第三章干熄焦锅炉第一节锅炉的种类锅炉是利用燃料燃烧所释放的热能或工业生产中的余热等热能加热水或其它工质，产生具有一定压力和温度的蒸汽、热水或其它工质的一种受压、受热设备。

一、锅炉的分类锅炉用途广泛，类型众多，分类方法也很多，主要有：（一）按用途分类1．电站锅炉用锅炉产生的蒸汽带动汽轮机发电的锅炉称电站锅炉，出口工质为过热蒸汽。

2．工业锅炉用于工业生产和采暖的锅炉称为工业锅炉，出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。

3．船用锅炉用于船舶动力，大多燃烧油。

（二）按介质分类1．蒸汽锅炉锅炉出口介质为饱和蒸汽或过热蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉。

锅炉内的水发生物态的变化，由液态汽化成蒸汽。

2．热水锅炉锅炉出口介质为高温水或低温水的锅炉称为热水锅炉。

锅炉内的水未发生物态的变化，只是提高了水温。

3．汽水两用锅炉汽水两用锅炉是既产生蒸汽又可提供热水的锅炉。

（三）按结构型式分类1．火管锅炉烟气在火管内流动，一般为小容量、低参数锅炉。

这种锅炉热效率较低，但结构简单，水质要求低，运行维修方便。

2．水管锅炉是指水和蒸汽在锅筒和水管内部流动，烟气在管外流动并冲刷管壁的一种锅炉。

小容量、低参数锅炉和大容量、高参数锅炉都可采用，电站锅炉一般为水管锅炉，热效率较高，但对水质和运行水平的要求较高。

现代锅炉一般均采用水管锅炉。

（四）按出口工质压力分类1．低压锅炉锅炉出口工质压力一般小于1.275 Mpa2．中压锅炉锅炉出口工质压力一般为1.275～3.825 Mpa锅炉出口工质压力一般为3.825～9.8 Mpa4．超高压锅炉锅炉出口工质压力一般为9.8～13.73 Mpa5．亚临界压力锅炉锅炉出口工质压力一般为13.73～16.67 Mpa6．超临界压力锅炉锅炉出口工质压力一般大于22.13 Mpa（五）按蒸发量分类1．小型锅炉蒸发量小于20t/h的锅炉称小型锅炉。

2．中型锅炉蒸发量为20～75t/h的锅炉称中型锅炉。

3．大型锅炉蒸发量大于75t/h的锅炉称大型锅炉。

（六）按循环方式分类1．自然循环锅筒锅炉具有锅筒，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环，只能在临界压力以下应用。

2．强制循环锅筒锅炉具有锅筒和循环泵，利用循环回路中的工质密度差和循环泵压头建立工质循环，只能在临界压力以下应用。

3．低倍率循环锅炉具有汽水分离器和循环泵，主要靠循环泵建立工质循环。

它可在亚临界压力和超临界压力下应用，循环倍率低，一般为1.25～2.0。

4．直流锅炉无锅筒，锅炉给水靠水泵压头一次通过受热面产生蒸汽，适用于高压和超临界压力锅炉。

5．复合循环锅炉具有再循环泵，锅炉负荷低时按再循环方式运行，负荷高时按直流方式运行，可运用于亚临界压力和超临界压力。

（七）按燃料种类和能量来源分类1．固体燃料锅炉燃用煤等固体燃料。

2．液体燃料锅炉燃用重油等液体燃料。

3．气体燃料锅炉燃用天然气等气体燃料。

4．余热锅炉利用冶金、石油化工等工业的余热作热源。

5．电加热锅炉二、锅炉的组成锅炉设备一般由锅炉本体、锅炉辅助设备组成。

锅炉本体主要包括喷燃器、燃烧室、布置有受热面的烟道、省煤器、蒸发器、过热器、空气预热器、水冷壁、锅筒、上升管、下降管、集箱和锅炉钢架等。

锅炉辅助设备主要有给水设备、风机、除尘器和自动控制设备等。

三、锅炉的型号我国锅炉目前采用三组字码表示其型号。

型号中的第一组字码是锅炉制造厂的汉语拼音缩写，如HG表示哈尔滨锅炉厂，WG表示武汉锅炉厂，SG表示上海锅炉厂。

型号中的第二组字码表示锅炉产品性能参数，包括锅炉蒸发量、蒸汽压力及温度。

型号中的第三组字码表示锅炉的设计序号。

第二节干熄焦锅炉的原理及工艺流程一、干熄焦锅炉工作原理干熄焦锅炉是利用吸收了红焦显热的高温循环气体与除盐除氧纯水热交换，产生额定参数（温度和压力）和品质的蒸汽，并输送给热用户的一种受压、受热的设备。

