文档介绍：锅炉的基础知识
什么是锅炉:
锅炉是利用燃料或其他能源的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工业生产
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,常简称为锅炉,多用于
火电站、和工业企业。
一、锅炉的发展
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,。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。
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。
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、。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。
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
差别较大的燃料时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。
四、锅炉的分类:
按烟气在锅炉流动的状况分:水管锅炉、锅壳锅炉(火管锅炉)、水火管组合式锅炉
按锅筒放置的方式分:立式锅炉、卧式锅炉
按用途分:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉
按介质分:蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉
按安装方式分:快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉
按燃料分:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、水煤浆锅炉等
按水循环分:自然循环、强制循环、混合循环
按压力分:常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉
按锅炉数量分:单锅筒锅炉、双锅筒锅炉
按燃烧定在锅炉内部或外部分:内燃式锅炉、外燃式锅炉
按工质在蒸发系统的流动方式可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
按制造级别分类:A级、B级、C级、D级、E级(按制造锅炉的压力分)
按出口蒸汽压力分为:低压锅炉(P〈)、中压锅炉(〈P〈)、高压锅炉(〈P=10MP