[科普中国]-锅壳锅炉

锅壳锅炉是在工业上最早应用的一种锅炉。内燃式锅壳锅炉的受热面布置在锅壳内部，外燃式锅壳锅炉的受热面布置在锅壳内部和外部。受热面分为火管(烟管)及水管两种形式。凡烟气在管内流动放热、水在管外吸热的受热面，称为火管(烟管)；凡水、汽或汽水混合物在管内流动吸热、烟气在管外冲刷放热的受热面，称为水管。既有火管受热面又有水管受热面的锅壳锅炉，又称为水火管锅炉。在锅壳锅炉中，水的加热、汽化、汽水分离等过程均在锅壳内完成，其水循环安全可靠，锅壳体积大，其水容积也大，适应负荷变化的能力强1。

简介锅壳锅炉其受热面主要布置在锅筒(壳)之内，吸热的汽水介质在受热面、特别是受热面管子之外流动，而放热的烟气则在管子之内流动，其锅筒也就被称为锅壳。作为受热面的管子，因在管子内流动的是烟气，所以称之为烟管。显然烟管就是对流受热面。对于燃气锅壳锅炉，不仅对流受热面布置在锅壳之内，而且其炉膛也在锅壳之内，即属于“内燃室燃”炉。炉膛一般称之为“炉胆”，是辐射受热面2。

类型锅壳式锅炉的形式因锅壳的纵向轴线与地面成垂直或平行而分为立式和卧式两种，细分有多种，以下为一些主要类型。

立式横水管锅炉立式横水管锅炉的型号是LSG(立水固)，它分立式大横水管锅炉和立式多横水管锅炉。这两种锅炉除水管数量及直径不同之外，其他基本一样。主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、横水管、冲天管、下脚圈等部件组成。燃烧设备多为固定炉排，人工投煤。锅炉的容量及参数一般为蒸发量小于1t/h，工作压力小于0.8MPa3。

立式横火管锅炉立式横火管锅炉的型号是LHG(立火固），它分考克兰锅炉（属于淘汰炉型）、横火管锅炉。这两种锅炉主要由锅壳、封头、炉胆、炉胆顶、管板、烟管、喉管、下脚等部件组成。燃烧设备多为固定炉排，人工投煤。锅炉容量及参数一般为蒸发量小于2t/h，工作压力小于0.8MPa3。

立式双回程火管锅炉立式双回程火管锅炉的型号表示方法与立式横火管锅炉的相同。主要由锅壳、炉胆、封头、炉胆顶、烟管、喉管、下脚圈组成。它有两种燃烧方式，一种是固定炉排，一种是双层炉排。双层炉排是在炉胆中部加一组由水管组成的水冷炉排，与水平面成12。夹角，不论双层炉排还是固定炉排，都是人工投煤。锅炉的容量及参数一般为蒸发量小于1t/h，工作压力小于0.8MPa3。

卧式内燃锅炉卧式内燃锅炉的型号有WNL(卧内链)，WNG(卧内固)。其结构是在一个直径较大的锅壳内布置燃烧室。主要由锅壳、管板、炉胆、烟管等部件组成。燃烧设备一般为固定炉排或链条炉排，人工投煤。锅炉的容量及参数为蒸发量2 t/h，工作压力小于0.8 MPa3。

卧式外燃锅炉卧式外燃锅炉的型号有WWW(卧外往)、WWL(卧外链)。这种锅炉目前在我国采用的比较普遍，它与型号为KZW(快纵往)、KZL(快纵链)的锅炉结构是相同的。主要由锅筒、管板、烟管、水冷壁管、下降管、后棚管、集箱等部件组成。燃烧设备多为往复炉排或链条炉排。锅炉容量及参数一般为蒸发量1、2、4、6t/h，工作压力0、7、1.3、1.6MPa。它与卧式内燃锅炉的区别在于将炉排由锅筒内移至锅筒外，并在锅筒两侧加装了水冷壁管，组成燃烧室3。

结构关于锅壳锅炉结构，以立式直水管锅炉为例做简要介绍。立式直水管锅炉由封头、锅壳、上管板、直水管、下降管、下管板、喉管、炉胆顶、炉胆、U型下脚圈等部件组成，如图1所示。燃烧设备是手烧炉排、自然通风。

炉排搁在U型下脚圈内侧，炉胆在下部锅筒内。炉胆顶部有用钢板卷焊制成的烟气出口管——俗称喉管。直水管由Φ51mm无缝钢管组成，两端分别与上、下管板联接。在直水管群的右部有挡烟隔板。煤在炉排上燃烧后，高温燃气经喉管进入直水管外侧区域，在水管区水平绕一周，横向冲刷直水管，从挡烟隔板及护墙所围成的通道中流入烟箱，最后经铁烟囱排出。直水管群中心，是一个较粗直径的下降管，与直水管构成水循环回路。上锅筒封头和下锅筒筒身上部各开一个人孔，下锅筒近下脚圈四周开有三个手孔，以备洗炉时清除水垢4。

工作原理锅炉运行时，燃料中的可燃物质在适当的温度下，与通风系统输送给炉膛内的空气混合燃烧，释放出热量，通过各受热面传递给锅水，水温不断升高，产生汽化，这时为饱和蒸汽。经过汽水分离进入主汽阀输出使用。如果对蒸汽品质要求较高，可将饱和蒸汽引入过热器中再进行加热成为过热蒸汽输出使用。对于热水锅炉，锅水温度始终在沸点温度以下，与用户的采暖供热网连通进行循环3。

特点大多数锅壳锅炉具有以下的特点：

绝大部分锅壳锅炉（少数几种卧式锅壳锅炉除外）都没有炉墙。

绝大多数锅壳锅炉的锅壳不接触火焰（除几种卧式锅炉的部分锅壳作为传热面接触火焰外）。

锅壳锅炉大都没有尾部传热面，而且主要传热面均属对流传热面。

锅壳锅炉的炉膛，一般都很矮小，炉膛容积小，烧劣质煤很困难。凡以煤作燃料的这类锅炉，均采用“层燃”燃烧方式。

锅壳锅炉的工作压力，一般均不超过13公斤/厘米2。机车和船舶上作为动力用的这类锅炉工作压力稍高一点，但一般也不超过16公斤/厘米2。

这类锅炉的蒸发量，大都在2吨/时左右，只有船舶水背和机车锅炉的蒸发量大一些。

大多数锅壳锅炉均采用铁烟囱，而且多数是直接装在锅壳或封头上。

这类锅炉的热效率，多数在50%左右。

大多数锅壳锅炉均是人工加煤和出渣。

大多数锅壳锅炉结构紧凑，清洗内部不方便5。

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学