鍋爐本體設(shè)備安裝及檢修

一、鍋爐本體包括哪些部分？它們的功用是什么？

鍋爐本體由以下主要部分組成：

（1）蒸發(fā)設(shè)備包括汽包、聯(lián)箱、下降管、水冷壁管等。它們的作用是把水加熱成飽和蒸汽。

（2）燃燒設(shè)備包括燃燒室（爐膛）、燃燒器等，它們的作用是為燃料燃燒提供場(chǎng)所和良好的條件。

（3）過(guò)熱器由聯(lián)箱和蛇形管組成，作用是把飽和蒸汽加熱成所要求溫度的過(guò)熱蒸汽。

（4）再熱器把在汽輪機(jī)高壓缸做過(guò)部分功的蒸汽重新加熱到所要求溫度，再送回汽輪機(jī)中低壓缸繼續(xù)做功。

（5）省煤器利用煙氣余熱加熱電廠鍋爐給水的受熱面。

（6）空氣預(yù)熱器利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需要的空氣的受熱面。

（7）爐墻組成一定形狀的爐膛與煙道。

（8）構(gòu)架（鋼架）支撐上述設(shè)備與部件的結(jié)構(gòu)。

二、為什么鍋爐爐膛的形狀通常是長(zhǎng)方體而不是圓柱體？

（1）布置在圓柱體爐墻上的水冷壁管，與汽包的連接較困難。

（2）當(dāng)爐膛是長(zhǎng)方體時(shí)，爐排的長(zhǎng)度和寬度可以根據(jù)各種不同的煤種來(lái)確定，從煤閘門(mén)進(jìn)入爐排上的煤到老鷹鐵的距離是相同的，便于燃燒調(diào)整和組織燃燒，確保燃料燃盡。

（3）水冷壁管熱負(fù)荷很高，作為蒸發(fā)受熱面每產(chǎn)生1t蒸汽所需的成本，比對(duì)流管束或沸騰式省煤氣低。

三、什么是自然循環(huán)鍋爐？

在自然循環(huán)鍋爐中，汽包、下降管、下聯(lián)箱、蒸發(fā)受熱面（有的還包括上聯(lián)箱和汽水導(dǎo)管）構(gòu)成水循環(huán)回路。下降管布置在爐外，不受熱。蒸發(fā)受熱面由布置在爐內(nèi)的水冷壁管組成，也稱之為上升管。上升管內(nèi)汽水混合物的密度比下降管內(nèi)水的密度小得多，工質(zhì)正是依靠這種密度差而產(chǎn)生的動(dòng)力保持流動(dòng)的，不需消耗任何外力，所以這種鍋爐叫做自然循環(huán)鍋爐。

四、為什么自然循環(huán)鍋爐應(yīng)用范圍較廣泛？

汽水混合物進(jìn)入汽包進(jìn)行分離，未汽化的水與給水混合后繼續(xù)參加水循環(huán)。自然循環(huán)鍋爐除了給水泵的功率消耗較小之外，由于汽包使蒸發(fā)受熱面和過(guò)熱器之間有了固定的分界點(diǎn)，并且蓄熱和蓄水能力大，故對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)的要求比直流鍋爐低，給水帶入的鹽分可用排污方式除掉，對(duì)水處理的要求也比直流鍋爐低，所以自然循環(huán)鍋爐成為目前世界各國(guó)最為廣泛應(yīng)用的一種鍋爐。

五、什么是直流鍋爐？

直流鍋爐是指靠給水泵壓力，使給水順序通過(guò)省煤器、蒸發(fā)受熱面（水冷壁）、過(guò)熱器并全部變?yōu)檫^(guò)熱水蒸氣的鍋爐。由于給水在進(jìn)入鍋爐后，水的加熱、蒸發(fā)和水蒸氣的過(guò)熱，都是在受熱面中連續(xù)進(jìn)行的，不需要在加熱中途進(jìn)行汽水分離。因此，它沒(méi)有自然循環(huán)鍋爐的汽包。在省煤器受熱面、蒸發(fā)受熱面和過(guò)熱器受熱面之間沒(méi)有固定的分界點(diǎn)，隨鍋爐負(fù)荷變動(dòng)而變動(dòng)。

六、電廠鍋爐按水循環(huán)方式不同可分為哪幾類？

按水循環(huán)方式的不同，電廠鍋爐可分為四類。

（1）自然循環(huán)電廠鍋爐　工質(zhì)依靠下降管中的水與上升管中的汽水混合物之間的密度差進(jìn)行循環(huán)的電廠鍋爐。（2）強(qiáng)制循環(huán)電廠鍋爐　除了依靠水與汽水混合物之間的密度差以外，主要依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)的電廠鍋爐，也稱輔助循環(huán)電廠鍋爐。

