工业锅炉司炉基本知识.docx

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工业锅炉司炉基本知识

工业锅炉司炉基本知识

内容简介：

锅炉概述、锅炉机组热平衡、工业锅炉炉型、工业锅炉本体结构、锅炉辅机及附件、锅炉给水除氧、锅炉运行与调节

一:

锅炉设备的构成

锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备构成。

（一）锅炉本体

锅炉本体是由“锅”和“炉”两大部分有机的组合在一起而成的。

“锅”是盛水和汽的容器，它的作用是吸收“炉”放出来的热量使水升温或转变成为一定压力的蒸汽。

“锅”是由承受内部压力和外部压力、构成封闭系统的各种部件构成，其中包括锅壳、锅筒（汽包）下降管、集箱（联箱）水冷壁、凝渣管（防渣管）、锅炉管束、汽水分离装置、气温调节装置、排污装置、蒸汽过热器、省煤器等。

“炉”是燃料的燃烧设备，它的作用是提供燃料的燃烧条件，并将燃料产生的热量传递给“锅”。

“炉”

是由燃料燃烧场所的各部件构成，其中包括炉墙、炉拱、炉膛、（燃烧室）和炉前煤斗、煤闸板、炉排（炉箅）、出渣板、分配送风装置及各类燃烧器等。

（二）锅炉辅助设备

1：

燃料供应系统设备

燃料供应系统设备的作用是保证锅炉连续运行所需要的符合质量要求的燃料。

（1）燃料的储存设备包括煤场、原煤仓、储油罐、工作油箱等。

（2）燃料的运输设备包括带式输送机、埋刮板输送机、多斗提升机、电动葫芦提煤罐、单斗提升机、给煤机、给粉机、桥式抓斗起重机、推煤机、油泵、输油管道、输气管道、过滤器、调压器等。

