锅炉系统结构
锅炉的结构组成
锅炉的结构组成锅炉是现代工业中的重要设备之一，它是将水加热后产生蒸汽，供能给现代工业生产使用的装置。
锅炉是一种复杂的设备，它的结构组成是多种多样的。
在此，我们将锅炉的结构分为三类，分别为锅炉的外部组成、燃料燃烧系统和锅炉的内部结构。
第一类：锅炉的外部组成锅炉的外部组成主要包括水处理系统、控制系统、烟囱、氧化风机和手动装料孔等。
水处理系统主要包括给水泵、软化器和净化设备等，现代的锅炉水处理系统采用多级净化和水质在线监测等技术，保证水质符合锅炉给水标准，提高了锅炉的热效率和寿命。
控制系统可以对锅炉运行进行自动或手动调节，保证锅炉正常运行。
烟囱是锅炉排出烟气的通道，其高度和截面积的大小需根据锅炉容量和排烟方式进行设计。
氧化风机是为了提供燃烧所需的氧气，给燃料燃烧提供支持。
手动装料孔指的是锅炉手动加料口。
第二类：燃料燃烧系统锅炉的燃料燃烧系统主要包括燃料输送和燃烧控制两部分。
燃料输送主要包括燃料的存放、输送和燃料的预处理等，常见的燃料有煤、油和天然气等。
煤是常见的燃料之一，它的特点是价格低廉，但污染严重。
油的价格较为昂贵，但热值高，能够维持长时间工作。
天然气是一种燃料清洁、价格合适的能源，因而在现代冶炼加工中被广泛使用。
燃烧控制是锅炉燃烧的重要部分，它的目的是使燃料充分燃烧，同时控制燃烧室的温度、氧气和烟气成分等。
常见的控制技术有鼓风、变频调节和燃烧控制仪等。
第三类：锅炉的内部结构锅炉的内部结构主要包括水壁、过热器、蒸汽分离器、冷凝器和空气预热器等。
水壁是锅炉内部的重要组成部分，它起到保护炉墙和悬挂线的作用。
过热器是锅炉的核心部件之一，它是将上部水蒸气加热至饱和的热水蒸汽的过程。
蒸汽分离器可将水蒸汽和蒸汽凝液分离，保证蒸汽的纯度。
冷凝器则是将蒸汽冷凝为液体，可以回收冷凝水，达到节能的目的。
空气预热器可以利用烟气中的余热对进入锅炉中的新鲜空气进行预热，提高了燃料的热效率，降低了氮氧化物的生成。
综上所述，锅炉作为现代工业的重要设备，其结构组成是多种多样的。
电站锅炉系统结构及生产过程流程图
精选.
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① 对流过热器： ② 屏式过热器
19.07.2020
精选.
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③辐射式过热器
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精选.
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7 10
1
6
11
3
4
5 2
14 8
9
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精选.
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对流过热器 19.07.2020
精选.
屏式过热器
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④包墙管过热器
在水平烟道和尾部竖 井烟道内壁像布置水 冷壁那样布置过热器， 称为包墙管过热器或 包覆壁过热器。它主 要用于悬吊炉墙，传 热效果差，不能作为 主要受热面。
19.07.2020
精选.
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汽水系统及其设备的连接情况
1－省煤器；2－汽包；3－下降管；4－联箱；5－上升管； 6－过热器；7－除氧器；8－给水泵；9－再热器；
10－汽轮机高压缸11－汽轮机中压缸；12－汽轮机低压缸；13－发电机； 14－凝汽器；15－凝结水泵；16－高压加热器
分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式.
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管式空气预热器
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精选.
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1－转子；2－轴；3－齿条；4－齿轮 ；5－烟气入口； 6－烟气出口；7 －空气人口；8－空气出口；9－隔板 ；10－过渡区；11－密封
图 回转式空气预热器容克式）
精选.
