電站鍋爐，通俗的說就是電廠用來發(fā)電的鍋爐。一般容量都比較大，現(xiàn)在主機(jī)是600MW目前比較先進(jìn)的是超超臨界鍋爐，容量1000MW。有兩種主要類型的電站鍋爐：煤粉鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐。這兩種類型的鍋爐是目前電站使用的主要類型。流化床爐和煤粉爐最大的區(qū)別是液體和煤粉。電站鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)中介質(zhì)的循環(huán)有自然循環(huán)、輔助循環(huán)、四種方式DC和復(fù)合循環(huán)。

循環(huán)流化床鍋爐（簡稱CFB)其燃燒機(jī)理是將固體燃料流化，使其具有液體的流動(dòng)性，以促進(jìn)燃燒。可以加入石灰或者煤矸石脫硫，這樣更環(huán)保。循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤粒，嚴(yán)重?fù)p壞鍋爐，維護(hù)費(fèi)用一般相當(dāng)高.

電站煤粉鍋爐只是把煤磨成煤粉，然后把空氣吹入爐膛燃燒。燃粉對(duì)鍋爐的磨損較小，比循環(huán)流化床鍋爐更好控制，在加壓或減壓時(shí)反應(yīng)時(shí)間比循環(huán)流化床鍋爐快。

電站鍋爐

火力發(fā)電是我國的主要發(fā)電方式電站鍋爐作為火力發(fā)電廠的三大主要設(shè)備之一，隨著我國火電行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。

近年來，環(huán)保節(jié)能已成為中國電力工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向，火電行業(yè)也是如此'上大壓小'在政策引導(dǎo)下積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，關(guān)閉一大批低能效、污染嚴(yán)重的小火電機(jī)組大大加快了國內(nèi)火電設(shè)備的更新?lián)Q代。

中國 美國的電廠鍋爐行業(yè)，它既不是'朝陽產(chǎn)業(yè)'，也不是'夕陽產(chǎn)業(yè)'，而是一個(gè)與人類共存的永恒行業(yè)。隨著中國的蓬勃發(fā)展近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)鍋爐制造業(yè)取得了長足的進(jìn)步。其突出成效是：行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益規(guī)范，技術(shù)水平逐步提高，產(chǎn)品品種不斷增加，經(jīng)濟(jì)規(guī)模顯著擴(kuò)大。

據(jù)《2013-2017年 中國電站鍋爐行業(yè)深度調(diào)研與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》報(bào)道，2011年，1-12月份，電站鍋爐及輔助設(shè)備制造業(yè)銷售收入總額達(dá)到(規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)銷售收入總和)1447.276億元，同比增長21.69%利潤總額達(dá)到113.94億元，同比增長40.06%2012年1-9月份，鍋爐及輔助設(shè)備制造業(yè)銷售收入總額達(dá)到1089.477億元，同比增長7.59%利潤總額達(dá)到73.914億元，同比增長2.89%

中國 美國電站鍋爐行業(yè)是一個(gè)發(fā)展中的行業(yè)，同時(shí)鍋爐行業(yè)和企業(yè)也面臨著各種挑戰(zhàn)。鍋爐行業(yè)必須堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向戰(zhàn)略，緊緊依靠科技進(jìn)步，依靠科技創(chuàng)新，在國家能源和環(huán)保政策的指導(dǎo)下，調(diào)整企業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，制造和銷售符合市場(chǎng)需求的鍋爐，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。

十二五'在此期間，火力發(fā)電在全國電力中的比重將下降4-5個(gè)百分點(diǎn)，但中國煤炭資源豐富、電力短缺的資源特點(diǎn)決定了火力發(fā)電在未來很長一段時(shí)間內(nèi)仍將在電力工業(yè)中占據(jù)重要地位。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院表示，雖然目前火電發(fā)展增速放緩，但長期來看，環(huán)保技術(shù)是進(jìn)步的、發(fā)電成本降低、在電力需求增加等積極因素的推動(dòng)下，火電行業(yè)未來發(fā)展前景樂觀。由此可見，火力發(fā)電廠燃煤鍋爐市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮螅渲蠧FB鍋爐、IGCC氣化爐的增長潛力將更加顯著。

電站鍋爐的“水冷壁”過熱器管”再熱器管”省煤器管”高溫腐蝕和磨損是管道泄漏的主要原因，也是常見的技術(shù)問題，對(duì)電廠的安全運(yùn)行構(gòu)成很大威脅，經(jīng)常導(dǎo)致事故發(fā)生。發(fā)電廠簡稱發(fā)電廠鍋爐“四管”

