锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业
,
以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。
锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质
(
中间载热体
)
加热到一定参数的设备。应用于加热水使之转
变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉
,
也称为蒸汽发生器
;
应用于
加热水使之提高温度转变为热水的锅炉
,
称为热水锅炉而应用于加热有机热载体的锅炉称为有机热载体锅炉。
从能源利用的角度看
,
锅炉是一种能源转换设备。在锅
炉中
,
一次能源
(
燃料
)
的化学贮藏能通过燃烧过程转化为
燃烧产物
(
烟气和灰渣
)
所载有的热能
,
然后又通过传热过
程将热量传递给中间载热体
(
例如水和蒸汽
),
依靠它将热量输送到用热设备中去。
这种传输热量的中间载热体属于二次能源
,
因为它的用途就是向用能设备提供能量。当中间载热体用于在热机中进
行热一功转换时
,
就叫做
“
工质
“
。如果中间载热体只是向热
设备传输、提供热量以进行热利用
,
则通常被称为
“
热媒
“。
锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉
和机车锅炉等四类。前两类又称为固定式锅炉
,
因为是安装在固定基础上而不可移动的。后两类则称为移动式锅炉。本
书介绍的是固定式工业锅炉。
在锅炉中进行着三个主要过程
:
(1)
燃料在炉内燃烧
,
其化学贮藏能以热能的形式释放出来
,
使火焰和燃烧产物
(
烟气和灰渣
)
具有高温。
(2)
高温火焰和烟气通过
“
受热面
“
向工质
(
热媒
)
传递热量。
(3)
工质
(
热媒
)
被加热
,
其温度升高或者汽化为饱和蒸汽
,
或再进一步被加热成为过热蒸汽。
以上三个过程是互相关联并且同时进行的
,
实现着能量
的转换和传递。伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流
动和变化
:
(1)
工质
,
例如给水
(
或回水〉进入锅炉
,
最后以蒸汽(
或热水
)
的形式供出。
(2)
燃料
,
例如煤进入炉内燃烧
,
其可燃部分燃烧后连同原含水分转化为烟气
,
其原含灰分则残存为灰渣。
(3)
空气送入炉内
,
其中氧气参加燃烧反应
,
过剩的空气和反应剩余的惰性气体混在烟气中排出。
水一汽系统、煤一灰系统和风二烟系统是锅炉的三大主要系统
,
这三个系统的工作是同时进行的。
通常将燃料和烟气这一侧所进行的过程
(
包括燃烧、放热、排渣、气体流动等
)
总称为
“
炉内过程
”；
把水、汽这
-1
侧所进行的过程
(
水和蒸汽流动、吸热、汽化、汽水分离、热
化学过程等
)
总称为
“
锅内过程
”。
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