锅炉的种类及应用
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酒店应用锅炉设备的分类
酒店应用锅炉设备的分类如下:
1. 热水锅炉:主要用于提供酒店客房、浴室、厨房等区域的热水供应。
2. 蒸汽锅炉:主要用于酒店洗衣房、厨房、消毒间等区域的蒸汽供应。
3. 燃油锅炉:以燃油为燃料,通常用于较大规模的酒店,具有高效、节能的特点。
4. 燃气锅炉:以天然气或液化石油气为燃料,通常用于城市中心或环保要求较高的地区。
5. 电锅炉:以电能为能源,具有无污染、无噪音、易于控制等优点,但运行成本较高。
6. 模块锅炉:由多个独立的锅炉单元组成,可以根据酒店的实际热负荷需求进行灵活组合。
7. 商用锅炉:通常用于商业建筑、写字楼、商场等场所,也可应用于酒店的供暖、热水供应等。
以上是酒店应用锅炉设备的主要分类,不同类型的锅炉设备在性能、效率、环保等方面有所差异,酒店可根据自身需求和实际情况选择适合的设备。
同时,为确保锅炉设备的安全运行,还需定期进行维护保养和安全检查。
锅炉的分类和类型锅炉是将水或其他流体加热蒸发成蒸汽或热水的设备。
锅炉广泛应用于工业、农业、建筑和生活等领域。
根据不同的分类和类型,锅炉有着不同的特点和适用范围。
下面将从以下几个方面对锅炉的分类和类型进行详细介绍。
一、按照用途分类1. 工业锅炉工业锅炉是指在工业生产中使用的锅炉,其主要特点是能够满足大量高温高压的蒸汽需求,以及能够满足各种行业的特殊需求,如化学工业、纺织工业、造纸工业等。
2. 动力锅炉动力锅炉是指为发电或驱动机械设备提供蒸汽或高温水的锅炉。
动力锅炉通常具有较高的压力和温度要求,且需要有稳定可靠的运行性能。
3. 生活锅炉生活锅炉主要用于家庭供暖和生活用水加热等方面。
生活锅炉通常采用低压、低温的加热方式,以确保安全可靠。
二、按照结构分类1. 火管锅炉火管锅炉是一种传统的锅炉类型,其主要特点是采用单个或多个火管作为加热面,通过火与水之间的对流和辐射传热来加热水。
火管锅炉结构简单,制造成本较低,但效率相对较低。
2. 水管锅炉水管锅炉是一种常见的现代化锅炉类型。
其主要特点是采用多个水管作为加热面,通过水与火之间的对流和辐射传热来加热水。
水管锅炉效率高、安全可靠、适用范围广泛。
3. 燃气锅炉燃气锅炉是一种利用天然气或液化气等清洁能源作为主要能源的锅炉。
其主要特点是使用方便、环保节能、效率高等,逐渐取代了传统的以固体或液体能源为主要能源的锅炉。
三、按工作压力分类1. 低压锅炉低压锅炉指工作压力小于或等于0.1MPa的锅炉。
低压锅炉主要用于生活和小型工业领域。
2. 中压锅炉中压锅炉指工作压力在0.1MPa~3.9MPa之间的锅炉。
中压锅炉主要用于中型工业领域。
3. 高压锅炉高压锅炉指工作压力大于等于4MPa的锅炉。
高压锅炉主要用于大型电站和重工业领域。
四、按传热方式分类1. 对流式锅炉对流式锅炉是指通过水与火之间的对流传递能量来加热水。
对流式锅炉结构简单,制造成本较低,但效率相对较低。
2. 辐射式锅炉辐射式锅炉是指通过火与水之间的辐射传递能量来加热水。
锅炉种类_锅炉分类_锅炉分类知识锅炉种类、分类知识:一、按用途分类:1. 电站锅炉:用于发电,大多为大容量、高参数锅炉,火室燃烧,效率高,出口工质为过热蒸汽。
2. 工业锅炉:用于工业生产和采暖,大多数为低压、低温、小容量锅炉,火床燃烧居多,热效率较低,出口,工质为蒸汽的称为蒸汽锅炉,出口工质为热水的称为热水锅炉。
3. 船用锅炉:4. 机车锅炉:5. 注汽锅炉:用于油田对稠油的注汽热采,出口工质一般为,高压湿蒸汽。
二、按结构分类:1. 火管锅炉:烟气在火管内流过,一般为小容量、低参数锅炉,热效率低,但结构简单,水质要求低,运行维修方便。
2. 水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,也可以制成大容量、高参数锅炉。
电站锅炉一般均为水管锅炉,热效率高,但对水质和运行水平的要求也较高。
三、按循环方式分类1. 自然循环锅筒锅炉2. 多次强制循环锅筒锅炉3. 低倍率循环锅炉4. 直流锅炉5. 复合循环锅炉四、按锅炉出口工质压力分类1. 低压锅炉:一般压力小于1.275MPa2. 中压锅炉:一般压力为3.825MPa3. 高压锅炉:一般压力为9.8MPa4. 超高压锅炉:一般压力为13.73MPa5. 亚临界压力锅炉:一般压力为16.67MPa6. 超临界压力锅炉:一般压力为22.13MPa五、按燃烧方式分类1. 火床燃烧锅炉:主要用于工业锅炉,包括固定炉排炉、往复炉排炉等。
2. 火室燃烧锅炉:主要用于电站锅炉,燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉3. 沸腾炉:送入炉排空气流速较高,使大颗粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧,小颗粒燃煤随空气上升并燃烧。
六、按所用燃料或能源分类1. 固体燃料锅炉:燃用煤等固体燃料;2. 液体燃料锅炉:燃用重油等液体燃料;3. 气体燃料锅炉:燃用天然气等气体燃料;七、按排渣方式分类1. 固态排渣锅炉2. 液态排渣锅炉八、按炉膛烟气压力1. 负压锅炉:炉膛压力保持负压,有送、引风机,是燃煤锅炉主要型式;2. 微正压锅炉:炉膛表压2—5KPa,不需引风机,易于低氧燃烧;九、锅筒布置分类1. 单锅筒2. 双锅筒十、余热锅炉:利用冶金、石油化工等工业的余热作热源;十一、原子能锅炉:利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发生器;十二、废热锅炉:利用垃圾、树皮、废液等废料作为燃料的锅炉;十三、其它能源锅炉:利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器或热水器。
