3.2　蒸汽鍋爐

蒸汽鍋爐按其煙氣與受熱面的相對位置，分煙管鍋爐、煙管水管組合鍋爐和水管鍋爐三類。煙管鍋爐的特點是煙氣在火筒和為數眾多的煙管內流動換熱；水管鍋爐是水在管內流動，煙氣在管外流動而進行換熱；煙管水管組合鍋爐則是兩者兼而有之，介于煙管鍋爐和水管鍋爐之間的一種鍋爐。

3.2.1　煙管鍋爐

煙管鍋爐，也稱火管鍋爐，目前廣泛使用于蒸汽需要量不大的用戶，以滿足生產和生活的需要。

煙管鍋爐按其鍋筒放置方式，分立式和臥式兩類，它們在結構上的共同特點都是有一個大直徑的鍋筒，其內部有火筒和為數眾多的煙管。

（1）立式煙管鍋爐

立式煙管鍋爐有豎煙管和橫煙管等多種型式。因它的受熱面布置受到鍋筒結構的限制，容量一般較小，蒸發量大多在0.5t/h以下，可以配置燃煤、燃油和燃氣各種燃燒設備。對于燃煤鍋爐，通常配置手燒爐，為改善燃燒以節約燃料和減少煙塵對環境的污染，大多采用雙層爐排手燒爐或配置簡單機械加煤裝置，如抽板頂升加煤機等。

①立式套筒鍋爐　圖3-3所示為一配置燃油爐的立式套筒鍋爐。該鍋爐由美國富爾頓鍋爐廠生產，因此也稱富爾頓鍋爐。內筒中，爐膛為輻射受熱面，外筒為對流受熱面。內外筒之間的兩端用環形平封頭圍封，構成此型鍋爐的汽、水空間——汽鍋。油燃燒器裝置在頂部，燃燒所需的空氣由位于爐頂的送風機切向送入，油燃燒產生的高溫煙氣在爐內強烈旋轉并自上而下流至鍋爐底部，然后從布置在底部的煙氣出口折返進入外筒和鍋爐外殼內側保溫層（爐墻）之間的環形煙道向上，縱向沖刷帶肋片的外筒受熱面，最后煙氣通過上部出口排入煙囪。為了延長高溫煙氣在爐膽的逗留時間和提高火焰的充滿度，此型鍋爐的爐膽內還設置有環形火焰滯留器，使之燃燒充分和強化傳熱。

這種鍋爐的標準規模為4～100鍋爐馬力（63～1565kg/h），其結構簡單，制造方便，水容量相對其他立式煙管鍋爐大，能適應負荷變化，且對水質要求也不高，但煙氣流程較短，排煙溫度較高。為提高鍋爐效率，這種鍋爐也有將外筒所帶直形肋片改為螺旋形的，增加煙氣擾動和延長煙氣流程以改善傳熱。

②立式煙管鍋爐　圖3-4所示為一配置雙層爐排手燒爐的立式橫煙管鍋爐。水冷爐排管和爐膽內壁的一部分構成了鍋爐的輻射受熱面；橫貫鍋筒的眾多煙管為鍋爐的主要對流受熱面。

煤由人工通過上爐門加在水冷爐排上，在上、下爐排上燃燒后生成的煙氣經爐膛出口進入下煙箱，而后縱向沖刷流經第一、二水平煙管管束，最后匯集于后上煙箱再經煙囪排入大氣。為進一步降低排煙溫度，也有在后上煙箱上方增設余熱水箱的型式。

此型鍋爐除橫煙管外，也有布置豎煙管和橫水管的組合型式，它們都具有結構緊湊、占地小，不需要磚工，便于安裝和搬遷等優點，但因爐膛內置，為內燃式爐子，在燃用低質煤時會因爐溫較低，難以燃燒和燃盡，熱效率和出力都將有所降低。所以，此型鍋爐只適宜燃用較好的煙煤。

（2）臥式煙管鍋爐

這類鍋爐根據爐子所在位置，分爐子置于鍋筒內的內燃式和爐子置于鍋筒外的外燃式兩種。目前國產的多數系內燃式，配置有鏈條爐、燃油爐和燃氣爐等多種燃燒設備。圖3-5所示為一配置鏈條爐排的WNL4-1.3-A型臥式煙管鍋爐。

在臥置的鍋筒內有一具有彈性的波形火筒，火筒內設置了鏈條爐排。鍋筒左、右側及火筒上部都布置了煙管；火筒和煙管都沉浸在鍋筒內的水容積里，鍋爐的上部約1/3空間是汽容積，爐排以上的火筒內壁是主要輻射受熱面，而煙管為對流受熱面。

