锅炉的用途及工作原理

锅炉是国民经济中重要的供应设备。电畅、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业,以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热。锅炉是利用燃料燃烧释放出的热或其他能将工质(中间载热体)加热到-定参数的设备。应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,也称为蒸拨生器;应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉,称为热水锅炉。从能源利用的角度看,锅炉是一种能源转换设备。在锅炉中, - -次能源(燃料)的化学贮藏能通过燃烧过程转化为燃烧产物(烟气和灰渣)所载有的热,然后又通过传热过程将热量传递给中间载热体(例如水和蒸汽),依靠它将热量输送到用热设备中去。

锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等四类。前两类又称为固定式锅炉,因为是安装在固定基础上而不可移动的。后两类则称为移动式锅炉。

在锅炉中进行着三个主要过程:(1)燃料在炉内燃烧,其化学贮藏能以热的形式释放出来,使火焰和燃烧产物(烟气和灰渣)具有高温。(2)高温火焰和烟气通过”受热面”向工质(热媒)传递热量。(3)工质(热媒)被加热,其温度升高或者汽化为饱和蒸汽,或再进一步被加热成为过热蒸汽。以上三个过程是互相关联并且同时进行的,实现着能星的转换和传递。伴随着能的转换和转移还进行着物质的流动和变化。水-汽系统、煤-灰系统和风-烟系统是锅炉的三大主要系统,这三个系统的工作是同时进行的。通常将燃料和烟气这- -侧所进行的过程(包括燃烧、放热、排渣、气体流动等)总称为” 炉内过程"; 把水、汽这一侧所进行的过程(水和蒸汽流动、吸热汽化、汽水分离、热化学过程等)总称为”锅内过

一、基本概念

1、热量:热量是一个过程量，生活中比较常见的是热水、天气很热等一 些比较直观的概念，但是热量是如何计量的呢?规定:在一大气压下， 使-千克水温度升高-摄氏度时所需要的热量为一大卡。1cal=4.186J

2、温度:温度是表示物体冷热的程度。工程上一般用摄氏温标和热力学温标(温标)来度量。摄氏温标的温度用"t” 示，单位为摄氏度(°C) 。在标准大气压力下，规定纯水的冰点为0°C,沸点为100°C。热力学温标又称为开氏温标，用“T”表示，单位为开尔文(K)。在标准大气压力下， 规定纯水的冰点为273.15K,沸点为373.15K。摄氏温标的温度1°C与热力学温标的温度1K在数值上相等,关系为T=t+273.15

3、力:压力是指单位面积上受到的垂直作用力。工程上常用的单位有: Pa (帕)、MP (兆帕)。非法定单位有:工程大气压(at)、米水柱(mmH2O)、 米汞柱(mmHg)。关系为:

1at= 1kgf/cm= 1000mmH2O= 735mmHg= 105Pa=0.1Mpa锅炉设备通用压力表上的指示值为表压力,压力=表压力+大气压(0.1MPa)

4、有关水蒸气的一些概念a.饱和水:水被加热到某一温度时, 开始沸腾，此时的温度称为饱和温度,水称为饱和水; b.干饱和蒸汽:不含有水分的饱和蒸汽称为干饱和蒸汽; C.湿饱和蒸汽:含有水分的饱和蒸汽称为湿饱和蒸汽; d.蒸汽干度:指湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽所占的百分数(%) ; e.汽化潜热(r) :一千克饱和水在定压 下加热至完全汽化成同温度下的干饱和蒸汽所需要的热量，或将此干饱和蒸汽凝结成同温度下的饱和水所放出的热量，称为汽化潜热; f.过热蒸汽:将干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度即开始上升,从饱和温度上升到规定的过热温度,这样的蒸汽称为过热蒸汽。

二、锅炉的传热过程

燃料通过送料装置传送到锅炉炉膛中，与-并进来的空气混合，并经点火变压器点燃，燃烧产生的热量通过炉膛壁传导及辐射和对流换热，将热量传送给炉膛壁的热煤一通 常是水,然后通过水将热量带出到.用户处。

三、燃料

锅炉使用的燃料有固体、液体、气体三种。固体燃料以煤为主,其他有木材、稻糠、甘蔗渣、椰子壳以及城市垃圾等。液体燃料有轻柴油、重油、渣油和原油等。气体燃料主要有燃气、液化石油气和城市煤等。