工业锅炉定义、类型分析
锅炉的构造及工作原理
锅炉的构造及工作原理锅炉是一种将水加热转化为蒸气的设备，用于产生热能或驱动机械。
它广泛应用于工业生产、发电以及供暖等领域。
本文将介绍锅炉的构造、工作原理和不同类型的锅炉。
一、锅炉的构造1.炉膛：炉膛是燃烧燃料的区域，位于锅炉的下部。
炉膛包括炉壳、炉膛砌体和炉膛内衬。
炉壳是锅炉的主要结构部件，它能够承受高温和高压。
2.燃烧室：燃烧室是炉膛的一部分，用于将燃料和空气进行燃烧。
燃烧室的结构设计决定了燃料和空气的混合程度和燃烧效率。
3.冷却壁：冷却壁是锅炉的另一个重要组成部分，用于将炉膛热量传递到水中。
它由钢板和管道组成，形成大量接触面积以提高热传递效率。
4.蒸汽发生器：蒸汽发生器位于锅炉的上部，与炉膛通过管道相连接。
它是将水加热转化为蒸汽的主要部件。
5.排烟系统：排烟系统用于排除燃料燃烧产生的废气。
它通常包括烟囱、风扇和净化设备。
二、锅炉的工作原理锅炉的工作原理是利用燃料的燃烧产生的热能，将水加热转化为蒸汽。
具体流程如下：1.燃料供给：燃料经过处理和输送系统进入燃烧室，与空气进行混合。
2.燃烧反应：燃料和空气在燃烧室内进行化学反应，产生热能。
燃料的种类包括煤、油、天然气等。
3.热量传递：燃烧产生的高温烟气通过锅炉的冷却壁传导给水。
水在冷却壁内部形成蒸汽。
4.蒸汽发生：水被加热后转化为蒸汽，蒸汽通过管道进入蒸汽发生器。
5.动力输出：蒸汽通过管道输送到需要使用蒸汽的设备，如发动机、涡轮机等。
6.蒸汽冷凝：蒸汽在设备工作后会冷却下来，转化为水再次循环使用。
三、不同类型的锅炉1.水管锅炉：水管锅炉是最常见的锅炉类型之一、它的特点是炉膛被水包围，通过管道将烟气传导给水。
水管锅炉具有快速启动、响应快、结构紧凑等优点。
2.热油锅炉：热油锅炉利用石油、天然气等燃料加热高温热油，然后将热油传导给工业设备。
热油锅炉具有高温、安全稳定等特点，适用于需要高温的工艺过程。
3.蒸汽锅炉：蒸汽锅炉是最常用的供热设备之一、它通过将水加热转化为蒸汽，然后通过管道输送到加热设备或蒸汽涡轮机驱动。
锅炉讲义-锅炉定义
❖ 锅炉是一种能量转换设备。
❖ 燃烧设备以提供良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大限度地释 放出来并其转化为热能，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。
❖ 《特种设备安全监察条例》所定义的锅炉是指利用各种燃料、电或者其 他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备。 其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或 者等于0.1MPa（表压)，且额定功率大于或者等于0.1Mw的承压热水锅 炉；有机热载体锅炉。
❖ 锅炉是由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，下面的加热部分为炉， 锅和炉的一体化设计称为锅炉。
❖ 锅炉是一种把燃料燃烧后释放的能量传递给容器内的水，使其达到所需温度（热 水）或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”（即锅炉本体承压部分）、“炉” （即燃烧设备部分）、附件仪表及附属设备购车的一个完整体
是 ❖ 可燃物如燃料（fuel）， ❖ 助燃物如氧气（oxygen） ❖ 及温度要达到燃点——热量（heat）
燃烧的三要素
燃烧器图片
燃烧器的程序控制器
视窗 内容
展开
准 备 吹 扫
风 门 开 大
风 压 检 测
火焰 装置 自检
风
门点 关火 小
第1安 全时间
转 火
第2安 全时间
后吹扫 阶段
威索燃烧器零配件分解图
锅炉的设计思想
❖ 对于炉的要求燃料的充分燃烧 ❖ 对于锅的要求是燃料燃烧的热能转换效率最