煙氣在鍋爐內呈三個回程流動，故也稱三回程鍋爐。燃燒后的煙氣在火筒內向后流動，為煙氣第一回程；煙氣經后煙箱導入左、右側煙管，向爐前流動，是第二回程；煙氣至前煙箱匯集后，進入火筒上部的煙管向后流動，為第三回程，最后經省煤器由引風機排入煙囪。

這種鍋爐的容量有2t/h和4t/h兩種，水容量較大，能適應負荷變化；對水質要求也低。由于采用機械通風，流經煙管的煙速較高，強化了傳熱，鍋爐的熱效率可達70%以上。此外，這種鍋爐的本體、送風機、鏈條爐排以及變速裝置等組裝在底盤上整體出廠，結構緊湊，運輸和安裝較為方便。

但是，臥式煙管鍋爐因煙管多而長，剛性大，煙管與管板的接口容易滲漏；煙管之間距離小，清除水垢困難；由于煙管水平設置，易積煙灰，妨礙傳熱，通風阻力大；因是內燃式爐子，燃燒條件較差，不宜燃用低質煤；爐排的裝拆、維修也不甚方便。

圖3-6所示是一配置燃油爐或燃氣爐的此型鍋爐，燃燒和運行工況較為良好?；鹜仓胁坎捎貌ㄐ谓Y構以減少剛性。為強化傳熱，煙管采用?51mm×3mm無縫鋼管碾壓而成的雙面螺紋管。據試驗資料，當煙速為35m/s時，雙面螺紋管的傳熱系數為光管的1.42倍，阻力為光管的1.9倍。爐膛內為微正壓燃燒（約2000Pa），鍋爐可以不用引風機。在爐膛前部，通常用耐火材料砌筑拱璇，以達到蓄熱、穩定燃燒和增強輻射的目的。

圖3-7所示是一臺與眾不同的燃油鍋爐。其不同之處在于：①雖然同為三回程，但它的第二回程只是一根大直徑鋼管，僅作高溫煙氣由后返前的通道用；②第三回程的對流管是將兩根鋼管套在一起經熱擠壓而成，里面的管子以其折疊的縱向筋條構成一個2.5倍于普通鋼管的受熱面，因此相比相同容量的鍋爐，結構尺寸大為縮?。虎鬯b置的燃燒器具有引導煙氣再循環的功能（布設在爐板內，不占地方），有效提高了燃燒效率和減少了污染物的排放；④此型的供熱鍋爐（容量較大）是分體式的，燃燒室和對流受熱面分別構建為上、下兩個圓筒體，可以單獨搬運，特別適合空間窄小的場地安裝使用；⑤它有一個帶菜單引導的自控、調節操作儀和爐頂行走平臺；⑥根據用戶要求，還可以提供帶可滑行的燃燒器滑座，以使供熱鍋爐的安裝、維修以及燃燒器的調整十分方便。

3.2.2　煙管水管組合鍋爐

煙管水管組合鍋爐是在臥式外燃煙管鍋爐的基礎上發展起來的一種鍋爐。如圖3-8所示，它在鍋爐外部增設左右兩排?63.5mm×4mm水冷壁管，上、下端分別接于鍋筒和集箱。左右兩側集箱的前后兩端分別裝接有一個大口徑（?133mm×6mm）的下降管，與水冷壁管一起組成了一個較為良好的水循環系統。此外，在鍋爐后部的轉向煙道內還布置了靠墻受熱面——一排后棚管，其上端與鍋筒后封頭相接，下端接于集箱；而后棚管的集箱則又通過粗大的短管與兩側水冷壁集箱接通，構成了后棚管的水循環系統?？梢?，煙管構成了該鍋爐的主要對流受熱面，水冷壁管和大鍋筒下腹壁面則為鍋爐的輻射受熱面。

圖3-8所示為一KZL4-1.3-A型鍋爐，由于爐膛移置于鍋筒外面，構成了一個外燃爐膛，其空間尺寸不再受到限制，燃燒條件有所改善。它采用輕型鏈帶式爐排，由液壓傳動機構驅動和調節。爐膛內設前、后拱，前拱為弧形吊拱，后拱為平拱，前、后拱對爐排的覆蓋率分別為25%和15%。爐排下設分區送風風室，風室間用帶有彈簧的鋼板分隔。燃燒形成的高溫煙氣從后拱上方左側出口進入鍋筒中的下半部煙管，流動至爐前再經前煙箱導入上半煙管，最終在爐后匯集，經省煤器和除塵裝置由引風機排入煙囪。煙氣的流動也是經過三個回程。燃盡后的灰渣落入灰槽，由螺旋出渣機排出；漏煤則由爐排帶至爐前灰室，由人工定期排出。

