1定義

      鍋[guō]爐[lú]：由鍋和爐組成的，上面的盛水部件為鍋，下面的加熱部分為爐，鍋和爐的一體化設(shè)計(jì)稱為鍋爐。鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換器，它是利用燃料燃燒釋放的熱能或其他熱能將工質(zhì)水或其他流體加熱到一定參數(shù)的設(shè)備。鍋爐分“鍋”和“爐”兩部分?！板仭笔侨菁{水和蒸汽的受壓部件，對水進(jìn)行加熱、汽化和汽水分離，“爐”是進(jìn)行燃料燃燒或其他熱能放熱的場所，有燃燒設(shè)備和燃燒室爐膛及放熱煙道等。鍋與爐兩者進(jìn)行著熱量轉(zhuǎn)換過程，放熱和吸熱的分界面稱為受熱面。鍋爐將水加熱成蒸汽。除鍋與爐外還有構(gòu)架、平臺、扶梯、燃燒、出渣、煙風(fēng)道、管道、爐墻等輔助設(shè)備 。
      《特種設(shè)備安全法》所定義的是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并通過對外輸出介質(zhì)的形式提供熱能的設(shè)備，其范圍規(guī)定為設(shè)計(jì)正常水位容積大于或者等于30L，且額定蒸汽壓力大于或者等于0.1MPa（表壓）的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1MW的承壓熱水鍋爐；額定功率大于或者等于0.1MW的有機(jī)熱載體鍋爐。 

2分類

按用途分類

電站鍋爐：用于火力發(fā)電廠的鍋爐,容量大、參數(shù)高、技術(shù)新、要求嚴(yán)。是上海鍋爐廠主要產(chǎn)品。

工業(yè)鍋爐：在各工業(yè)生產(chǎn)紡織、印染、制藥、化工、煉油、造紙等的流程、

 采暖、制冷中提供蒸汽或熱水的鍋爐。是上海鍋爐廠產(chǎn)品之一。

生活鍋爐：為各工礦、企事業(yè)單位、賓館、服務(wù)行業(yè)等提供低參數(shù)蒸汽或熱水的鍋爐。此類鍋爐需求量大,全國各地有很多制造廠。

特種鍋爐：如雙工質(zhì)兩汽循環(huán)鍋爐、核燃料、船舶、機(jī)車、廢液、余熱、直流鍋爐等等。

按壓力分類

常壓鍋爐（無壓鍋爐,就是在一個(gè)正常大氣壓下工作的鍋爐）

低壓鍋爐（壓力小于等于2.5MPa）

　　中壓鍋爐（壓力小于等于3.9MPa）

　　高壓鍋爐（壓力小于等于10.0MPa）

　　超高壓鍋爐（壓力小于等于14.0MPa）

　　亞臨界鍋爐（壓力介于17—18MPa）

　　超臨界鍋爐（壓力介于22--25MPa）

按工質(zhì)種類和輸出狀態(tài)分

      蒸汽鍋爐鍋爐工質(zhì)為水，輸出工質(zhì)為水蒸汽。蒸汽有飽和蒸汽及過熱蒸汽之分。熱水鍋爐鍋爐工質(zhì)為水，輸出工質(zhì)為未飽和的熱水。特種工質(zhì)鍋爐鍋爐工質(zhì)除水以外的其他化工流體，如有史的汞水銀蒸汽鍋爐。

按本體結(jié)構(gòu)型式分

      鍋殼式鍋爐鍋爐的燃燒和吸熱蒸發(fā)都在一圓筒體內(nèi)完成，它有臥式和立式之分，如早期的蘭開發(fā)、炮仗爐等。水管鍋爐主要受熱面為管子的鍋爐，是早期鍋爐的一項(xiàng)重大改進(jìn)，安全可靠性大大提高。

    鍋筒式鍋爐、鍋筒置于火側(cè)之外不受熱的鍋爐，有雙鍋筒、單鍋筒和多鍋筒式，鍋筒有橫置式、縱置式等。

按燃料或能源種類分

      當(dāng)鍋爐燒用不同燃料時(shí)就稱為該種燃料的鍋爐或某兩種燃料的混燒鍋爐。火床燃燒鍋爐燃料置于料床上燃燒的鍋爐或稱爐排爐或?qū)尤紶t。一般為塊粒狀原煤，容量最大達(dá)。室燃鍋爐燃料在爐室或爐膛內(nèi)燃燒，一般有煤粉鍋爐、燃油、燒氣鍋爐等，當(dāng)代最大容量達(dá)機(jī)組，也稱懸浮燃燒鍋爐，還有介于層燃和室燃之間的半懸浮燃燒鍋爐，如機(jī)械拋煤機(jī)，風(fēng)力拋煤機(jī)鍋爐等等。

      旋風(fēng)燃燒鍋爐煤粉或細(xì)粒煤在旋風(fēng)筒中燃燒的鍋爐，它有臥式和立式兩種，旋風(fēng)筒內(nèi)燃燒熱強(qiáng)度很高，適用于低灰熔點(diǎn)煤和難著火的煤。