（3）直流電廠鍋爐　給水依靠給水泵的壓頭，在受熱面中一次通過(guò)產(chǎn)生蒸汽的電廠鍋爐。

（4）復(fù)合循環(huán)電廠鍋爐　依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭，將蒸發(fā)受熱面出口的部分工質(zhì)或全部工質(zhì)進(jìn)行再循環(huán)的電廠鍋爐。它又可分為如下兩種類型。

①部分負(fù)荷再循環(huán)電廠鍋爐。低負(fù)荷時(shí)蒸發(fā)受熱面中有再循環(huán)流量通過(guò)；高負(fù)荷時(shí)再循環(huán)泵停止或只起增壓作用，電廠鍋爐按純直流工況工作。

②全部負(fù)荷再循環(huán)電廠鍋爐。任何負(fù)荷時(shí)蒸發(fā)受熱面中均有再循環(huán)流量，只是隨著負(fù)荷的上升，循環(huán)倍率K不斷減小，一般K值維持在1.2～2.0之間，故又稱為低循環(huán)倍率電廠鍋爐。

七、什么是強(qiáng)制循環(huán)鍋爐？

強(qiáng)制循環(huán)鍋爐中水或水蒸氣不僅以水與水蒸氣的密度差為動(dòng)力，而且需要一定的泵功來(lái)在加熱管道中循環(huán)，所以稱之為強(qiáng)制循環(huán)鍋爐。

九、什么是鍋爐受熱面？

鍋爐的受熱面有兩個(gè)部分，即受熱面和輔助受熱面。受熱面也叫蒸發(fā)受熱面，顧名思義，水冷壁、對(duì)流管束可稱為主受熱面。用于將爐水加熱為飽和水蒸氣。其他受熱面統(tǒng)稱為輔助受熱面，因?yàn)樗鼈儾粎⑴c蒸發(fā)，不決定鍋爐容量。輔助受熱面包括：省煤器、過(guò)熱器、再熱器、空氣預(yù)熱器、冷渣器等。

十、傳熱有哪幾種基本形式？其物理含義是什么？

傳熱的基本形式有熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種。熱傳導(dǎo)是直接接觸的物體各部分熱量交換的現(xiàn)象；熱對(duì)流是流體從空間流動(dòng)所造成的熱量傳遞現(xiàn)象；熱輻射是通過(guò)電磁波方式傳遞熱量的現(xiàn)象。

十一、水冷壁有什么作用？

（1）直接吸收燃料燃燒時(shí)放出的輻射熱量，把爐水加熱，蒸發(fā)為飽和蒸汽；（2）由于水冷壁管覆蓋著爐墻可以保護(hù)爐墻免受高溫?zé)煔鉄龎?；?）由于位置處于煙氣最高燃燒室四周，主要依靠輻射傳熱，提高了傳熱效率，節(jié)省了大量的金屬材料；（4）降低了爐膛出口煙氣溫度，防止鍋爐結(jié)焦。

十二、采用螺旋管圈水冷壁的優(yōu)點(diǎn)是什么？

①螺旋管圈的一大特點(diǎn)就是能夠在爐膛尺寸一定的條件下，通過(guò)改變螺旋升角來(lái)調(diào)整平行管的數(shù)量，保證獲得足夠的工質(zhì)質(zhì)量流速，使管壁得到足夠的冷卻，保證鍋爐的安全。

②沿爐膛高度方向熱負(fù)荷變化平緩，管間吸熱偏差。

③抗燃燒干擾能力強(qiáng)。

④適于鍋爐變壓運(yùn)行。

十三、省煤器在鍋爐中的主要作用是什么？

（1）吸收低溫?zé)煔獾臒崃恳越档团艧煖囟?，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。

（2）由于給水在進(jìn)入蒸發(fā)受熱面的吸熱量，因此采用省煤器可以取代部分蒸發(fā)受熱面，節(jié)約造價(jià)。

（3）提高了進(jìn)入汽包的給水溫度，減少了給水與汽包壁之間的溫差，從而使汽包熱應(yīng)力降低。

十四、直流鍋爐上水應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？

直流鍋爐肯定是超臨界的，上水要注意溫差在允許范圍內(nèi)，溫差過(guò)大會(huì)引起熱應(yīng)力，影響鍋爐壽命。直流鍋爐對(duì)給水泵的要求比汽包鍋爐高，因?yàn)橐惺芨蟮膲毫蜏囟?，多?shù)故障都是給水泵引起的。

