锅炉原理及基础知识

锅炉基础知识及锅炉结构
第一章锅炉基础知识
第一节锅炉概述
锅炉由“锅”和“炉”两个部分组成;
“锅”是锅炉中盛水和汽的部分,他的作用是吸收“炉”放出来的热量,使水加热到一定的温度压力(热水锅炉),或者转变为蒸汽(蒸气锅炉)。
降压散“炉”是锅炉中燃烧燃料的部分,他的作用是尽量地把燃料的热能释放出来,传递给锅内介质,产生热量供“锅”吸收。
锅炉的分类方法,大体有以下几种:
1、按用途分类:
有电站锅炉,工业锅炉和生活用锅炉等;
2、按输出介质分类:
有蒸汽锅炉、热水锅炉和汽水两用锅炉等;
3、按使用燃料分类:
有燃油锅炉、燃煤锅炉和燃气锅炉等;
4、按蒸发量分类:
小型锅炉(蒸发量小于20吨/时)
中型锅炉(蒸发量20~75吨/时)
大型锅炉(蒸发量大于75吨)等;
5、按压力分类:
低压锅炉(工作压力小于等于2.5MPa)
中压锅炉(工作压力大于等于3.8MPa,小于5.3MPa)
高压锅炉(工作压力大于等于5.3MPa)等
6、按锅炉结构形式分类:
水管锅炉(火包水)
火管锅炉(水包火)等
第二节锅炉参数
表示锅炉工作特性的基本参数,主要有锅炉的出力、压力和温度三项。
1、锅炉出力
锅炉出力又称锅炉容量,蒸汽锅炉用蒸发量表示,热水锅炉用供热量表示。
1.1 蒸发量
蒸汽锅炉连续运行时每小时所产生蒸汽的数量。用符号“D”表示,
常用单位:吨/小时(t/h)。锅炉马力(BHP),千瓦(Kw);
1吨/时=64马力=628Kw
1.2 供热量
热水锅炉连续运行时每小时出水有效带热量,用符号Q“表示”,
常用单位:万大卡/时(104kal/h),千瓦(Kw),英热单位/时Btu/h;
1万大卡/时=0.01163 Kw=39.7英热单位/时
2、压力
垂直均匀作用在物体表面上的力,称为压力。用符号“F”表示,单位是牛顿;
垂直作用在物体单位面积上的压力,称为压强,用符号“P”表示,单位是兆帕(MPa)。在习惯上,常把压强称为压力,在工程技术上所提到的压力,实际上压强。测量压力有2种标准:一种是以压力等于0作为测量起点,称为绝对压力;另一种是以当时当地的大气压作为测量起点,也就是压力表测出
的压力数值,称为表压力或相对压力。绝对压力等于表压力加上当时当地的大气压力(大气压力一般取近似值0.1MPa)。
即:P绝=P表+0.1MPa
P表=P绝-0.1MPa
锅炉内的压力是怎样产生的
蒸汽锅炉是因为锅内的水吸收热量后,由液体状态变为气体状态,其体积增大很多,例如在一个绝对大气压力下,其体积将增大1650倍。由于锅炉是密闭的容器,因而限制了水汽的自由膨胀,结果就使锅炉个受压部件受到了水汽压力的作用。
热水锅炉内压力的产生分2种情况,自然循环采暖系统的热水锅炉,其压力来自于高水位形成的静压力;强制循环采暖系统的热水锅炉,其压力来自于循环泵的压力。
锅炉产品铭牌上标示的压力,是这台锅炉的设计工作压力,单位是MPa(表压力)。表示锅炉内部水或汽的最大允许压力值。
锅炉设计工作压力又称为额定出口压力。对有过热蒸汽的锅炉,是指过热器出口处的蒸汽压力;对无过热器的蒸汽锅炉,是指锅筒主汽阀出口处的蒸汽压力,对热水锅炉,是指锅炉出口出的水压力。
3、温度
标志物体冷热的程度,称为温度,用符号“t”表示。温度是物体内部所拥有能量的一种体现方式,温度越高,能量越大。因此,在同一压力下,过热蒸汽就比饱和蒸汽能够做出更多的功。
要了解物体温度的高低,需用温度计来测量。温度计上的刻度常用摄氏温标来表示,即在一个标准大气压下,把水开始结冰的温度(冰点)定为零度,把水沸腾时的温度(沸点)
