知识点:
①锅炉的作用及构成
②锅炉分类
③性能指标
④发展现状及趋势
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视频讲义:
1. 锅炉本质上是一种燃烧化石燃料以产生蒸汽或热水的的热力设备。通过燃烧将燃料中的化学能释放出来,转化为储存在燃烧产物如烟气,灰渣中的热能,再通过受热面换热,将燃烧产物中的热能转移给受热面中的工质,主要是水、水蒸气或导热油等,以提升其内能和焓值。吸热后的工质可作为热源使用或对外做功。锅炉的构成则主要包括锅炉本体和辅机设备,本体由燃烧系统,汽水系统,连接管道,炉墙和平台钢架等构成。辅机设备则包括燃料供应系统、燃料制备系统、通风设备、水处理及给水设备、除尘除灰设备、脱硫脱销设备、仪表及自动控制设备等构成。
2. 按照用途分类,锅炉可分为生活锅炉、工业锅炉和电站锅炉。生活锅炉主要用于提供生活所需的热水,暖气给水等热源;工业锅炉产生的热水或蒸汽是一种经济有效的热源,可以满足工业生产中工艺的需求。而电站锅炉所产生的高温高压的过热蒸汽具有很强的做功能力,用于冲刷汽轮机并带动发电机工作,从而转化并输出电能。
若按压力等级分类,其工作压力由低到高可分为低压锅炉(≤2.45 MPa),中压锅炉(2.94~4.90MPa),高压锅炉(7.84~10.8MPa),超高压锅炉(11.8~14.7MPa),亚临界锅炉(15.7~19.6MPa),超临界锅炉(24.0~28.0MPa)及超超临界锅炉,其中超超临界锅炉机组压力可达28MPa以上,或者其主蒸汽和再热蒸汽温度达593℃及以上。
若按其燃料不同分类,可以分为燃煤、燃油和燃气锅炉;按其燃烧方式可分为火床炉、室燃炉、旋风炉、流化床炉;按工质在蒸发受热面中的流动方式分类,可分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉,这部分内容我们将来会进一步探讨。
3. 锅炉的性能指标包括锅炉的基本性能参数及其经济性可靠性指标。其中,锅炉容量是指锅炉每小时产生的蒸汽量,单位为t/h;
额定蒸发量是指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料,并保证热效率时的蒸发量;
最大连续蒸发量是指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料,长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。
锅炉蒸汽参数是指过热器和再热器出口的额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。
锅炉的给水温度是指省煤器进口处的水温。
上述的基本性能参数也是锅炉型号命名的主要依据,如工业锅炉或电站锅炉的命名就是依据性能参数按如图所示的方法进行命名的
在经济性及可靠性指标方面,锅炉热效率是指锅炉有效利用的热Q1占燃料输入热量Qr的百分比。
锅炉净效率则应当在此基础上需要扣除维持锅炉自身运行所消耗的能量。
锅炉钢材消耗率是指其单位蒸发量所需要的钢材量。
锅炉连续运行小时数是指锅炉两次被迫停炉进行检修之间的运行小时数,一般要求大于4000小时。
锅炉可用率是指在统计期内,锅炉总运行小时数及总备用小时数之和,与该统计期间小时总数之比。
锅炉事故率则是指在统计期内,锅炉总事故停炉小时数,与总运行小时数和总事故停炉小时数之和的百分比,一般要求低于1%。
4. 锅炉技术的起源及发展可追溯到工业革命开始,并逐步从小容量低参数向大容量高参数方向发展。在生活锅炉及工业锅炉方面,其发展及优化的重点是简化系统结构,从而降低金属消耗,控制成本,并通过改善燃料燃烧和烟气排放性能,提高锅炉效率,降低有害气体及固体燃烧产物的排放。电站锅炉的发展也与此类似,通过不断提升其性能参数,优化其经济性指标,向着更加高效、节能、环保的方向迈进。