由于直流鍋爐沒(méi)有了汽包的緩沖作用，負(fù)荷的變化會(huì)造成參數(shù)較快的波動(dòng)，所以要提前做好應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備。

十五、過(guò)熱器在什么條件下工作？如何保證其工作安全性？

過(guò)熱器在管內(nèi)過(guò)熱蒸汽溫度很高，而蒸汽的傳熱性能又較差，加之在管外煙氣溫度又相當(dāng)高的條件下工作；以實(shí)際運(yùn)行中過(guò)熱器爆管的情況下來(lái)看，大多數(shù)是由于管子長(zhǎng)期過(guò)熱而引起的，為防止過(guò)熱，就必須保持穩(wěn)定的過(guò)熱蒸汽溫度，這就要求過(guò)熱器有良好的汽溫特性和完善的調(diào)溫手段。

十六、再熱器的作用是什么？

為了提高大型發(fā)電機(jī)組循環(huán)熱效率，廣泛采用中間再熱循環(huán)。從鍋爐過(guò)熱器出來(lái)的主蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸做功后，送到再熱器中再加熱以提高溫度，然后送入汽輪機(jī)中壓缸繼續(xù)膨脹做功，稱為一次中間再熱循環(huán)，可相對(duì)提高循環(huán)效率4%～5%。有些大型機(jī)組，在中壓缸后再次將排汽送回鍋爐加熱，稱為兩次中間再熱循環(huán)，可再相對(duì)提高循環(huán)效率的2%左右。個(gè)別試驗(yàn)機(jī)組甚至采用三次中間再熱循環(huán)。采用再熱循環(huán)后，鍋爐-汽輪機(jī)裝置的熱力系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行調(diào)節(jié)都變得復(fù)雜，造價(jià)增加，故在100MW以上的發(fā)電機(jī)組中才采用，通常只采用一次中間再熱。

十七、再熱器的保護(hù)措施有哪些？

在鍋爐啟動(dòng)和事故停機(jī)時(shí)，再熱器中沒(méi)有蒸汽流過(guò)，或者蒸汽流量很小。為了防止再熱器超溫?fù)p壞，除采用耐高溫合金鋼材料外，還應(yīng)有保護(hù)措施，常用的有：控制鍋爐啟動(dòng)速度；將再熱器布置在低煙溫區(qū)域。

十八、鍋爐本體安裝的總體考慮原則是什么？

平時(shí)接觸的和施工的鍋爐大部分都是懸吊鍋爐，施工的總體原則基本上遵循以下的原則：由上到下，由里向外，由后向前。

（1）機(jī)械方面的考慮

①機(jī)械方面的確定原則　鍋爐安裝首先要考慮的是機(jī)械問(wèn)題。在這里講的機(jī)械的考慮主要是指鍋爐施工的主吊機(jī)械。一般情況下，在項(xiàng)目的施工組織設(shè)計(jì)中基本上確定了大的原則，但是在一定范圍內(nèi)是可以調(diào)整的，施工組織總設(shè)計(jì)是在投標(biāo)狀態(tài)下設(shè)計(jì)的，與實(shí)際情況還存在著一定的差距。機(jī)械的選定原則主要是根據(jù)鍋爐爐型或特殊部件的要求，如果發(fā)現(xiàn)總設(shè)計(jì)中配備的機(jī)械嚴(yán)重不合理，就應(yīng)該及時(shí)提出設(shè)想，以便進(jìn)行機(jī)械的調(diào)配。機(jī)械的考慮還要考慮到公司的機(jī)械資源，最終確定一個(gè)最合理的機(jī)械配備計(jì)劃。機(jī)械配備方案確定好后。下一步就需要考慮如何布置機(jī)械。

②機(jī)械方面的布置原則　根據(jù)鍋爐的爐型和特殊部件確定了機(jī)械后，下一步的工作就是機(jī)械的布置。掌握三個(gè)原則：第一，首先考慮特殊部件的吊裝要求；第二，其次要考慮機(jī)械的最大覆蓋范圍；第三，減少對(duì)后期施工的影響。

（2）場(chǎng)地的考慮　鍋爐設(shè)備的存放、組合、設(shè)備的周轉(zhuǎn)、設(shè)備的吊裝。沒(méi)有場(chǎng)地，鍋爐大量的設(shè)備沒(méi)法進(jìn)行組合、準(zhǔn)備。

