一、鍋爐的分類
鍋爐按其用途不同通常可以分為動(dòng)力鍋爐和工業(yè)鍋爐兩類。動(dòng)力鍋爐是用于發(fā)電和提供動(dòng)力的鍋爐,如電站鍋爐。動(dòng)力鍋爐的蒸汽壓力和溫度都比較高,如電站鍋爐蒸汽壓力≥3.9MPa,過(guò)熱蒸汽溫度≥450℃。用于為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和采暖及生活提供蒸汽或熱水的鍋爐稱為工業(yè)鍋爐,又稱供熱鍋爐,其工質(zhì)出口壓力一般不超過(guò)2.5MPa。
工業(yè)鍋爐,按輸出工質(zhì)不同,可分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和導(dǎo)熱油鍋爐;按燃料和能源不同,可分為燃煤鍋爐、燃?xì)忮仩t、燃油鍋爐和余熱鍋爐;燃煤鍋爐按燃燒方式不同,又可以分為層燃爐、懸燃爐、沸騰爐和流化床爐;按鍋爐本體結(jié)構(gòu)不同,可分為火管鍋爐和水管鍋爐;按鍋筒放置方式不同,可分為立式或臥式鍋爐;按其出廠型式不同,又可分為整裝(快裝)鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐。
二、鍋爐設(shè)備組成
(一)鍋爐本體
鍋爐本體主要是由“鍋”與“爐”兩大部分組成。“鍋”是指容納鍋水和蒸汽的受壓部件,包括鍋筒(又稱汽包)、對(duì)流管束、水冷壁、集箱(聯(lián)箱)、蒸汽過(guò)熱器、省煤器和管道等組成。
“爐”是指鍋爐中使燃料進(jìn)行燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔獾膱?chǎng)所,是包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風(fēng)裝置等組成的燃燒設(shè)備。
“鍋”與“爐”一個(gè)吸熱,一個(gè)放熱,是密切聯(lián)系著的一個(gè)整體設(shè)備。
(二)鍋爐輔助設(shè)備
鍋爐輔助設(shè)備是保證鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)和連續(xù)運(yùn)行必不可少的組成部分,主要包括運(yùn)煤除灰、通風(fēng)、水、汽等設(shè)備以及一些控制裝置。它們分別組成鍋爐房的運(yùn)煤除灰系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、水、汽系統(tǒng)和儀表控制系統(tǒng)。
1.運(yùn)煤、除灰系統(tǒng)。 其作用是連續(xù)供給鍋爐燃燒所需的燃料,及時(shí)排走灰渣。
2.通風(fēng)系統(tǒng)。 通風(fēng)系統(tǒng)作用是供給鍋爐燃料燃燒所需要量的空氣,排走燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣。
3.水、汽系統(tǒng)。 其作用是不斷向鍋爐供給符合質(zhì)量要求的水,將蒸汽或熱水分別送到各個(gè)熱用戶。
4.儀表控制系統(tǒng)。 為了使鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,除了鍋爐本體上裝有的儀表外,鍋爐房?jī)?nèi)還裝設(shè)各種儀表和控制設(shè)備,如蒸汽流量計(jì)、溫度計(jì)、壓力表、風(fēng)壓計(jì)、水位表以及各種自動(dòng)控制設(shè)備。
鍋爐的工作包括三個(gè)同時(shí)進(jìn)行著的過(guò)程:即燃料的燃燒過(guò)程;高溫?zé)煔庀蛩蛘羝膫鳠徇^(guò)程;以及蒸汽的產(chǎn)生過(guò)程。其中任何一個(gè)過(guò)程進(jìn)行得正常與否,都會(huì)影響鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
三、鍋爐的主要性能指標(biāo)
鍋爐的主要性能指標(biāo)有:
?。ㄒ唬┱舭l(fā)量(t/h)或額定熱功率(MW)
蒸汽鍋爐每小時(shí)生產(chǎn)的額定蒸汽量稱為蒸發(fā)量,單位是t/h;對(duì)于熱水鍋爐則用額定熱功率來(lái)表明其容量的大小,單位是MW.
?。ǘ毫蜏囟?
蒸汽鍋爐出汽口處的蒸汽額定壓力或熱水鍋爐出水口處熱水的額定壓力稱為鍋爐的額定工作壓力,又稱最高工作壓力,單位是MPa。
對(duì)于生產(chǎn)飽和蒸汽的鍋爐,只需標(biāo)明蒸汽壓力即可。因?yàn)閷?duì)于飽和蒸汽,其蒸汽壓力和蒸汽溫度是一一對(duì)應(yīng)的。
對(duì)于生產(chǎn)過(guò)熱蒸汽的鍋爐,除標(biāo)明蒸汽壓力外,還必須標(biāo)明蒸汽過(guò)熱器出口處的蒸汽溫度,即過(guò)熱蒸汽溫度,單位是℃。
對(duì)于熱水鍋爐則有額定出口的熱水溫度(℃)和額定進(jìn)口回水溫度(℃)之分,需分別標(biāo)注。
?。ㄈ┦軣崦嬲舭l(fā)率和受熱面發(fā)熱率
鍋爐受熱面是指鍋內(nèi)的汽水等介質(zhì)與煙氣進(jìn)行熱交換的受壓部件的傳熱面積,一般用煙氣側(cè)的金屬表面積來(lái)計(jì)算受熱面積,單位為m2。
每平方米受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量,稱為鍋爐受熱面蒸發(fā)率,單位是kg/(m2·h)。
熱水鍋爐每小時(shí)每平方米受熱面所產(chǎn)生的熱量稱為受熱面的發(fā)熱率,單位是kJ/(m2·h)。
鍋爐受熱面蒸發(fā)率或發(fā)熱率是反映鍋爐工作強(qiáng)度的指標(biāo),其數(shù)值越大,表示傳熱效果越好,鍋爐所耗金屬量越少。
?。ㄋ模╁仩t熱效率
鍋爐熱效率是指鍋爐有效利用熱量與單位時(shí)間內(nèi)鍋爐的輸入熱量的百分比,也稱為鍋爐效率,用符號(hào)
示,它是表明鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo),一般工業(yè)燃煤鍋爐熱效率在60%~82%左右。
有時(shí)為了概略地衡量蒸汽鍋爐的熱經(jīng)濟(jì)性,還常用煤水比或煤汽比來(lái)表示,即鍋爐在單位時(shí)間內(nèi)的耗煤量和該段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)汽量之比。