主要有前墻布置、前后墻綠籬布置和四角布置。前兩種方式布置時(shí)，一般采用旋流燃燒器，其優(yōu)點(diǎn)是煤粉管道布置簡單，但不適用于低揮發(fā)分高灰分燃料。四角布置是指直流燃燒器布置在爐膛的四個(gè)角上，其噴嘴的中心線與爐膛中心的一個(gè)假想圓相切。四角布置的缺點(diǎn)是風(fēng)道布置復(fù)雜，但燃燒穩(wěn)定，適用于多種燃料（包括褐煤、煙煤和貧煤等）

電站鍋爐的結(jié)構(gòu)類型主要取決于燃料的特性、鍋爐容量和蒸汽參數(shù)等因素。常見的有倒U型、塔型和箱型。

倒U型

適用于各種容量的鍋爐和燃料，因此應(yīng)用廣泛。該鍋爐的高度低于其他類型的鍋爐，受熱面布置方便風(fēng)機(jī)和除塵設(shè)備可以放在地上，但占地面積較大。圖1中的鍋爐本體是倒U形的一個(gè)例子。

塔型

適用于燃用多灰煙煤和褐煤的鍋爐，無需翻煙道，可減少受熱面飛灰的局部磨損，占地面積小。但是爐體高，安裝維護(hù)復(fù)雜。

箱型

適用于大容量的燃油燃?xì)忮仩t。爐子上方的煙道分為兩部分：一部分直接接爐膛出口，煙氣向上流動(dòng)；另一部分煙氣向下流動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，鍋爐與汽輪機(jī)連接方便。缺點(diǎn)是制造工藝復(fù)雜，維護(hù)困難。

電站鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)中介質(zhì)的循環(huán)有自然循環(huán)、輔助循環(huán)、四種方式DC和復(fù)合循環(huán)。

自然循環(huán)

通過蒸發(fā)系統(tǒng)的下降管和上升管中的工作物質(zhì)之間的密度差來建立循環(huán)。超高壓以下鍋爐廣泛采用自然循環(huán)。亞臨界壓力鍋爐也可采用自然循環(huán)方式，但汽包內(nèi)壓力一般限制在20 MPa以下。

輔助循環(huán)

與自然循環(huán)的主要區(qū)別在于循環(huán)泵安裝在蒸發(fā)系統(tǒng)的下降管和上升管之間。循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力不僅取決于工質(zhì)的密度差，還取決于循環(huán)泵的壓力。因此，蒸發(fā)表面的布置是自由的，并且滾筒的直徑可以更小。這種循環(huán)方式主要用于亞臨界壓力鍋爐。

直流鍋爐

直流鍋爐沒有汽包，給水由給水泵的壓力通過各級(jí)受熱面最終變成過熱蒸汽。直流鍋爐廣泛應(yīng)用于高壓以上的機(jī)組，可以采用超臨界壓力參數(shù)。直流鍋爐無鍋筒，采用小直徑管子，所以鍋爐內(nèi)汽水和金屬的蓄熱比較小，隨給水進(jìn)入鍋爐的鹽不能通過排污除去，所以對(duì)自動(dòng)控制和水處理的要求比較高。

復(fù)合循環(huán)

在直流鍋爐汽水系統(tǒng)中增加一臺(tái)循環(huán)泵，將直流鍋爐與輔助循環(huán)結(jié)合起來。聯(lián)合循環(huán)鍋爐的汽水系統(tǒng)有多種布置方案。圖3是典型的超臨界壓力復(fù)合循環(huán)的示意圖。當(dāng)負(fù)荷較高時(shí)，循環(huán)泵用作增壓泵，系統(tǒng)作為直流鍋爐運(yùn)行。在一定負(fù)荷下投入再循環(huán)時(shí)，通過水冷壁的流量是給水流量和再循環(huán)流量之和。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是高度降低、低負(fù)荷時(shí)水冷壁內(nèi)的流速差有利于低負(fù)荷運(yùn)行，高負(fù)荷時(shí)流動(dòng)阻力不會(huì)太大。圖4示出了具有亞臨界壓力的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)，也稱為低速率循環(huán)。在該系統(tǒng)中，汽水分離器安裝在蒸發(fā)受熱面的出口處。滿載時(shí)，周期比為1.2～2.0之間。與純直流鍋爐相比，低倍率循環(huán)鍋爐的蒸發(fā)系統(tǒng)阻力更小，更適合變壓運(yùn)行，所用分離器直徑也比普通汽包小得多。 