十九、受熱面組合的目的和要求是什么？

（1）組合是為了減少高空作業(yè)，把能在地面完成的工作在地面上完成。

（2）組合是為了增加作業(yè)面。但是，組合也不能盲目地考慮組合，還要根據(jù)機(jī)械的吊裝能力，施工的合理性。目前，受熱面組合方案的考慮：水冷壁、包墻、后豎井受熱面、前頂棚、煙道、風(fēng)道等。

二十、組合受熱面的組合架有什么要求？

組合架是設(shè)備組合的平臺(tái)，為了給受熱面的組合創(chuàng)造條件，組合架的搭設(shè)應(yīng)具備以下幾種要求：

（1）平面度要高，水平度要高。做法：要用水平儀找平。

（2）高度要合理，上平面高度900～1000mm。

（3）考慮到特殊部位設(shè)計(jì)。

二十一、鍋爐受熱面大件找正一般指大件臨時(shí)就位后，找正的具體內(nèi)容是什么？

（1）各組合件聯(lián)箱縱向橫向中心線的位置。

（2）各組合件聯(lián)箱的水平和標(biāo)高。

（3）各組合件管屏的垂直度。

（4）檢查各組合件之間的拼縫間隙、熱膨脹間隙及各吊桿受力情況。

二十二、受熱面設(shè)備組合前應(yīng)檢查哪些項(xiàng)目？

受熱面設(shè)備檢查，一般包括下列內(nèi)容：①外觀檢查；②外形尺寸檢查；③管子通球試驗(yàn)；④復(fù)核鋼種，合金鋼元件材質(zhì)光譜復(fù)查；⑤受熱面管單根（排）水壓試驗(yàn)；⑥聯(lián)箱、管子內(nèi)部雜物清除。

二十三、水冷壁組合前的準(zhǔn)備工作主要有哪些？

（1）設(shè)備的清點(diǎn)、檢查、編號(hào)和預(yù)檢修。

設(shè)備運(yùn)輸?shù)桨惭b工地后要進(jìn)行開(kāi)箱清點(diǎn)、檢查，清點(diǎn)各種設(shè)備，包括各種小件在內(nèi)零件是否齊全，應(yīng)作詳細(xì)記錄。易失落的小件應(yīng)編號(hào)帶上標(biāo)簽入庫(kù)上架保存，按鍋爐監(jiān)察規(guī)程上的規(guī)定檢驗(yàn)，沒(méi)有出廠技術(shù)文件的設(shè)備，合格后方可使用。對(duì)所有合金鋼管排及附件，每一條焊縫和每一件附件均應(yīng)進(jìn)行光譜檢驗(yàn)，防止用錯(cuò)鋼材。對(duì)設(shè)備有嚴(yán)重缺陷的要進(jìn)行校正，預(yù)檢修或更換。

（2）管箱內(nèi)壁的清理與通球。

所有的水冷壁和聯(lián)箱在組合前為了要檢查其暢通狀況，必須進(jìn)行通球檢驗(yàn)。通球前先用壓縮空氣吹掃到排出純氣為止。采用壓力為0.4～0.6MPa的壓縮空氣進(jìn)行通球。通球不合格的管子應(yīng)查明原因處理后方可組合。

（3）搭設(shè)組合支架。

水冷壁組合支架搭設(shè)應(yīng)根據(jù)圖紙和組件結(jié)構(gòu)（前、后、左、右水冷壁）荷重分布、形狀、剛性、土壤耐壓情況及起吊能力等來(lái)進(jìn)行。水泥支墩或鋼支撐均可，組合支架搭設(shè)好后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，可用玻璃管水平儀、經(jīng)緯儀或激光找準(zhǔn)儀等方法進(jìn)行檢查找正。支架應(yīng)穩(wěn)定牢靠，組合件承托面應(yīng)平整，不妨礙組件的組合與施工，便于組件運(yùn)輸與起吊。

二十四、大型機(jī)組的水冷壁組合步驟具體是什么？

（1）按事先制定好的水冷壁組合方案將相應(yīng)的管排分片擺放，使向火面朝向組合架的上方，之后核對(duì)各段管屏所有人孔門(mén)、看火孔、測(cè)量孔以及吹灰器孔的位置和方向，檢查尺寸是否有和圖紙不符之處，是否有管排左、右擺錯(cuò)或管屏倒置的現(xiàn)象。折焰角水冷壁管排是分兩段出廠的，在工地組合一道焊口，由于管排的不規(guī)則性，在組合時(shí)要把管排立放在組合架上，管排的左右用角鋼進(jìn)行加固，可以防止傾斜。

