一、鍋爐的分類
鍋爐按其用途不同通常可以分為動力鍋爐和工業鍋爐兩類。動力鍋爐是用于發電和提供動力的鍋爐,如電站鍋爐。動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,過熱蒸汽溫度≥450℃。用于為工農業生產和采暖及生活提供蒸汽或熱水的鍋爐稱為工業鍋爐,又稱供熱鍋爐,其工質出口壓力一般不超過2.5MPa。
工業鍋爐,按輸出工質不同,可分為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐和導熱油鍋爐;按燃料和能源不同,可分為燃煤鍋爐、燃氣鍋爐、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;按鍋爐本體結構不同,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)、對流管束、水冷壁、集箱(聯箱)、蒸汽過熱器、省煤器和管道等組成。
“爐”是指鍋爐中使燃料進行燃燒產生高溫煙氣的場所,是包括煤斗、爐排、爐膛、除渣板、送風裝置等組成的燃燒設備。
“鍋”與“爐”一個吸熱,一個放熱,是密切聯系著的一個整體設備。
(二)鍋爐輔助設備
鍋爐輔助設備是保證鍋爐安全、經濟和連續運行必不可少的組成部分,主要包括運煤除灰、通風、水、汽等設備以及一些控制裝置。它們分別組成鍋爐房的運煤除灰系統、通風系統、水、汽系統和儀表控制系統。
1.運煤、除灰系統。 其作用是連續供給鍋爐燃燒所需的燃料,及時排走灰渣。
2.通風系統。 通風系統作用是供給鍋爐燃料燃燒所需要量的空氣,排走燃料燃燒所產生的煙氣。
3.水、汽系統。 其作用是不斷向鍋爐供給符合質量要求的水,將蒸汽或熱水分別送到各個熱用戶。
4.儀表控制系統。 為了使鍋爐安全、經濟地運行,除了鍋爐本體上裝有的儀表外,鍋爐房內還裝設各種儀表和控制設備,如蒸汽流量計、溫度計、壓力表、風壓計、水位表以及各種自動控制設備。
鍋爐的工作包括三個同時進行著的過程:即燃料的燃燒過程;高溫煙氣向水或蒸汽的傳熱過程;以及蒸汽的產生過程。其中任何一個過程進行得正常與否,都會影響鍋爐運行的安全性和經濟性。
三、鍋爐的主要性能指標
鍋爐的主要性能指標有:
(一)蒸發量(t/h)或額定熱功率(MW)
蒸汽鍋爐每小時生產的額定蒸汽量稱為蒸發量,單位是t/h;對于熱水鍋爐則用額定熱功率來表明其容量的大小,單位是MW.
(二)壓力和溫度
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。
對于生產飽和蒸汽的鍋爐,只需標明蒸汽壓力即可。因為對于飽和蒸汽,其蒸汽壓力和蒸汽溫度是一一對應的。
對于生產過熱蒸汽的鍋爐,除標明蒸汽壓力外,還必須標明蒸汽過熱器出口處的蒸汽溫度,即過熱蒸汽溫度,單位是℃。
對于熱水鍋爐則有額定出口的熱水溫度(℃)和額定進口回水溫度(℃)之分,需分別標注。
(三)受熱面蒸發率和受熱面發熱率
鍋爐受熱面是指鍋內的汽水等介質與煙氣進行熱交換的受壓部件的傳熱面積,一般用煙氣側的金屬表面積來計算受熱面積,單位為m2。
每平方米受熱面每小時所產生的蒸汽量,稱為鍋爐受熱面蒸發率,單位是kg/(m2·h)。
熱水鍋爐每小時每平方米受熱面所產生的熱量稱為受熱面的發熱率,單位是kJ/(m2·h)。
鍋爐受熱面蒸發率或發熱率是反映鍋爐工作強度的指標,其數值越大,表示傳熱效果越好,鍋爐所耗金屬量越少。
(四)鍋爐熱效率
鍋爐熱效率是指鍋爐有效利用熱量與單位時間內鍋爐的輸入熱量的百分比,也稱為鍋爐效率,用符號
示,它是表明鍋爐熱經濟性的指標,一般工業燃煤鍋爐熱效率在60%~82%左右。
有時為了概略地衡量蒸汽鍋爐的熱經濟性,還常用煤水比或煤汽比來表示,即鍋爐在單位時間內的耗煤量和該段時間內產汽量之比。