不同种类锅炉的介绍和对比锅炉是一种将液体加热为蒸汽或热水的设备。
根据工作原理和用途的不同,可以分为多种不同类型的锅炉。
本文将介绍几种常见的锅炉类型,并对它们进行对比。
1.水管锅炉水管锅炉是一种常见的锅炉类型,它的主要特点是烟气和水通过多根管子相互流动,实现传热。
水管锅炉可以分为水管式锅炉和火管式锅炉。
水管式锅炉烟气在水管外侧流动,而水在管子内侧流动,因此传热效率高。
火管式锅炉的烟气在内部的火管中流动,水在外侧流动,相对于水管式锅炉,火管式的结构相对简单,但传热效率较低。
2.燃气锅炉燃气锅炉是一种使用天然气或液化石油气等燃料进行加热的锅炉。
它的特点是燃料燃烧产生的热量通过燃烧室和燃气通道传递给水,将水加热生成蒸汽或热水。
燃气锅炉具有热效率高、清洁环保等优点,适用于家庭和商业用途。
3.电锅炉电锅炉是一种使用电能进行加热的锅炉。
它具有结构简单、操作方便、无污染等特点。
电锅炉可以产生高质量的蒸汽或热水,并且在补充水和控制温度方面具有较高的自动化程度。
但由于电能的成本较高,电锅炉的运行成本较高。
4.生物质锅炉生物质锅炉是一种使用可再生生物质燃料如木片、秸秆等进行加热的锅炉。
生物质锅炉的优点是燃烧过程中几乎不产生二氧化碳和硫化物等有害气体,是一种环保的燃烧方式。
生物质锅炉还可以利用废弃物进行热能回收,具有较高的能源利用效率。
5.蒸汽锅炉蒸汽锅炉是一种产生蒸汽的锅炉。
它可以分为火焰管蒸汽锅炉和水管蒸汽锅炉两种。
火焰管蒸汽锅炉是利用燃烧产生的高温烟气来加热水,从而产生蒸汽。
水管蒸汽锅炉是将水通过管子加热为蒸汽。
蒸汽锅炉广泛应用于发电厂、化工厂、纺织厂等工业领域。
-传热效率:水管锅炉的传热效率通常比火管式锅炉高,电锅炉由于无需燃烧过程,传热效率较高。
-燃料类型:燃气锅炉适用于天然气、液化石油气等燃气燃料,电锅炉适用于电能,生物质锅炉适用于可再生生物质燃料。
-环境影响:燃气锅炉和电锅炉无烟气排放,对环境污染影响较小,生物质锅炉同样具备环保优势。
电采暖锅炉种类及工作原理电采暖锅炉是一种利用电能作为能源,通过加热水或蒸汽来供暖的设备。
它是一种环保、高效的采暖方式,被广泛应用于家庭、办公楼、工厂等场所。
本文将介绍电采暖锅炉的种类和工作原理。
一、电采暖锅炉的种类电采暖锅炉根据不同的工作原理和结构特点,可以分为以下几种类型:1. 电加热型电采暖锅炉:该类型的电采暖锅炉通过电加热元件将电能转化为热能,加热水或蒸汽来供暖。
它具有体积小、安装方便、响应速度快的特点,适合小型采暖场所使用。
2. 电热泵型电采暖锅炉:电热泵型电采暖锅炉利用电能驱动热泵系统工作,通过吸热和压缩的过程将低温热能转化为高温热能,然后用于供暖。
该类型的电采暖锅炉具有高效节能、环保无污染的特点,适用于大型采暖场所。
3. 电蓄热型电采暖锅炉:电蓄热型电采暖锅炉通过电加热元件加热蓄热体,将电能转化为热能后储存起来。
在供暖时,通过蓄热体释放储存的热能来加热水或蒸汽。
该类型的电采暖锅炉具有热效率高、供热稳定的特点,适用于长时间连续供暖的场所。
二、电采暖锅炉的工作原理电采暖锅炉的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 电能转化为热能:电采暖锅炉通过电加热元件将输入的电能转化为热能。
电加热元件通常由电阻丝或电热管组成,当电流通过电阻丝或电热管时,电能会转化为热能,使加热元件发热。
2. 热能传递给供暖介质:加热元件产生的热能通过传热方式传递给供暖介质,一般为水或蒸汽。
电采暖锅炉内部有专门的热交换器,它可以将加热元件产生的热量传递给供暖介质,使其温度升高。
3. 供暖介质传递热能:供暖介质在接触到加热元件释放的热能后,温度升高,然后通过管道输送到需要供暖的区域。
在供暖区域,供暖介质释放出热能,使室内温度升高,实现采暖的目的。
4. 控制系统调节供暖温度:电采暖锅炉内部配备有控制系统,可以根据室内温度的变化来调节供暖介质的温度。
当室内温度低于设定值时,控制系统会启动电加热元件加热供暖介质,直到室内温度达到设定值为止。
锅炉基础知识及工作原理第一讲:锅炉的类别、参数及型号一、锅炉及其分类锅炉也称蒸汽发生器,是利用燃料或工业生产中余热的热能,将工质加热到一定温度和压力的换热设备。
锅炉用途广泛,型式众多,一般可按下列方法分类:1、按用途分类电站锅炉:大多为大容量、高参数锅炉,火室燃烧,热效率高,出口工质为过热蒸汽。
工业锅炉:用于工业生产和采暖,大多为低压、低温、小容量锅炉,火床燃烧居多,热效率较低;出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉,出口工质为热水的称为热水锅炉。
船用锅炉:用作船舶动力,一般采用低、中参数,大多燃油。
锅炉体积小,重量轻。
机车锅炉:用作机车动力,一般为小容量、低参数,火床燃烧,以燃煤为主,锅炉结构紧凑,现已少用。
注汽锅炉:用于油田对稠油的注汽热采,出口工质一般为高压湿蒸汽。
2、按结构分类火管锅炉:烟气在火管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,热效率较低,但结构简单,水质要求低,运行维修方便。