這種鍋爐的蒸發量有0.5t/h、1t/h、2t/h、4t/h等多種規格。由于水冷壁緊密排列，為減薄爐墻和用輕質絕熱材料創造了條件，使爐體結構更加緊湊，可組裝出廠，因此，這種鍋爐俗稱快裝鍋爐，應用較為普遍，曾占全國工業鍋爐相當大的比例，對我國工業鍋爐的技術進步和節約能源起了一定的作用。但它畢竟是以眾多煙管為主體的一種鍋爐，鍋殼內有一個小煙室，而小煙室不僅制造工藝復雜，煙氣流通局部阻力大，對于鍋殼底部鍋水的排污也有阻礙；實際運行中也存在煤種適應性較差，出力不足，運行熱效率偏低等現象，而且爐拱形式、分段配風、側密封以及爐墻保溫結構等也都存在一定的缺陷，目前僅在特殊行業，如木材干燥中仍有生產與應用。

為了克服上述缺點，對KZL型鍋爐進行了改進，開發了煙、水管臥式快裝鏈條爐排鍋爐，如圖3-9所示。它的鍋筒偏置，煙氣的第二回程為水管對流管束，第三回程則由煙管束組成，尾部布置有鑄鐵省煤器。燃燒設備采用大塊爐排片鏈條排爐，分倉送風；爐排傳動則采用雙速四擋調速裝置。同時，該鍋爐還配有高、低水位報警和超壓保護等安全裝置。

此型鍋爐由于采用偏置鍋筒的結構形式，加之鍋筒底部又設置護底磚襯，使鍋筒下腹筒壁不再受爐膛高溫的直接輻射，從而提高了鍋爐的安全性。在較高大的爐膛中，設置了低而長的后拱（爐排覆蓋率約為40%）及弧形前拱（覆蓋率約為25%），煤種適應性較好。采用了大塊爐排片，工作壽命延長，爐排漏煤損失有所減小。此外，因爐膛容積較大，第二回程又布置以煙速較低的水管對流管束煙管，使大量粗粒飛灰沉降其中，有助于降低鍋爐本體出口的煙塵濃度。再者，此型鍋爐的保溫結構有兩層：在水冷壁管外側先增砌薄型耐火墻，其外再敷以硅酸鋁纖維氈，從而改善了爐體保溫和密封性能。

全國在役工業鍋爐中，DZL型鍋爐所占比例較大。多年運行實踐和熱工復測結果表明，它的結構較為合理，安全可靠性好；燃燒穩定，能保證出力，運行熱效率可達77%～81%；排煙的黑度和含塵濃度都符合國家有關規定；而且煤種適應能力也較強。所不足的是，金屬耗量高，約為同容量KZL型鍋爐的1.5倍；制造復雜，耗工較多，以致制造成本過高，使其推廣受到一定限制。

除采用鏈條爐排外，臥式外燃水火管鍋爐還有采用拋煤機倒轉鏈條爐排的鍋爐，以及往復爐排爐。

3.2.3　水管鍋爐

水管鍋爐與煙管鍋爐相比，在結構上沒有特大直徑的鍋筒，富有彈性的彎水管替代直煙管，不但節約金屬，更為提高容量和蒸汽參數創造了條件。在燃燒方面，可以根據燃用燃料的特性自如處理，從而改善了燃燒條件，使熱效率有較大的提高。從傳熱學觀點來看，可以盡量組織煙氣對水管受熱面作橫向沖刷，傳熱系數比縱向沖刷的煙管要高。此外，因水管鍋爐有良好的水循環，水質一般又都經嚴格處理，所以即便在受熱面蒸發率很高的條件下，金屬壁也不致過熱而損壞。加上水管鍋爐受熱面的布置簡便，清垢除灰等條件也比煙管鍋爐好，因此它在近百年中得到了迅速發展。

水管鍋爐型式繁多，構造各異。橫水管鍋爐中水管呈水平或微斜布置對水循環很不利，而直水管鍋爐中水管挺直，剛性大而缺乏彈性，對緩解熱應力和制造應力不利，因此目前均為豎彎水管鍋爐。豎彎水管鍋爐按鍋筒數目有單鍋筒和雙鍋筒之分；按鍋筒放置形式又可分為立置式、縱置式和橫置式；按管子的布置方位可分為橫水管鍋爐和豎水管鍋爐；按管子的形狀可分為直水管鍋爐和彎水管鍋爐。

（1）立置式水管鍋爐

①自然循環鍋爐　這是一種鍋筒立置，由環形的上、下集箱和焊接其間的直水管組成的燃油鍋爐，其結構如圖3-10所示。直水管沿環形上下集箱圓周布置有內外兩層，內層包圍的空間為爐膛，內外兩層之間豎直的“狹縫”為煙氣的對流煙道。小容量的此型鍋爐的直水管為光管，較大容量鍋爐的直水管外側焊有鰭片。