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锅炉的辅助设备
19.07.2020
➢ 给水设备：包括给水泵、管道阀门等
➢ 通风设备：送风机、引风机、烟风道、 烟囱等
➢ 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、 粗粉分离器、细粉分离器和排粉风机
➢ 除尘设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒， 减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨 损。
锅炉的构造及工作原理
锅炉的构造及工作原理锅炉是一种常见的热力设备，是将水加热转化为蒸汽或热水的装置。
锅炉具有广泛的应用领域，例如用于电力工业、化工工业、纺织工业、造纸工业、食品工业等。
本文将介绍锅炉的构造及工作原理。
一、锅炉的构造锅炉主要由炉膛、燃烧室、水层、排烟道、引风机、鼓风机和给水泵等组成。
1、炉膛炉膛是锅炉中最核心的组成部分，在炉膛内燃烧燃料产生高温，使水被加热。
炉膛一般由矩形或圆形的火箱和烟道构成。
常见的火箱形式有平面式、立式和圆柱式三种。
根据烟气流动情况，烟道可分为横通式、上升式、下降式等不同形式。
2、水层水层是锅炉中的一个重要部分，它是加热器的分类之一。
一般来说，水层是由上下两部分构成的。
上部是水蒸气和饱和水混合产生的混合气体，下部是水。
3、引风机、鼓风机引风机输送空气到炉膛中，帮助燃料燃烧。
鼓风机则将燃烧后的烟气排出炉外。
这两个部件是锅炉中十分重要的通风部分，提高了燃烧效率，同时也保证了燃烧产生的废气排放。
4、给水泵为了保证对锅炉加热的水需求，锅炉的辅助设备之一就是给水泵。
它负责将未经处理的原水供应到锅炉中。
二、锅炉的工作原理锅炉的工作原理主要分为热力系统、自控系统、水处理系统和燃料供应系统等几个方面。
1、热力系统热力系统是锅炉的核心部件，热能的转化都是在该系统中完成的。
锅炉首先经过引风机送入空气后，鼓风机将空气带到炉内，燃烧燃料之后产生高温。
高温的烟气与水层相接触，使得水层内的水被加热形成蒸汽或热水。
2、自控系统自控系统负责监控锅炉的各项指标，保证锅炉安全、稳定地工作。
它主要包括温度控制、压力控制、风量控制、水位控制等功能。
如果锅炉的任何一个参数超出安全范围，自控系统会自动采取措施，避免锅炉受损或爆炸。
3、水处理系统水处理系统的主要作用是对输入到锅炉的水进行处理，保证水的质量符合锅炉工作要求。
一般而言，锅炉很容易因为水中杂质沉积在锅炉缸壁上而受损，水处理系统就是为了防止这个问题的出现。
4、燃料供应系统燃料供应系统一般应该保证锅炉稳定的燃烧，从而提供热能。
天然气余热锅炉结构由以下5个系统构成
天然气余热锅炉结构由以下5个系统构成
1、排风系统排风系统的功能在于向燃烧室里送进风力和排风量的空气，其主要构件有：罩壳、离心风机电机、离心叶轮、风枪火管、进气阀控制板、进气阀挡片、凸轮轴调整机构、外扩散盘。
2、点火系统点火系统的功能在于引燃空气与然料的化合物，其主要构件有：点火变压器、电火高压电缆线。
3、检测系统检测系统的功能在于让燃烧机稳定的运作，其主要构件有火苗监测器、压力监测器、温度监测器等。
4、然料系统然料系统的功能在于让燃烧机燃烧需要的然料。
燃油余热锅炉的然料系统主要有：输油管及连接头、泵、电磁铁、喷头、重油预热器。
天然气余热锅炉主要有过滤装置、调压器、电磁铁组、打火电磁铁组然、然料碟阀。
5、电子控制系统电子控制系统是以上各系统的指挥者和联络点，主要液压控制系统为程控器，针对不同的燃烧机装有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。
热水锅炉构造
热水锅炉主要由燃烧室、锅筒、烟囱、控制系统等部分组成。
1. 燃烧室燃烧室是热水锅炉的核心部分，负责燃料的燃烧和热量的传递。
它由炉膛、燃烧器、点火装置等组成。
炉膛是燃料燃烧的地方，一般采用耐火材料砌筑而成，以承受高温烟气的冲刷。
燃烧器是燃料喷射和空气混合的装置，一般安装在炉膛前部的炉壁上。
点火装置是点燃燃料所需的设备，一般由点火棒、点火油枪等组成。
2. 锅筒锅筒是热水锅炉的主要部件之一，负责容纳水和热量传递。
它由筒体、封头、下降管、上升管等组成。
筒体是锅筒的主体部分，内部装有水，外部包裹着保温层，以减少热量损失。