水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,也可制成大容量、高参数锅炉。
电站锅炉均为水管锅炉,热效率较高,但对水质和运行水平的要求也较高。
3、按循环方式分类自然循环锅筒锅炉:具有锅筒,利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环,只能在临界压力以下应用。
多次强制循环锅筒锅炉:也称辅助循环锅筒锅炉。
具有锅筒和循环泵,利用循环回路中的工质密度差和循环泵压力建立工质循环。
只能在临界压力以下应用。
低倍率循环锅炉:具有汽水分离器和循环泵,主要*循环泵建立工质循环,可应用于亚临界压力和超临界压力,循环倍率低,一般为1.25~2.0。
直流锅炉:无锅筒,给水*水泵压力,一次通过受热面产生蒸汽,适用于高压和超临界压力锅炉。
复合循环锅炉:具有再循环泵。
锅炉负荷低时按再循环方式运行,负荷高时按直流方式运行,可应用于亚临界压力和超临界压力。
4、按锅炉出口工质压力分类低压锅炉一般压力小于1.275MPa(13kgf/cm2)中压锅炉一般压力为3.825MPa(39kgf/cm2)高压锅炉一般压力为9.8MPa(100kgf/cm2)超高压锅炉一般压力为1.3.73MPa(140kgf/cm2)亚临界压力锅炉一般压力为16.67MPa(170kgf/cm2)超临界压力锅炉压力大于22.13MPa(225.65kgf/cm2)5、按燃烧方式分类火床燃烧锅炉:主要用于工业锅炉,其中包括固定炉排炉、倒转炉排抛煤机炉、振动炉排炉;下饲式炉排炉和往复推饲炉排炉等。
锅炉的分类锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅的原义指在火上加热的盛水容器,炉指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
锅炉的分类有多种方法:1. 按用途可分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等。
电站锅炉用于发电,工业锅炉用于工业生产,生活锅炉用于采暖和热水供应。
2. 按结构可分为水管锅炉和火管锅炉。
火管锅炉中,烟气在管内流过;水管锅炉中,汽水在管内流过。
3.按蒸发受热面内工质的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉。
自然循环锅炉具有锅筒,利用下降管和上升管中工质的密度差产生工质循环,只能在临界压力以下应用。
直流锅炉无锅筒,给水靠水泵压力一次通过受热面,适用于各种压力。
强制循环锅炉在循环回路的下降管和上升管之间设置循环泵用以水循环并强制流动,又称为辅助循环锅炉或控制循环锅炉。
复合循环锅炉是介于强制循环锅炉和直流锅炉之间的一种锅炉;它在高负荷时按直流锅炉模式运行,而在低负荷时按强制循环锅炉模式运行,循环泵只在低负荷下工作。
4.按出口工质的压力可分为常压锅炉、微压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉和超超临界压力锅炉。
常压锅炉的表压为零;微压锅炉的表压为几十个Pa;低压锅炉的压力一般小于1.275MPa;中压锅炉的压力一般为3.825 MPa;高压锅炉的压力一般为9.8 MPa;超高压锅炉的压力一般为13.73MPa,亚临界锅炉的压力一般为16.67MPa;超临界压力锅炉的压力一般为23~25 MPa,超超临界压力锅炉的压力一般大于27 MPa。
发电用锅炉的工作压力一般为中等压力以上。
5.按燃烧方式可分为火床燃烧锅炉、火室燃烧锅炉、流化床燃烧锅炉和旋风燃烧锅炉。
锅炉的分类和类型1. 引言锅炉是一种将水或其他液体加热为蒸汽、热水或热油的设备,广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
根据不同的工作原理和使用场景,锅炉可以分为多种分类和类型。
本文将详细介绍锅炉的分类和类型,并对其特点和应用进行分析。
2. 锅炉的分类根据锅炉的工作原理、结构形式以及使用场景,可以将锅炉分为以下几个主要分类:2.1 按工作原理分类2.1.1 燃料锅炉燃料锅炉是利用固体、液体或气体等可燃物质进行燃烧,产生高温火焰或高压蒸汽的锅炉。
常见的燃料包括木材、天然气、重油、柴油等。
根据不同的供给方式,可将其进一步细分为手动给料锅炉、机械给料锅炉和自动给料锅炉。
2.1.2 电力锅炉电力锅炉是利用电能直接加热水或其他液体,产生蒸汽或热水的锅炉。
其工作原理类似于电热水壶,通过电阻加热器将电能转化为热能。
电力锅炉具有启动快、调节范围广等优点,广泛应用于城市供暖和工业生产等领域。
2.1.3 核能锅炉核能锅炉利用核反应堆产生的高温和高压条件,将水转化为蒸汽。
核反应堆中的核裂变或核聚变过程释放出的巨大能量被传递给水,使其发生相变。
核能锅炉是一种高效、清洁的发电方式,被广泛应用于核电站。
2.2 按结构形式分类2.2.1 直接流式锅炉直接流式锅炉是最简单的一种锅炉结构形式,其内部没有管束或管子。
水从进口进入锅壳,在被加热后通过出口排出。
直接流式锅炉结构简单、造价低廉,但由于无法对流速进行控制,其传热效果较差。
2.2.2 换热管锅炉换热管锅炉是利用内部充满换热管的锅壳进行传热的一种锅炉结构形式。
水从进口进入换热管,在与外界的高温气体或火焰接触后产生蒸汽或加热水,然后通过出口排出。
换热管锅炉具有高效率、紧凑型等优点,广泛应用于工业领域。
水壁管锅炉是一种采用垂直或水平排列的水冷壁作为传热面的锅炉结构形式。
