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第八节 典型锅炉的结构介绍
 
　　锅炉按锅筒位置可分立式和卧式两类，立式锅炉最大的优点是占地面积小。下面分别选取几种典型结构的锅炉进行介绍和分析。
 
　　一、锅壳式锅炉
 
　　对流管束，参数高的还有过热器。锅筒与水冷壁管、对流管一般采用胀接连接。
　　在对流管束中，受热较强的管束为上升管，受热较弱的管束则为下降管。水冷壁管由于受到强烈的辐射热，管内汽水混合物的流向则始终向上。
　　这种锅炉燃烧器置于前墙，采用微正压燃烧，炉膛四周密封性要求高，以强化燃烧，消除漏风，降低排烟热损失；全部水冷壁直接与上下锅筒连接，省去了集箱和下降管，减小了水循环阻力。这种锅炉还可快(整)装出厂。
 
图1—14 SZS型水管锅炉
1—防爆门 2—后墙水冷壁 3—风道 4—烟
箱 5—过热器
 
　　3．SHS型水管锅炉
　　SHS型水管锅炉的上下锅筒为横向布置，本体由上下锅筒、水冷壁管、对流管束、过热器、下降管和集箱等部件组成，如图1—15所示。水冷壁管、对流管一般与锅筒胀接连接，集箱与水冷壁管、下降管以及下降管与锅筒则采用焊接连接。过热器布置在炉膛出口处。
 
图1—15 SHS型水管锅炉
 
　　燃烧烟气由布置在前墙的燃烧器喷出，经炉膛混合、燃烧，辐射水冷壁，到炉膛出口冲刷过热器后进入对流管束区。进入对流管束区后，烟气的流程视隔墙布置的不同而不同，有呈“S”形轨迹流动的，也有沿“U”形轨迹流动的，最后从上部折入尾部受热面，容量较小的锅炉一般不布置尾部省煤器，只采用空气预热器。
　　这种锅炉增加了下降管，也就增加了水循环的可靠性，对流管束中的汽水混合物均向上流动。
 
　　三、小型直流锅炉
 
　　直流锅炉系指给水靠水泵的压力在受热面中一次通过便产生额定参数的蒸汽的锅炉。在稳定流动时，给水量等于蒸发量，循环倍率为1。但由于水的加热、蒸发、过热过程之间没有明显的界限，因此对安全、参数控制的技术要求高，又因为对水质要求极高，所以以前低参数小型锅炉都不采用直流锅炉。
　　但由于直流锅炉没有锅筒，可节省成本；水容量小，启停速度快，且科学技术已有了明显进步，目前已有几种小型直流锅炉被广泛应用。
　　(一)小型立式直流锅炉
　　1．克雷顿锅炉
　　目前，小型立式直流锅炉的典型代表是美国克雷顿(Clayton)锅炉，也叫蒸汽发生器。锅炉主要受压元件为盘管和汽水分离器，它的受热面是由单根逆流式布置的盘管组成，包括上部多层盘管组成的错排对流受热面和下部螺旋盘管围成的辐射受热面，如图1—16和图1—17所示，锅炉本体为全焊接连接。
 
图1—16 上部对流受热面
 
图1—17 逆流布置受热面
 
　　给水总体上为上进下出，与烟气流向逆向布置，从而摆脱了蒸汽温度对降低排烟温度的限制，使锅炉排烟温度大为降低。通常情况下，特别是在低负荷的情况下，其排烟温度要低于锅壳锅炉。克雷顿锅炉盘管的管径并非是不变的，而是沿汽水流向逐渐增大，即进口处管径最小，以后逐渐增大，以适应汽水受热膨胀，减缓汽水流速，增加传热时间；其上部多层盘管受热面的管圈间距沿烟气流向逐渐变小。由于烟气冷却后体积会缩小，因此适当缩小流通截面积，能控制烟
气以较稳定的速度流动，并起到对盘管冲刷清灰的作用，有助于传热效率的提高。
　　克雷顿锅炉的主要优点是水容量小，启动升压速度很快；即使爆管，其威力也很小，安全性好。水处理设备、水箱与本体一起布置，结构紧凑，占地面积小)，安装极为方便。受热面设计独特、有效，排烟温度低；“心”形火焰设计，燃烧效率高；因此总效率很高。盘管受热面能自由膨胀，锅炉启动、停炉等引起的热应力小；盘管若膨胀过度，则通过测点控制其立即停炉。该锅炉产品目前的自控系统已采用了更为先进的模块结构，并有自检功能。但是，这种锅炉对水质(特别是含氧量和硬度两个指标)的要求高，对其配套的水处理设备和药剂有依赖性，水处理运行费用高。水泵基本不间断给水，耗电量较大。燃烧器位于锅炉底部，维修不便。
　　2．加利安尼立式锅炉
　　意大利加利安尼锅炉为双套筒形式，即由单根盘管旋绕成两个直径不同的同心圆筒体，筒壁全由盘管组成，如图1—18所示。内筒盘管向内的一侧为辐射受热面，其余均为对流受热面。
 
图1—18 加利安尼立式锅炉
1—盘管 2—燃烧器 3—烟气出口
 
　　该炉烟气为三回程，燃烧烟气从上部燃烧器喷出后向下流动形成第一回程，到炉底后折返从内外筒之间的烟道流向锅炉上部成为第二回程，最后烟气折返向下流经外筒和外壳之