大化 ❖ 安全可靠
锅炉的危险—爆炸
❖ 锅炉锅的爆炸
锅炉炉的爆炸
锅炉锅的爆炸
❖ 锅爆炸是由于其它原因导致锅炉承压负荷过大造成 的瞬间能量释放现象，锅炉缺水、水垢过多、压力 过大等情况都会造成锅炉爆炸，一旦出现锅炉爆炸 事故，对周围建筑、人员等损伤极大。在《企业职 工伤亡事故分类》（GB6441-86）中排第16位。锅 炉属于特种设备，从设计、进料、加工、试压到成 品销售，国家都有严格的审批和监检制度，只要用 户详细阅读使用说明书，并按照其要求正确使用、 维护保养锅炉，锅炉的爆炸现象是可以杜绝的。
锅炉的分类和类型
锅炉的分类和类型1. 引言锅炉是一种将水或其他液体加热为蒸汽、热水或热油的设备，广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
根据不同的工作原理和使用场景，锅炉可以分为多种分类和类型。
本文将详细介绍锅炉的分类和类型，并对其特点和应用进行分析。
2. 锅炉的分类根据锅炉的工作原理、结构形式以及使用场景，可以将锅炉分为以下几个主要分类：2.1 按工作原理分类2.1.1 燃料锅炉燃料锅炉是利用固体、液体或气体等可燃物质进行燃烧，产生高温火焰或高压蒸汽的锅炉。
常见的燃料包括木材、天然气、重油、柴油等。
根据不同的供给方式，可将其进一步细分为手动给料锅炉、机械给料锅炉和自动给料锅炉。
2.1.2 电力锅炉电力锅炉是利用电能直接加热水或其他液体，产生蒸汽或热水的锅炉。
其工作原理类似于电热水壶，通过电阻加热器将电能转化为热能。
电力锅炉具有启动快、调节范围广等优点，广泛应用于城市供暖和工业生产等领域。
2.1.3 核能锅炉核能锅炉利用核反应堆产生的高温和高压条件，将水转化为蒸汽。
核反应堆中的核裂变或核聚变过程释放出的巨大能量被传递给水，使其发生相变。
核能锅炉是一种高效、清洁的发电方式，被广泛应用于核电站。
2.2 按结构形式分类2.2.1 直接流式锅炉直接流式锅炉是最简单的一种锅炉结构形式，其内部没有管束或管子。
水从进口进入锅壳，在被加热后通过出口排出。
直接流式锅炉结构简单、造价低廉，但由于无法对流速进行控制，其传热效果较差。
2.2.2 换热管锅炉换热管锅炉是利用内部充满换热管的锅壳进行传热的一种锅炉结构形式。
水从进口进入换热管，在与外界的高温气体或火焰接触后产生蒸汽或加热水，然后通过出口排出。
换热管锅炉具有高效率、紧凑型等优点，广泛应用于工业领域。
水壁管锅炉是一种采用垂直或水平排列的水冷壁作为传热面的锅炉结构形式。
在水壁管中循环流动的水受到高温气体或火焰的加热，产生蒸汽或加热水。
水壁管锅炉具有传递能量快、结构牢固等特点，广泛应用于火电厂等大型发电设备。
工业锅炉的定义
工业锅炉的定义
工业锅炉是利用燃料进行燃烧，产生高温高压蒸汽或热水的设备，通
常用于工业生产或供热系统。
一、设备结构
工业锅炉的结构通常由锅筒、炉膛、燃烧器、进出口及附件组成。
锅
筒是储存水的部分，炉膛是燃烧室，燃烧器则是将燃料喷入炉膛的部分。
进出口用于调节水和蒸汽或热水的进出，附件主要包括安全装置、计量器、排放装置等。
二、分类
根据燃料不同，工业锅炉可以分为燃煤锅炉、油锅炉、气锅炉等；根
据产生的蒸汽压力和温度不同，可以分为低压锅炉、中压锅炉和高压
锅炉；根据热水温度可以分为低温热水锅炉和高温热水锅炉等。
三、用途
工业锅炉广泛应用于钢铁、化工、医药、食品、造纸、纺织、印染等
行业，也能作为供暖设备应用于商业、住宅等领域。
特别是在大型工
业工程中，工业锅炉的作用尤为重要，例如大型石油化工厂、电力站、钢铁厂等。
四、注意事项
在使用工业锅炉时，必须要注意安全。
锅炉设备的使用与维护需要专
业人士进行，对于普通用户而言，应定期进行检查或者遵循相关规定
进行维护。
在使用煤等化石燃料时，不可过度投放燃料，排放烟尘等
污染物可能会产生大量的二氧化硫和氮氧化物等有害气体，引发空气污染。
此外，也要注意控制排放，依据法规规定排放限制，减少环境污染。
