的鍋殼鍋爐，又稱為水火管鍋爐。在鍋殼鍋爐中，水的加熱、汽化、汽水分離等過程均在鍋殼內完成，其水循環安全可靠，鍋殼體積大，其水容積也大，適應負荷變化的能力強。

基本介紹

• 中文名：鍋殼鍋爐
• 外文名：shell boiler
• 分類：立式和臥式兩種
• 特點：結構緊湊，體積大，適應能力強

簡介

鍋殼鍋爐其受熱面主要布置在鍋筒(殼)之內，吸熱的汽水介質在受熱面、特別是受熱面管子之外流動，而放熱的煙氣則在管子之內流動，其鍋筒也就被稱為鍋殼。作為受熱面的管子，因在管子內流動的是煙氣，所以稱之為煙管。顯然煙管就是對流受熱面。對於燃氣鍋殼鍋爐，不僅對流受熱面布置在鍋殼之內，而且其爐膛也在鍋殼之內，即屬於“內燃室燃”爐。爐膛一般稱之為“爐膽”，是輻射受熱面。

類型

鍋殼式鍋爐的形式因鍋殼的縱向軸線與地面成垂直或平行而分為立式和臥式兩種，細分有多種，以下為一些主要類型。

立式橫水管鍋爐

立式橫水管鍋爐的型號是LSG(立水固)，它分立式大橫水管鍋爐和立式多橫水管鍋爐。這兩種鍋爐除水管數量及直徑不同之外，其他基本一樣。主要由鍋殼、爐膽、封頭、爐膽頂、橫水管、沖天管、下腳圈等部件組成。燃燒設備多為固定爐排，人工投煤。鍋爐的容量及參數一般為蒸發量小於1t/h，工作壓力小於0.8MPa。

立式橫火管鍋爐

立式橫火管鍋爐的型號是LHG(立火固），它分考克蘭鍋爐（屬於淘汰爐型）、橫火管鍋爐。這兩種鍋爐主要由鍋殼、封頭、爐膽、爐膽頂、管板、煙管、喉管、下腳等部件組成。燃燒設備多為固定爐排，人工投煤。鍋爐容量及參數一般為蒸發量小於2t/h，工作壓力小於0.8MPa。

立式雙回程火管鍋爐

立式雙回程火管鍋爐的型號表示方法與立式橫火管鍋爐的相同。主要由鍋殼、爐膽、封頭、爐膽頂、煙管、喉管、下腳圈組成。它有兩種燃燒方式，一種是固定爐排，一種是雙層爐排。雙層爐排是在爐膽中部加一組由水管組成的水冷爐排，與水平面成12^。夾角，不論雙層爐排還是固定爐排，都是人工投煤。鍋爐的容量及參數一般為蒸發量小於1t/h，工作壓力小於0.8MPa。

臥式內燃鍋爐

臥式內燃鍋爐的型號有WNL(臥內鏈)，WNG(臥內固)。其結構是在一個直徑較大的鍋殼內布置燃燒室。主要由鍋殼、管板、爐膽、煙管等部件組成。燃燒設備一般為固定爐排或鏈條爐排，人工投煤。鍋爐的容量及參數為蒸發量2 t/h，工作壓力小於0.8 MPa。

臥式外燃鍋爐

臥式外燃鍋爐的型號有WWW(臥外往)、WWL(臥外鏈)。這種鍋爐目前在我國採用的比較普遍，它與型號為KZW(快縱往)、KZL(快縱鏈)的鍋爐結構是相同的。主要由鍋筒、管板、煙管、水冷壁管、下降管、後棚管、集箱等部件組成。燃燒設備多為往復爐排或鏈條爐排。鍋爐容量及參數一般為蒸發量1、2、4、6t/h，工作壓力0、7、1.3、1.6MPa。它與臥式內燃鍋爐的區別在於將爐排由鍋筒內移至鍋筒外，並在鍋筒兩側加裝了水冷壁管，組成燃燒室。

結構

關於鍋殼鍋爐結構，以立式直水管鍋爐為例做簡要介紹。立式直水管鍋爐由封頭、鍋殼、上管板、直水管、下降管、下管板、喉管、爐膽頂、爐膽、U型下腳圈等部件組成，如圖1所示。燃燒設備是手燒爐排、自然通風。

圖1 立式直水管鍋爐結構

爐排擱在U型下腳圈內側，爐膽在下部鍋筒內。爐膽頂部有用鋼板卷焊製成的煙氣出口管——俗稱喉管。直水管由Φ51mm無縫鋼管組成，兩端分別與上、下管板聯接。在直水管群的右部有擋煙隔板。煤在爐排上燃燒後，高溫燃氣經喉管進入直水管外側區域，在水管區水平繞一周，橫向沖刷直水管，從擋煙隔板及護牆所圍成的通道中流入煙箱，最後經鐵煙囪排出。直水管群中心，是一個較粗直徑的下降管，與直水管構成水循環迴路。上鍋筒封頭和下鍋筒筒身上部各開一個人孔，下鍋筒近下腳圈四周開有三個手孔，以備洗爐時清除水垢。

工作原理

鍋爐運行時，燃料中的可燃物質在適當的溫度下，與通風系統輸送給爐膛內的空氣混合燃燒，釋放出熱量，通過各受熱面傳遞給鍋水，水溫不斷升高，產生汽化，這時為飽和蒸汽。經過汽水分離進入主汽閥輸出使用。如果對蒸汽品質要求較高，可將飽和蒸汽引入過熱器中再進行加熱成為過熱蒸汽輸出使用。對於熱水鍋爐，鍋水溫度始終在沸點溫度以下，與用戶的採暖供熱網連通進行循環。

特點

大多數鍋殼鍋爐具有以下的特點：

1. 絕大部分鍋殼鍋爐（少數幾種臥式鍋殼鍋爐除外）都沒有爐牆。
   
2. 絕大多數鍋殼鍋爐的鍋殼不接觸火焰（除幾種臥式鍋爐的部分鍋殼作為傳熱面接觸火焰外）。
   
3. 鍋殼鍋爐大都沒有尾部傳熱面，而且主要傳熱面均屬對流傳熱面。
   
4. 鍋殼鍋爐的爐膛，一般都很矮小，爐膛容積小，燒劣質煤很困難。凡以煤作燃料的這類鍋爐，均採用“層燃”燃燒方式。
   
5. 鍋殼鍋爐的工作壓力，一般均不超過13公斤/厘米²。機車和船舶上作為動力用的這類鍋爐工作壓力稍高一點，但一般也不超過16公斤/厘米²。
   
6. 這類鍋爐的蒸發量，大都在2噸/時左右，只有船舶水背和機車鍋爐的蒸發量大一些。
   
7. 大多數鍋殼鍋爐均採用鐵煙囪，而且多數是直接裝在鍋殼或封頭上。
   
8. 這類鍋爐的熱效率，多數在50%左右。
   
9. 大多數鍋殼鍋爐均是人工加煤和出渣。
   
10. 大多數鍋殼鍋爐結構緊湊，清洗內部不方便。