在水壁管中循环流动的水受到高温气体或火焰的加热,产生蒸汽或加热水。
水壁管锅炉具有传递能量快、结构牢固等特点,广泛应用于火电厂等大型发电设备。
实用锅炉手册锅炉是一种广泛应用于工业、商业和家庭中的热力设备,它通过燃烧燃料产生热量,然后将热量传递给水或其他介质,使其达到所需的温度和压力。
锅炉的种类繁多,根据不同的用途和需求,有各种不同类型的锅炉。
一、锅炉的基本原理锅炉的核心原理是能量转换。
燃料在燃烧过程中,化学能被转化为热能。
这些热能通过锅炉的受热面传递给水或其他介质,使其升温并产生蒸汽或热水。
蒸汽或热水可以用于各种用途,如驱动涡轮机、加热建筑物或提供热水等。
二、锅炉的种类1. 蒸汽锅炉:用于产生蒸汽,主要用于驱动涡轮机或进行其他工艺过程。
2. 热水锅炉:用于产生热水,主要用于供暖或加热建筑物。
3. 热油锅炉:用于产生热油,可用于各种工业过程。
4. 余热锅炉:利用废气或废液中的热量产生蒸汽或热水。
三、锅炉的组成部分1. 燃烧器:用于将燃料燃烧成热能。
2. 受热面:由各种金属管组成,用于传递热量给水或其他介质。
3. 汽包:用于产生蒸汽或热水。
4. 安全阀:用于保护锅炉,防止超压。
5. 控制系统:用于控制锅炉的运行,包括燃烧器、安全阀等。
四、锅炉的运行和维护1. 启动:首先启动燃烧器,使其开始燃烧。
然后,向锅炉内加水,使其开始加热。
2. 运行:在锅炉运行过程中,需要定期检查受热面、汽包等部件的完好性,确保没有泄漏或堵塞。
同时,需要定期清洗锅炉,防止水垢的形成。
3. 停运:当不再需要蒸汽或热水时,首先停止向锅炉加水,然后关闭燃烧器。
最后,将锅炉内的水排出,以防止腐蚀。
五、锅炉的安全使用1. 遵守操作规程:使用锅炉时,必须遵守制造商提供的安全操作规程。
2. 定期检查:定期检查锅炉的各个部件,确保其完好无损。
3. 维护保养:定期对锅炉进行维护保养,延长其使用寿命。
4. 安全阀校验:每年至少一次对安全阀进行校验,确保其能在需要时正常工作。
5. 操作人员培训:对操作人员进行专业培训,确保他们熟悉锅炉的操作和维护方法。
六、结语实用锅炉手册提供了关于锅炉的基本原理、种类、组成部分、运行和维护以及安全使用等方面的信息。
锅炉定义与分类锅炉是指利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质,以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。
作为一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅的原义指在火上加热的盛水容器,炉指燃烧燃料的场所,锅炉包括锅和炉两大部分。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。
产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,常简称为锅炉,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
概述锅炉是由锅和炉组成的,上面的盛水部件为锅,下面的加热部分为炉,锅和炉的一体化设计称为锅炉。
《特种设备安全监察条例》所定义的锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数,并对外输出热能的设备。
其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉;出口水压大于或者等于0.1MPa(表压),且额定功率大于或者等于0.1Mw的承压热水锅炉;有机热载体锅炉。
分类锅炉的分类方法很多,可以按锅炉的用途分,也可以按锅炉的结构、燃料种类分,还可以按水循环形式、压力分类。
1、按锅炉用途分类锅炉可以作为热能动力锅炉和供热锅炉。
动力锅炉包括电站锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等,相应用于发电、船舶动力和机车动力。
供热锅炉包括蒸汽锅炉、热水锅炉、热管锅炉、热风炉和载热体加热炉等,相应地得到蒸汽、热水。
热风和载热体等。
2、按锅炉本体结构分类按锅炉结构分,主要分为火管锅炉和水管锅炉。
火管锅炉包括立式锅炉和卧式锅炉,水管锅炉包括横水管锅炉和竖水管锅炉。
3、按锅炉用燃料种类分类按锅炉用燃料种类匪类为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉以及燃煤锅炉的升级技术,油气炉的替代产品---煤粉锅炉,煤气双用锅炉等。
锅炉的种类及应用将其它热能转变成其它工质热能,生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。
燃烧设备以提供良好的燃烧条件,以求能把燃料的化学能最大限度地释放出来并其转化为热能,把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。
锅炉包括锅和炉两大部分,锅的原义是指在火上加热的盛水容器,炉是指燃烧燃料的场所。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。
提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。
产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,又叫蒸汽发生器,常简称为锅炉,是蒸汽动力装置的重要组成部分,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