（3）燃料的加工设备包括破碎机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉风机、型煤机等。

（三）送、引风设备

送、引凤设备的作用是给炉子送入燃烧所需要的空气或给煤系统输送热空气干燥剂，并从炉膛内引出燃烧产物------烟气，以保证锅炉正常燃烧。

送、引凤设备包括送风机、引风机、冷风道、热风道、烟道和烟囱等。

（四）汽、水系统设备

汽、水系统包括蒸汽、给水、排污三大系统。

（1）蒸汽系统的作用是将合格的蒸汽送往用户或锅炉自用汽。

蒸汽系统设备包括蒸汽管、附件、分汽缸等。

（2）给水系统的作用是将原水（自来水）进行处理，使其符合锅炉给水水质标准后送入锅炉，以保证锅炉正常运行。

给水设备包括水泵、水箱、给水管、再生液管、水的除硬设备、除碱设备、除盐设备和除汽设备等。

（3）排污系统的作用是将锅炉中的沉渣和盐分杂质排除掉，使锅水符合锅炉水质标准。

排污系统设备包括排污管、附件、连续排污扩容器、定期排污扩容器、排污降温池等。

（五）除渣设备

除渣设备的作用是将锅炉的燃烧产物-------灰渣，连续不断的除去并运送到灰渣场。

除渣设备包括马丁除渣机、叶轮除渣机、螺旋除渣机、刮板除渣机、重型链条除渣机、水力冲灰渣系统、沉灰池、渣场、渣斗、桥式抓斗起重机、推灰渣机等。

（六）烟气净化系统设备

烟气净化系统设备包括烟气的除尘、脱硫、脱硝设备，它们的作用是除去锅炉烟气中夹带的固体微粒（飞灰）、二氧化硫、氮氧化物等有害物质，以改善大气环境。

除尘、脱硫、脱硝设备包括重力除尘器、惯性力除尘器、离心力除尘器、水膜除尘器、布袋过滤除尘器、电除尘器、二氧化硫吸收塔、脱硝装置等。

（七）仪表及自动控制系统设备

仪表及自动控制系统设备的作用是对运行的锅炉进行自动检测、程序控制、自动保护和自动调节。

仪表及自动控制系统设备包括温度计、压力表、水位计、流量计、负压表、氧量表、自动调节阀、微机及自动控制系统等。

二：

锅炉的工作过程

锅炉的工作过程大致可分为同时进行的两大过程：

炉内过程和锅内过程。

前者包括燃料的燃烧过程和受热面外部烟气侧的炉内传热过程：

后者包括受热面金属与工质之间的传热过程，工质的加热、蒸发与过热过程，工质的流动过程和工质侧的热化学过程（如蒸汽品质、盐分沉淀、受热面结垢和腐蚀等）。

工业锅炉的工作过程如下所述。

1炉内过程

以煤为燃料的层燃炉。

煤经输煤装置送入锅炉原煤仓，原煤仓中的煤直接靠自重经溜煤管进入炉前煤斗，再落到缓缓向前的链条炉排上,经过煤闸板进入燃烧室。

燃料燃烧所需的空气经送风机压入空气预热器，升温后进入炉排下面的分断送风仓，进而与炉排上面的煤充分接触、混合，进行强烈的燃烧反应产生高温烟气，以辐射换热的方式，向敷设在燃烧室四周水冷壁内的水或汽水混合物传递热量。

继而，高温烟气经烟窗（炉膛出口）掠过凝渣管，横向或纵向冲刷蒸汽过热器，进而流入对流烟道，沿着隔火（折烟）墙横向冲刷锅炉管束，以对流换热的方式，将热量传递给对流换热面管束内的汽、水、汽水混合物等工质：

沿途温度逐渐降低的烟气进入尾部烟道，横向冲刷省煤器，以对流换热方式，将部分热量传递给管内工质——空气，被加后的空气进入炉膛，强化了炉内燃烧、提高了炉膛温度，从而提高了锅炉热效率。

至此烟气温度已降到经济排烟温度，离开锅炉本体，经过除尘器除尘，再经引风机、烟道、烟囱排入大气。

燃烧生成的灰渣经除灰渣装置送往渣厂。

下图为锅炉风、烟、煤系统框图。

锅炉风、烟、煤系统框图

2锅内过程

经水处理系统处理并符合锅炉水质要求的给水，由给水泵经给水管道送入省煤器，水在省煤器中吸收尾部烟道内吸收烟气的热量，预热后的给水进入上锅筒。

工质在锅内的流动过程包括加热过程（从冷水到饱和水）、蒸发过程（从饱和水到饱和蒸汽）、过热过程（从饱和蒸汽到过热蒸汽）。

小型工业锅炉一般没有过热器，直接以饱和蒸汽状态向用户供气。

加热过程系统和过热过程系统中流过的工质，一般是单向流体（水或蒸汽），工质流动方式为强制流动，如给水在省煤器中的预热过程以及蒸汽在过热器中的过热过程；而蒸发系统中流过的工质为汽、水两相流体，按工质流动的方式可分为自然循环和强制循环两种。

自然循环的蒸发系统由上锅筒、下降管、下集箱、上升管、上集箱及汽水引出管等部件组成。

上锅筒内的炉水经布置在炉墙外的下降管、水冷壁下部集箱流入布置在炉膛四周的辐射受热面（水冷壁）。

由于水在水冷壁中吸收炉内高温烟气的辐射热，水在其中沸腾并有一部分汽化成蒸汽，所以上升管中流动的工质为汽水混合物，其密度较小，而下降管不受热，流动的工质为水，其密度较大下降管和上升管内的密度差所形成的压力差，推动锅水在受热面内不停的循环流动。

该压力差是用以克服下降管和上升管的阻力，产生水循环的动力，称为动力压头。

有效压头等于流动压头减去上升管阻力。

流入锅筒的汽、水混合物经安装在锅筒内部的气、水分离器后，饱和蒸汽被送入蒸汽过热器，将饱和蒸汽加热成所需的过热蒸汽，而饱和水则继续在蒸发系统中循环流动。

这种依靠上升管和下降管内工质密度差作为水循环动力的蒸发系统，称为自然循环蒸发系统，有自然循环的蒸发系统构成的锅炉称为自然循环锅炉。

在自然循环锅炉的蒸发系统中，一根下降管（或几根几何结构基本相同的下降管）与一组结构特性相同的并行的上升管组及锅筒，上、下集箱、汽水引出管等形成一个封闭的水系统，称为回路，如下图所示。

