1、汽包

汽包是自然循环锅炉的主要部件之一，是分离汽水混合物的场所，是省煤器、过热器、水冷壁的分隔容器，使各受热面界限明显。

汽包置于炉顶前侧。汽包内径1600mm，壁厚95mm，材料为13MnNiMo54，筒身直段长20m，汽包全长21.81m，总重（包括汽包内部设备）约94.5t，由左右两套“U”形吊杆将汽包悬吊于顶板下方。

汽包正常水位在汽包中心线下150mm，运行中允许水位波动50mm，最低安全水位为汽包正常水位下230mm。汽包在最大连续负荷下工作压力为15.2MPa，最高设计压力为16MPa。

在汽包两端球形封头上各设有一套无盲区云母双色水位计、一套电接点水位计和两只弹簧安全阀。

汽包筒身部位设置三套单室平衡容器供水位保护和水位调节用，两只就地压力表，此外还有三个独立的压力管接头，用于压力保护和压力调节。

在汽包筒体上设有六对上下筒外壁温度测点，在饱和蒸汽引出管口附近和集中下水管口附近还有两对外壁温度测点，可供间接监测汽包相应部位壁温用。

汽包内部设备装有汽水分离装置、给水蒸汽清洗装置、排污加药装置、邻炉蒸汽加热装置等。

汽水分离装置：汽包内装有84只315 mm导流式旋风分离器作为一次分离元件，来自水冷壁的汽水混合物进入汽包内两侧的10个连通箱，每个连通箱连接8只分离器，以均衡各分离器的蒸汽负荷。尾部竖井回路单独占有两个连通箱4只旋风分离器。每个旋风分离器的平均负荷为9.2t/h，最大负荷为10.4t/h。为保证汽包内部有足够的重力分离高度，在分离器上面85 mm有平孔板型蒸汽清洗装置，清洗孔板上方414 mm的汽包顶部设置了作为二次分离元件的清洗板，蒸汽通过均流板的速度为5m/s。

给水蒸汽清洗装置：进入汽包内的给水，其中50%送到清洗孔板，经清洗蒸汽后，饱和水从两侧的40只溢水槽引入水空间下部。另外50%给水由8根76×4管子引到汽包底部的给水分配管，然后直接送到集中下水管入口以下400 mm后与饱和水混合。

排污、加药管装置：在汽包两端的下部设有二个连续排污管孔。排污管在正常水位下250mm，沿汽包纵向布置，以保证在汽包沿整个长度上排污。加药管沿整个汽包长度布置在正常水位下355mm处，加药管入口在汽包中部。

邻炉蒸汽加热装置：在汽包的左右部各有一个邻炉加热蒸汽入口。加热管布置在汽包下部，沿汽包整个长度方向加热管有出汽孔。邻炉加热汽源参数为压力1.27～1.57MPa，温度320～350℃左右。

此外在汽包内还有紧急放水管。为防止水位波动，在水位表的水侧管设有防护罩。

2、省煤器

本锅炉省煤器为非沸腾式，其主要受热面布置在一、二级空气预热器之间。蛇形省煤器管排采用顺列布置，两圈并绕，管径为38×5㎜，S1=110㎜，S2=97㎜，横向排数为100排，为防止烟气灰粒及吹灰对管子的磨损，在省煤器蛇形管排的前二排设有防磨盖板，此外在省煤器蛇形管弯头等易磨损处，设置了防磨装置，省煤器管系与四周墙壁间装设了防止烟气偏流的阻流板。给水加热后进入省煤器出口集箱，经16根108×10㎜管子引入锅炉尾部竖井烟道（再热器侧和过热器侧）的吊挂下集箱，然后分别引出规格为42×5㎜的经过低温再热器和低温过热器的省煤器吊挂管，吊挂管两侧焊有吊耳以承载低过、低再重量，向上穿出顶包墙引入吊挂上集箱，最后通过16根108×10㎜的连接管引入锅筒。

为保护省煤器，在过热器侧（再热器侧）省煤器进口集箱和集中下降管之间分别布置了一条60×6.5㎜的再循环管道。

3、水冷壁

水冷壁是锅炉最重要的蒸发受热面，水冷壁布置在燃烧室四周及水平烟道和后竖井两侧墙，其作用主要是吸收燃烧室的辐射热，使水受热产生饱和蒸汽，其次是保护炉墙，减少熔渣和高温对炉墙的破坏作用；另外水冷壁还起悬吊炉墙的作用。

水冷壁采用20G钢ф60×6.5mm管子，共计662根，以节距Ｓ＝80mm加扁钢焊接成膜式水冷壁，后竖井两侧墙各由ф60×6.5mm的管子58根，以节距Ｓ＝160mm加扁钢焊接成膜式侧包墙，前后水冷壁墙结构相同，各有152根管，按水循环系统布置要求各分为四组，前、

后墙水冷壁进水各由ф159×16mm下水连接管16根，ф133×13mm汽水引出管24根，两侧墙水冷壁，每侧各有121根管。在标高34.6m

处后墙水冷壁向内弯曲30°组成折焰角。

4、再热器

低温再热器布置在尾部竖井前包墙和中隔墙之间，分垂直段和水平段两部分。110片管排从该集箱引出穿过前包墙过热器的管墙，每片8根管子水平（垂直）并绕，低温再热器蛇行管均为Φ42×3.5㎜，下半管组管材为20/GB3087-1999，上部管组管和出口垂直段为12Cr1MoVG，管排横向节距为 107.5mm。

高温再热器布置在水平烟道内，呈悬垂或“U”管排，沿炉宽共58排，每排8根Φ51×3.5㎜的管子单绕成“U”型，与烟气流一致作顺流布置。共计有464根管子，材料为SA-213MT91，横向节距为 200mm。