定为100℃,在两者之间平均分成100格,每格表示摄氏1度,记为1℃。
锅炉产品铭牌上标示的温度,是指锅炉输出介质的最高工作温度,又称额定温度,用
摄氏温标表示。对于无过热器的蒸汽锅炉,蒸汽由锅筒上部的主汽阀直接引出,其额定温度
是指该对应额定气压下的饱和蒸汽温度。对于有过热器的蒸汽锅炉,其额定温度是指过热器
后主汽阀出口处的过热蒸汽温度。对于热水锅炉,其额定温度,分别用锅炉出口与进口处的
水温来表示。
内翅片管式换热器第三节锅炉规格型号
按照JB/T1626-2002《工业锅炉产品型号编制方法》的规定,工业锅炉产品型号有三部
分组成,各部分之间用短横线相连。表示方法如下:
型号的第一部分表示锅炉型式、燃烧方式和额定蒸发量。共分3段:第一段用两个汉语
拼音字母代表锅炉总体型式;第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式;第三段用阿拉伯数
字表示锅炉额定蒸发量为若干吨/时。各段连续书写,互相衔接。
型号的第二部分表示介质参数,共分2段。中间以斜线相连。第一段用阿拉伯数字表示
介质出口压力为若干MPa,第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温度/回水温度,型号的第三部分表示燃料种类和设计次序,共分二段。第一段以汉语拼音字母代表燃料
种类,同时以罗马数字代表燃料分类与其并列,如果同时使用几种燃料,主要燃料放在
前面;第二段以阿拉伯数字代表设计次序,和第一段连续顺序书写,原型设计无第二段:例如;
WNS4-1.0-Yc; 表示卧式内燃,燃烧设备为室燃(燃烧室燃烧),锅炉额定蒸发量为4
吨/时;额定出口压力为1.0MPa,使用燃料为轻质柴油,原型设计
SHL20-2.5/400-AⅡ; 表示双锅筒,横置式,燃烧设备为链条炉排;锅炉额定蒸发量为
20吨/时,额定出口压力为2.5MPa,过热蒸汽温度为400℃,使用燃料为Ⅱ类烟煤,原型设计.
LHS0.5-1.0-Yc:表示立式火管锅炉,室燃;锅炉额定蒸发量为0.5吨/时,额定出口压力
为1.0MPa,使用燃料为轻质柴油.原型设计
DZL4-1.25-AⅡ;表示单锅筒纵向布置,燃烧设备为链条炉排,锅炉额定出口压力为
1.25MPa,使用燃料为Ⅱ类烟煤,原型设计.
公司产品型号编制方法和锅炉型号所表示的含义:
我公司的产品系列由于全部都是从美国或英国的富尔顿公司引进,这些产品系列在国
外已经形成自己的产品型号编制方法,公司转化后,仍旧沿用了原有的产品型号编制方法,
所以,跟国内的型号编制方法完全不同;大致介绍如下:
a)立式燃油蒸汽、热水锅炉FBA/B系列
FB是英文单词Fulton Boiler 的缩写,表示富尔顿锅炉,后面英文字母A表示蒸汽锅
炉,B表示热水锅炉,再后面数字表示锅炉额定蒸发量(功率),单位:锅炉马力(BHP);
b)RB,RBB卧式回燃蒸汽、热水锅炉系列
RB是英文单词Return Burning的缩写,表示回转式燃烧锅炉,为与蒸汽锅炉区别,后面增加一个B字后表示热水锅炉;后面数字表示锅炉额定蒸发量(功率),单位:千瓦(KW)c)FBC(S)卧式湿背蒸汽锅炉系列
FB是英文单词Fulton Boiler 的缩写,表示富尔顿锅炉,后面英文字母C(S)表示系列分类号,后面数字表示锅炉额定蒸发量,单位锅炉马力(BHP),再后面数字表示锅炉额定工作压力,单位兆帕(MPa),再后面数字3P或4P中的P是英文字母Pass的缩写,3P或4P 表示锅炉的烟气流程为3回程或4回程;一般情况下,蒸发量较大的炉型(5T/h以上)用FBC表示,蒸发量较小的炉型(5T/h以下)的用FBS表示。