封头是筒体的端部，起到密封作用。
下降管是连接锅筒底部和热水出水管的部分，使热水循环顺畅。
上升管是连接锅筒顶部和热水出水管的部分，也是热水循环的关键部件之一。
3. 烟囱烟囱是热水锅炉排放烟气的通道，一般由耐火材料砌筑而成。
它分为两段：一段靠近燃烧室，称为烟囱底部；另一段远离燃烧室，称为烟囱主体。
烟囱底部的作用是将炉膛中的烟气排出，并防止冷空气进入炉膛。
烟囱主体的作用是将烟气排出室外，避免对室内环境造成污染。
4. 控制系统控制系统是热水锅炉的重要组成部分之一，负责对锅炉的运行进行控制和调节。
它主要由安全阀、压力表、温度计、控制器等组成。
安全阀是保证锅炉安全运行的关键部件之一，当锅筒压力超过设定值时会自动开启泄压。
压力表用于显示锅筒内的压力值，方便操作人员监控。
温度计用于显示热水温度值，方便操作人员控制热水温度。
控制器是控制系统的核心部分，可以根据设定的温度值自动控制燃烧器的运行和热水循环泵的启停，实现自动化控制和调节。
锅炉结构及工作原理
锅炉结构及工作原理一、引言锅炉是一种用于产生蒸汽或热水的设备，广泛应用于工业生产和居民生活中。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理。
二、锅炉结构1. 锅炉外壳：锅炉外壳是锅炉的主要承压部件，一般由钢板焊接而成。
外壳内部包含了多个燃烧室和传热面。
2. 燃烧系统：燃烧系统由燃烧器、燃烧室和燃烧控制装置组成。
燃烧器将燃料和空气混合后喷入燃烧室，通过燃烧产生高温燃烧气体。
3. 传热面：传热面是锅炉中的关键部件，用于将燃烧产生的热能传递给工作介质（蒸汽或热水）。
传热面一般包括水冷壁、烟管和水管等。
4. 水循环系统：水循环系统包括给水系统、蒸汽系统和排污系统。
给水系统用于补充锅炉中的水分，蒸汽系统用于将产生的蒸汽输送到需要的地方，排污系统用于排放废水和废气。
三、锅炉工作原理1. 燃烧过程：当燃料和空气进入燃烧室后，燃烧器点火使燃料燃烧，产生高温燃烧气体。
燃烧气体通过传热面，将热能传递给工作介质。
2. 传热过程：在传热面上，热能通过辐射、对流和传导的方式传递给工作介质。
水冷壁和烟管是主要的传热面，水冷壁通过水循环冷却，烟管内部流动着工作介质。
3. 水循环过程：给水系统将水送入锅炉，经过加热后转化为蒸汽或热水。
蒸汽通过蒸汽系统输送到需要的地方，热水通过循环泵回流到锅炉进行再次加热。
4. 控制系统：锅炉的控制系统用于监测和调节锅炉的运行状态。
控制系统包括温度、压力、流量等传感器和控制器，能够自动调节燃烧器的燃料供应和风量，保持锅炉的安全和高效运行。
四、锅炉的应用领域锅炉广泛应用于工业生产和居民生活中，主要包括以下几个领域：1. 工业生产：锅炉在化工、纺织、食品、造纸等行业中被用于提供热能，用于加热、蒸汽动力和生产过程中的其他需要热能的环节。
2. 电力发电：锅炉是火力发电和核能发电中的核心设备，通过燃烧产生的高温高压蒸汽驱动涡轮发电机产生电能。
3. 居民生活：锅炉在居民生活中被用于供暖和热水供应，通过燃烧产生的热能加热水或空气，提供舒适的生活环境。
锅炉的构造及工作原理
锅炉的构造及工作原理锅炉是一种将水加热转化为蒸气的设备，用于产生热能或驱动机械。
它广泛应用于工业生产、发电以及供暖等领域。
本文将介绍锅炉的构造、工作原理和不同类型的锅炉。
一、锅炉的构造1.炉膛：炉膛是燃烧燃料的区域，位于锅炉的下部。
炉膛包括炉壳、炉膛砌体和炉膛内衬。
炉壳是锅炉的主要结构部件，它能够承受高温和高压。
2.燃烧室：燃烧室是炉膛的一部分，用于将燃料和空气进行燃烧。
燃烧室的结构设计决定了燃料和空气的混合程度和燃烧效率。
3.冷却壁：冷却壁是锅炉的另一个重要组成部分，用于将炉膛热量传递到水中。
它由钢板和管道组成，形成大量接触面积以提高热传递效率。
4.蒸汽发生器：蒸汽发生器位于锅炉的上部，与炉膛通过管道相连接。
它是将水加热转化为蒸汽的主要部件。
5.排烟系统：排烟系统用于排除燃料燃烧产生的废气。
它通常包括烟囱、风扇和净化设备。
二、锅炉的工作原理锅炉的工作原理是利用燃料的燃烧产生的热能，将水加热转化为蒸汽。
具体流程如下：1.燃料供给：燃料经过处理和输送系统进入燃烧室，与空气进行混合。
2.燃烧反应：燃料和空气在燃烧室内进行化学反应，产生热能。
燃料的种类包括煤、油、天然气等。
3.热量传递：燃烧产生的高温烟气通过锅炉的冷却壁传导给水。
水在冷却壁内部形成蒸汽。
4.蒸汽发生：水被加热后转化为蒸汽，蒸汽通过管道进入蒸汽发生器。