燃燒器置于爐頂，燃料油由燃燒器噴出著火后在爐膛中燃燒放熱，經與由內圈直管內側管壁組成的輻射受熱面換熱后，煙氣通過靠爐前側的爐膛出口，分左右兩路進入對流煙道并環繞向后流動，橫向沖刷由內管外側和外管內側壁面組成的對流受熱面，在爐后匯合進入出口煙箱，最后經煙囪排入大氣。

鍋爐的給水由下集箱進入，沿直水管向上，邊流動邊吸熱，汽水混合物進入上集箱，蒸汽經汽水分離器分離后，通過主蒸汽閥送往用戶。分離下來的水則通過下降管道流回下集箱，形成水的自然循環回路。

鍋爐爐膛水冷程度大，爐內溫度較低，能抑制和減少NO_x的形成，有利于環境保護；而且結構簡單、體積小、占地少，采用微電腦全自動控制，操作也十分方便。但由于它的水容量小，當外界負荷變化或間斷給水時，汽壓變化較大；同時對給水水質要求較高，除垢清垢困難。

此型鍋爐國產產品有多種規格，蒸發量為100～400kg/h，蒸氣壓為0.7～1.2MPa；外形尺寸（長×寬×高）為0.965m×0.715m×1.525m（小的），2.815m×2.230m×4.0m（大的）。

②強制循環直流鍋爐　直流鍋爐是指給水在水泵壓頭作用下，順序一次通過加熱、蒸發和過熱各個受熱面便產生額定參數的蒸汽的鍋爐。工況穩定時，直流鍋爐的給水量等于蒸發量，循環倍率為1，因此，對給水水質和參數控制以及鍋爐安全的要求很高，這也是以往低參數小型鍋爐不采用直流鍋爐的原因所在。

圖3-11所示是一臺雙套筒直流燃油鍋爐，由單根盤管旋繞成兩個直徑不同的同心圓筒體構成。內筒的內側包圍的空間為爐膛，其壁面為該鍋爐的輻射受熱面；內筒外側面和外筒全部筒壁為對流受熱面。

由圖3-11可見，此型鍋爐煙氣為三回程，裝置于爐頂的燃燒器向下噴霧燃燒，至爐底為第一回程；煙氣折返向上在內外筒之間的通道流至爐頂為第二回程；煙氣再次折返向下流經外筒與外殼保溫層（爐墻）之間的通道（第三回程）后，最后由下側出口流出至煙囪。

給水從總體上說是經歷先下后上兩個回程，即從外筒上端進入，盤繞向下流至外筒下端后進入內筒下端，再盤繞向上流至內筒上端成為蒸汽流出。此型鍋爐的盤管管徑采用內筒小、外筒大的形式，同樣較好地適應了汽水受熱膨脹，從而減緩其流速和流動阻力。

此型鍋爐的煙氣經歷了三個回程，流程長，可自如地布置對流受熱面；煙氣與給水為逆向流動，強化了對流換熱，能有效降低和控制排煙溫度，提高鍋爐效率。再者，受熱面設計為彈性結構，由盤管組成，承受壓力變化和熱膨脹能力大為改善。當然，它也存在直流鍋爐的共有缺點，即水質要求高，泵的耗電大。

此型鍋爐也有臥式設計的，爐膛部分仍為“雙套筒”形式，但在爐膛后端的一段圓柱形空間里，向里、向后多布置了幾層（圈）盤管作為對流（部分輻射）受熱面，前視形似盤式蚊香，這些受熱面接受部分輻射熱，煙氣橫向沖刷它們后折返并分左右兩路進入內、外筒組成的煙道，至爐前端再折返入外筒、外殼保溫層組成的煙道，也呈三回程流動。與立式相比，燃燒器置于爐前，更便于操作和檢修，而且盤管可從爐前方方便地抽出，克服了立置式直流鍋爐吊出盤管時鍋爐房需有較大高度空間的缺點。

（2）橫置式水管鍋爐

鍋筒縱向中心線與鍋爐前后墻平行的鍋爐稱為橫鍋筒鍋爐，有雙鍋筒（上下布置）和單鍋筒之分。工業鍋爐中這種類型以雙鍋筒居多，舊式的單鍋筒橫置式分聯箱鍋爐（又稱拔白葛型）已不再生產?，F役及現生產的橫置式水管鍋爐有爐排式、流化床式及室燃式。

