所谓电站锅炉，通俗来讲就是电厂用来发电的锅炉。一般容量较大，主力机组为600MW，较先进的是超超临界锅炉，容量可达1000MW。 电站锅炉主要有两类：煤粉炉和循环流化床锅炉。这两类锅炉是电站所用的主要类型。流化床炉和煤粉炉的最大区别是燃料的状态不同，即液体和煤块粉状。 [1]
- 中文名
- 电站锅炉
- 外文名
- power station boiler
- 别 名
- 电厂锅炉
- 定 义
- 电厂用来发电的锅炉
- 分 类
- 煤粉炉和循环流化床锅炉
- 特 点
- 结构较复杂，效率较高
电站锅炉又称“电厂锅炉”，是指发电厂中向汽轮机提供规定数量和质量蒸汽的中大型锅炉。火力发电厂的主要热力设备之一。常与一定容量的汽轮发电机组相配套，主要用于发电，但在某些特殊场合下也可兼作对外供热之用员体巴。达迁只一般其蒸发量较大，蒸汽参数(汽温和汽压殃浆狼霸)很高，需要有一整套的辅助设备，多需配置室燃炉膛邀罪连，采用强制通风断整方式，可燃用多种燃料(煤粉、原油或重油、高炉煤气或炼焦炉煤气)，结构较复杂，效率较肯击尝高，多数可达85～93%左右院辨章腊慨，对运行管理水平、机械化程度以及自动控制技术则有相当高的要求。 [2]
图1大型电站锅炉安装
图2电站锅炉的结构类型(1)倒U型适用于各种容量的锅炉和燃料，故应用广泛。锅炉的高度比其他炉型低，受热面布置较方便，风机和除尘设备都可放在地面上，但占地面积较大。
(2)塔型适用于燃用多灰烟煤和褐煤的锅炉，无转弯烟道，可减轻飞灰对受热面的局部磨损，且占地面积较小。但炉体高，安装和检修较复杂。
(3)箱型适用于容量较大的燃油和燃气锅炉。炉膛以上的烟道分为两部分：一部分直接接在炉膛出口，烟气上流；另一部分烟气下流。其优点是结构紧凑，占地面积较小，锅炉与汽轮机的连接较方便。缺点是制造工艺较复杂，检修困难。 [1]
电站锅炉蒸发系统内介质的循环有自然循环、辅助循环、直流和复合循环4种方式。
与自然循环的主要差别是在蒸发系统的下降管和上升管之间装有循环泵。循环推动力除靠工质密度差以外，还加上循环泵的压力。因此蒸发面的布置较自由，锅筒直径也可较小。这种循环方式主要用于亚临界压力的锅炉。 [1]
直流锅炉中没有锅筒，给水依靠给水泵压力通过各级受热面最终全部变成过热蒸汽输出。直流锅炉广泛用于高压以上的机组，它能用到超临界压力参数。直流锅炉因没有锅筒，采用小直径的管子，锅炉中汽水和金属的蓄热量比较小，也不能靠排污去除随给水进入锅炉的盐分，所以对自动控制和水处理要求比较高。 [1]
图3 大型电站锅炉安装工程循环流化床锅炉是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展起来的，因此鼓泡床的一些理论和概念可以用于循环流化床锅炉。但是它们又有很大的差别。早期的循环流化床锅炉流化速度比较高，因此称作快速循环床锅炉。快速床的基本理论也可以用于循环流化床锅炉。鼓泡床和快速床的基本理论已被研究了很长时间。要了解循环流化床的原理，必须了解鼓泡床和快速床的理论以及物料在鼓泡床一湍流床一快速床各种状态下的动力特性、燃烧特性以及传热特性。
1)流态化
当固体颗粒中有流体通过时，随着流体速度逐渐增大，固体颗粒开始运动，且固体颗粒之间的摩擦力也越来越大，当流速达到一定值时，固体颗粒之间的摩擦力与它们的重力相等，每个颗粒可以自由运动，所有固体颗粒表现出类似流体状态的现象，这种现象称为流态化。