对于稳定流动的自然循环蒸发系统而

言，任意一个截面上的作用力是平衡的。

自然循环的流动压头取决于上升管中含汽率，含汽率愈高，上升管和下降管内工质密度差愈大，加强上升管受热和增大循环回路高度都会增加上升管中含汽率，使流动压头增大，对水循环愈有利。

当锅炉压力提高时，水汽密度差减小，流动压头降低，使自然循环趋于困难，所以高压锅炉总是设法提高循环回路高度或采用强制循环。

锅炉的自然循环回路中，进入上升管水的流动速度对水循环可靠性而言是一项非常重要的指标，故将进入上升管入口处的水流动速度称为“循环流速”，管内工质的质量流量称为循环流量。

循环流量与产汽量之比值，称作循环倍率，用符号K表示。

为了保证

为保证锅炉水循环良好，在锅炉设计、制造、运行中应该注意以下问题：

（1）增加流动压头，如适当的提高水循环回路高度；

（2）保持一定的汽化强度；

（3）减少循环回路中的阻力，增大下降管与上升管截面比以达到减少循环回路阻力之目的。

，低压锅炉下降管与上升管截面比应大于0.2，中压锅炉下降管与上升管截面比不宜小于0.3，高压锅炉下降管与上升管截面比不宜小于0.4；

（4）保持在设计确定的水循环流速下运行，以保证受热面的工作安全；

（5）保持正常的锅炉水位。

锅筒式热水锅炉的结构型式与蒸汽锅炉基本相同，上升管处在炉膛高温区，受热强烈，水温不断升高，管内水的平均温度就高，密度小；不受热的下降管，管内水温低，密度大，依靠上升管与下降管间工质的密度差为动力，使锅水在炉膛内的受热面封闭系统中循环流动、吸热、升温，由低温水变成高温水。

此型热水锅炉虽没有蒸发过程，但也称自然循环热水锅炉。

为了更好的适应自然循环的要求，蒸汽锅炉与热水锅炉上锅筒内部装置是不相同的。

蒸汽锅炉上锅筒内设置汽水分离装置，以便于将饱和水蒸气中夹带的水分分离出来，既保证了蒸汽品质，又使分离出来的水分继续在汽锅内循环，沸腾、汽化；热水锅炉上锅筒内设置回水配水装置和隔板，以防来自热力网的低温水与炉内加热后的高温水在上锅筒内无序混合，致使正常的水循环遭受破坏。

从热力学理论可知，低压蒸汽锅炉的工质在锅炉内吸收的总热量中，蒸发吸热量占绝大部分。

因此，仅仅依靠布置在炉膛内的水冷壁受热面是远远不够的，还需要在对流烟道内布置大量的对流蒸发受热面，即锅炉管束。

锅炉管束由连接上、下锅筒的若干根弯水管组成，在上、下锅筒与锅炉受热面管束之间，形成循环回路，受热强的管束称为上升管，受热弱的管束称为下降管，在锅炉管束循环回路内产生的汽、水混合物流入锅筒，经汽、水分离后，饱和蒸汽被送入蒸汽过热器，而饱和水则继续在锅炉管束蒸发系统中循环流动、吸热、蒸发、汽化。

来自锅筒的饱和蒸汽，在蒸汽过热器内与管外高温烟气进行对流换热，吸收高温延期的热量后形成过热蒸汽，并经汽温调节装置调节，使其达到额定过热蒸汽温度，品质合格的过热蒸汽汇合到过热器出口集箱，经主汽阀、主蒸汽管道，送入分气缸，在分送给各热用户。