①鏈條爐排式橫鍋筒鍋爐　早期的橫鍋筒水管鍋爐有人工投煤的固定爐排型，但是目前以鏈條爐排為主要產品，這種形式的水管鍋爐國內產品很多，在較大的工業鍋爐中使用最廣，最典型的產品是圖3-1所示的SHL10-1.25-A型，在配置燃燒設備方面，它不單限于層燃爐，也適宜配置室燃爐。雙鍋筒橫式鍋爐的上下鍋筒及其間的管束被橫向懸置在爐膛之后，燃燒所生成的煙氣從爐膛后部上方煙窗流出，經凝渣管后進入管束中的過熱器煙道，然后向下，從管束下部對管束作前后三次曲折向上的沖刷繞行，再從上部出口窗向后流至尾部煙道，依次流過省煤器和空氣預熱器后排出鍋爐。這種鍋爐20t/h的蒸發量很常見，已具有中、大型鍋爐的特點：燃燒設備機械化程度高，受熱面高效齊全，鍋爐效率高；但鍋爐整體性差，構架和爐墻復雜，金屬耗量較大。在蒸發量不大時，也配用往復爐排，如SHW4-10型。

②沸騰燃燒式橫鍋筒鍋爐　除爐排爐外，鍋筒橫置式水管鍋爐還有沸騰燃燒式，圖3-12為一循環流化床結構簡圖，可燃用粒徑為0～8mm的石煤、煤矸石等一類低發熱量燃料。爐膛不分沸騰段和懸浮燃燒段，其出口直接與分離器相接。來自爐膛的高溫煙氣經分離器進入對流管束，而被分離下來的飛灰則經回料器重新返回爐內，與新添加的煤一起繼續燃燒，并再次被氣流攜帶出爐膛，如此往返不斷地“循環”。調節循環灰量、給煤量和風量，即可實現負荷調節，燃盡的灰渣則從爐子下部的排灰口排出。

該循環流化床鍋爐的本體由流化床爐膛四周的水冷壁、上下橫置的鍋筒間的對流管束及尾部鰭片式鑄鐵省煤器組成。有的回料器處還布置有外置式換熱器，回收灰的余熱，并使蒸汽過熱。

③雙鍋筒橫置式室燃爐　圖3-13為SHS20-2.5/400-A型鍋爐，是雙鍋筒橫置式室燃爐的一種典型產品，配用煤粉爐。如果從煙氣在鍋爐內部的整個流程來看，鍋爐本體恰被布置成“M”形，所以這種鍋爐也稱為M形水管鍋爐（也有稱其為“Π”形的）。

這臺鍋爐的前墻上并排布置著兩個煤粉噴燃器，爐膛的內壁全布滿了水冷壁管——全水冷式，以充分利用輻射換熱。爐膛后墻上部的煙氣出口煙窗，水冷壁管被拉稀，形成防渣管。爐底由前、后墻水冷壁管延伸彎制成冷灰斗。

煤粉經噴燃器噴入爐膛燃燒，高溫煙氣穿過后墻上方的防渣管進入蒸汽過熱器，轉180°再沖刷對流管束，而后經鋼管式省煤器、空氣預熱器離開鍋爐本體。爐內煙氣中的灰粒經冷灰斗?；蠼枳灾鼗淙朐?，用水力沖渣器除去。

雙鍋筒M形水管鍋爐，配置煤粉爐是較合適的，因為煤粉呈懸浮燃燒需要較大的爐膛空間，在采用M形布置時不受對流管束的牽制。當然，燃油燃氣也同樣適合。

（3）縱置式水管鍋爐

鍋筒縱向中心線與鍋爐前后墻垂直的鍋爐稱為鍋筒縱置式水管鍋爐，有雙鍋筒（上下布置）和單鍋筒之分，也以雙鍋筒型居多。過去也存在手燒式固定爐排爐，目前多被機械式爐排所取代。

①單鍋筒縱置式水管鍋爐　這種單筒鍋爐的結構特點在于其鍋爐管束不是直接由上部鍋筒和下部大直徑集箱連成，而是采用組合式，即先在較小直徑的上、下兩集箱之間安裝上數排管子構成一個組件，然后將若干組件的上集箱沿鍋筒長度與鍋筒垂直連接，各組件的下集箱則通過連接管與一個在鍋筒下方、并與之平行的匯合集箱垂直地相連，匯合集箱則通過若干下降管與鍋筒相連。這種鍋爐本體的形式最適用于煙氣作二回程流動，因此常用于拋煤機倒轉鏈條爐排的燃燒（DZD型），但也可采用其他燃燒裝置。從前往后看，DZD型鍋爐本體的外形很像“A”字，因此又稱為A形鍋爐，或人字形鍋爐。A形鍋爐的突出優點是結構緊湊、對稱、容易制成快裝、金屬耗量小，其缺點是鍋爐管束布置受結構限制，其制造和維修比較麻煩。