流化床鍋爐

是在鼓泡床鍋爐（沸騰爐）因此，鼓泡床的一些理論和概念可以用于循環(huán)流化床鍋爐。但是有很大的不同。早期的循環(huán)流化床鍋爐因其流化速度高而被稱為快速循環(huán)流化床鍋爐。快速床的基本理論也可用于循環(huán)流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基礎(chǔ)理論已經(jīng)研究了很長時(shí)間，并形成了一定的理論。要理解循環(huán)的原理，就必須了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床到湍動(dòng)床再到快速床的各種狀態(tài)下的動(dòng)力學(xué)特性、燃燒特性和傳熱特性。

流態(tài)化

當(dāng)有流體通過固體顆粒時(shí)，隨著流體速度的逐漸增加，固體顆粒開始運(yùn)動(dòng)，固體顆粒之間的摩擦力也在增加當(dāng)流速達(dá)到一定值時(shí)，固體顆粒之間的摩擦力等于它們的重力，每個(gè)顆粒可以自由運(yùn)動(dòng)，所有的固體顆粒都呈現(xiàn)出類似于流體狀態(tài)的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為流態(tài)化。

對(duì)于液固流態(tài)化固體顆粒，顆粒在床內(nèi)均勻分布，稱為“散式”流態(tài)化。對(duì)于氣固流態(tài)化中的固體顆粒，氣體并不是均勻地流過床層，固體顆粒分組進(jìn)行湍流運(yùn)動(dòng)，床層中的孔隙率隨位置和時(shí)間而變化這種流態(tài)化叫做流態(tài)化“聚式”流態(tài)化。循環(huán)流化床鍋爐屬于“聚式”流態(tài)化。

固體顆粒（床料）流體（流化風(fēng)）而完成流化過程的設(shè)備叫做流化床。

電站煤粉鍋爐

室燃爐也叫煤粉爐。原煤經(jīng)篩選、粉碎研磨至大部分顆粒小于0.1 mm煤粉后由燃燒器噴入爐內(nèi)懸浮燃燒。煤粉噴入爐內(nèi)后能迅速著火，煙氣可達(dá)1 500℃左右的高溫。而煤粉與周圍氣體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)很弱，煤粉只有在較大的爐膛內(nèi)停留2 ~ 3  s才能基本燃盡，所以煤粉爐的爐膛容積往往是同等蒸發(fā)量層燃爐的兩倍。這種鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是可以燒各種煤，燃燒完全，所以鍋爐容量可以做得很大，適合大、大中型鍋爐。鍋爐效率一般能達(dá)到90%～92%其缺點(diǎn)是輔機(jī)多，自動(dòng)化水平高，需處理鍋爐給水，基建投資大。

臨界流化速度

1.對(duì)于由粒徑均勻的顆粒組成的床層，當(dāng)通過固定床的氣速很低時(shí)，床層壓降隨風(fēng)速的增大成正比增大，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定值時(shí)，床層壓降達(dá)到最大值，略高于床層的靜壓如果風(fēng)速繼續(xù)增大，固定床會(huì)突然解鎖，床層壓降下降到床的靜壓。如果床由寬篩顆粒組成，其特征如下：在大顆粒移動(dòng)之前，床內(nèi)小顆粒已經(jīng)部分流化，床層從固定床到流化床的解鎖現(xiàn)象不明顯，但分層流化現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。顆粒床從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)榱骰癄顟B(tài)所需的最小速度稱為臨界流化速度。隨著風(fēng)速的進(jìn)一步增加，床層壓降幾乎不變。循環(huán)流化床鍋爐一般流化風(fēng)速為2－臨界流化速度的3倍。

2.影響臨界流化速度的因素：

1）床層厚度對(duì)臨界流速影響不大。

2）臨界速度隨著材料層當(dāng)量平均直徑的增大而增大。

3）當(dāng)固體顆粒的密度增加時(shí)，臨界速度增加。

3）當(dāng)流體的運(yùn)動(dòng)粘度增加時(shí)，臨界速度降低：如果床溫升高，臨界速度降低。

成因

爐外小管道的噴砂主要有焊縫噴砂和沖刷、兩種腐蝕減薄爆破。在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量控制不佳是爐外小管道爆破事故的主要原因。