自来水

工业锅炉参数系列和技术经济指标

2.1蒸汽锅炉参数系列

生产饱和蒸汽锅炉的参数是指上锅筒主蒸汽阀门出口处的额定饱和蒸汽流量、饱和蒸汽压力（表压力）。

生产过热蒸汽锅炉的参数是指过热器出口集箱主蒸汽阀们出口处的额定蒸汽流量、蒸汽压力（表压力）和过热蒸汽温度。

蒸汽锅炉设计时的给水温度分为20℃、60℃、105℃，由制造厂在设计时结合具体情况确定。

锅炉给水温度是指进省煤器的给水温度，对于无省煤器的锅炉是指进锅筒的给水温度。

2.2热水锅炉参数系列

热水锅炉参数是指热水供水阀门出口处的出水额定热功率、压力（表压力）、温度及进水阀门进口处进水温度。

2.3工业锅炉的技术经济指标

2.3.1受热面蒸发率

蒸汽锅炉每m2受热面每小时产生的蒸汽量称为受热面蒸发率，用符号D/A表示，单位为kg/（m2·h）。

由于烟气在流动过程中不断放热，烟气温度逐渐降低，致使各受热面处的烟气温度水平不相同，其受热面蒸发率有很大差别。

如炉内辐射受热面蒸发率可达80kg/（m2·h），而对流受热面蒸发率只有20～30kg/（m2·h）。

因此对整台锅炉而言，受热面蒸发率只是一个平均指标，一般蒸汽锅炉的受热面蒸发率D/A=30～40kg/（m2·h）。

2.3.2受热面热功率

热水锅炉每m2受热面面积每小时产生的热量，称为受热面热功率，用符号Q/A表示，单位为MW/m2或kj/（m2·h）。

与蒸汽锅炉一样，热水锅炉受热面热功率也是一个平均值概念，一般热水锅炉受热面热功率Q/A<0.02325MW/m2或Q/A<83700kj/（m2·h）。

2.3.3锅炉电耗率

锅炉电耗率是指生产1t蒸汽耗用电的度数，单位为kW·h/t。

工业锅炉电耗率指标一般为10kW·h/t左右。

燃烧

燃烧是指燃料中的可燃物质与空气中的氧，在一定的温度下进行剧烈的化学反应，发出光和热的过程称为燃烧。

燃烧的基本条件是可燃物质、空气（氧）和温度，三者缺一不可。

3.1燃料的燃烧过程

3.1.1煤的燃烧过程

煤的燃烧过程是极其复杂的，它与煤的成分组成、燃烧设备的型式与结构、炉内温度水平分布状态、空气的供应情况、燃料与空气的混合程度以及炉内气体流动状态等多种因素有关。

但从煤燃烧的总体过程来分析，都要经历以下四个阶段：

（1）煤的干燥（即水分蒸发）阶段送入炉内的接收基煤，受炉内高温烟气的辐射热、处于高温状态下的炉墙和炉拱的辐射热以及与炽热焦炭、灰渣的接触导热，温度迅速升高，当温度达到100℃时，燃料中的水分大量蒸发，直至完全烘干。

此阶段属于吸热过程，称为煤的干燥阶段。

预热干燥阶段属于燃烧前的准备阶段，这一阶段所用的时间愈短对着火、燃烧和燃尽愈有利。

提高送入炉内的空气温度，可以加速煤的预热干燥阶段的进行，缩短预热干燥阶段所需要的时间。

所以，在容量较大的工业锅炉均设空气预热器，将空气加热到预定的温度，在送入炉内与燃料混合燃烧。

（2）挥发分析出及焦炭的形成阶段干燥后的煤在炉内继续受热升温，当达到挥发分析出的温度时，大量挥发分从煤中释放出来。

煤的挥发分析出温度是随煤的碳化程度加深而升高，如褐煤在130℃温度时就有挥发分析出，而无烟煤需达到400℃时才开始析出挥发分。

煤中挥发分析出后，形成多空的焦炭，此阶段属于吸热阶段。

（3）挥发分与焦炭的着火燃烧阶段随着燃料层温度的继续升高，当挥发分（氢、一氧化碳及各种碳氢化合物）达到一定浓度和温度时，与氧气发生化学作用进行燃烧反应，放出热量，使焦炭颗粒继续加热升温，当温度达到600～700℃时，焦炭强烈燃烧，放出大量的热，使燃烧越来越强烈，这一阶段是煤燃烧的主要阶段。