DZD形鍋爐與前述DZL型鍋爐的最主要區別是鍋筒內沒有煙管，且對流管束呈對稱布置。

A形鍋爐的容量一般在2～20t/h，最大容量可達45t/h，圖3-14所示為一臺DZD20-2.5/400-A型拋煤機倒轉鏈條爐排鍋爐。鍋筒位于爐膛的正上方，兩組對流管束對稱地設置于爐膛兩側，構成了A或人字形布置形式。爐內四壁均布置有水冷壁，前墻水冷壁的下降管直接由鍋筒引下，后墻及兩側墻水冷壁的下降管則由對流管束的下集箱引入；兩側的水冷壁下集箱又兼作鏈條爐排的防渣箱。

為了保證有足夠大的爐膛體積和流經對流管束的煙速，同時也便于從運行的側面窺視和操作，采用對流管束短、水冷壁管長的鍋爐結構，對流管束下集箱的標高比爐排面高；由于高溫的爐膛被對流管束包圍，兩側爐墻所接觸的煙氣溫度較低，這不但減少了散熱損失，而且為配置較薄的輕質爐墻提供了可能性。

此型鍋爐配置了機械風力拋煤機和倒轉鏈條爐排，新煤大部分拋向爐膛后部，并在此開始著火燃燒。隨著鏈條爐排的由后向前逐漸移動，煤也逐漸燒盡，最后灰渣在鍋爐前端落入灰渣斗。爐內高溫煙氣經靠近前墻的左右兩側的狹長的煙囪進入對流煙道，煙氣由前向后流動，橫向沖刷對流管束。蒸汽過熱器就布置在右側前半部對流煙道中，是對流受熱面的一部分。在爐后的頂部，左右兩側的煙氣相匯合，折轉90°向下，依次流過鑄鐵省煤器和空氣預熱器，經除塵器最后排入煙囪。

由于采用了拋煤機，此爐型內不設置前、后拱，并由于燃料在拋灑過程中就受熱焦化，并在拋煤機的風力作用下，部分細屑燃料懸浮于爐膛空間燃燒，從而可以提高爐排可見熱強度，即可減縮爐排面積，但這種細屑的粒徑較大，燃燒條件遠不及煤粉爐優越，往往來不及燃盡就飛離爐膛；在對流煙道底部雖設置了飛灰回收再燃裝置，可把沉降于煙道里的含炭量較高的飛灰重吹入爐內燃燒，但飛灰不完全燃燒熱損失仍舊較大。因此，此型鍋爐要求配置有高效除塵裝置，不然將會對周圍環境造成較為嚴重的煙塵污染。

燃用油和氣的單鍋筒縱置式A形鍋爐如圖3-15所示，采用全密封承重底盤，由于燃用油和氣，鍋爐采用兩回程微正壓燃燒，并且整體快裝出廠，所以有些生產廠家又稱之為KDZS型快裝水管鍋爐。該類型蒸汽鍋爐的額定蒸發量為20～50t/h，額定蒸氣壓為1.0～3.82MPa，額定蒸汽溫度為飽和或過熱蒸汽溫度250～450℃。該型結構也有熱水鍋爐。

②雙鍋筒縱置式水管鍋爐　在這種鍋爐中，上下平行布置的兩個鍋筒之間裝有鍋爐管束，兩個鍋筒的縱向中心線與鍋爐的縱向中心線相平行。鍋爐的燃燒設備多采用拋煤機手搖爐排、鏈條爐排或振動爐排，近年來也廣泛采用沸騰爐。這種鍋爐的結構特點是煙氣橫向沖刷管束，傳熱好、緊湊、對稱，宜用于整裝或疊裝。這種水管鍋爐的產品形式很多，按照鍋爐管束與爐膛布置的相對位置不同，可分為D形（鍋爐管束旁置）和O形（鍋爐管束后置）兩種布置結構。

a.雙鍋筒縱置式D形水管鍋爐　雙鍋筒縱置式水管鍋爐大多采用D形。這是因為在這類鍋爐中，爐膛布置在鍋爐的一側，上、下鍋筒及其間的鍋爐管束布置在另一側面與爐膛并列，對流管束與爐內水冷壁的布置看起來像“D”，因而稱為D形布置。

圖3-16所示為一臺配置鏈條爐的D形鍋爐。爐膛在右，四周均布水冷壁，左右側水冷壁管的上端直接接于上鍋筒，下端則分別接于前、后下集箱，兼作防焦箱；前后水冷壁分別通過上、下集箱與鍋筒相連，構成四個獨立的水循環回路系統。因鍋爐組裝出廠，為了有效降低運輸高度，前后水冷壁的上集箱是直接徑向插入上鍋筒的。

