煤粉炉能适应多种煤质，并且燃烧也较完全，锅炉热效率达90％以上，我国电站锅炉几乎都采用这种燃烧方式。但这种锅炉需要配备一套复杂的制粉系统，运行耗电较大。此外，煤粉燃烧不稳定，排烟的
粉尘浓度大，污染严重。使得煤粉炉的应用受到一定限制。 煤粉炉除炉膛外，主要包括磨煤机、喷燃器两大部分。 ? 炉膛
一般工业锅炉采用固态排渣的煤粉炉。其炉膛结构很简单，炉墙内壁四周布满水冷壁。下部是由前、后墙水冷壁管倾斜形成一个锥形的渣斗。煤粉燃烧后分离下来的高温炉渣冷却后从渣斗排出。炉膛后墙的上方为炉膛出口，燃烧后的高温烟气通过防渣管由此流出炉膛。
? 磨煤机
磨煤机是将煤块粉碎而获得煤粉的设备。目前在小型工业锅炉中常用的是风扇式和锤击式高速磨煤机。
? 燃烧器
燃烧器是煤粉炉的重要部件。燃烧工况组织的如何，首先取决于燃烧器及其布置。 燃烧器的作用是将煤粉和空气喷入炉膛中燃烧。在小型煤粉炉中常采用蜗壳旋流煤粉燃烧器或轴向可调叶片式旋流燃烧器。 8．沸腾炉
在层燃炉中，煤铺在炉排上，一定流速的空气穿过煤层同煤一起进行燃烧。由于风速较小，煤层固定在炉排上不动，这种燃烧称为“固定床”燃烧。当通过煤层的风速达到一定程度，空气流向上的吹力超过煤粒的重力，煤粒就被吹起，进行漂浮运动，于是煤层体积逐渐增大。随着煤层内煤粒之间空隙的增大，煤层内的风速相对减小。当风速向上的吹力等于煤粒重力时，煤粒即被托住，在浮动的煤层中不停地翻动。燃料在这种情况下的燃烧称为沸腾燃烧，其燃烧设备称为沸腾炉。在化工行业中，将固体粒子和空气接触而具有类似流体一样的流动性的状态，称为流化态，简称流化。将这一概念运用到锅炉上，沸腾炉又称作流化床炉。
沸腾炉分为采用固定炉排的全沸腾炉和采用链条炉排的半沸腾炉。目前锅内采用的是全沸腾炉，半沸腾炉已不再生产。
沸腾炉主要由给煤装置、布风装置、埋管受热面、灰渣溢流口及炉膛几部分组成。 沸腾炉结构简单，煤种适应范围广，可燃用劣质煤。还可在炉内加入石灰石等脱硫剂，降低烟气中SO2的含量，利于环保。但沸腾炉由于电耗高、飞灰多，且飞灰中的可燃物含量一般较高，使得该炉型热效率不高。 9燃油、燃气锅炉
燃油锅炉燃用液体燃料，燃气锅炉燃用气体燃料。这两种锅炉所用燃料均由燃烧器喷入炉膛内燃烧，并且燃料燃烧后不产生灰渣。因此，不需像燃煤锅炉那样设置复杂庞大的破碎、输送燃煤设施和燃烧及除尘设备。燃油、燃气锅炉结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小。这些都迎合了目前国内节省用地和能源、减少建设投资和环保的需要。对环保要求高，禁止使用燃煤锅炉的城市，民用建筑采暖应用燃油、燃气锅炉非常普遍。 （1）燃油锅炉
燃油的燃烧是在气态下进行的。燃油在炉内受热首先气化为油气，尔后遇氧开始着火燃烧。为了强化燃油的气化过程，常将燃油雾化成雾状油滴喷入炉膛。油雾与空气充分混合后，在炉膛中呈悬浮状燃烧。燃油雾化装置称为油喷嘴。油燃烧得是否完全，主要取决于油雾化质量，燃油雾化得越好，即油滴越小，则油和空气混合得越好，燃烧越完全。燃油雾化得质量与油喷嘴的结构和燃油的粒度有关。影响燃油完全燃烧的另一个因素是供给的空气量及空气和燃油的混合程度。
燃烧器是燃油锅炉的关键设备。主要由油喷嘴和调风器两部分组成。
? 油喷嘴
常用的油喷嘴有机械雾化喷嘴、蒸汽雾化喷嘴和低压空气雾化喷嘴。 ? 调风器
调风器不仅起供给空气的作用，还能形成有利的气流条件，使油雾与空气充分地混合，着火及时、火焰稳定、燃烧完全。
调风器按出口气流流动地方式分为平流式和旋流式两种。 （2）燃气锅炉
气体燃料是一种比较清洁的燃料，主要有城市燃气、天然气。它的灰分、含硫量和含氮量比煤及燃油要低很多。其燃烧所产生的烟气含尘量极少，烟气中SOX量可忽略不计，燃烧中转化的NOX也很少，为环保提供了十分有利的条件。随着国家对环境保护要求的提高，以及气体燃料的开发和利用，燃气锅炉的使用将会日益增多。