综上，工业锅炉是一种重要的工业设备，其应用范围广泛，但使用过程中也要注意安全和环保。
工业锅炉能效测试中的术语和定义
工业锅炉能效测试中的术语和定义1锅炉出力蒸汽锅炉的蒸发量、热水锅炉和有机热载体锅炉的热功率的通称。
2固体燃料任何在标准状态下以固态形式存在的燃料，包括煤、油页岩、甘蔗渣、木柴和固体废料等。
3液体燃料任何在标准状态下以液态形式存在的燃料，包括燃料油、工业废液（如碱液、镁液等）。
4气体燃料任何在标准状态下以气态形式存在的燃料，包括天然气、高炉煤气、焦炉煤气、城市煤气、液化气等。
5高位发热量单位质量（重量）的固体或者液体燃料、单位体积的气体燃料在特定的条件下完全燃烧所释放的热量，其中包括烟气中水蒸气凝结成水时放出的热量。
6低位发热量单位质量（重量）的固体或液体燃料、单位体积的气体燃料在特定的条件下完全燃烧所释放的热量中扣除烟气中水蒸气凝结成水的汽化潜热所得的热量。
7输入热量随每千克或者每标准立方米燃料输入锅炉的总热量，包括燃料的收到基低位发热量和显热，以及用外来热源加热燃料或者空气时所带入的热量（电加热锅炉以输入电功率换算为热量）。
8输出热量通过蒸汽、水、有机热载体等介质由锅炉向外提供热量与进入锅炉的水、有机热载体等介质带入热量之差。
9基准温度为计算锅炉能量平衡中各项输入、输出与损失所确定的起算温度。
10热工况稳定状态热工况稳定状态是指锅炉出力和主要热力参数波动范围在5％内，其平均值已不随时间不断变化的运行状态。
11锅炉出力范围锅炉制造单位提供的锅炉安全、稳定运行的最大出力与最小出力的区间（其中包括额定出力）。
12锅炉热效率同一时间内锅炉有效利用热量与输入热量的百分比。
13锅炉热效率曲线锅炉出力范围内不同出力所对应的热效率连接形成的曲线。
14锅炉热负荷锅炉所承担使用单位的热需求量。
15锅炉额定工况锅炉在设计额定出力和参数下运行的工作状态。
16锅炉实际运行工况锅炉满足用户实际热负荷需求运行的工作状态。
17正平衡法直接测量输入热量和输出热量来确定效率的方法。
18反平衡法通过测定各种燃烧产物热损失和锅炉散热损失来确定效率的方法。
第1章工业锅炉概述
水吸收热量转变为热水或蒸汽的过程。
1.3.2 锅炉工作系统
锅炉从构造上由二个系统组成，锅炉的工作过程就是在系统内连续完成的。 1.3.2.1 汽水系统
进入锅炉的水（给水），经过加热、汽化、过热，最后获得符合要求参数的蒸汽或热水； 1.3.2.2 燃烧系统
燃料和空气（或经过空气预热器预热）送入炉内混合燃烧后，产生高温烟气，再通过各受热面， 将热量传给工质以后，烟气由烟囱排出。燃烧生成的灰渣，由排渣设备排出；
1.3 工业锅炉工作原理
以常见的利用燃料燃烧释放的热能且工质为水、汽的锅炉，其工作原理可用下述工作过程和工作 系统来说明。
1.3.1 锅炉工作过程
锅炉产生热水或蒸汽需要以下三个过程。 1.3.1.1 燃料的燃烧过程
锅炉定义与分类
锅炉定义与分类锅炉是指利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。
作为一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，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、船舶、机车和工矿企业。
概述锅炉是由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，下面的加热部分为炉，锅和炉的一体化设计称为锅炉。
《特种设备安全监察条例》所定义的锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备。
其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压)，且额定功率大于或者等于0.1Mw的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。
