鍋爐本體設備安裝及檢修

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）蒸發設備包括汽包、聯箱、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所和良好的條件。

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

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

（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）構架（鋼架）支撐上述設備與部件的結構。

二、為什么鍋爐爐膛的形狀通常是長方體而不是圓柱體？

（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）當爐膛是長方體時，爐排的長度和寬度可以根據各種不同的煤種來確定，從煤閘門進入爐排上的煤到老鷹鐵的距離是相同的，便于燃燒調整和組織燃燒，確保燃料燃盡。

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

三、什么是自然循環鍋爐？

在自然循環鍋爐中，汽包、下降管、下聯箱、蒸發受熱面（有的還包括上聯箱和汽水導管）構成水循環回路。下降管布置在爐外，不受熱。蒸發受熱面由布置在爐內的水冷壁管組成，也稱之為上升管。上升管內汽水混合物的密度比下降管內水的密度小得多，工質正是依靠這種密度差而產生的動力保持流動的，不需消耗任何外力，所以這種鍋爐叫做自然循環鍋爐。

四、為什么自然循環鍋爐應用范圍較廣泛？

汽水混合物進入汽包進行分離，未汽化的水與給水混合后繼續參加水循環。自然循環鍋爐除了給水泵的功率消耗較小之外，由于汽包使蒸發受熱面和過熱器之間有了固定的分界點，并且蓄熱和蓄水能力大，故對自動調節的要求比直流鍋爐低，給水帶入的鹽分可用排污方式除掉，對水處理的要求也比直流鍋爐低，所以自然循環鍋爐成為目前世界各國最為廣泛應用的一種鍋爐。

五、什么是直流鍋爐？

直流鍋爐是指靠給水泵壓力，使給水順序通過省煤器、蒸發受熱面（水冷壁）、過熱器并全部變為過熱水蒸氣的鍋爐。由于給水在進入鍋爐后，水的加熱、蒸發和水蒸氣的過熱，都是在受熱面中連續進行的，不需要在加熱中途進行汽水分離。因此，它沒有自然循環鍋爐的汽包。在省煤器受熱面、蒸發受熱面和過熱器受熱面之間沒有固定的分界點，隨鍋爐負荷變動而變動。

六、電廠鍋爐按水循環方式不同可分為哪幾類？

按水循環方式的不同，電廠鍋爐可分為四類。

（1）自然循環電廠鍋爐　工質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行循環的電廠鍋爐。（2）強制循環電廠鍋爐　除了依靠水與汽水混合物之間的密度差以外，主要依靠鍋水循環泵的壓頭進行循環的電廠鍋爐，也稱輔助循環電廠鍋爐。

（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產生蒸汽的電廠鍋爐。

（4）復合循環電廠鍋爐　依靠鍋水循環泵的壓頭，將蒸發受熱面出口的部分工質或全部工質進行再循環的電廠鍋爐。它又可分為如下兩種類型。

①部分負荷再循環電廠鍋爐。低負荷時蒸發受熱面中有再循環流量通過；高負荷時再循環泵停止或只起增壓作用，電廠鍋爐按純直流工況工作。

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

七、什么是強制循環鍋爐？

強制循環鍋爐中水或水蒸氣不僅以水與水蒸氣的密度差為動力，而且需要一定的泵功來在加熱管道中循環，所以稱之為強制循環鍋爐。

九、什么是鍋爐受熱面？

鍋爐的受熱面有兩個部分，即受熱面和輔助受熱面。受熱面也叫蒸發受熱面，顧名思義，水冷壁、對流管束可稱為主受熱面。用于將爐水加熱為飽和水蒸氣。其他受熱面統稱為輔助受熱面，因為它們不參與蒸發，不決定鍋爐容量。輔助受熱面包括：省煤器、過熱器、再熱器、空氣預熱器、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、熱對流、熱輻射三種。熱傳導是直接接觸的物體各部分熱量交換的現象；熱對流是流體從空間流動所造成的熱量傳遞現象；熱輻射是通過電磁波方式傳遞熱量的現象。