采用雙鍋筒D形布置，除了具有水容量大的優點外，對流管束的布置也較方便，只要用改變上下鍋筒之間的距離、橫向管排數目和管間距等方法，即可把煙速調整在較為經濟合理的范圍內，節約燃料和金屬。另外，D形鍋爐的爐膛可以狹長布置，利于采用機械化爐排和燃油爐、燃氣爐。2～6t/h的鍋爐一般采用鏈條爐排、往復爐排、振動爐排等燃燒設備，6t/h以上的鍋爐配置鏈條爐排或燃油、燃氣爐。

圖3-17所示是天津寶成集團生產的D形燃油、燃氣鍋爐，它的爐膛與縱置雙鍋筒和脹接其間的管束所組成的對流受熱面煙道平行設置，各居一側。爐膛四壁均布水冷壁管，其中一側水冷壁管直接引入上鍋筒，封蓋了爐頂，猶如“D”字。在對流煙道中設置折煙隔板，以組織煙氣流對管束的橫向沖刷。折煙隔板有垂直和水平微傾布置兩種，后者多用于少灰的燃油鍋爐。

圖3-17所示的D形鍋爐采用三回程微正壓燃燒，散裝出廠。該類蒸汽鍋爐的額定蒸發量為20～100t/h，額定蒸氣壓為1.0～3.80MPa，額定蒸汽溫度為飽和或過熱蒸汽溫度250～450℃?！?/p>

b. O形拋煤機縱置鍋筒水管鍋爐　使用拋煤機時除上述的A形單鍋筒鍋爐外，也有雙鍋筒縱置式水管鍋爐，通常采用爐膛在前，鍋爐管束前后布置的形式，從爐前（正面）看，居中的縱置雙鍋筒及其間的鍋爐管束呈現為“O”的形狀，因此常稱為O形鍋爐。圖3-18所示SZL型鍋爐上鍋筒長、下鍋筒短，上鍋筒延伸至整個鍋爐的前后長度，兩側水冷壁上端彎曲后微向上傾斜，直接接入上鍋筒，呈“人”字形連接，形成雙坡形爐頂，居中的雙鍋筒及其間的鍋爐管束呈“O”形，采用鏈條爐排。它在制造廠組裝成兩大部件出廠，以鍋爐受熱面為主體組成上部大件，以燃燒設備為主體組成下部大件；省煤器則另外布置于鍋爐后面，現場安裝方便，就位后接上煙道、汽、水管道以及必要的儀表附件即可投入運行。

SZL型長短包蒸汽鍋爐在爐膛四周密排布置水冷壁，在后端上下鍋筒之間布置有對流管束。在爐膛和對流管束之間的煙道中設置燃盡室。燃燒后的高溫煙氣從爐膛后側進入燃盡室，在對流煙道內順著折煙墻呈“U”形流動，橫向沖刷管束，之后引至尾部單獨布置的鰭片式鑄鐵省煤器，再進入除塵器而由引風機經煙囪排入大氣。上鍋筒也可以為短鍋筒，此時兩側水冷壁分別設置上集箱，再由汽水引出管將上集箱和鍋筒連通。水冷壁下端分別接有下集箱，借下降管構成水的循環流動。

該鍋爐的燃燒設備是鏈條爐排，采用一齒差無級變速齒輪箱驅動，可任意調節爐排速度以適應負荷波動的需要。鍋爐采用雙側進風，通風均勻，并配有刮板式出渣機除灰渣。

此型鍋爐具有結構緊湊、金屬耗量低、水容積大及水循環可靠等特點，它的制造和部件總裝均在制造廠完成，既能保證質量，又可縮短現場安裝周期。此外，它的鍋爐房可以單層布置，從而節省鍋爐房的基建投資。

SZL型蒸汽鍋爐的額定蒸發量為6～25t/h，額定蒸汽壓為0.7～1.6MPa，額定蒸汽溫度為飽和過熱蒸汽溫度250～410℃。

除蒸汽鍋爐外，此型鍋爐還有熱水鍋爐。拋煤機加活動爐排（手搖翻轉爐排）以及拋煤機加倒轉鏈條爐排兩種爐型，容量分別可達10t/h和20t/h。

對于沸騰燃燒縱置式鍋筒鍋爐，還有單鍋筒的，如DZF10-13/250型鍋爐。

（4）角管式水管鍋爐

角管式水管鍋爐通常只設置一個鍋筒，橫置或縱置。它在鍋爐四角布置以4根大直徑厚壁下降管與鍋筒、水冷壁、上下集箱、旗形對流受熱面以及加強梁等組成框架式結構。它利用管路系統作為整臺鍋爐的骨架，由其承載鍋爐的全部重量，所以也稱管架式鍋爐或無鋼架鍋爐。