   沸騰燃燒鍋爐以粒狀燃料置于火床上，在高壓風(fēng)吹動(dòng)下使燃料層跳動(dòng)沸騰成流態(tài)化，亦稱流化床鍋爐。

按排渣方式分

    排渣有固態(tài)和液態(tài)之分，固態(tài)排渣*液態(tài)排渣將煤中灰份在高溫燃燒時(shí)形成液體，流入水中裂化成半透明晶體作建筑材料。

按爐內(nèi)煙氣壓力分

      負(fù)壓與微正壓燃燒鍋爐從爐膛至鍋爐出口煙氣壓力低于大氣壓力，使引風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)力大于送風(fēng)機(jī)時(shí)建立負(fù)壓系統(tǒng)。反之當(dāng)送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)壓力大于引風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)能力時(shí)，形成微正壓燃燒。微正壓燃燒可減少漏風(fēng)熱損失，但對鍋爐的密封要求高得多。增壓燃燒鍋爐增高燃燒煙氣壓力至幾個(gè)大氣壓，壓力煙氣作燃?xì)廨啓C(jī)工質(zhì)，推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電或帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)獲得較高壓力空氣作助燃介質(zhì)，在較高壓力下燃燒可加快燃燒速度和提高傳熱效果。

按循環(huán)方式分

      自然循環(huán)鍋爐水冷壁管內(nèi)工質(zhì)的流動(dòng)循環(huán)，依靠上升和下降管之間工質(zhì)的比重差建立循環(huán)壓頭產(chǎn)生自然循環(huán)，這種鍋爐只適用至亞臨界壓力。

     控制輔助循環(huán)鍋爐在水冷壁與下降管之間增設(shè)循環(huán)泵，克服流動(dòng)阻力確保水循環(huán)安全可靠，它適用于亞臨界和近臨界壓力的鍋爐。

    直流鍋爐從水到過熱蒸汽出口，依靠給水泵壓力一次通過各受熱面的鍋爐，它適用于高壓以上至超一超臨界壓力。

     復(fù)合循環(huán)鍋爐在直流鍋爐的蒸發(fā)區(qū)段附加可控強(qiáng)制再循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐，使在低負(fù)荷或啟動(dòng)過程中保持水冷壁良好的運(yùn)行條件，高負(fù)荷時(shí)進(jìn)入純直流運(yùn)行。

低倍率循環(huán)鍋爐原理相似于控制循環(huán)鍋爐，促使水冷壁循環(huán)倍率降低至左右，加快蒸發(fā)速度。

按總體布置方式分

鍋爐總體布置方式大體有“D”型、“T”型、“π”型、“塔”式和“箱”型等多種，不作細(xì)述。

按鍋爐房布置方式分

露天布置鍋爐鍋爐全在露天環(huán)境

半露天布置鍋爐鍋爐一部分處在露天，另一部分設(shè)有簡易房屋。室內(nèi)布置鍋爐鍋爐整體都在鍋爐房屋內(nèi)。

按通風(fēng)方式分

 自然通風(fēng)鍋爐鍋爐燃燒空氣依靠煙囪引風(fēng)力自然吸入，均為小型鍋爐所用。 機(jī)械通風(fēng)平衡通風(fēng)鍋爐大型鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)阻力較大，燃燒所需空氣由送風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫送入，燃燒煙氣由引風(fēng)機(jī)抽吸出去，維持煙風(fēng)道的阻力平衡。

3結(jié)構(gòu)

整體

       鍋爐整體的結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體（drum）、輔助設(shè)備和安全裝置兩大部分。鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，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。

      爐膛又稱燃燒室，是供燃料燃燒的空間。將固體燃料放在爐排上，進(jìn)行火床燃燒的爐膛稱為層燃爐，又稱火床爐；將液體、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，又稱火室爐；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，又稱流化床爐；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。輔助設(shè)備和安全裝置包括安全閥、壓力表、水位表、水位報(bào)警器、易熔塞等

爐膛設(shè)計(jì)

      爐膛設(shè)計(jì)需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應(yīng)盡量燃用原設(shè)計(jì)的燃料。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，接受省煤器來的給水、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒簡體由優(yōu)質(zhì)厚鋼板制成，是鍋爐中最重要的部件之一。 鍋筒的主要功能是儲(chǔ)水，進(jìn)行汽水分離，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)入過熱器和汽輪機(jī)中。

鍋筒內(nèi)部裝置

       包括汽水分離和蒸汽清洗裝置、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的飽和蒸汽與水分離開來，并盡量減少蒸汽中攜帶的細(xì)小水滴。中、低壓鍋爐常用擋板和縫隙擋板作為粗分離元件；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，還用百葉窗、鋼絲網(wǎng)或均汽板等進(jìn)行進(jìn)一步分離。鍋筒上還裝有水位表、安全閥等監(jiān)測和保護(hù)設(shè)施。