为了使煤的燃烧过程能顺利进行，首先要将煤加热到着火温度，并保证其及时稳定的着火燃烧。

煤是各种复杂化合物的混合物，不像某些化学元素成分那样有恒定的着火温度，而煤的着火温度是一个温度范围，煤种不同，着火温度也不同。

挥发分多的煤着火温度低，且焦炭含孔率高，因而大大扩展焦炭与氧气接触燃烧的表面积，燃烧速度加快了，燃烧的完全程度也提高了。

见下表

煤在空气中着火温度

种类

着火温度/℃

种类

着火温度/℃

焦炭

600～700

褐煤（风干）

250～450

无烟煤

500～600

泥煤（风干）

225～280

烟煤

325～400

（4）灰渣的形成阶段灰渣的形成阶段，即燃料燃尽阶段。

随着挥发分和焦炭的燃烧，灰渣也逐渐形成，给正在燃烧的焦炭表面披上一层“灰衣”，而且越来越厚，“灰衣”在高温作用下熔化并逐渐形成硬壳，将焦炭紧紧包裹，阻止焦炭与空气的进一步接触，使燃烧进行得十分缓慢甚至中断，这些未燃尽的焦炭落入灰坑，造成固体不完全燃烧损失。

对于高灰分或灰熔点低的煤这种情况更严重。

为了减少固体不完全燃烧损失，在层燃炉运行中，尽量提高炉内燃烧温度，延长灰渣在炉内停留的时间，而且运行人员应经常进行拨火操作、平整火床，以使灰壳被破碎脱落，从而提高燃尽率。

3.2燃料油的燃烧过程

燃料油是一种液体燃料。

液体燃料的沸点总是低于它的着火点，而液体燃料的燃烧总是在蒸汽状态下进行的。

因此，实际参与燃烧反应的不是液体“油”，而是“油气”。

燃料油的燃烧方式分为两种型式：

一类为预蒸发燃烧；另一类为喷雾燃烧。

在燃油锅炉中，油的燃烧一般采用喷雾燃烧方式。

燃料油的喷雾燃烧过程分四个阶段进行。

（1）雾化阶段将燃料油通过油喷嘴破碎成细小颗粒的过程，称为油的雾化。

雾化质量的好坏，直接影响到燃料油在炉膛内燃烧的化学反应速度和燃烧效率。

（2）蒸发阶段将燃料油加热到沸点，连续产生油蒸汽的过程称为油的蒸发。

油的燃烧过程存在两个相互依存的关系，一方面燃烧反应需要由油的蒸发提供“油气”；另一方面，油的蒸发是吸热过程，所需热量要由燃烧反应提供。

在稳态燃烧过程中，蒸发速度和燃烧速度时间是相等的。

油雾化质量愈好，油滴愈细，油粒的表面积愈大，油气蒸发愈快，燃烧也就愈强烈；这样一来，炉膛温度就更高了，加强了对油滴表面的传热传质，加速“油气”的蒸发，使燃烧得到进一步强化。

（3）“油气”与空气混合阶段燃油锅炉炉膛温度一般比较高，化学反应速度进行得很快；如果炉膛内油雾和油蒸汽与空气混合不均匀，有些地方氧气量供应不足，当氧气消耗完了以后，碳氢化合物因受热而发生分解（即热裂解现象）。

油蒸汽热裂解会产生粒径非常微小的固体颗粒，这就是炭黑。

炭黑很难在炉内继续燃烧，往往随烟气带走，不仅降低了锅炉燃烧效率，而且造成烟囱冒黑烟，污染环境。

因此，“油气”与空气的混合质量，常常是决定燃油锅炉燃料油燃烧速度和完全程度的主要因素之一。

加强“油气”和空气混合的主要措施有三：

一是提高燃烧器出口空气流速；二是加强燃烧器出口气流的扰动；三是送入一定量的一次风与油雾预先混合，以防油雾产生热裂解现象。

（4）着火燃烧阶段从燃烧器喷出油雾和空气必须不断的获取热量，使其迅速达到着火温度，才能保持稳定燃烧，这个热量叫着火热。

着火热的来源：

一是高温烟气和炉墙的热辐射；二是回流的高温烟气与混合物间的热对流。

3.3气体燃料的燃烧过程

气体燃料是最清洁的燃料。

其燃烧产物中不含烟尘，SOX、NOX的含量与煤和燃料油燃烧生成物相比较，显著地降低。

这对防治大气污染、改善环境质量、保护人体健康、促进经济和社会的可持续发展具有重大意义；气体燃料燃烧与煤和油不同，其燃烧属单相反应，着火和燃烧都比较容易，而且燃尽程度比较高，易于实现自动化、智能化控制，过量空气系数可以接近于1，燃烧热强度高等。

