电站锅炉区分

锅炉的种类与燃烧方式

1.2 锅炉结构简介及其特点

锅炉是一种生产蒸汽的设备，它是利用煤、油、天然气等燃料燃烧释放热能或其他热能，加热给水或其他介质，以获得规定参数和品质的蒸汽、热水或其他热媒。这些携带能量的热媒有时直接供给生产生活所需的热能，有时通过汽轮机转换为电能。

锅炉的类型很多，可以从不同角度出发对锅炉进行分类，主要有：

（1）按用途不同，可分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉。

在检验管理上，我国又把锅炉分为工业锅炉和电站锅炉[1]。工业锅炉和电站锅炉主要是从用途和额定工作压力上区分的，但实际上有些交叉，难以严格区别，所以《锅炉定期检验规则》中才将额定工作压力小于等于2.5Mpa的锅炉作为工业锅炉对待，额定工作压力大于等于3.8Mpa的锅炉作为电站锅炉对待。这样的划分，人为痕迹较重。

《锅炉定期检验规则》中的工业锅炉就涵盖了前面所述的生活锅炉。

（2）按介质不同，可分为蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉。

（3）按结构形式，可分为锅壳锅炉和水管锅炉。前者锅壳内一般布置有其他受热面，炉胆或管板、下脚圈等元件是锅壳锅炉的标志。锅壳锅炉还常装水管或烟火管以增加受热面，根据管内流动的介质不同又有水管、火（烟）管和水火管之分，常见的DZ型锅炉就是水火管锅壳锅炉，即锅炉中既有水管又有火（烟）管。而水管锅炉汽包内不需布置其他受热面，容量可以做得更大。

（4）按蒸汽压力大小，可分为低压锅炉（p≤2.5MPa）、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界锅炉、超临界锅炉、超超临界锅炉。

低压锅炉容量也比较小，20t／h以下居多，都属于工业锅炉的范畴。中压以上锅炉都是电站锅炉，容量越大，水冷壁的循环回路会越多，过热器系统也会越复杂。超高压以上锅炉还会增加再热器系统。

（5）按燃料和提供热能的方式不同，可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、垃圾焚烧锅炉、生物质锅炉等。

目前，燃煤锅炉所占比例最大。

（6）按燃料在锅炉中的燃烧方式，可分为层燃炉、室燃炉、沸腾炉、循环流化床锅炉和旋风炉。沸腾炉、循环流化床锅炉和煤粉炉（属室燃炉）对燃料的颗粒尺寸都有要求，颗粒度是重要的运行指标。煤粉炉按排渣方式又可分为液态排渣炉、固态排渣炉。

链条炉属于层燃炉，一般不大于20t/h。煤粉炉属悬浮燃烧的室燃炉，悬浮燃烧的特点是燃料与空气接触面积大，燃烧速度快，适用于大容量锅炉。而沸腾炉呈流化状态进行燃烧，所以又叫流化床锅炉。旋风炉污染大，大多已经淘汰。

（7）按炉膛出口烟气压力，可分为微正压燃烧锅炉、负压燃烧锅炉。

（8）按工质在蒸发系统的流动方式，可分为自然循环锅炉和强制循环锅炉两大类。强制循环锅炉又分为控制循环锅炉（或多次循环锅炉）、直流锅炉、复合循环锅炉。

（9）按安装方式，可分为整装锅炉、组装锅炉、散装锅炉。

（10）在工业锅炉中，按锅筒位置，可分为立式锅炉、卧式锅炉。

（11）在工业锅炉中，按燃烧室布置，可分为内燃式锅炉，外燃式锅炉。

（12）在电站锅炉中，习惯上把额定蒸发量小于220t/h的称为小型锅炉，220t/h～670t/h为中型锅炉，大于670t/h及以上为大型锅炉。

（13）在电站锅炉中，按整体布置形式，可分为∏型布置、塔型布置、箱型布置等。

以WNS2-1.0-Y为例，它既是燃油锅炉，同时又属于锅壳锅炉（火管锅炉）、蒸汽锅炉、低压锅炉、室燃锅炉、燃油锅炉、自然循环锅炉、微正压燃烧锅炉、整装锅炉、卧式锅炉、内燃式锅炉和工业锅炉的范畴。下面将工业锅炉和电站锅炉的结构及其特点作一简要介绍。

1.2.1 工业锅炉

工业锅炉是指向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水的锅炉，一般是指额定工作压力小于等于2.5MPa的锅