5、减温器

本炉采用的一、二级减温水都来自给水。喷水减温器，主要由减温器联箱，减温水喷咀，减温水管内套管等组成，减温器联箱由Φ377×36㎜钢管组成，一级减器联箱的材质为12Cr1MoV钢，二级减温器联箱的材质为12Cr1MoV，减温器总长为3396mm。

锅炉是把燃料的化学能转变成工质热能的换热设备，而这一过程的转变是通过燃料的燃烧及燃烧产物与工质间的换热得以实现的。所以，燃烧过程是锅炉工作的重要组成部分。燃烧过程进行的好坏，直接影响锅炉的安全、经济运行，是锅炉其它工作的基础，而燃烧过程的实现是通过燃烧设备来完成的，而燃烧设备是燃烧能否顺利进行的根本保证。燃烧设备的根本任务是保证燃料及时的着火、稳定的燃烧、快速的燃尽，充分利用燃料的化学能，并满足炉内辐射换热的要求。

燃烧工况是非常复杂的，这就决定了燃烧设备的多样性，不同的燃烧方式需采用不同的燃烧设备。通常，按燃烧方式的不同，可将燃烧设备分为室燃炉、层燃炉、旋风炉和沸腾炉四类。一般来说，工业锅炉大都采用层燃的燃烧方式，室燃的燃烧方式常用于电站锅炉，也有少数室燃炉用于大容量的工业锅炉上。旋风炉的燃烧是在一个圆柱形的旋风筒内进行的高速旋转燃烧，一般用于小容量的电站锅炉和较大容量的工业锅炉。

流化床锅炉(也称作沸腾炉)是一种新型燃烧设备，由于其采用低温燃烧技术，燃料在炉内停留时间长，因此具有清洁、高效、低污染的优点，近年来发展很快，可用于燃烧劣质煤的电站锅炉。

1、层燃炉

层燃炉具有多种形式，包括固定床、往复炉排、链条炉排、旋转炉排和振动炉排等。依据燃烧特性的不同，上述技术存在着优势和不足，因此必须谨慎的选择。层燃炉适用于含水率高、燃料尺寸变化大和灰分含量高的生物质。层燃炉可以燃烧木柴等混合燃料。设计选择一个控制良好的炉排从而保证燃料均匀分布，灰层覆盖整个炉排表面，保证一次空气在炉排不同区域的均匀供给是非常重要的。燃料在炉排上的传输应尽可能地保持平稳和均匀，保证灰层的稳定和均匀，避免出现火口和飞灰与未燃尽燃料粒逃逸等现象。

完成上述目标的技术有连续活动炉排，灰层高度控制系统，为炉排不同区域提供一次空气的调频风机。将一次空气供给分为不同区域，以分别适应干燥、气化和固定碳燃烧等不同过程对空气量的特别需求。通过分区域控制一次空气的供给，使层燃炉在低负荷状态下平稳运行(最低为额定出力的25%)，同时控制过量空气系数，保证燃烧室内还原性气氛，减少NOX生成。此外，采用水冷炉排可以避免出现结渣现象，延长炉排使用寿命。

图3-1 固定床燃烧过程示意图

①顺流:燃烧火焰方向与进料方向相同；

②叉流:烟气从燃烧室中间流出；

③逆流:燃烧火焰方向与进料方向相反。

顺流系统适用于含水量低的木材和秸轩。顺流系统延长了挥发分在炉内的滞留时间，提高了烟气与炉排后部固定碳的接触，减少NO、形成，但增加了烟气中含尘浓度，

这可通过改变流动条件来避免。

叉流系统结合了顺流和逆流的特点，特别适用于配有垂直放置二次燃烧室的燃烧系统。

逆流燃烧系统最适用于低热值燃料(如温树皮、木屑或锯末)。逆流系统要求烟气与二次空气在燃室内充分混合，避免大量未燃尽气体流出锅炉，增加污染物的排放量。

2、往复炉排

往复炉排炉是在固定式阶梯炉排基础上发展起来的小型机械化炉排，具有结构简单、制造方便、金属消耗小及消烟除尘好的特点，普遍应用于0.5-10t/h比的小型工业锅炉上，是一种有发展前途的炉排型式。

往复炉排广泛地适用于各种生物质燃料。空冷活动炉排炉用一次空气冷却炉排片，适用于温树皮、锯末和木屑。对灰分熔点低、干燥的生物质燃料，一般推荐使用水冷炉排。

往复炉的结构型式很多，目前较为普遍应用的主要有3种型式：即倾斜式往复炉排炉、水平式往复炉排炉和抽条式往复炉排炉。

振动炉排是由放置在弹簧上的倾斜翅片管构成的。燃料通过螺旋输送机、抛煤机或液压给料机送入炉内。一次空气通过翅片管组肋片上的小孔进入燃料层。由于炉排振动发生在较短的时间间隔内，这样就避免了形成较大的炉渣，振动炉排也特别适用于有烧结和结渣倾向的燃料(如秸杆、废木材)。但振动炉排的飞灰含量较高，而且周期性地扰动进料，也增加CO的含量。此外难以控制燃料和灰分的输送，底灰中不完全燃烧成分较多。

除上述几种燃烧技术之外，还有cigar燃烧器、旋转锥燃烧炉、下饲式旋转炉排等。cigar燃烧器是丹麦专门开发用于燃烧秸秆和谷物草捆的燃烧器；下饲式旋转炉排来源于芬兰的一项技术，此类系统适用于非常潮湿的燃料，如树皮、锯末和木屑等(含水量可达湿重的65% )；旋转锥燃烧炉是在德国发展起来，一直用于废木材和煤的燃烧。