分类锅炉的分类方法很多，可以按锅炉的用途分，也可以按锅炉的结构、燃料种类分，还可以按水循环形式、压力分类。
1、按锅炉用途分类锅炉可以作为热能动力锅炉和供热锅炉。
动力锅炉包括电站锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等，相应用于发电、船舶动力和机车动力。
供热锅炉包括蒸汽锅炉、热水锅炉、热管锅炉、热风炉和载热体加热炉等，相应地得到蒸汽、热水。
热风和载热体等。
2、按锅炉本体结构分类按锅炉结构分，主要分为火管锅炉和水管锅炉。
火管锅炉包括立式锅炉和卧式锅炉，水管锅炉包括横水管锅炉和竖水管锅炉。
3、按锅炉用燃料种类分类按锅炉用燃料种类匪类为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉以及燃煤锅炉的升级技术，油气炉的替代产品---煤粉锅炉，煤气双用锅炉等。
锅炉的定义、组成及分类
锅炉的定义、组成及分类1.锅炉的定义及组成1.1 锅炉的定义：利用燃料（固体燃料、液体燃料和气体燃料）燃烧释放的化学能转换成热能，且向外输出热水或蒸汽的换热设备。
1.2 锅炉的组成：锅炉由“锅”和“炉”两大部分组成。
“锅”是指汽水流动系统，包括锅筒、集箱、水冷壁以及对流受热面等，是换热设备的吸热部分；“炉”是指燃料燃烧空间及烟风流动系统，包括炉膛、对流烟道以及烟囱等，是换热设备的放热部分。
2.锅炉的分类锅炉有多种分类方法，主要的分类方法有：2.1 按用途分类：发电锅炉：是指用于火力发电的锅炉。
火力发电机组由蒸汽锅炉、汽轮机、发电机三大动力设备构成。
锅炉产生的高温、高压蒸汽经过汽轮机做功，使蒸汽的热能转换机械能，汽轮机带动发电机高速旋转发电，此时机械能转换成电能；工业锅炉：是指锅炉产生的高温热载体（蒸汽、高温水以及有机热载体）供工业生产过程中应用，如酿酒、造纸、纺织、木材、食品、化工等；生活锅炉：是指锅炉产生的热水、蒸汽供人们生活之用，如取暖、洗浴、消毒等。
2.2 按压力参数分类：低压锅炉：是指出口额定蒸汽压力不超过2.5MPa的锅炉；中压锅炉：是指出口额定蒸汽压力为3.0~5.0MPa的锅炉；高压锅炉：是指出口额定蒸汽压力为8.0~11.0MPa的锅炉；超高压锅炉：是指出口额定蒸汽压力为12.0~15.0MPa的锅炉；亚临界压力锅炉：是指出口额定蒸汽压力为16.0~20.0MPa的锅炉；超临界压力锅炉：是指出口额定蒸汽压力超过临界压力（22.1MPa）的锅炉。
注：临界压力1MPa=10.2kgf/cm2 进行换算，其余压力均按1MPa=10.0kgf/cm2换算。
2.3 按介质形态分类：蒸汽锅炉：是指输出热载体的形态是蒸汽的锅炉；热水锅炉：是指输出热载体的形态是热水的锅炉。
2.4 按介质循环方式分类：自然循环锅炉：在水循环回路中，介质流动的动力来自水与汽水混合物的密度差；强制循环锅炉：在水循环回路中介质流动的动力除水和汽水密度差外，主要依靠锅水循环泵的压头；直流锅炉：给水依靠给水泵压头在受热面一次通过产生蒸汽的锅炉，因此，直流锅炉也属于强制循环锅炉。
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什么是工业锅炉？
工业锅炉的定义：为工矿企业提供蒸汽或热水（热水锅炉）以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。
注：热水锅炉和工业锅炉是两个概念。
蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉。
按照我国标准规定，工业锅炉的最大额定蒸汽压力为2.45MP（表压），最大连续蒸发量最大为65t/h。
有哪些不同的工业锅炉？
工业锅炉在结构型式上可分为火筒式、火管式和水管式3类
①火筒锅炉；它是早期的工业锅炉，在锅壳中只装有一二个加热锅水用的火筒，火筒中有燃烧装置。