（3）燃油、燃气锅炉的安全与防爆
燃油经雾化产生的油雾以及燃气与空气混合达到一定浓度，均能形成易燃易爆性混合气体。因此，燃油、燃气锅炉的安全与防爆问题要引起足够的重视。
燃油、燃气锅炉设有点火程序控制、熄火保护、燃烧自动调节等装置，可防止事故发生。另外，为了减轻炉膛和烟道发生爆炸的破坏程度，应在炉膛和烟道的适当位置设置防爆门 。
第五章 供热锅炉
第二节 锅炉的发展（图5-1）
锅炉沿着两个方向发展：
a) 在锅筒内部增加受热面，形成烟管锅炉系列；其特点是高温烟气在火筒或烟筒内流动放热，低温工质——水则在火筒或烟管外侧吸热、升温和汽化。
b) 在锅筒外部发展受热面，形成水管锅炉系列。——锅炉发展的一大飞跃；其特点是：烟气在管外流动放热，水在管内流动吸热、汽化。（大容量、高参数）
第三节 蒸汽锅炉
按烟气与受热面的相对位置，分烟管锅炉、烟水管组合锅炉和水管锅炉。 一、 烟管锅炉
烟管锅炉：立式、卧式
立式：立式套筒锅炉、立式烟管锅炉。 特点：
锅筒垂直于地面设置，又称立式锅壳锅炉。这种内燃式锅炉的炉膛容积小、热效率低、金属耗电量大。但因其结构简单、占地面积小、安装和移动方便及操作简单，在临时工地、小型建筑、生活和供暖用热不多且蒸汽压力较低的场合还有所应用。 卧式：分炉子置于锅筒外的外燃式和置于锅筒内的内燃式。 特点：
锅筒垂直于地面设置，又称立式锅壳锅炉。这种内燃式锅炉的炉膛容积小、热效率低、金属耗电量大。但因其结构简单、占地面积小、安装和移动方便及操作简单，在临时工地、小型建筑、生活和供暖用热不多且蒸汽压力较低的场合还有所应用。 二、 烟水管锅炉
卧式烟水管锅炉是水管与烟管组合在一起的卧式外燃锅炉。（增加水冷壁、下降管、后棚管）
此种锅炉的容量为0.5～6t/h，工作压力小于1.25MPa。锅炉的炉排多为链条炉排、往复推
动炉排，也可以采用其他形式的炉排。 三．水管锅炉
水管锅炉由于在结构上没有特大直径的锅筒，富有弹性的弯水管代替了直的烟管，不但节省金属，也为提高锅炉容量和蒸汽参数创造了条件。并且在布置上烟气在管外做横向流动，较纵向冲刷换热增强了传热效果，使锅炉的蒸发量和效率明显地提高。 由水管构成的受热面布置简便、水循环合理，可以有效的根据燃料特性组织炉内的燃烧，提高了锅炉对燃料的适应性。因此，水管锅炉得到迅速的发展和广泛的应用。
水管锅炉形式很多，按锅筒数目分为单锅筒、双锅筒。工业锅炉多采用双锅筒水管锅炉，也有采用单锅筒的，但其对流管束布置困难，安装与检修也不方便。按锅筒放置的方式，锅炉可分为纵置式和横置式锅炉、立置式。 常见的分类有：
自然
立置式 强制 水管 横置式
单锅筒
纵置式 D
双锅筒 上长 O
上短
目前锅内常用的典型水管锅炉有： 1）双锅筒横置式水管锅炉
这种锅炉的两个锅筒横置于炉膛后部，或上锅筒在炉膛中间，下锅筒在炉膛后部。多数为容量大于6t/h的锅炉所采用。 2)双锅筒纵置式水管锅炉(看图5-12)
根据与炉膛布置的相对位置不同，这种锅炉可分为“D”型和“O”型两种结构。 3)单锅筒纵置式水管锅炉‰
第四节 热水锅炉
国家规定：“民用建筑的集中采暖应采用热水作为热煤”。 热水锅炉与蒸汽锅炉相比具有如下特点： （1）结构简单、耗钢量小
（2）对水质要求较低，但必须除氧 （3）安全可靠性耗，操作简便 （4）热水锅炉的循环水量大 （5）热水锅炉不允许发生汽化 分类：
1.结构形式： 烟管、水管、烟水管
2.热水温度：高温水、低温水（不高于95℃） 3.热水在锅内的流动方式：强制循环和自然循环 一、强制循环
其实水在锅炉内并非循环流动，而是作一次性通过的强制流动。只有在整个供热系统内、热水才是强制循环流动的。 二、自然循环