一、锅炉的发展锅炉的发展分锅和炉两个方面。
18世纪上半叶,英国煤矿使用的蒸汽机,包括瓦特的初期蒸汽机在内,所用的蒸汽压力等于大气压力。
18世纪后半叶改用高于大气压力的蒸汽。
19世纪,常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。
与此相适应,最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳,后来改用卧式锅壳,在锅壳下方砖砌炉体中烧火。
随着锅炉越做越大,为了增加受热面积,在锅壳中加装火筒,在火筒前端烧火,烟气从火筒后面出来,通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热,称为火筒锅炉。
开始只装一只火筒,称为单火筒锅炉或康尼许锅炉,后来加到两个火筒,称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。
1830年左右,在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。
一些火管装在锅壳中,构成锅炉的主要受热面,火(烟气)在管内流过。
在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管,称为卧式外燃回火管锅炉。
它的金属耗量较低,但需要很大的砌体。
19世纪中叶,出现了水管锅炉。
锅炉受热面是锅壳外的水管,取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。
锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制,有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。
这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒,或称为汽包。
初期的水管锅炉只用直水管,直水管锅炉的压力和容量都受到限制。
二十世纪初期,汽轮机开始发展,它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。
直水管锅炉已不能满足要求。
随着制造工艺和水处理技术的发展,出现了弯水管式锅炉。
开始是采用多锅筒式。
随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽、水分离元件的改进,锅筒数目逐渐减少,既节约了金属,又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
以前的火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉都属于自然循环锅炉,水汽在上升、下降管路中因受热情况不同,造成密度差而产生自然流动。
在发展自然循环锅炉的同时,从30年代开始应用直流锅炉,40年代开始应用辅助循环锅炉。
辅助循环锅炉又称强制循环锅炉,它是在自然循环锅炉的基础上发展起来的。
在下降管系统内加装循环泵,以加强蒸发受热面的水循环。
直流锅炉中没有锅筒,给水由给水泵送入省煤器,经水冷壁和过热器等蒸发受热面,变成过热蒸汽送往汽轮机,各部分流动阻力全由给水泵来克服。
第二次世界大战以后,这两种型式的锅炉得到较快发展,因为当时发电机组要求高温高压和大容量。
发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒,可以采用小直径管子作受热面,可以比较自由地布置受热面。
随着自动控制和水处理技术的进步,它们渐趋成熟。
在超临界压力时,直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉,70年代最大的单台容量是27兆帕压力配1300兆瓦发电机组。
后来又发展了由辅助循环锅炉和直流锅炉复合而成的复合循环锅炉。
在锅炉的发展过程中,燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响。
因此,不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点,而且还要提高燃烧效率以节约能源。
此外,炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)早年的锅壳锅炉采用固定炉排,多燃用优质煤和木柴,加煤和除渣均用手工操作。
直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排,其中链条炉排得到了广泛的应用。
炉排下送风从不分段的“统仓风”发展成分段送风。
早期炉膛低矮,燃烧效率低。
后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用,将炉膛造高,并采用炉拱和二次风,从而提高了燃烧效率。
发电机组功率超过6兆瓦时,以上这些层燃炉的炉排尺寸太大,结构复杂,不易布置,所以20年代开始使用室燃炉,室燃炉燃烧煤粉和油。
煤由磨煤机磨成煤粉后用燃烧器喷入炉膛燃烧,发电机组的容量遂不再受燃烧设备的限制。
自第二次世界大战初起,电站锅炉几乎全部采用室燃炉。
早年制造的煤粉炉采用了U形火焰。
燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降,再转弯上升。
后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器,火焰在炉膛中形成L形火炬。
随着锅炉容量增大,旋流式燃烧器的数目也开始增加,可以布置在两侧墙,也可以布置在前后墙。
1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器。
第二次世界大战后,石油价廉,许多国家开始广泛采用燃油锅炉。
燃油锅炉的自动化程度容易提高。
70年代石油提价后,许多国家又重新转向利用煤炭资源。
这时电站锅炉的容量也越来越大,要求燃烧设备不仅能燃烧完全,着火稳定,运行可靠,低负荷性能好,还必须减少排烟中的污染物质。
在燃煤(特别是燃褐煤)的电站锅炉中采用分级燃烧或低温燃烧技术,即延迟煤粉与空气的混合或在空气中掺烟气以减慢燃烧,或把燃烧器分散开来抑制炉温,不但可抑制氮氧化物生成,还能减少结渣。
沸腾燃烧方式属于一种低温燃烧,除可燃用灰分十分高的固体燃料外,还可在沸腾床中掺入石灰石用以脱硫。
二、锅炉的工作锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标,包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等。
锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。
额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下,单位时间内连续生产的蒸汽量。
最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下,单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。
蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度,通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器,即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。
给水温度是指省煤器的进水温度,无省煤器时即指锅筒进水温度。
锅炉可按照不同的方法进行分类。
锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉等;按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉;锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉,其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉;按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉;按燃烧方式,锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。
在水汽系统方面,给水在加热器中加热到一定温度后,经给水管道进入省煤器,进一步加热以后送入锅筒,与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。
水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中,由汽水分离装置使水、汽分离。
分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器,继续吸热成为450℃的过热蒸汽,然后送往汽轮机。
在燃烧和烟风系统方面,送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。
在磨煤机中被磨成一定细度的煤粉,由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入炉膛。
燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧,放出大量热量。
燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后,再经过除尘装置,除去其中的飞灰,最后由引风机送往烟囱排向大气。
三、锅炉的结构锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。
锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。
锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。
炉膛又称燃烧室,是供燃料燃烧的空间。
将固体燃料放在炉排上,进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉,又称火床炉;将液体、气体或磨成粉状的固体燃料,喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉,又称火室炉;空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧,并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉,又称流化床炉;利用空气流使煤粒高速旋转,并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。