設(shè)計(jì)考慮

       為了考核性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)，鍋爐常要經(jīng)過熱平衡試驗(yàn)。直接從有效利用能量來計(jì)算鍋爐熱效率的方法叫正平衡，從各種熱損失來反算效率的方法叫反平衡?？紤]鍋爐房的實(shí)際效益時(shí)，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。單位質(zhì)量或單位容積的燃料*燃燒時(shí)，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，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不*燃燒熱損失，但排煙熱損失會(huì)增大，還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應(yīng)設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù)，爭取以盡量小的過量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒*。

煙氣

       鍋爐煙氣中所含粉塵（包括飛灰和炭黑）、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?？刂七@些物質(zhì)排放的措施有燃燒前處理、改進(jìn)燃燒技術(shù)、除塵、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。

      煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力附著力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離，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，除塵效率很高還能吸收氣態(tài)污染物。

      二十世紀(jì)50年代以來，人們努力發(fā)展灰渣綜合利用，化害為利。如用灰渣制造水泥、磚和混凝土骨料等建筑材料。70年代起又從粉煤灰中提取空心微珠，作為耐火保溫等材料。

     鍋爐未來的發(fā)展將進(jìn)一步提高鍋爐和電站熱效率；降低鍋爐和電站的單位功率的設(shè)備造價(jià)；提高鍋爐機(jī)組的運(yùn)行靈活性和自動(dòng)化水平；發(fā)展更多鍋爐種以適應(yīng)不同的燃料；提高鍋爐機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性；減少對環(huán)境的污染。

常見事故及原因

（1）燃燒不*

      由燃料組分過重而導(dǎo)致燃料燃燒不*，使GAH挾熱面上積聚可燃物。鍋爐以外購渣油、裂化殘油和抽余C4燃料為多，它們的組分較重，黏度較高，自燃點(diǎn)di，燃燒時(shí)易析碳，蒸汽霧化燃料時(shí)破碎能力也很差，大分子油滴含量高，油槍噴嘴易堵塞，因此經(jīng)常影響燃油的霧化質(zhì)量和燃燒效果。運(yùn)行時(shí)如果燃燒調(diào)整不當(dāng)，風(fēng)量不足或配風(fēng)不合理以及工藝工況波動(dòng)時(shí)，就會(huì)來不及使炭黑燃燒*而產(chǎn)生黑煙。爐瞠內(nèi)沒有*燃燒的油粒被煙氣帶到鍋爐尾部GAH換熱面上開始沉積。

       另外，在鍋爐頻繁啟停過程中，由于爐瞠燃燒工況不良，燃料不易燃盡，在煙氣流速較低時(shí)，極易造成大量未燃盡的可燃物沉積；鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過長，燃燒不穩(wěn)定，煙速偏低，未燃盡的可燃物易在波紋板上沉積；以往事故教訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)還證實(shí)：空氣預(yù)熱器轉(zhuǎn)子堵灰、磨損后漏風(fēng)、煙道尾部過?？諝庀禂?shù)或氧含量控制過低等都能導(dǎo)致燃料因缺氧而燃燒不*。1997年以后，鍋爐因各種原因始終不能滿負(fù)荷運(yùn)行，煙氣流速低；有時(shí)為提高鍋爐熱效率而一味去降低尾部過?？諝饬俊＿@些都為空氣預(yù)熱器二次燃燒留下了隱患 [6]  。

（2）頻繁吹掃點(diǎn)火

      頻繁吹掃點(diǎn)火為鍋爐沉積可燃物著火提供了充足的復(fù)燃條件。鍋爐點(diǎn)火過程中煙氣流速低，燃燒系統(tǒng)空間的含氧量又較正常運(yùn)行時(shí)高得多，像B爐當(dāng)時(shí)曾連續(xù)幾次點(diǎn)火chui掃，因此便使尚具余熱的未燃盡可燃物因具備了充足的過剩氧量而復(fù)燃。

（3）爆炸

      可燃?xì)怏w或粉塵與空氣形成的混合物在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫、高壓氣體與沖擊波，超過周圍建筑物、容器、管道的承載能力，使其發(fā)生破壞，導(dǎo)致人身、設(shè)備事故，稱為爆炸事故。

     通常說，發(fā)生爆炸要有三個(gè)條件，一是有燃料和助燃空氣的積存;二是燃料和空氣的混合物的濃度在爆炸極限內(nèi);三是有足夠的點(diǎn)火能源。天然氣的爆炸下限約為5%，煤粉的爆炸下限是20～60g/m3，爆炸產(chǎn)生的壓力可達(dá)0.3～1.0MPa。就鍋爐范圍而言，可燃物質(zhì)是指天然氣、煤氣、石油氣、油霧和煤粉;構(gòu)成爆炸事故的有爐膛放炮、煤粉倉爆炸及制粉系統(tǒng)爆炸。