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锅炉的种类及应用

将其它热能转变成其它工质热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅

炉。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。锅炉中产

生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，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，

又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电

站、船舶、机车和工矿企业。

一、锅炉的工作

锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给

水温度等。

锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口

压力、温度和效率下，单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定

的出口压力、温度下，单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。

蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度，通常是指过热器、再热器出口处的过热蒸

汽压力和温度如没有过热器和再热器，即指锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。

给水温度是指省煤器的进水温度，无省煤器时即指锅筒进水温度。

锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用

锅炉和机车锅炉等；按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界

压力、超临界压力等锅炉；锅炉按水和烟气的流动路径可分为火筒锅炉、火管锅

炉和水管锅炉，其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉；按循环方式可分为

自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉；按

燃烧方式，锅炉分为室燃炉、层燃炉和沸腾炉等。

在水汽系统方面，给水在加热器中加热到一定温度后，经给水管道进入省煤器，

进一步加热以后送入锅筒，与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在

水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中，由汽水分离装

置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器，继续吸热成为

450℃的过热蒸汽，然后送往汽轮机。

在燃烧和烟风系统方面，送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。在磨煤

机中被磨成一定细度的煤粉，由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷

入炉膛。燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧，放

出大量热量。燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气

预热器后，再经过除尘装置，除去其中的飞灰，最后由引风机送往烟囱排向大气。

二、锅炉的结构

锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧

器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽

的核心部分，称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。

炉膛又称燃烧室，是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上，进行火床燃烧

的炉膛称为层燃炉，又称火床炉；将液体、气体或磨成粉状的固体燃料，喷入火

室燃烧的炉膛称为室燃炉，又称火室炉；空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧，

并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉，又称流化床炉；利用空气流使煤粒高速

旋转，并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。

炉膛的横截面一般为正方形或矩形。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气，所

以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷

壁管，它既保护炉墙不致烧坏，又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。

炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃

用特性差别较大的燃料时锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。

锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中，接受省煤器来的给水、联接循环回路，

并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒简体由优质厚钢板制成，是锅炉中

最重的部件之一。

锅筒的主要功能是储水，进行汽水分离，在运行中排除锅水中的盐水和泥渣，避

免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。

锅筒内部装置包括汽水分离和蒸汽清洗装置、给水分配管、排污和加药设备等。

其中汽水分离装置的作用是将从水冷壁来的饱和蒸汽与水分离开来，并尽量减少

蒸汽中携带的细小水滴。中、低压锅炉常用挡板和缝隙挡板作为粗分离元件；中

压以上的锅炉除广泛采用多种型式的旋风分离器进行粗分离外，还用百页窗、钢

丝网或均汽板等进行进一步分离。锅筒上还装有水位表、安全阀等监测和保护设

施。

为了考核性能和改进设计，锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计

算锅炉热效率的方