5.动力输出：蒸汽通过管道输送到需要使用蒸汽的设备，如发动机、涡轮机等。
6.蒸汽冷凝：蒸汽在设备工作后会冷却下来，转化为水再次循环使用。
三、不同类型的锅炉1.水管锅炉：水管锅炉是最常见的锅炉类型之一、它的特点是炉膛被水包围，通过管道将烟气传导给水。
水管锅炉具有快速启动、响应快、结构紧凑等优点。
2.热油锅炉：热油锅炉利用石油、天然气等燃料加热高温热油，然后将热油传导给工业设备。
热油锅炉具有高温、安全稳定等特点，适用于需要高温的工艺过程。
3.蒸汽锅炉：蒸汽锅炉是最常用的供热设备之一、它通过将水加热转化为蒸汽，然后通过管道输送到加热设备或蒸汽涡轮机驱动。
锅炉系统结构解析
锅炉汽水系统流程
汽包（饱和蒸汽）—顶棚过热器—中间分配集箱—尾 部竖井烟道前后包墙过热器—尾部竖井烟道底部环形集 箱—尾部竖井烟道左右包墙过热器—分隔墙过上集箱— —分隔墙过下集箱—低温过热器—前屏过热器—后屏过 热器—高温过热器（过热蒸汽）—高压缸做功—高压缸 排汽—（再热冷段）—低温过热器—高温过热器—（再 热热段）—中压缸做功—低压缸做功—低压缸排汽至凝 汽器—热井—凝结水泵—低加—除氧器—（低压给水） 给水泵—高加—给水平台—（高压给水）省煤器—汽包 夹层—下降管—水冷壁（汽水混合物）—汽包
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锅炉风烟、制粉系统流程
风烟系统流程：（平衡通风） 消音器—一次风机 —— 一次冷风母管 磨煤机—出口送粉管—喷燃器—炉膛 空预器—一次热风母管 水平 消音器—送风机—空预器—二次风箱—炉膛 烟道—尾部竖井烟道—空预器—电除尘—引风机—脱硫系统—烟囱—大气 制粉系统流程：（正压直吹式） 一次风 密封风 原煤仓—给煤机—磨煤机—分离器—出口送粉管—喷燃器
铸铁式：体积、重量大，
价格贵，法兰多，易泄露；
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钢管式省煤器材质：锅炉无缝钢管。 优点：体积小，重量轻，价格低廉。
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烟 气
S1 S1
烟 气
S2
(b)
(a)
（a） 鳍片管省煤器； (b) 膜式省煤器 鳍片管省煤器和膜式省煤器示意图
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S2
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（4） 空气预热器
空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的
锅炉的辅助设备
给水设备：包括给水泵、管道阀门等 通风设备：送风机、引风机、烟风道、 烟囱等 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、 粗粉分离器
除灰设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒， 减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨 损。 除渣设备：除去锅炉底部的大渣
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膜式水冷壁销钉焊
膜式水冷壁给料口
水冷壁折烟角 水冷壁集箱
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水冷壁磨损
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（2）过热器受热面和再热器受热面
过热受热面有过热器和再热器 ①过热器和再热器的作用
将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格 温度的过热蒸汽 ②按传热方式分类： 对流过热器； 半辐射式过热器（即屏式过热器）； 辐射式过热器。
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（4） 空气预热器
空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的 热交换设备