热效率低，体积和钢材耗用量大，60年代以后基本上不再生产。
②火管锅炉：它是在立式或卧式的锅壳中除火筒以外，还装置若干烟管。
燃料在燃烧室中燃烧后产生的高温烟气流过这些烟管加热锅水，然后排入烟囱。
与火筒锅炉相比，它由于烟管数量多，受热面积增大，排烟温度较低，热效率较高，钢材耗用量和锅炉体积都比较小。
火管锅炉的蒸发量一般都不大于15吨／时，工作压力一般不大于1.6兆帕，燃煤的热效率一般为70％左右,全部自动化操作的燃油锅炉，热效率可达到85％。
③水管锅炉：大多用作容量较大、压力较高的工业锅炉。
水管式锅炉有自然循环式和直流式两种。
自然循环的水管锅炉有单锅筒和双锅筒等结构。
这种锅炉在对流管束后一般设置省煤器，有时还设置空气预热器，以降低排烟温度。
燃煤时效率可达80％，燃油时更高一些。
在直流式工业锅炉中没有锅筒，由盘绕在炉膛内壁的管子和后面的对流管束组成受热面。
给水从管子的一端进入，蒸汽从另一端输出。
直流式工业锅炉体积小，一般带有汽水分离器和自动控制装置。
工业锅炉分类：
层燃锅炉
我国层燃链条炉排锅炉居多，该型锅炉主要在节能、环保性能方面需要进一步提高。
在对原煤进行洗选筛分并同时改进燃烧设备的基础上将有更大的发展空间。
对于目前仍采用的手烧加煤、间歇燃烧方式的小型固定炉排锅炉，必将淘汰，取而代之以新开发的新型锅炉。
循环流化床锅炉
循环流化床燃烧技术具有强化传热、燃烧效率高、燃料适应性广和排放污染物少等特点，在≥10t/h燃煤工业锅炉中应积极发展应用，该型锅炉是种很有发展前途的清洁燃烧技术。
燃油、燃气锅炉
燃油或燃气工业锅炉，不仅可以提高锅炉热效率，而且可以显著减少污染物排放。
但其受制于初期投资和日常运行成本。
加之国家在推广节油替代政策，预计燃油锅炉的发展会受到抑制，但随着国家环保力度的加大，加之西气东输和利用国际天然气资源等工程的实施，大多数城市开始推广应用清洁能源，大量的燃气锅炉将替代原有的燃煤锅炉，燃气锅炉的市场前景相当广阔。
预计今后燃气锅炉将占年产工业锅炉总容量的15%~20%。
垃圾焚烧锅炉
当前我国城市生活垃圾成分有了明显的变化，纸质、塑料、木质、纤维等可燃物和其它有机物大大增加，其质量已基本具备焚烧的条件，城市垃圾焚烧发电已成为可能，为发展垃圾焚烧锅炉创造了条件。
采取垃圾焚烧使垃圾体积减小90%，重量减小70%以上，用回收热量产生蒸汽，效率约达85%，转变成电能大约为30%。
所以垃圾焚烧技术在我国将成为有极具发展潜力的新兴产业。
借鉴国外先进技术，迅速研制国产垃圾焚烧锅炉，其市场前景非常广阔。
水煤浆锅炉
水煤浆是一种由35%左右的水、65%左右的煤以及1%~2%的添加剂混合制备而成的新型煤基流体洁净环保燃料。
水煤浆既保留了煤的燃烧特性，又具备了类似重油的液态燃烧特性。
水煤浆外观象油，流动性好，储存稳定、运输方便，燃烧效率高，污染排放低。
国
内燃用水煤浆实践证明：约1.8~2.1吨水煤浆可替代1吨燃油，可节约成本约600元。
因此水煤浆在量大面广的工业锅炉中替代油气燃料有很好的前景。
另外冷凝式锅炉，半煤气流动燃烧锅炉等工业锅炉在我国都有一定的发展空间，也应予以关注。
4结束语我国的锅炉产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业，且在我国还是一个不断发展的产业。
但目前我国工业锅炉行业和企业也面临着各种挑战和机遇。
工业锅炉制造企业做为市场竞争的主体，应该对自身所处的外部环境和自己拥有的内部条件有清醒的认识，明确自己的市场定位，并从战略的高度加以管理，做到有所为和有所不为。
必须坚持市场导向战略，紧紧依靠科技进步，依靠科技创新，在国家能源和环保政策的引导下，调整企业结构和产品结构，抓住机遇，制造出适销对路并具有自己特色的高端产品以促进企业的发展并保持强劲的可持续发展的企业后劲，这样才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。