炉膛的横截面一般为正方形或矩形。
燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气,所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。
在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管,它既保护炉墙不致烧坏,又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。
炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。
每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。
燃用特性差别较大的燃料锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。
锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中,接受省煤器来的给水、联接循环回路,并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。
锅筒简体由优质厚钢板制成,是锅炉中最重的部件之一。
锅筒的主要功能是储水,进行汽水分离,在运行中排除锅水中的盐水和泥渣,避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。
锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。
其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来,并尽量减少蒸汽中携带的细小水滴。
中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件;中压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外,还用百页窗、钢丝网或均汽板等进行进一步分离。
锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设施。
为了考核性能和改进设计,锅炉常要经过热平衡试验。
直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡,从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。
考虑锅炉房的实际效益时,不仅要看锅炉热效率,还要计及锅炉辅机所消耗的能量。
单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时,按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。
为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧,实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。
虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失,但排烟热损失会增大,还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。
因此应设法改进燃烧技术,争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。
锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质,未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。
控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。
借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度。
烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力附着力以及声波、静电等。
对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离,在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。
湿式和文氏—水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰,除尘效率很高还能吸收气态污染物。
二十世纪50年代以来,人们努力发展灰渣综合利用,化害为利。
如用灰渣制造水泥、砖和混凝土骨料等建筑材料。
70年代起又从粉煤灰中提取空心微珠,作为耐火保温等材料。
锅炉未来的发展将进一步提高锅炉和电站热效率;降低锅炉和电站的单位功率的设备造价;提高锅炉机组的运行灵活性和自动化水平;发展更多锅炉品种以适应不同的燃料;提高锅炉机组及其辅助设备的运行可靠性;减少对环境的污染。