作用：在烟气温度最低的区域回收了烟气的热量；提 高了锅炉效率；同时预热空气强化了着火燃烧过程
分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式和蓄热 式
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管式空气预热器
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1－转子；2－轴；3－齿条；4－齿轮 ；5－烟气入口； 6－烟气出口；7 －空气人口；8－空气出口；9－隔板 ；10－过渡区；11－密封
主要由受热面组成。
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锅内设备
① 汽包：存放工质和产生合格要求的 饱和蒸汽
② 水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐 射热，使水受热蒸发，保护炉墙。
③ 过热器.：加热饱和蒸汽至过热蒸汽， 供给高压缸
④ 再热器：重新加热已经部分作功、 压力和温度都已降低的蒸汽，供给 汽轮机的中低压缸作功
⑤ 省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉 的排烟温度，节约燃料
③ 空气预热器：安装在锅炉的最 末端，进一步降低排烟温度， 提高锅炉效率。
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锅炉风烟、制粉系统流程
Hale Waihona Puke 风烟系统流程：（平衡通风）
消音器—一次风机 —— 一次冷风母管 磨煤机—出口送粉管—喷燃器—炉膛
空预器—一次热风母管
水平
消音器—送风机—空预器—二次风箱—炉膛
烟道—尾部竖井烟道—空预器—电除尘—引风机—脱硫系统—烟囱—大气
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一、电站锅炉受热面
锅炉受热面包括炉膛水冷壁、过热器、再 热器、省煤器、空气预热器等受热面
受热面中完成给水经过预热、蒸发、过热、 再热加热过程
①预热：省煤器 ②蒸发：水冷壁 ③过热：过热器 ④再热：再热器
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受热面的整体布置型式
后 屏
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（1）水冷壁
锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。 水冷壁的作用： ①强化传热，节省金属消耗量； ②形成炉墙，起保护炉墙作用； ③能有效地防止炉壁结渣。 受热面联箱：为分配流体的装置。
1－省煤器；2－汽包；3－下降管；4－联箱；5－上升管； 6－过热器；7－除氧器；8－给水泵；9－再热器；
10－汽轮机高压缸11－汽轮机中压缸；12－汽轮机低压缸；13－发电机； 14－凝汽器；15－凝结水泵；16－高压加热器
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2020年3月25日
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锅炉给水系统及其设备
组成：由除氧器水箱经给水泵、高压加热 器到省煤器的全部给水管道、阀门、附件 等组成
作用是向锅炉提供连续不断的给水
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按其压力不同可分为低压和高压给水系统 1.低压给水系统 ：由除氧器到给水泵进口侧之
图 回转式空气预热器容克式）
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装传热元件的 转子不旋转而 成静子，旋转 的是空气的风 罩，或称上下 风罩。
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三分仓回转式空气 预热器典型布置
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二、锅炉汽水系统及其设备 ➢汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其
