文 献 综 述

社会经济和工业的发展使环境问题日益突出，这给人民的生活和健康带来了极大的危害，并直接影响着社会的发展，这在发展中国家表现的尤为突出。为了实现可持续发展必须削减温室气体排放量，工业锅炉节能降耗减少排放必然首当其冲，随着整个社会对节能环保重视程度的不断提高，工业锅炉的发展也是紧紧围绕着提高效率、节约能源和减少污染、保护环境两方面进行的。工业锅炉从火筒锅炉到火管、水管锅炉，从强制循环到自然循环，从手工加煤到机械化、自动化燃烧等，主要是循着节能环保的方向发展的^[1]。

以火管作为主要受热面（其传热量、钢耗在各受热面中均占首位）的锅炉属于火管锅炉。水火管锅炉、卧室火管燃油（气）锅炉均属于火管锅炉。目前这两种火管锅炉的在用总容量占我国工业锅炉总容量的半数以上，而工业锅炉的在用总容量（86.7万MW）为电站锅炉（38.2万MW）的2.3倍^[2]，可见，对火管锅炉进行深入研究、全面革新的意义十分重大。

前二十年，火管锅炉由于优点突出：适于燃煤、结构紧凑、效率较高等，故得到广泛采用^[3.4]。但是旧型结构对锅炉水质较为敏感，因水质欠佳所导致的管板开裂、锅壳底部鼓包、水冷壁爆管等事故，另外，单台容量不大，最大约为10T/h(7MW)。从1983年开始，对此种锅炉进行深入理论分析、大量实验研究、长期运行验证，由于新型结构采用了一系列新技术：螺纹烟管、拱型管板、回水引射，自身之承、炉内除尘等，不仅使旧型结构存在的上述缺点得到了有效的客服，并使其优点更加的突出：刚才耗量、工艺量、安装量、原始排尘浓度也明显下降^[5]。

1. 立式火管锅炉的结构形式

立式火管锅炉在化工装置中大量使用，可采用的形式有火管自然循环式、火管强制循环式和火套管自然循环式。火管锅炉实际上是一个换热器, 工艺(或烟道)气体从管内通过时, 其热量被壳程中的水吸收蒸发产生蒸汽, 其特点是蒸发和分离同在壳程中完成^[6]。

以火管形式换热, 高温工艺气体流经管内, 壳程介质为水, 与汽包相连通构成换热循环系统^[7]。

对于火管锅炉, 其锅筒、管板与管子的胀接是一种常用的联接方式。因为对这类锅炉来说承压低, 对水质的要求也较低, 因此在能确保管子与管孔具有良好的严密性的前提下, 为了方便更换管束就往往采用胀接形式。另外, 胀接管在运行中如果由于管理不当而造成超压或超温事故时, 胀接联接处便会先行泄漏, 相对焊接管来说, 不易造成爆炸危险, 这一点从安全角度考虑, 也是很有价值的^[8]。

上管板：

（1）在管板设计方面, 管板周边采用圆弧过度, 以减小板边应力集中; 管板及圆弧壁设计得较薄, 不仅可减小管板两侧的温差, 而且薄圆弧壁的弹性可以补偿壳体与管束之间的热膨胀差(即为挠性管板)。