气体燃料的燃烧过程分两个阶段：

第一阶段是可燃气体和空气的混合，即氧化剂和燃气之间发生物理性接触；第二阶段是燃气的着火燃烧，即氧化剂和燃气之间发生剧烈的化学反应，放出大量的热量。

工业锅炉本体结构

锅炉本体结构由三部分组成：

①燃烧设备（炉子）；②锅炉受热面（汽锅）；③炉墙、钢架、平台、扶梯。

3.1燃烧设备

锅炉燃烧设备的种类虽然很多，但其基本任务都是一致的。

即提供尽可能良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大限度的释放出来并将其转化为热能。

锅炉的燃烧方式主要有三种形式：

层燃（又称火床燃烧）、室燃（又称悬浮燃烧）和沸腾燃烧。

各种燃烧方式有其相应的燃烧设备。

固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃方式，适合于燃烧固体燃料。

煤粉锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等的燃烧设备属于室燃方式，适合于燃烧粉状固体燃料、液体燃料和气体燃料。

鼓泡流化床、循环流化床属于沸腾燃烧方式，适合于燃烧颗粒状固体燃料。

此外还有抛煤机链条炉排，它兼有层燃和室燃的燃烧方式，属于混合燃烧方式。

燃烧设备是锅炉的重要组成部分，所有燃烧设备都应能满足如下基本要求：

①燃料能及时、连续、稳定地着火燃烧；②具有高的热效率；③具有高的热负荷，即在单位面积炉排上或单位体积的炉膛内能安全、稳定、经济、高效的燃烧更多的燃料，以减少锅炉的结构尺寸，从而达到降低钢材消耗、降低成本和降低造价之目的；④运行安全可靠、故障少、使用寿命长、调节灵活；⑤燃料适应性广、负荷调节幅度大；⑥燃烧排放物对环境的污染小；⑦噪声小；⑧机械化、自动化程度高等。

3.1.1固定炉排

固定炉排是一种最古老、结构最简单的层燃烧设备，固定炉排分单层炉排和双层炉排两种基本形式。

3.1.1.1单层固定炉排

（1）单层固定炉排结构炉排的结构形式直接影响炉排的寿命和煤燃烧设备的经济性。

为此，对其结构形式提出如下要求：

沿炉排横截面风量分部均匀，以保证燃烧稳定、完全；炉排阻力小，漏煤少，以提高锅炉运行的经济性；炉排应有足够的机械强度和良好的散热能力，以防炉排烧坏和延长其使用寿命；炉排自身的自洁性能要好，即通风孔不易被煤炭嵌住，以保证通风良好。

（2）煤在单层固定炉排上的燃烧特点

①人工操作因其加煤、拨火及清渣等主要操作全部靠人工完成，因此，配备该种燃烧设备的锅炉叫做手烧炉。

劳动强度大，劳动条件差，燃料耗量大，燃烧效率低。

②煤着火迅速而稳定单层固定炉排是一种典型的上饲式炉子，新煤通过炉门直接加在灼热的焦炭层上，燃烧所需的空气由炉排底部经加热后进入燃烧层。

新煤层不仅受下方炽热燃烧层的烘烤加热，而且受上方高温烟气和炉衬的辐射和对流传热，大大缩短了着火需要的时间。

这种方式又称为“双面引火”或“无限制引火”。

③燃烧时间充足投煤及除灰渣时间均可根据炉内燃烧工况，由司炉工来控制，以提高煤的燃尽程度。

④煤种适应性强由于着火条件好，煤在炉内停留时间长，几乎任何煤种都可以在炉排上引燃，稳定燃烧和烧尽。

⑤燃烧过程具有周期性所谓周期是指前后两次加煤的时间间隔，由于间断加煤引起了炉排上的燃料层厚度周期性变化，因而通风阻力亦随之变化。

固定炉排炉的通风一般依靠烟囱的抽力自然通风，空气供给量无法控制，因而有效利用参与燃烧反应的空气量与实际燃烧所需空气量并不平衡，在燃烧周期前、后两段时间内，空气均有富裕，而在中间一层固定炉排炉每次投煤后不久，烟囱内大量冒黑烟，就是由于挥发分在高温缺氧情况下分解出大量的炭黑微粒所引起的。