自然循环锅炉流动压头小，设计是要特别注意水循环的可靠性。 三. 半自然循环
辐射受热面为自然循环，对流受热面则采用强制流动。
可有效的防止局部管段发生过冷沸腾，其停电保护能力也得到了一定的增强。
第五节 余热锅炉（HRSG）
余热锅炉，一般由省煤器、蒸发器和蒸汽过热器几部分组成，除有特殊要求废热锅炉一般都不配置燃烧器。
余热锅炉分为自然循环式和强制循环式。
强制循环余热锅炉
从燃气轮机出口的烟气，经烟道到余热锅炉入口，烟气自下而上流动，流经过热器、两组蒸发器和省煤器，最后排入烟囱。排烟温度约为150－180℃，烟气温度从540℃降到排烟温度，所放出的热量用来使水变成蒸汽。进入余热锅炉的给水，其温度约为105℃左右，先进入上部的省煤器，水在省煤器内吸收热量使水温上升，水温升到略低于汽包压力下的饱和温度，就离开省煤器进入汽包。进入汽包的水与汽包内的饱和水混合后，沿汽包下方的下降管到循环泵，水在循环泵中压力升高，分别进入两组蒸发器，在蒸发器内的水吸热开始产汽，通常是只有一部份水变成汽，所以在蒸发器管内流动的是汽水混合物。汽水混合物离开蒸发器进入汽包上部。在汽包内装有汽水分离设备，可以把汽和水分开，水落到汽包内水空间，而蒸汽从汽包顶部出来到过热器。在过热器内吸收热量，使饱和蒸汽变成过热蒸汽。根据产汽过程有三个阶段，对应的应该要有三个受热面，即省煤器、蒸发器和过热器。如果不需要过热蒸汽，只需要饱和蒸汽，可以不装过热器。
自然循环余热锅炉，全部受热面组件的管子是垂直的。给水进入省煤器吸热后，进入汽包。汽包有下降管与蒸发部的下联箱相连，下降管位于烟道外面，不吸收烟气的热量。汽包还与蒸发器的上联箱相连。直立管簇吸收烟气的热量。当水吸收烟气热量就有部份水变成蒸汽，由于蒸汽的密度比水的密度要小得多，所以直立管内汽和水混合物的平均密度要小于下降管中水的密度，两者密度差形成了水的循环。也就是说：不吸热的下降管内的水比较重，向下流动。直立管内的汽水混合物向上流动，形成连续产汽过程。此时进
入蒸发器的水不是靠循环泵的动力，而是靠流体的密度差而流动，这种余热锅炉称为“自然循环余热锅炉”。其特点是：省去循环泵，使运行和维修简单。但各受热面是沿水平方向布置，占地面积大，在排烟处所需烟囱的高度要高。
自然循环余热锅炉
第六节 辅助受热面
一、蒸汽过热器
作用：把饱和蒸汽加热成为具有一定温度的过热蒸汽的装置。
类型：根据布置位置和传热方式，可分为对流式、半辐射式和辐射式三种。供热锅炉均为对流式过热器。
按对流式蒸汽过热器按蛇形管的放置形式可分为立式和卧式。国内目前以采用立式放置的居多。
按管子的排列方式：顺列、错列
按蒸汽与烟气的流动方向：顺流、逆流、和混合流。一般采用混合流。 供热锅炉的过热器一般布置在烟温为850~950℃的烟道中。
有时，也将过热器分成两级、中间设置集箱，并将蒸汽左右交叉混合，以减少烟道宽度方向温度偏差的影响。 二、省煤器
作用：给水的预热设备。装置在锅炉的尾部烟道。 对于供热锅炉，一般用铸铁省煤器。
分类： 按制造材料不同，可分为铸铁省煤器和钢管省煤器 按水被预热的程度，则又可分为沸腾式和非沸腾式 铸铁省煤器的构造：看图5-24、图5-26
特点：只能用作非沸腾式省煤器。管壁厚、体积和重量较大，鳍片间毛糙容易积灰、堵灰。但是他对管内水中溶解氧和管外烟气中的硫氧化物等腐蚀性气体有较好的抗蚀能力，对高速灰粒由=有较强的耐磨性能。 三、空气预热器
作用：预热空气。装置在锅炉的尾部烟道 分类：按传热方式分为：导热式和再生式
导热式又分为板式和管式。供热锅炉大多采用管式。 还可分为立式和卧式。 四、尾部受热面烟气侧的腐蚀
低温腐蚀：水蒸气在受热面上冷凝引起氧腐蚀，硫酸蒸汽的凝结液与金属接触则发生酸腐蚀。