（2）調(diào)整水冷壁組合件的尺寸，使組件的長(zhǎng)度、寬度及對(duì)角線長(zhǎng)度符合規(guī)定，為防止在焊接管排時(shí)引起寬度的縮小，可事先預(yù)留收縮量2～3mm，也可在組件兩邊焊上限位鐵。

（3）水冷壁聯(lián)箱找正：沿聯(lián)箱的一排管座兩邊拉兩道粉線，也是平行線，作平行線的平分線，即是管座的中心線。根據(jù)此管座中心線按圖紙要求畫(huà)出聯(lián)箱的縱向中心線，再四等分聯(lián)箱，各等份弧長(zhǎng)的誤差不應(yīng)超過(guò)1mm，定出聯(lián)箱的十字中心線并打上樣沖眼。接著拉對(duì)角線尺寸找正，最后再用槽鋼將聯(lián)箱固定好。

（4）為使水冷壁管排對(duì)口焊接方便，管口兩邊鰭片中間各割開(kāi)300mm，對(duì)個(gè)別短管、加配短管，不準(zhǔn)對(duì)管排進(jìn)行熱脹對(duì)口，偏口可使用鐵楔和撬棒使之對(duì)齊。為了減少螺旋水冷壁角部在高空出現(xiàn)對(duì)口困難的情況，在地面組合時(shí)將角部的鰭片各割開(kāi)500mm以利于安裝過(guò)程中的對(duì)口工作。

（5）水冷壁管排對(duì)口焊接時(shí)，應(yīng)間焊、跳焊，不應(yīng)從一邊依次焊接另一邊，以免熱量集中，對(duì)于兩道以上焊口，應(yīng)焊完一道再焊另一道。

（6）水冷壁管排間的對(duì)口焊接全部焊完后，進(jìn)行管屏各片間拼縫和密封，管屏密封要雙面滿焊。完成后，再次復(fù)查組件的外形尺寸、管屏的平整度及對(duì)角線，并做好組件的技術(shù)記錄，自檢合格后方可申請(qǐng)驗(yàn)收。

（7）對(duì)于管屏上的其余非組合部分，需在高空對(duì)口焊接結(jié)束之后，進(jìn)行完整體找正，驗(yàn)收合格后進(jìn)行最后的密封。

（8）將各剛性梁分類并標(biāo)記，且注明各剛性梁標(biāo)高及所屬位置，并要標(biāo)出同一剛性梁的左右位置。

二十五、受熱面通球操作方法和注意事項(xiàng)是什么？

（1）通球操作方法　通球前先用壓縮空氣對(duì)管子內(nèi)部進(jìn)行吹掃，清除管內(nèi)的浮繡、灰塵、鐵渣等雜物，同時(shí)也可使接球人員知道將通哪一根管子，以便做好接球準(zhǔn)備。在通球過(guò)程中，當(dāng)遇到管子焊口內(nèi)部有焊瘤、管內(nèi)有雜物、管子局部壓扁時(shí)，鋼球通不過(guò)而堵塞在管子內(nèi)，一般可先用倒吹氣法將球吹出，然后適當(dāng)提高氣壓，用兩只或三只鋼球連續(xù)放入管子內(nèi)沖擊障礙物。如球仍然通不過(guò)去，則采用割管，來(lái)消除障礙物。為測(cè)定管子障礙的部位，可將一只加熱燒紅的鋼球用壓縮空氣吹入管內(nèi)，當(dāng)聽(tīng)到撞擊聲后即可用手沿著管子摸測(cè)，管子發(fā)熱處就是鋼球被阻礙的位置。割管將管子內(nèi)部障礙物消除，重新焊上新管段，再次通球，直至通球合格為止。

（2）通球注意事項(xiàng)①受熱面管子通球一般有數(shù)人參加，球由專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一保管，對(duì)各種球的數(shù)量、球徑要進(jìn)行登記，施工中不允許丟失，嚴(yán)禁將球遺忘在管子內(nèi)。②接球人員應(yīng)該站在管口的側(cè)面，以免鋼球飛出傷人。接球罐不能將底部直對(duì)管口，這樣鋼球飛出后會(huì)反彈回去。應(yīng)該與管子有一定的傾斜角度。③每通球完一排（或一根）管子應(yīng)該及時(shí)作上標(biāo)記，并將通球完的管口封好。每個(gè)施工項(xiàng)目通球完畢后，均應(yīng)作出書(shū)面記錄，并經(jīng)過(guò)簽證。