设备、结构及工作原理｜锅炉受热面（一）

7-1 锅炉蒸发设备主要包括哪些？

答：蒸发设备包括汽包、下降管、水冷壁、集箱及连接管道等。

7-2 汽包结构是怎样的？

答：汽包是由钢板制成的长圆筒形容器，它由筒身和两端的封头组成， 筒身是由钢板卷制焊接制成的，有等壁厚结构和不等壁厚结构之分，大型锅 炉多采用不等壁厚结构汽包。封头用钢板模压制成并焊接于筒身两端，在封 头中部留有圆形或椭圆形人孔门，以备安装和检修工作人员进出。在汽包上 开有很多管孔，并焊上短管，称为管座，用以连接给水管、汽水混合物引入 管、下降管、蒸汽引出管以及连续排污管、事故放水管、加药管等。汽包内 部装设有汽水分离器和一些连接仪表和自动装置的管道。

7-3 汽包的主要作用有哪些？

答：汽包的主要作用有：

(1）汽包是工质加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，同时，汽包作 为一个平衡器，可保持水冷壁中汽水混合物流动所需压头。

(2）汽包容有一定数量的水和汽，加上汽包本身的质量很大，因此有相 当的蓄热量，在锅炉工况变化时，能起到缓冲和稳定汽压的作用。

(3）装设汽水分离和蒸汽净化装置，保证饱和蒸汽的品质。

(4）装置测量表计及安全附件，如压力表、水位表、安全阀等。

7-4 汽包内典型布置方式是怎样的？

答：汽包内典型布置方式有采用旋风分离器、卧式旋风分离器和涡轮分 离器几种方案。

对于高压和超高压锅炉的汽包，其内部装置布置及作用一般为：沿汽包 长度在两侧装设若干旋风分离器，每个旋风分离器筒体顶部配置有百叶窗 （波形板）分离器，它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽 和水的初步分离。在汽包内的中上部水平装设蒸汽清洗孔板，其上有清洁给水层，当蒸汽穿过水层时，便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中，以 降低蒸汽的含盐量。靠近汽包的顶部设有多孔板，均匀汽包内上升蒸汽流， 并将蒸汽中的水分进一步分离出来。汽包中心线以下150mm左右设有事故 放水管口；正常水位线下约200mm处设有连续排污管口，在下面布置加药 管。下降管入口处还装设了十字挡板，以防止下降管口产生漩涡斗造成下降 管带汽。

亚临界压力锅炉一般不用蒸汽清洗，而是采用先进的化学水处理方法提 高给水品质，从而满足蒸汽品质的要求。

7-5 旋风分离器的结构及工作原理是怎样的？

答：旋风分离器由筒体、引入管、顶帽、溢流环、筒底导叶和底板等部 件组成。

旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。其工作原理及工作过 程是：较高流速的汽水混合物经引入管切向进入筒体而产生旋转运动，在离 心力的作用下，将水滴抛向筒壁，使汽水初步分离。分离出来的水通过筒底 四周导叶，流入汽包水容积中。饱和蒸汽在筒体内向上流动，进入顶帽的波 形板间隙中曲折流动，在离心力和惯性力的作用下，小水滴被抛到波形板 上，在附着力作用下形成水膜下流，经筒壁流入汽包水容积，使汽水进一步 分离，而饱和蒸汽从顶帽上方或四周引入汽包蒸汽空间。

7-6 百叶窗（波形板）分离器的结构及工作原理是怎样的？

答：百叶窗分离器是由许多平行的波浪形薄钢板组成，波形板厚度为 0.8~1.2mm，相邻两块波形板之间的距离为10mm，并用2~3mm厚的钢 板边框固定。

工作原理及过程是：经过粗分离的蒸汽进入百叶窗分离器后，在波形板 之间曲折流动。蒸汽中的小水滴在离心力、惯性力和重力的作用下抛到板壁 上，在附着力的作用下，黏附在波形板上形成水膜。水膜在重力作用下向下 流入汽包水容积，使汽水得到进一步分离。因为利用附着力分离蒸汽中细小 水滴的效果好，所以百叶窗分离器被广泛地用来作为细分离设备。

7-7 左、右旋的旋风分离器在汽包内如何布置？为什么要如此布置？

答：旋风分离器虽然能使分离出来的水经过筒底倾斜导叶平稳地流入汽 包水容积，但并不能消除其旋转动能，水的旋转运动可能造成汽包水位的偏 斜。因此，采用左旋与右旋旋风分离器交错排列的布置方法，可将排水的旋 转运动相互抵消，使汽包水位保持稳定。

7-8 清洗装置的作用及结构如何？

答：清洗装置利用省煤器来的清洁给水，将经过机械分离后的蒸汽加以 清洗，使蒸汽中的部分盐分转溶解于水中，减少蒸汽的含盐量。清洗装置的 型式较多，但近代锅炉多采用平孔板式蒸汽穿层清洗装置，由一块块的平丑 板组成，每块平孔板钻有很多5~6mm的小孔，相邻的两块孔板之间装有U 型卡，清洗装置两端封板与平孔板之间装有角铁，以组成可靠的水封，防止 蒸汽短路。

7-9 平板孔式清洗装置的工作原理是怎样的？

答：约50％的给水经配水装置均匀地分配到孔板上，蒸汽自下而上通 过孔板小孔，经由40~50mm厚的清洗水层穿出，使蒸汽的部分溶盐扩散转 溶于水中。水则溢过堵板，溢流到水容积中。孔板上的水层靠蒸汽穿孔阻力 所造成的孔板前后压差来托住。蒸汽穿孔的推荐速度为1.3~1.6m/s，以防 止低负荷时出现干孔板区或高负荷时大量携带清洗水。

7-10 汽包内锅水加药处理的意义是什么？

答：防止锅内结垢，若单纯用锅炉外水处理除去给水所含硬度，需用较 多设备，会大大增加投资；而加大锅水排污，不但增加工质热量损失，也不 能消除锅水残余硬度。因此，除采用锅炉外水处理外，也在锅炉内对锅水进 行加药处理，清除锅水残余硬度，防止锅炉结垢。其方法是在锅水中加入磷 酸盐，使磷酸根离子与锅水中钙镁离子结合，生成难溶于水的沉淀泥渣，定 期排污排除，使锅水保持一定的磷酸根，既不产生结垢和腐蚀，又保证蒸汽 品质。

来源：锅炉运行/《火电厂生产岗位技术问答》