1.1 設(shè)計(jì)原因

按照設(shè)計(jì)慣例，鍋爐房和設(shè)計(jì)院對(duì)DN≤80 mm的管道不提供施工平面布置，施工單位往往不進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，所以管道的安裝位置只能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來確定。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可能有兩個(gè)缺陷：一是管道支撐不合理，或直管段過長，導(dǎo)致管道受熱膨脹受阻，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生應(yīng)力裂紋；二是彎頭太多，管道太長，流動(dòng)阻力大，管內(nèi)介質(zhì)溫降太大，不同溫度的介質(zhì)相遇后，容易導(dǎo)致高溫主管道或設(shè)備產(chǎn)生熱疲勞裂紋。另外，在疏水的設(shè)計(jì)上、當(dāng)使用污水管時(shí)，閥門后面的管道材料應(yīng)考慮冷卻和減壓，導(dǎo)致閥門前面、后管段材質(zhì)不一致，不能滿足熱態(tài)啟動(dòng)和主蒸汽溫度驟降的要求。

1.2 施工原因

1) 管道安裝工藝差

管子對(duì)接錯(cuò)口，沖刷減薄后爆口；過熱器不銹鋼取樣管的焊接普遍采用火焰焊的對(duì)焊方式，焊縫質(zhì)量差。

2) 管道加工質(zhì)量差

冷彎后管子的彎曲半徑太小、橢圓度和波紋度過大，導(dǎo)致有效路徑減小，彎頭易因沖刷減薄而爆開。

3) 質(zhì)檢要求不嚴(yán)格

施工規(guī)范DL5007-92焊接條顯然會(huì)在鍋爐水壓范圍內(nèi)*76 mm以下疏水、放水、排污、取樣管為ⅲ類接頭，即一次門或二次門后的施工焊縫只做外觀檢查，不做探傷；與主蒸汽管相連的疏水管道誤認(rèn)為僅啟動(dòng)疏水，歸為二級(jí)焊接接頭，僅按5%檢驗(yàn)數(shù)量控制檢驗(yàn)，導(dǎo)致檢驗(yàn)率遠(yuǎn)低于50%這些焊縫的質(zhì)量不能滿足高溫高壓管道的要求。

1.3 運(yùn)維原因

1) 監(jiān)管不嚴(yán)

運(yùn)行、維修單位對(duì)爐外小管道安全運(yùn)行的重要性認(rèn)識(shí)不足，未將爐外小管道納入監(jiān)督檢查范圍，導(dǎo)致管道腐蝕嚴(yán)重、腐蝕減薄和閥門泄漏等缺陷長期存在。

2) 維修質(zhì)量不高

維修單位力量不足，焊接、金屬檢驗(yàn)水平不高，大、小修時(shí)只關(guān)注鍋爐本體和壓力容器，忽略了鍋爐外的小管道，維修質(zhì)量難以保證。

3) 延伸服務(wù)是常見的

按《電力工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》(DL647-1998)和過熱器出口集管、集汽聯(lián)箱、與主蒸汽管相連的小直徑管道、彎頭、運(yùn)行超過105 小時(shí)的三通和閥門應(yīng)全部更換。

預(yù)防

2.1 充分重視爐外小管道的安全運(yùn)行

生產(chǎn)單位必須轉(zhuǎn)變觀念，統(tǒng)一思想，充分認(rèn)識(shí)爐外小管爆炸事故的危害性和采取有效防范措施的必要性，加強(qiáng)管理，摸清爐外小管的實(shí)際工況，堵塞漏洞，杜絕惡性爐外小管爆炸事故的發(fā)生。

2.加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工及其他環(huán)節(jié)的管理

在設(shè)計(jì)、施工時(shí)，爐外小管道應(yīng)與相應(yīng)等級(jí)母管連接、對(duì)閥門前后管道一視同仁，完善小管道安裝維修工藝和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)焊縫探傷和安裝過程的檢查監(jiān)督，確保安全、質(zhì)量隱患消滅在初始階段。

2.3 加強(qiáng)生產(chǎn)經(jīng)營階段的監(jiān)督檢查

電廠要將爐外小管道納入金屬監(jiān)管范圍，研究制定爐外小管道監(jiān)管辦法、循環(huán)和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合大、小修付之實(shí)施。特別是管道焊縫、彎頭、閥門、支吊架等薄弱環(huán)節(jié)是金屬監(jiān)督和定期檢驗(yàn)的重點(diǎn)部位。爐外小管的監(jiān)督檢查應(yīng)形成制度，確保其安全運(yùn)行。

2.4 更換不合格管段

對(duì)爐外小管道進(jìn)行普查，發(fā)現(xiàn)腐蝕、沖刷減薄超標(biāo)、應(yīng)更換或消除有過多焊接缺陷的管道或配件；對(duì)于過熱器出口的集管、來自蒸汽集管的空氣、疏水、壓力信號(hào)等小口徑管道，與主蒸汽管連接的小管道、彎頭、運(yùn)行超過105 小時(shí)的三通和閥門應(yīng)完全更換。