d)FBL(W)电加热蒸汽(热水)锅炉系列向心关节轴承散件加工
FB是英文单词Fulton Boiler 的缩写,表示富尔顿锅炉,FBL表示富尔顿电加热蒸汽锅炉,为示区别,用FBW表示富尔顿电加热热水锅炉;后面数字表示额定蒸发量(额定功率),单位:千瓦(KW)
e)FB-H热水机组系列
FB是英文单词Fulton Boiler 的缩写,表示富尔顿锅炉,H是系列分类号,表示热水机组系列;后面数字表示额定热功率,单位兆瓦(MW);
第四节锅炉的工作过程和工作系统
1、锅炉的工作过程
锅炉运行时,同时进行着三个过程:即燃料的燃烧过程、传热过程和水的加热或汽化过程。
1.1燃料的燃烧过程
是指燃料在炉膛内与空气中的氧气发生化学反应放出热量的过程。
1.2传热过程
是指燃料燃烧后产生的热量通过水冷壁、对流管束等受热面传递给炉水的过程。
1.3水的加热或汽化过程
对于热水锅炉是指炉水吸收热量使温度提高到规定值,并且输出的过程。对于蒸汽锅炉是指炉水吸收热量转变为蒸汽,并且以洁净蒸汽输出的过程。
2、锅炉的工作系统
锅炉的上述3个工作过程,是通过以下3个工作系统来实现的:
2.1 水汽系统
ca3780蒸汽锅炉给水经过省煤器送入锅炉,炉水在锅炉内进行循环流动的同时吸收燃料放出的热量,逐渐提高温度并汽化,产生饱嗝蒸汽从主汽阀输出或进入过热器,进一步吸收热量变成过热蒸汽,最后从主汽阀输出。
2.2 燃料(灰渣)系统
燃料经过必要的预先处理后,送入炉内燃烧放出大量热量。燃烧后的灰渣,经过除渣设备从炉后排出。
2.3 风烟系统
空气通过空气预热器,进入炉内,与燃料混合燃烧,产生高温烟气,冲刷锅炉受热面放出热量,低温烟气通过净化设备净化后,从烟囱排入大气。
第五节水与水蒸汽
1、水的性质
水是由氢和氧两种元素化合而成的,其化学分子式为H2O。纯净的水在常温下是无、无味、透明的液体,具有一定的体积,但没有固定的形状。随着温度的变化,水会呈现液态、气态、和固态三种形态。
水在标准大气压下,温度为4℃时,体积最小,重度最大,当温度高于或低于4℃时,其体积均要增大,重度减小。
水的比热为1千卡/公斤.度。高于其他液体的比热。
水在连通器内,当水面上所受压力相等时,各处的水始终保持相平。
水在密闭的容器内受到外加压力时,,本身的体积几乎没有缩小,但是能够均匀地向各个方向传递压力。
水在容器内对任何方向都有压力,并且在同一深度时,对各方面的压力都相等,深度增加压力响应增大。深度相差10米,压力就要相差0.1MPa。
2、饱和水和水蒸汽的性质
2.1 饱和水、饱和蒸汽与过热蒸汽
在一定压力下,对水不断加热,水温相继上升,最后达到饱和温度(简称沸点)。饱和温度与压力有关,随着压力升高,饱和温度也相应升高。
在一定的压力下,对饱和水继续加热,饱和温度保持不变,但水陆续转化为水蒸汽,这种具有饱和温度的水蒸汽称为饱和蒸汽。
u型光电传感器在一定压力下,对饱和蒸汽继续加热,可以提高整齐的温度,使其超过饱和蒸汽的温度,这种蒸汽称为过热蒸汽。
2.2 湿度与干度
通常在饱和蒸汽中或多或少带有一些水分,故饱和蒸汽实际上是蒸汽和水的混合物,通常称为湿蒸汽。而不含水分的蒸汽,称为干蒸汽。
2.3 液体热、汽化热与焓
在一定的压力下,使1公斤的水从0℃加热到饱和温度所需要的热量,称为液体热或显热。
电子散热扇

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