圖3-19所示為一典型的角管式水管鍋爐管路系統，在鍋爐的四角由4根大直徑下降管與集箱等組成鍋爐承重的構架。4根下降管的下端與鍋爐受熱面的所有下集箱溝通，汽水混合物沿受熱面上升進入上集箱，并在其中進行汽水的初步分離，蒸汽通過上集箱頂部的引導管進入集汽管，最后進入鍋筒。分離出來的飽和水經前、后下降管再供給蒸發受熱器（上升管）參加下一循環。其他類型的水管鍋爐的循環倍率很大，約為85～150，進入鍋筒的汽水混合物流量相當可觀，但角管式鍋爐因其汽水混合物在上集箱中進行了初分離，使很大一部分飽和水不回到上鍋筒，大大減少了鍋筒的汽水分離負荷。在相同的分離空間和分離高度的條件下，角管式鍋爐的飽和蒸汽品質相比其他鍋爐大為提高。由于減少了汽水混合物對鍋筒內鍋水的擾動，對保持鍋爐水位的穩定十分有利。此外，飽和水的動能沒有在鍋筒內釋放，直接進入下降管或再循環管再循環，增加了循環有效壓力，對提高水循環安全性也起到了積極作用。

此型鍋爐的爐膛四周及中間隔墻采用膜式水冷壁全密封結構。膜式水冷壁通常由?60mm×4mm的無縫鋼管與20mm寬的扁鋼焊接而成。在對流煙道中布置有旗式對流受熱面，大量對流受面管子自后煙道中膜式水冷壁管子引出，組成形似一面面旗幟，旗式受熱面管子一般為?38mm×4mm的無縫鋼管。

采用旗式對流受熱面是角管式鍋爐的又一結構特點。這種結構省卻了一只下鍋筒，上鍋筒也不必鉆開密集的密孔，從而減薄了鍋筒厚度、降低了鋼耗。同時，旗式受熱面管子與膜式水冷壁管子的焊接條件大為改善，且使鍋筒置于煙道之外成為可能，不受煙氣沖刷。大量旗式受熱面被封閉在膜式水冷壁煙道中，沒有穿墻管，也就不存在漏風情況。旗式受熱面的應用，既節約了鋼材，改進了工藝，降低了制造成本，還有利于提高鍋爐的運行效率。

由于采用膜式水冷壁全封閉結構，爐墻不與火焰和高溫煙氣接觸，使爐墻變得十分簡單，只需在水冷壁外側敷設一定厚度的輕質保溫材料，外面再包以外護板，整臺鍋爐外形美觀整潔。輕質保溫材料還可以隨水冷壁一起脹縮，避免了重型鍋爐爐墻處理不當時發生開裂漏風現象，同時也為鍋爐基礎減輕了載荷。

角管式水管鍋爐引進的鏈條爐排也是鱗片式爐排，但它具有自己的特點，與傳統的鱗片式爐排在結構上有著很大的不同：①爐排片的高寬比較大，冷卻性能好，煤種適應能力強，可以燃用煙煤，也適合無煙煤的燃用；②通風截面較小，通風間隙分布均勻，風倉內的風壓比傳統鱗片式爐排的分段風室高100～200Pa，保證了爐排送風的均勻性；③爐排片設計傾角為45°，而傳統的鱗片式爐排片的傾角是60°，因其獨特的構造，有效地防止了漏煤，漏煤損失可降低一半以上；④爐排片制造精度高，裝配間隙小，密封性能好，能在爐排下建立起較高的風壓，同時也減少了故障的發生；⑤爐排片極少發生掉片現象，即使發生個別爐排片掉落，也不必停止爐排運行，可方便地將備用爐排片換上。

我國目前運行著的鏈條爐排鍋爐大部分采用分倉式進風結構，存在嚴重的配風不均勻性。通常是進風側由于靜壓低進風量少，使之燃燒不完全，而另一側則風量過剩。角管式鍋爐采用等壓風倉結構，鱗片式爐排的爐排面下是一個大的等壓風倉，實施統倉送風。一次風經由兩側送入，等壓風倉和爐排面之間布置有若干組可調節的小調風門，外面有一個手柄，通過連桿可調節一組調節風門。通過調節這些小調風門的開度，即可控制煤隨爐排移動時各個燃燒階段所需的供風量，做到合理配風。這樣，既有利于控制空氣過量系數，提高燃燒中心的溫度和燃燒效率，也有效減少了固體不完全燃燒損失。

由于角管式鍋爐獨特的技術優勢，特別是DHL系列的角管式鍋爐已在我國得到廣泛應用，形成了蒸汽鍋爐和熱水鍋爐兩大系列，并正向大容量方向發展。蒸汽鍋爐的容量已從10t/h發展到220t/h，熱水鍋爐已從7MW發展到了目前的160MW。