暖通空调——锅炉基础知识

学术 2024-12-27 17:51 上海

锅炉就是利用燃料燃烧释放出的热能或用其他形式的热能将工质（水或其它流体）加热到一定参数（压力、温度）的设备。它由锅和炉两大部分组成。锅是指吸收热量并传给工质的受热面系统，炉是将燃料的化学能转变为热能的燃烧设备。

锅炉的功能是通过热能转换以输出具有规定特性的蒸汽或热水。而表征蒸汽或热水的物理特性或状态的物理量就称为状态参数，一般称为参数。热力状态参数共有六个，常用的就是压力和温度。

专业术语：

额定蒸汽压力：是指在规定的给水压力和负荷范围内长期连续运行所必须保证的锅炉出口的蒸汽压力，也就是锅炉铭牌上标明的压力。单位为MPa。我国工业锅炉参数系列规定有6个压力级别，即0.4，0.7，1.0，1.25，1.6和2.5MPa（表压）。

额定出水压力：热水锅炉在额定循环水量的条件下，由循环泵在锅炉出口所维持的压力。单位亦为MPa。我国的热水锅炉参数规定的出水压力级别与蒸汽锅炉相同。

额定蒸发量：蒸汽锅炉在额定参数（压力、温度）、额定给水温度、使用设计燃料并保证锅炉效率、连续运行时的最大蒸发量。其单位为吨/时（t/h）或公斤/时（kg/h）工业锅炉标准参数系列有0.1，0.2，0.5，1，2，4，6，8，10，15，20，35和65t/h，共13个蒸发量级别。

额定热功率：热水锅炉在额定回水温度、额定回水压力和额定循环水量的情况下，长期连续运行时应保证的最大供热量。其单位为兆瓦，即MW。热水锅炉标准参数系列有0.1，0.2，0.35，0.7，1.4，2.8，4.2，7.0，10.5，14.0，29.0，46.0，58.0和116.0MW，共14个热功率级别。暖通南社

额定给水温度：指蒸汽锅炉在规定负荷范围内应当保证的给水温度。工业锅炉的给水温度为20℃，60℃和105℃。

锅炉效率：即锅炉热效率。是指锅炉输出的蒸汽或热水的有效利用热量Q与同一时间进入锅炉的燃料完全燃烧放出的热量Qr的百分比，通常用符号“η”表示。即η＝Q/Qr×100%，燃油燃气锅炉产品的热效率，机械工业部的行业标准有规定，燃油锅炉应保证80％~85％，燃气锅炉应保证82％~87％。对容量大的锅炉要求效率高。

锅炉型式的定义：

锅筒：水管锅炉中用以组成水循环回路，进行汽水分离和储存水汽的筒型压力容器，由封头和筒体组成。是水管锅炉的一个重要部件。

锅壳：锅壳式锅炉中容纳汽和水及加热受热面的筒型压力容器，由管板（封头）和筒体组成。

炉膛：又称燃烧室。锅炉中使燃料和空气混合，燃烧，高温火焰和烟气对其受热面进行传热的空间。

炉胆：又称火胆。锅壳锅炉中的炉膛或燃烧室。

受热面：锅炉用来传递热量的金属壁面。

辐射受热面：主要以辐射换热方式从放热介质吸收热量并传递给吸热介质的受热面。如水管锅炉的炉膛水冷壁，锅壳锅炉的炉胆等等。

对流受热面：主要以对流换热方式从烟气中吸收热量并传递给吸热介质的受热面。如水管锅炉的对流管束，锅壳锅炉的烟管等。

锅炉种类分布：

锅壳式锅炉，按锅炉安装后锅壳的纵向轴线与地面的位置关系分为：

1、轴线与地面垂直，称为立式，用汉语拼音字母“L”表示。

2、轴线与地面平行，称为卧式，以汉语拼音字母“W”表示。

按燃烧室（炉膛）与锅壳的位置关系分为：

1、燃烧室在锅壳之外，称为外燃，以汉语拼音字母“W”表示。

2、燃烧室在锅壳之内，称为内燃，以汉语拼音字母“N”表示。

水管式锅炉，按水循环方式分为：自然循环锅炉。如果锅炉只有一个锅筒，则称单锅筒，以“D”表示；如果锅炉有二个锅筒，则称双锅筒，以“S”表示。

按锅筒纵向轴线与燃烧火焰及烟气的流向位置关系分为：

1、锅筒与烟气流向平行，称纵置式，以“Z” 表示。

2、锅筒与烟气流向垂直，则称横置式，以“H” 表示。

锅炉形式代号：

锅壳锅炉总体型式代号：

水管锅炉总体型式代号：

锅炉的型号就是将总体型式代号和参数等，按规定的方式进行组合，以表示锅炉产品的型式和主要性能及规格。

全部型号分三部分，中间用短横线相连。各部分中“△”为汉语拼音字母代号，“X”为阿拉伯数字表示的参数。暖通南社

燃料种类代号，JB/T1626的规定是：柴油-Yc；重油-Yz；焦炉煤气-Qj；天然气-Qt；液化石油气-Qy。

立式锅壳式锅炉解析：

锅炉本身虽然有直水管束，但其燃烧室在锅壳之内，管束布置在上下锅筒之间，也可视为在锅壳之内，因此将其列入锅壳锅炉之列。锅炉本体由封头、上下锅筒、上下管板、炉胆、U型下脚圈、中心大直径下降管和上升管束等组成。燃油（气）在燃烧室产生的高温烟气经喉管进入管束，绕中心大直径下降管回转360°（外围是烟箱）散热后，至烟箱排出。由于烟气横向冲刷管束，所以它比埋头封头式锅炉的烟管传热效果好。因上下筒壳均有人孔，对检查清理管板比较方便。这种锅炉的工作压力一般不超过1.0MPa，出力不超过2000kg/h。

卧式锅壳式锅炉解析：

这种锅炉与同等容量的水管锅炉相比，结构简单容易形成快装形式。锅炉本体主要由炉胆、转烟室、烟管和锅壳组成。在锅壳和管板间根据强度需要布置斜拉杆，管板与管板间布置有直拉杆，炉胆可为波纹形、直管形、或波纹直管混合形。最常用的是中心回燃式结构和三回程结构。

卧式内燃锅炉的烟气流程是：燃料在炉胆中燃烧，产生的高温烟气经辐射换热后进入烟管对流放热，最后排出锅炉。因此烟气必须经过回转才能进入烟管。通常将烟气由炉胆至第二回程烟管的回转部位称为转烟室。而由第二回程至第三回程的转弯部位则称为前烟箱（室）。

卧式内燃锅壳锅炉由于炉胆为波浪形，适合燃油、燃气，所以，作为中型燃油、燃气炉较合适，现已普遍使用。卧式内燃燃油（气）锅壳锅炉一般分为干背三回程和湿背三回程两种。

卧式真空锅炉构造：

干背式锅炉和湿背式锅炉的区别：

湿背式锅炉是指锅炉的转烟室迁入锅筒内部，转烟室的管板、背板及筒体都被锅水包围着，干背式是烟气折返空间是由耐火材料转围成的。

其他区别：

1.湿背式锅炉后面有一个回烟式，干背式立式锅炉锅炉没有，卧式的有。

2.湿背式锅炉是卧式三回程燃烧循环，烟气依次冲刷炉胆及螺纹烟管，然后由后烟室经烟囱排入大气。干背式大多是立式二回程燃烧循环。

3.干锅炉第二进口处容易被烧裂爆，湿背式由于沁在水中而不会。

4.干背式大是立湿式的，而湿背式则是卧式的居多。

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