锅炉基本知识

我国使用天然气的前景十分广阔。因
此，锅炉制造厂可设计高效、无污染、 安全可靠的新型多品种燃气锅炉，以适 应市场需要。德国菲斯曼锅炉公司的冷 凝式低温燃气热水锅炉具有高效、无污 染、排烟温度仅比回水温度高5～15℃等 优点，可以借鉴。
第二节 锅炉的工作过程
锅炉，最根本的组成是汽锅和炉子两 大部分。燃料在炉子里进行燃烧，将它 的化学能转化为热能；高温的燃烧产 物——烟气则通过汽锅受热面将热量传 递给汽锅内温度较低的水，水被加热、 进而沸腾汽化，生成蒸汽。
供热锅炉的容量、参数，既要满足生产 工艺上对蒸汽(或热水)的要求，又要便于 锅炉房的设计，锅炉配套设备的供应以及 锅炉本身的标准化，因而要求有一定的锅 炉参数系列。
三、水的受热升温（或汽化）过程
它也是热水的生产过程。经过水处理的 锅炉补给水和管网回水是由水泵加压后 进入锅筒内，它属于直流锅炉。
由于生产的是90℃的热水，锅壳中的 水始终处于过冷状态，因此，不可能产 生汽化。
四、锅炉房设备的组成
锅炉房中除锅炉本体以外，还必须装 置象水泵、风机、水处理等等一类辅助 设备，以保证锅炉房的生产过程能继续 不断地正常运行，达到安全可靠、经济 有效地供热。
供热锅炉，可用额定热功率来表征容 量的大小，常以符号Q来表示，单位是 MW。
热功率与蒸发量之间的关系，可由下 式表示：
Q=0.000278D(iq-igs)
(5-1)
对于热水锅炉：
Q=0.000278G(irs″-irs′) 二、蒸汽(或热水)参数
(5-2)
锅炉产生蒸汽的参数，是指锅炉出口
处蒸汽的额定压力(表压力)和温度。对 生产饱和蒸汽的锅炉来说，一般只标明 蒸汽压力；对生产过热蒸汽(或热水)的 锅炉，则需标明压力和蒸汽(或热水)温 度。
我国由于电力缺乏，直接用电采暖或 供应热水并不多见。热泵供热，当有较合 适的低位热源时，有比较高的能量利用系 数，是一种比较合理的、新型的供热方式。
第五章 锅炉的基本知识
第一节 概 述
锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全 可靠、经济有效地把燃料的化学能转化 为热能，进而将热能传递给水，以生产 热水或蒸汽。
第三节 锅炉基本特性的表示
为区别各类锅炉构造、燃用燃料、燃 烧方式、容量大小、参数高低以及运行经 济性等特点，常用下列的锅炉基本特性来 说明。
一、蒸发量、热功率
锅炉额定蒸发量和额定产热量统称额 定出力，它是指锅炉在额定参数(压力、 温度)和保证一定效率下的每小时最大连 续蒸发量(产热量)，用以表征锅炉容量的 大小。蒸发量常用符号D来表示，单位是 t/h，供热锅炉蒸发量一般从0.1到65t/h。
用于动力、发电方面的锅炉，叫做动 力锅炉；把用于工业及采暖方面的锅炉， 称为供热锅炉，又称工业锅炉。按锅炉 燃用的燃料不同，又分为燃气锅炉，燃 油锅炉，汽油两用锅炉以及燃煤锅炉等。
随着我国改革开放的不断深化，全国 各地经济建设的迅速发展，高层民用建 筑的快速崛起，国家对环保工作提出更 高要求，油气资源的大力开发，燃气燃 油锅炉应用逐年上升，燃气燃油锅炉房 建设进入新的发展时期。
3.水系统(包括排污系统)
锅壳内具有一定的压力，因而给水须 借给水泵提高压力后送入。此外，为了 保证给水质量，避免汽锅内壁结垢或受 腐蚀，锅炉房通常还设有水处理设备； 锅炉的排污水因具有相当高的温度和压 力，因此须排入排污降温池或专设的扩 容器，进行膨胀减温。
4.仪表控制系统
除了锅炉本体上装有的仪表外，为监 督锅炉设备安全经济运行，还常设有一 系列的仪表和控制设备，如蒸汽流量计、 水量表、烟温计、风压计、排烟二氧化 碳指示仪等常用仪表。
第2篇 热源及热源设备
热源是能源的一种形式，在现代建筑中， 需要大量的热水或蒸汽，以便为用户提供 采暖、生活热水的热源。有3种方式：一 种是利用燃料的化学能，通过燃烧转化即 采用锅炉设备；第二种是用电能加热水或 生产蒸汽；第三种是通过热泵从低温热源 中提取热量，加热热媒(水、空气等)。
建筑物供热方式有：中、小型锅炉房， 大型区域锅炉房，热电站，电阻式加热装 置，热泵，太阳能供热等等。锅炉房供热 是目前我国主要的供热方式。但从能源消 耗观点看，锅炉房供热的能量利用系数不 高，尤其是小型锅炉房。因此，当前一些 地区积极发展热电站供热。电阻式加热装 置的能量利用系数低，但由于使用方便、 容易控制、无污染的优点，在国外经常采 用。
锅炉本体和它的辅助设备，总称为锅 炉房设备。
1.燃料供应系统 其作用是保证为锅炉送入燃料，根据 锅炉燃用的燃料不同，燃料供应系统是 不一样的，如燃气输配管道、供油系统 及运煤系统。
2.送、引风系统
为了给炉子送入燃烧所需空气和从锅 炉引出燃烧产物——烟气，以保证燃烧 正常进行，并使烟气以必需的流速冲刷 受热面，有时只需单独设置送风机或引 风机，有时两者需同时设置。
一、燃料的燃烧过程
燃料（燃气或柴油）通过送风机经过 燃烧器与空气混合送入燃烧室，进行燃 烧反应形成高温烟气。整个过程称为燃 烧过程。
要保证良好的燃烧必须要有高温的环 境，充足的空气量和空气与燃料的良好 混合。当然为了锅炉燃烧的持续进行， 还得连续不断地供应燃料、空气和排出 烟气。
二、烟气向水(汽等工质)的传热过程
由于燃料的燃烧放热，炉内温度很高。 在燃烧室四周是锅壳传递给 锅壳内工质水。继而烟气受送风机的风 压、烟囱的引力而向烟管束内流动。
烟气掠过管束受热面，与管壁发生对流 换热，从而将烟气的热量传递给水，为 了增大受热面的面积，降低排烟温度， 提高锅炉热效率，烟气从后部进入部分 烟管，在前烟箱汇集后，再从前烟箱进 入另一部分烟管，最后在后烟箱汇集排 出炉外，从而节省了燃料。
图5-1 锅炉的基本构造图
汽锅的基本构造包括锅壳(或称锅筒)、 管束受热面等组成的一个水系统。炉子 包括燃烧器、燃烧室等组成的燃烧设备。
为了保证锅炉的正常工作和安全，锅 炉还必须装设安全阀、压力表、排污阀、 止回阀等。还有用来消除受热面上积灰 以利传热的吹灰器，以提高锅炉运行的 经济性。
锅炉的工作包括三个同时进行着的过 程：燃料的燃烧过程、烟气向水的传热 过程和水的受热汽化升温过程（对蒸汽 锅炉而言）。