十一、水冷壁有什么作用？

（1）直接吸收燃料燃燒時放出的輻射熱量，把爐水加熱，蒸發為飽和蒸汽；（2）由于水冷壁管覆蓋著爐墻可以保護爐墻免受高溫煙氣燒壞；（3）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，防止鍋爐結焦。

十二、采用螺旋管圈水冷壁的優點是什么？

①螺旋管圈的一大特點就是能夠在爐膛尺寸一定的條件下，通過改變螺旋升角來調整平行管的數量，保證獲得足夠的工質質量流速，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荷變化平緩，管間吸熱偏差。

③抗燃燒干擾能力強。

④適于鍋爐變壓運行。

十三、省煤器在鍋爐中的主要作用是什么？

（1）吸收低溫煙氣的熱量以降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節省燃料。

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

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

十四、直流鍋爐上水應該注意哪些問題？

直流鍋爐肯定是超臨界的，上水要注意溫差在允許范圍內，溫差過大會引起熱應力，影響鍋爐壽命。直流鍋爐對給水泵的要求比汽包鍋爐高，因為要承受更大的壓力和溫度，多數故障都是給水泵引起的。

由于直流鍋爐沒有了汽包的緩沖作用，負荷的變化會造成參數較快的波動，所以要提前做好應對準備。

十五、過熱器在什么條件下工作？如何保證其工作安全性？

過熱器在管內過熱蒸汽溫度很高，而蒸汽的傳熱性能又較差，加之在管外煙氣溫度又相當高的條件下工作；以實際運行中過熱器爆管的情況下來看，大多數是由于管子長期過熱而引起的，為防止過熱，就必須保持穩定的過熱蒸汽溫度，這就要求過熱器有良好的汽溫特性和完善的調溫手段。

十六、再熱器的作用是什么？

為了提高大型發電機組循環熱效率，廣泛采用中間再熱循環。從鍋爐過熱器出來的主蒸汽在汽輪機高壓缸做功后，送到再熱器中再加熱以提高溫度，然后送入汽輪機中壓缸繼續膨脹做功，稱為一次中間再熱循環，可相對提高循環效率4%～5%。有些大型機組，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，可再相對提高循環效率的2%左右。個別試驗機組甚至采用三次中間再熱循環。采用再熱循環后，鍋爐-汽輪機裝置的熱力系統、結構和運行調節都變得復雜，造價增加，故在100MW以上的發電機組中才采用，通常只采用一次中間再熱。

十七、再熱器的保護措施有哪些？

在鍋爐啟動和事故停機時，再熱器中沒有蒸汽流過，或者蒸汽流量很小。為了防止再熱器超溫損壞，除采用耐高溫合金鋼材料外，還應有保護措施，常用的有：控制鍋爐啟動速度；將再熱器布置在低煙溫區域。

十八、鍋爐本體安裝的總體考慮原則是什么？

平時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）機械方面的考慮

①機械方面的確定原則　鍋爐安裝首先要考慮的是機械問題。在這里講的機械的考慮主要是指鍋爐施工的主吊機械。一般情況下，在項目的施工組織設計中基本上確定了大的原則，但是在一定范圍內是可以調整的，施工組織總設計是在投標狀態下設計的，與實際情況還存在著一定的差距。機械的選定原則主要是根據鍋爐爐型或特殊部件的要求，如果發現總設計中配備的機械嚴重不合理，就應該及時提出設想，以便進行機械的調配。機械的考慮還要考慮到公司的機械資源，最終確定一個最合理的機械配備計劃。機械配備方案確定好后。下一步就需要考慮如何布置機械。

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

（2）場地的考慮　鍋爐設備的存放、組合、設備的周轉、設備的吊裝。沒有場地，鍋爐大量的設備沒法進行組合、準備。

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，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面。但是，組合也不能盲目地考慮組合，還要根據機械的吊裝能力，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、風道等。

二十、組合受熱面的組合架有什么要求？

組合架是設備組合的平臺，為了給受熱面的組合創造條件，組合架的搭設應具備以下幾種要求：

（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）考慮到特殊部位設計。

二十一、鍋爐受熱面大件找正一般指大件臨時就位后，找正的具體內容是什么？

（1）各組合件聯箱縱向橫向中心線的位置。

（2）各組合件聯箱的水平和標高。

（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、受熱面設備組合前應檢查哪些項目？

受熱面設備檢查，一般包括下列內容：①外觀檢查；②外形尺寸檢查；③管子通球試驗；④復核鋼種，合金鋼元件材質光譜復查；⑤受熱面管單根（排）水壓試驗；⑥聯箱、管子內部雜物清除。