管道所组成的系统。
➢汽水系统及其设备的连接情况如下图所示
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汽水系统及其设备的连接情况
制粉系统流程：（正压直吹式） 一次风 密封风
原煤仓—给煤机—磨煤机—分离器—出口送粉管—喷燃器
锅炉的辅助设备
➢ 给水设备：包括给水泵、管道阀门等 ➢ 通风设备：送风机、引风机、烟风道、
烟囱等 ➢ 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、
粗粉分离器 ➢ 除灰设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒，
减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨 损。 ➢ 除渣设备：除去锅炉底部的大渣
8
锅炉汽水系统流程
汽包（饱和蒸汽）—顶棚过热器—中间分配集箱—尾 部竖井烟道前后包墙过热器—尾部竖井烟道底部环形集 箱—尾部竖井烟道左右包墙过热器—分隔墙过上集箱— —分隔墙过下集箱—低温过热器—前屏过热器—后屏过 热器—高温过热器（过热蒸汽）—高压缸做功—高压缸 排汽—（再热冷段）—低温过热器—高温过热器—（再 热热段）—中压缸做功—低压缸做功—低压缸排汽至凝 汽器—热井—凝结水泵—低加—除氧器—（低压给水） 给水泵—高加—给水平台—（高压给水）省煤器—汽包 夹层—下降管—水冷壁（汽水混合物）—汽包
热应力降低
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省煤器分类
钢管式
大型电站锅炉
铸铁式(压力 < 4 MPa)
铸铁式用在小容量锅炉
2020年3月25日
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铸铁式：体积、重量大，价
格贵，法兰多，易泄露；
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钢管式省煤器材质：锅炉无缝钢管。 优点：体积小，重量轻，价格低廉。
31
烟 气
S1
烟 气
S1
S2 S2
(b)
(a)
（a） 鳍片管省煤器； (b) 膜式省煤器 鳍片管省煤器和膜式省煤器示意图
“炉”
即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快 速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生 高温火焰和烟气。
燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热 器和烟道等组成。
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炉内设备
① 炉膛：由水冷壁和炉墙围成， 燃料在炉膛进行合理的燃烧
② 燃烧器：安装在炉墙上面，其 作用是将燃料和空气以一定的 速度送入炉膛内部，使燃料能 够适时地着火，并迅速完全地 燃烧。
25
工业锅炉过热器型式
26
辐射过热器结构： 与水冷壁相同；辐射过热器为低温受热面，较低温度蒸汽流 过，改善管子工作条件。
27
（3） 省煤器
省煤器主要作用
① 降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料 ② 由于给水先在省煤器内加热，代替部分造
价较高的蒸发受热面； ③ 减少了给水与汽包壁之间的温差，使汽包
锅炉系统结构
1
锅炉由本体设备、辅助 设备和附件等购成。 锅炉本体设备由“锅” 和“炉”两部分组成。
2
3
4
5
6
“锅”
指锅炉的汽水系统，用于盛放工质，并接 受燃料燃烧放出的热量，使工质由水逐渐 被加热至合乎要求的过热蒸汽。
主要由汽包（锅筒）、下降管、联箱、水 冷壁、省煤器、过热器、再热器和连接管 道等组成。
20
① 对流过热器： ② 屏式过热器
21
③辐射式过热器
22
7 10
1
6
11
3
4
5 2
14 8
9
23
对流过热器
屏式过热器
24
④包墙管过热器
在水平烟道和尾部竖 井烟道内壁像布置水 冷壁那样布置过热器， 称为包墙管过热器或 包覆壁过热器。它主 要用于悬吊炉墙，传 热效果差，不能作为 主要受热面。