对于液固流态化的固体颗粒来说，颗粒均匀地分布于床层中，称为“散式”流态化。而对于气固流态化的固体颗粒来说，气体并不均匀地流过床层，固体颗粒分成群体作紊流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，这种流态化称为“聚式”流态化。循环流化床锅炉属于“聚式”流态化。固体颗粒(床料)、流体(流化风)以及完成流态化过程的设备称为流化床。 [1]
2)临界流化速度
对于由均匀粒度的颗粒组成的床层，在固定床通过的气体流速很低时，随着风速的增加，床层压降成正比例增加，并且当风速达到一定值时，床层压降达到最大值，该值略大于床层静压，如果继续增加风速，固定床会突然解锁，床层压降降至床层的静压。如果床层由宽筛分颗粒组成的话，其特性为：在大颗粒尚未运动前，床内的小颗粒已经部分流化，床层从固定床转变为流化床的解锁现象并不明显，而往往会出现分层流化的现象。颗粒床层从静止状态转变为流态化所需的最低速度称为临界流化速度。随着风速的进一步增大，床层压降几乎不变。循环流化床锅炉一般的流化风速是2～3倍的临界流化速度。
影响临界流化速度的因素如下：
(1)料层厚度对临界流速影响不大。
(2)料层的当量平均料径增大则临界流速增加。
(3)固体颗粒密度增加时临界流速增加。
(4)流体的运动黏度增大时临界流速减小：如床温增高时，临界流速减小。 [1]
室燃炉又称煤粉炉。原煤经筛选、破碎和研磨成大部分粒径小于0.1 mm的煤粉后，经燃烧器喷人炉膛作悬浮状燃烧。煤粉喷入炉膛后能很快着火，烟气能达到1 500℃左右的高温。但煤粉和周围气体问的相对运动很微弱，煤粉在较大的炉膛内停留2～3 s才能基本上烧完，故煤粉炉的炉膛容积常比同蒸发量的层燃炉炉膛大一倍。这种锅炉的优点为能燃烧各种煤且燃烧较完全，所以锅炉容量可做得很大，适用于大、中型及特大型锅炉。锅炉效率一般可达90%～92%。其缺点为附属机械多，自动化水平要求高，锅炉给水须经过处理，基建投资大。 [1]
电站锅炉的“水冷壁”、“过热器管”、“再热器管”、“省煤器管”的高温腐蚀和磨损，是造成管道泄露的主要原因，也是常见的技术问题，它给电厂的安全运行带来很大威胁，常常导致事故的发生。电厂简称其为电站锅炉“四管”。
《电站锅炉压力容器压力管道安全技术》1. 设计方面的原因
按设计惯例，DN≤80 mm的管道，锅炉厂及设计院均不提供施工布置图，而施工单位往往也不进行二次设计，管道的安装位置只能根据现场的实际条件决定。按此施工，可能会产生两方面的缺陷：一是管道支承不合理，或直管段过长，造成管子受热时膨胀受阻，导致焊缝产生应力裂纹；二是弯头过多，管路过长，流动阻力大，管内介质温降过大，不同温度的介质汇合后容易造成高温主管或设备产生热疲劳裂纹。另外，在设计疏水、排污等管道时，阀门后的管道材料按降温降压考虑，造成阀门前、后管段的材质不一致，这就满足不了热态启动及主汽温急剧下降事故发生时的使用要求。 [1]
2. 施工方面的原因
(1) 管道安装工艺不良
管子对口处错口， 冲刷减薄后焊口爆破；过热器不锈钢取样管等的焊接普遍采用火焰焊对接方法，造成焊缝质量差。
(2) 管道加工质量差
管子冷弯后弯曲半径过小、椭圆度和波浪度偏大，造成有效通径减小，弯头处容易因冲刷减薄而爆破。
(3) 质量检验要求不严
施工规范DL5007-92焊接篇明确将锅炉水压范围内的*76 mm以下的疏水、放水、排污、取样管子定为Ⅲ类接头，即一次或二次门后的施工焊缝仅作外观检查，不作探伤；与主蒸汽管相连的疏水管，被误认为只作启动疏水，将其划为Ⅱ类焊接接头，仅按5%的检验量控制检验，造成检验率大大低于50%，这些焊缝的质量均无法保证管道在高温高压下的使用要求。
3. 运行维修方面的原因
(1) 监督管理不严
运行、检修单位对炉外小管道安全运行的重要性认识不足，没有将炉外小管道纳入监督检查范围，致使管道严重腐蚀、冲刷减薄和阀门泄漏等缺陷长期存在。