二十三、水冷壁組合前的準備工作主要有哪些？

（1）設備的清點、檢查、編號和預檢修。

設備運輸到安裝工地后要進行開箱清點、檢查，清點各種設備，包括各種小件在內零件是否齊全，應作詳細記錄。易失落的小件應編號帶上標簽入庫上架保存，按鍋爐監察規程上的規定檢驗，沒有出廠技術文件的設備，合格后方可使用。對所有合金鋼管排及附件，每一條焊縫和每一件附件均應進行光譜檢驗，防止用錯鋼材。對設備有嚴重缺陷的要進行校正，預檢修或更換。

（2）管箱內壁的清理與通球。

所有的水冷壁和聯箱在組合前為了要檢查其暢通狀況，必須進行通球檢驗。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的壓縮空氣進行通球。通球不合格的管子應查明原因處理后方可組合。

（3）搭設組合支架。

水冷壁組合支架搭設應根據圖紙和組件結構（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進行。水泥支墩或鋼支撐均可，組合支架搭設好后，根據現場條件，可用玻璃管水平儀、經緯儀或激光找準儀等方法進行檢查找正。支架應穩定牢靠，組合件承托面應平整，不妨礙組件的組合與施工，便于組件運輸與起吊。

二十四、大型機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的管排分片擺放，使向火面朝向組合架的上方，之后核對各段管屏所有人孔門、看火孔、測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、右擺錯或管屏倒置的現象。折焰角水冷壁管排是分兩段出廠的，在工地組合一道焊口，由于管排的不規則性，在組合時要把管排立放在組合架上，管排的左右用角鋼進行加固，可以防止傾斜。

（2）調整水冷壁組合件的尺寸，使組件的長度、寬度及對角線長度符合規定，為防止在焊接管排時引起寬度的縮小，可事先預留收縮量2～3mm，也可在組件兩邊焊上限位鐵。

（3）水冷壁聯箱找正：沿聯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。根據此管座中心線按圖紙要求畫出聯箱的縱向中心線，再四等分聯箱，各等份弧長的誤差不應超過1mm，定出聯箱的十字中心線并打上樣沖眼。接著拉對角線尺寸找正，最后再用槽鋼將聯箱固定好。

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

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

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

（7）對于管屏上的其余非組合部分，需在高空對口焊接結束之后，進行完整體找正，驗收合格后進行最后的密封。

（8）將各剛性梁分類并標記，且注明各剛性梁標高及所屬位置，并要標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是什么？

（1）通球操作方法　通球前先用壓縮空氣對管子內部進行吹掃，清除管內的浮繡、灰塵、鐵渣等雜物，同時也可使接球人員知道將通哪一根管子，以便做好接球準備。在通球過程中，當遇到管子焊口內部有焊瘤、管內有雜物、管子局部壓扁時，鋼球通不過而堵塞在管子內，一般可先用倒吹氣法將球吹出，然后適當提高氣壓，用兩只或三只鋼球連續放入管子內沖擊障礙物。如球仍然通不過去，則采用割管，來消除障礙物。為測定管子障礙的部位，可將一只加熱燒紅的鋼球用壓縮空氣吹入管內，當聽到撞擊聲后即可用手沿著管子摸測，管子發熱處就是鋼球被阻礙的位置。割管將管子內部障礙物消除，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①受熱面管子通球一般有數人參加，球由專人負責，統一保管，對各種球的數量、球徑要進行登記，施工中不允許丟失，嚴禁將球遺忘在管子內。②接球人員應該站在管口的側面，以免鋼球飛出傷人。接球罐不能將底部直對管口，這樣鋼球飛出后會反彈回去。應該與管子有一定的傾斜角度。③每通球完一排（或一根）管子應該及時作上標記，并將通球完的管口封好。每個施工項目通球完畢后，均應作出書面記錄，并經過簽證。