干熄焦锅炉是一种特殊的余热锅炉。

二、干熄焦锅炉工艺流程干熄焦锅炉是干熄焦系统的重要组成部分。

如图3—1所示，惰性循环气体在干熄炉中冷却红焦后，吸收了红焦显热后的高温惰性循环气体经一次除尘器除去粗颗粒粉焦进入锅炉，锅炉吸热产生蒸汽，被冷却的惰性循环气体经二次除尘器除去细颗粒粉焦，再由循环风机鼓入干熄炉继续循环冷却红焦。

图3—1 干熄焦锅炉系统图干熄焦锅炉流程按本体烟气系统流程、本体汽水系统流程和锅炉系统分别简述如下。

（一）锅炉本体烟气系统流程吸收了红焦显热的循环烟气从干熄炉冷却室出来，经一次除尘器除去粗颗粒焦粉后从锅炉入口进入，垂直往下先后流经二次过热器、一次过热器、光管蒸发器、鳍片管蒸发器、省煤器，最后从锅炉底部引出。

见图3—1。

（二）锅炉本体汽水系统流程锅炉给水由多级离心泵升压后向锅炉供水，除盐除氧纯水经省煤器预热后进入锅筒。

锅筒炉水可分为强制循环部分和自然循环部分。

1．自然循环部分锅筒炉水经锅筒下降管进入膜式水冷壁，炉水吸热汽化成汽水混合物经膜式水冷壁上升管返回锅筒。

2．强制循环部分锅筒炉水由锅筒下降管经强制循环泵送入鳍片管蒸发器与光管蒸发器，炉水吸热汽化成汽水混合物经蒸发器上升管返回锅筒。

此两部分产生的汽水混合物在锅筒中进行汽水分离，饱和蒸汽由锅筒上部导出，经一次过热器升温后，进入减温器喷水减温，然后进入二次过热器继续升温，从二次过热器引出的蒸汽即为外供主蒸汽。

干熄焦锅炉汽水流程示意图见图3—2。

图3—2 锅炉汽水流程示意图（三）干熄焦锅炉系统流程干熄焦锅炉系统流程按各子系统分别简述如下。

1．锅炉给水处理系统原水经过过滤、除CO2、除盐、除氧、调质后得到锅炉用纯水，详细内容见第七章。

2．锅炉主给水系统除氧器出水经锅炉给水泵加压后，再经外部热力管廊送至干熄焦锅炉，给水量与干熄焦锅炉蒸发量及锅筒水位联锁，根据反馈信号自动调节锅炉给水调节阀开度，从而调节锅炉给水量。

锅炉给水首先进入锅炉省煤器，吸收炉膛内低温侧烟气热量，给水温度升至一定温度，然后进入锅筒。

锅筒内炉水分两路进行循环，一路为自然循环，循环路线为：炉水经下降管送入膜式水冷壁下集箱，进入水冷壁吸热汽化后，在重度差作用下，汽水混合物回到上集箱，经上升管送入锅筒；另一路为强制循环，循环路线为：锅筒内炉水经下降管进入强制循环泵，由强制循环泵加压，送入蒸发器吸热汽化后，汽水混合物进入锅筒。

3．主蒸汽系统干熄焦锅炉锅筒内汽水混合物经汽水分离装置分离，产生饱和蒸汽。

饱和蒸汽通过汇流管引入一次过热器，在一次过热器内与高温循环气体换热，使蒸汽上升到一定温度，再送入减温器喷水减温，将蒸汽温度降至一定温度，然后进入二次过热器，经与高温循环气体换热升温，引出二次过热器，并保持过热蒸汽温度与压力。

再经主蒸汽压力调节阀调节后，保持送出压力。

对过热蒸汽应取样化验合格后，最后主蒸汽通过外部热力管廊，供给汽轮发电站进行发电和供给其它生产用户使用。

4．减温水系统锅炉主给水一部分送入干熄焦锅炉喷淋减温器，根据二次过热器出口主蒸汽温度，通过自动调节阀调节进减温器的减温水量，从而保证干熄焦锅炉供出的过热蒸汽的温度达设定要求。