3.1.1.2双层固定炉排

（1）双层固定炉排炉膛内装有上下两层炉排，上炉排由D51～D76mm水冷却管组成固定炉排，该处管排倾斜布置，其倾角为10～15°，以保证水循环的安全性；管子间间隙距离为30～35mm，以保持炉排通风截面比为30%～40%；下炉排以下为灰坑，两层炉排之间的空间为燃烧室。

（2）煤在双层炉排上燃烧的特点

①新煤投在炽热的焦炭层上，着火迅速稳定。

煤从上炉门间断的加在上炉排炽热的焦炭层上，新煤经预热、干燥、挥发分析出并燃烧，紧接着焦炭强烈燃烧，细小的煤粒从上炉排漏至下炉排上继续完成燃烧、燃尽过程。

燃烧所需空气由上炉门进入，上炉排燃烧生成的高温烟气及未燃尽的挥发分、细煤末穿过上炉排高温煤层，向下流动进入燃烧室，在燃烧室内继续燃烧、燃尽，因此得名“反烧”。

反烧的直接效果就是提高了燃烧热效率，降低了原始烟尘排放浓度。

从上炉排泄露的炽热焦炭粒子落到下炉排上，与从下炉门流入的空气相遇，使其在下炉排上燃烧、燃尽。

大渣块由中炉门扒出，细灰粒落入灰坑，由下炉门清除出去。

高温烟气由位于侧墙下方的出口烟窗流入燃烬室，在流入对流受热面烟道，冲刷对流管束，最后经烟囱排入大气。

上炉门用于加煤和进入供燃室所需要的大部分空气，通常运行中上炉门常开。

中炉门用于点、拨火、清除大块炉渣，其余时间均处于全关状态。

下炉门用于出灰和进供燃烧所需要的少量空气，运行中通常部分开启。

燃烧过程中的调节以及煤种、负荷变化时的调节，关键在于控制上、下炉门的开启度。

②煤在双层炉排上经上、下两次燃烧，大大减少灰渣中的含碳量，固体未完全燃烧热损失减少了；未燃烧的挥发分及CO在穿过炽热的上层炉排后，与穿过下炉排上升的过量空气混合，在燃烧室内呈悬浮状态燃烧，使气体未完全燃烧热损失减少；从而提高了锅炉的热效率，较单层固定炉排可节省煤15～20%。

③煤在炉中停留的时间长，燃烧条件好，因而煤种适应性强。

④不需要频繁地开、关燃烧室的炉门，燃烧室的负压不会被经常被破坏，所以燃烧室内有组织的热空气供应充分，挥发分得以充分的燃烧，不会出现挥发分的热分解现象。

因此可以避免周期性的冒黑烟。

⑤新煤投在上层炉排面上，而烟气是被下抽，粉尘不易被带走，因此锅炉排放浓度也降低了。

综上所述，固定炉排，由于结构简单、操作方便、煤种适应性强目前在国内在小于或等于1t/h的燃煤蒸汽锅炉、热功率小于或等于700kw的燃煤热水锅炉上，仍广泛使用。

3.1.2链条炉排

链条炉排是一种结构比较完善的燃烧设备。

由于他的机械化程度高（加煤、清渣、除灰等主要由机械来完成），制造工艺成熟，运行稳定可靠，燃烧效率也比较高，适用于大、中、小型工业锅炉。

3.1.2.1链条炉排的结构

国产链条炉排按其结构可分为三种形式，即链带式、横梁式和鳞片式链条炉排。

（1）链带式链条炉排链带式链条炉排属于轻型结构，用于额定蒸发量小于10t/h的蒸汽锅炉或相应热量的热水锅炉。

链带式