炉[2]。

工业锅炉发展较快，一批新型炉型和新技术崭露头角。已出现的新型快装、组装锅炉，新发展的铸铁锅炉、直流锅炉、角管锅炉突破了多年的传统结构。燃油燃气锅炉上程序控制器和保护装置的应用和发展，在一定程度上缓解了最头疼的缺水问题。全自动水处理设备的广泛运用，部份缓解了水质管理薄弱单位的锅炉水垢问题。以下是几种常见的炉型：

（1）水火管锅炉

水火管锅炉就是水火管锅壳锅炉（也称DZ型锅炉），它结构紧凑、安装简单，是我国广大锅炉工作者数十年共同研究开发的结果。近40年来，水火管锅壳锅炉一直是我国工业锅炉中数量最多的炉型，约占我国工业锅炉的一半。这已经成为我国工业锅炉发展的重要特征。

我国是以燃煤为主的国家，为便于煤炭燃烧，DZ型锅炉在锅壳两侧及后部装设水冷壁，即将带有水冷壁的炉膛置于锅壳之外，遂形成“水火管锅壳锅炉”。这样也便于向较大容量发展，同时由于高效传热元件——螺纹烟管的应用，DZ型锅炉容量已达到40t/h，压力可达1.6MPa 。这种炉型的受热面管有火管、水冷壁管（如图1-1所示），省煤器采用耐腐蚀的铸铁省煤器。

1-火管2-八字型水冷壁管3-水冷壁管

图1-1 DZ型锅炉

水火管锅炉锅筒直径大、限制了容量的发展。在运行中也暴露出一些缺陷，事故率较高：火焰直接烧锅筒，锅筒鼓包；因烟管水平布置，对锅水含氧量较为敏感，烟管腐蚀；热胀冷缩程度不同，管板裂纹；角板撑开裂；螺纹烟管的积灰等。

经不断完善，已有多种改进型。主要有以下变动：取消小烟室、湿背改干背、取消水冷壁管间的鳍片、水冷壁管进入锅筒由斜向改为径向、改进角板撑、八字型水冷壁管遮挡锅筒使锅筒底部不直接受火焰加热、螺纹烟管、单回程布置烟管、拱形管板、偏置锅筒等。

（2）水管锅炉

水管锅炉的容量和压力都限制较少，有很大的想象空间，而且便于布置成各种形式，水循环也比较好。水管锅炉水汽系统主要包括锅筒、集箱、水冷壁、对流管束、省煤器、过热器等部件。

目前国内生产的10 t/h～20 t/h的工业水管锅炉，大多数为双锅筒横置式（见图1-2）或双锅筒纵置式锅炉，给水温度60℃～105℃。在这种锅炉中，水冷壁及锅炉对流受热面管束都是蒸发受热面，如有过热器，则布置在第一管束之后。

1-煤斗2-炉排3-风室4-老鹰铁5-检查孔6-空气预热器7-下锅筒

8-旁通烟道门9-省煤器10-上锅筒11-对流管12-水冷壁

图1-2 SHL20-13 锅炉

近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧技术——循环流化床（CFB）锅炉，具有强化传热、燃烧效率高、燃料适应性广和排放污染物少等特点，这种炉型在10 t/h 以上的燃煤工业锅炉中也已得到积极发展应用。但循环流化床锅炉的受热面磨损问题非常突出。

水管锅炉大多是散装锅炉，安装相对复杂。与锅壳锅炉相比，对水质及运行操作水平均要求较高。

（3）锅壳锅炉

锅壳锅炉的基本结构多数是双层夹套结构。其外筒叫锅壳，内筒叫炉胆，炉胆是燃烧室。当水汽介质有压力时，锅壳受内压，炉胆承受外压。锅壳锅炉又分立式和卧式两种，有的也会布置水管和火管。目前常用的燃油、燃气锅炉大部分是WNS型卧式内燃锅壳锅炉。

锅壳锅炉有以下共同特点：盛水的“锅”和烧火的“炉”都被包含在一个壳体——锅壳中，炉胆容积小，被水包围，水冷程度大，燃烧条件差，必须烧优质燃料；锅壳壳体直径较大，开孔较多，形状不规则，内部受热部分与不受热部分连接在一起，温度和热膨胀程度不同，因而壳体安全性较差；锅炉结构系统比较简单，便于运输安装、运行管理及检查维护；受热面少，蒸发量或热功率小。