5．排污及紧急放水系统锅炉运行时，通过锅炉给水进入锅炉内的杂质，仅有很少部分会被饱和蒸汽带走，大部分留在锅炉水中。

如不采取措施，随时间的推移，炉水中含盐量、水渣量将越积越多。

这不仅会影响蒸汽品质，而且可能造成炉管堵塞，危及锅炉的安全运行。

因此，为了使锅炉水的含盐量和含硅量能维持在极限容许值以下和排除锅炉水中的水渣，在锅炉运行中，必须经常放掉一部分锅炉水，并补入相同量的给水，这叫作锅炉排污。

锅炉排污分连续排污和定期排污两种方式：（1）连续排污连续排污也叫表面排污或上部排污，这种排污方式是从锅炉锅筒内含盐浓度最大的部位连续放出锅水，以维持额定的炉水含盐量。

在锅炉水循环回路中，锅筒内因炉水连续蒸发，含盐浓度逐渐升高。

因此采用将炉水连续排放的方式，以维持炉水的正常含盐量。

排污量一般为锅炉额定蒸发量的1%～2%；同时，紧急放水管道与连续排污管道也设在同一主管道上，保证了在锅炉事故状态下，能够开启紧急放水管上道的电动阀门，快速将锅筒内炉水放掉，保障锅炉安全稳定运行。

（2）定期排污定期排污也叫间断排污或底部排污。

这种排污方式是补充连续排污的不足，定期从锅炉水循环系统的最低点，短时间内快速排放锅炉水，从而排除锅炉水中的沉淀物，以改善锅炉水的品质。

进行定期排污时，应注意以下几点：1）排放速度应很快，以利于水渣和沉淀物的排出。

2）每次排放的时间应很短，排放时间过长会影响锅炉水循环的安全。

3）定期排污的间隔时间，应根据锅炉水水质来确定。

4）定期排污一般最好在锅炉低负荷时进行，因为此时水循环速度低，水渣下沉，排污的效果较好。

5）定期排污前应适当提高水位，以免锅炉缺水。

6）锅炉发生事故时（满水事故除外），应立即停止排污。

7）定期排污水的温度和压力都很高，只有降温降压后才能排入工厂排污水系统中，通常设排污井来降温和降压。

锅炉投入运行的初期，需加强定期排污，以排除锅炉水中的铁锈和其它水渣。

6．疏水、排气系统用于干熄焦锅炉系统设备及工艺管道系统的启动状态及正常运行状态的疏水及排气，以保障干熄焦锅炉系统安全经济运行，减少汽水损失。

7．二次蒸汽系统在干熄焦锅炉连续排污扩容器内，对锅炉的连续排污水进行扩容分离。

分离出的二次蒸汽经外部热力管廊送至除氧给水泵站内的除氧器，用以加热除氧器内给水，提高干熄焦锅炉热量的利用率。

8．循环冷却水系统接自外部管线的循环冷却水，冷却干熄焦锅炉系统运转设备并吸收一部分热量后温度升高，然后经外部管线返回至冷却塔进行冷却处理后循环使用。

9．锅炉控制系统及安全装置锅炉控制系统见第四章，安全装置见第十一章。

三、干熄焦锅炉水循环（一）锅炉水循环水和汽水混合物在锅炉蒸发受热面的循环回路中连续流动的过程，叫做锅炉水循环。

锅炉水循环方式主要有两种，即自然循环和强制循环。

1．自然循环由于汽水混合物的密度比水小，利用这种重度差产生水和汽水混合物的循环流动，称为自然循环。

图3—3为简化的锅炉自然水循环示意图。

图中的锅筒、下降管、下集箱、膜式水冷壁（或上升管）和上集箱组成一个循环回路。

由于膜式水冷壁在锅炉内部受热产生了蒸汽，汽水混合物的密度小，而下降管在炉外不受热，管中是水，其密度大，两者密度差就产生了推动力。

水沿着下降管向下流动，而汽水混合物则沿着膜式水冷壁向上流动，上升管中的汽水混合物进入锅筒进行汽水分离后，饱和水又流入下降管，这样就形成了水的自然循环流动。

图3—3 锅炉自然水循环示意图1—锅筒2—下降管3—下集箱（联箱）4—上升管（膜式水冷壁）5—上集箱2．强制循环强制循环是利用循环水泵机械力的强制作用使炉水循环流动换热的方式，强制循环水泵将锅筒中的炉水送入蒸发器吸热汽化成为汽水混合物后再返回锅筒。

强制循环水泵的流量和压头与锅炉的循环倍率选择及锅筒高度、水循环回路阻力、蒸汽压力等因素均有关。