(2) 检修质量不高
检修单位力量不足，焊接、金属检验水平不高，大、小修时只重视锅炉本体及压力容器，忽视炉外小管道，检修质量难以保证。
(3) 超期服役普遍
按《电力工业锅炉压力容器检验规程》(DL647-1998)的规定，与过热器出口联箱、集汽联箱、主蒸汽管相连的小口径管、弯头、三通和阀门，运行105 h以上，应全部更换。 [1]
1. 对炉外小管道的安全运行给予充分的重视
生产单位必须转变观念，统一思想，充分认识炉外小管爆破事故的危害性和采取有效防范措施的必要性，加大管理力度，摸清炉外小管道的实际工作状况，堵塞漏洞，遏止炉外小管恶性爆管事故的发生。
2. 加强对设计、施工等环节的管理
在设计、施工时，要把炉外小管道与相应等级的母管、阀门前与阀门后的管子同等对待，提高小管道的安装检修工艺和质量验收标准，加强焊缝探伤和安装工艺的检查和监督，把安全、质量隐患消灭在初始阶段。
3. 加强生产运行阶段的监检
电厂应将在役炉外小管道纳入厂金属监督范围，研究制定出炉外小管的监督方法、周期和标准，结合大、小修付之实施。特别是管道焊缝、弯头、阀门、支吊架等薄弱环节，是金属监督和定期检验的重点部位。对炉外小管的监检要形成制度，使其安全运行切实得到保障。
4. 更换处理不合格的管段
对炉外小管道进行普查，对于腐蚀、冲刷减薄超标、焊缝缺陷超标的管道或管件，应进行更换或消缺处理；对于从过热器出口联箱、集汽联箱引出的空气、疏水、压力信号等小口径管，以及与主蒸汽管相联的小管道、弯头、三通和阀门，运行105 h以上的，作全部更换处理。 [1]
火力发电是我国主要的发电方式，电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一，伴随着我国火电行业的发展而发展。
近年来，环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向，火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级，关闭大批能效低、污染重的小火电机组，在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代。
中国的电站锅炉产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业。伴随我国国民经济的蓬勃发展，近年来工业锅炉制造业取得了长足的进步。其突出成效是：行业标准日益规范，技术水平逐步提高，产品品种不断增加，经济规模显著扩大。 [3]
2011年1-12月，电站锅炉及辅助设备制造业销售收入总额达到（规模以上工业企业销售收入之和）1447.276亿元，同比增长21.69%；利润总额达到113.940亿元，同比增长40.06%。2012年1-9月，锅炉及辅助设备制造业销售收入总额达到1089.477亿元，同比增长7.59%；利润总额达到73.914亿元，同比增长2.89%。
我国电站锅炉行业是一个不断发展的产业，同时锅炉行业和企业也面临着各种挑战。锅炉行业必须坚持市场导向战略，紧紧依靠科技进步，依靠科技创新，在国家能源和环保政策的引导下，调整企业结构和产品结构，制造销售符合市场需求的锅炉才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。
“十二五”期间，火力发电在全国电力中的比例将下降4-5个百分点，然而中国煤炭丰富、电力偏紧的资源特征决定了在今后相当长的一段时间内，火力发电仍将在电力工业中占据重要地位。
