锅炉的构成及工作原理

关于锅炉的构成及工作原理一、锅炉的概念及分类

锅炉是一种把燃料燃烧后释放的热能传递给容器内的水，使水达到所需的温度（热水）或蒸汽的设备。它由“炉”、“锅”、附件仪表及附属设备构成一个完整体，以保证其正常的安全运行。

1、锅炉的概念

第2页,共22页，星期六，2024年，5月一、锅炉的概念及分类

锅炉的类型很多，分类方法也很多，归纳起来大致有以下几种分类：⑴按用途分类：有工业锅炉、电站锅炉。工业锅炉主要用于工业生产和采暖，电站锅炉主要是利用蒸汽带动汽轮机发电。⑵按蒸发量分类：有小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉。蒸发量小于20吨/时的锅炉称小型锅炉，蒸发量为20-75吨/时的锅炉称中型锅炉，蒸发量大于75吨/时的锅炉称大型锅炉。2、锅炉的分类

第3页,共22页，星期六，2024年，5月一、锅炉的概念及分类

⑶按压力分类：有低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉。工作压力不大于2.5兆帕的锅炉为低压锅炉，工作压力为3.0-5.0兆帕的锅炉为中压锅炉，工作压力为8-11兆帕的锅炉为高压锅炉。

⑷按介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉。锅炉出口介质为饱和蒸汽或过热蒸汽的锅炉成蒸汽锅炉，出口介质为高温水（≥120℃）或低温水（120℃以下）的锅炉称热水锅炉，汽水两用锅炉是既产生蒸汽又可用于热水得锅炉。2、锅炉的分类

第4页,共22页，星期六，2024年，5月一、锅炉的概念及分类

⑸按燃烧室布置分类：有内燃式锅炉、外燃式锅炉。⑹按使用燃料分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉。⑺按锅筒位置分类：有立式锅炉、卧式锅炉。⑻按锅炉本体型式分类：有锅壳锅炉（火管锅炉）、水管锅炉。

⑼按安装方式分类：有整装锅炉、（快装锅炉）、散装锅炉。2、锅炉的分类

第5页,共22页，星期六，2024年，5月1、“炉”：是由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组成，使燃料进行燃烧产生灼热烟气的部分。烟气经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热，最后从锅炉尾部进入烟囱排出。2、“锅”：即是锅炉本体部分，它包括锅筒（汽包）、水冷壁管、对流管束、下降管、集箱（联箱）、过热器、省煤器等受压部件，由此而组成的盛装锅水和蒸汽的密闭受压部分。3、附件仪表：为保证锅炉的正常安全运行，锅炉上需装置一些附件仪表，有安全阀、压力表、水位表（包括双色水位计、高低水位警报器、低地位水位计）、低水位连锁保护装置、温度仪表、超温警报器、流量仪表、排污装置、防爆门、常用阀门以及自动调节装置等。

4、附属设备：附属设备是安装在锅炉本件之外的必备设备，它是供应燃料系统、通风系统、给水系统、除渣除尘系统等装置设备，如球磨机、运煤设备、水泵、水处理装置、鼓风机、引风机、除渣机、除尘器以及吹灰装置等。

二、锅炉的组成

第6页,共22页，星期六，2024年，5月三、锅炉本体的组成

它是盛装锅水和蒸汽的密闭受压部分，它由锅筒(汽包)、水冷壁管、对流管束、下降管、集箱(联箱)、过热器、省煤器等受压部件组成。第7页,共22页，星期六，2024年，5月1、锅筒锅筒的作用是汇集、贮存、净化蒸汽和补给水。热水锅炉锅筒内全部盛装的是热水，而蒸汽锅炉下锅筒全部盛装的是热水，上锅筒下部为热水，上部为蒸汽空间，水的表面称水面，汽水分界的位置叫水位线。锅炉本体各部件的作用第8页,共22页，星期六，2024年，5月2、水冷壁水冷壁是布置在炉膛四周的辐射受热面。它是锅炉的主要受热面。

锅炉本体各部件的作用第9页,共22页，星期六，2024年，5月3、对流管束对流管束是锅炉的对流受热面。吸收高温烟气的热量，吸热情况与烟气流速、管子的排列方式、烟气冲刷的方式都有关。

三、锅炉本体各部件的作用第10页,共22页，星期六，2024年，5月4、下降管主要作用是把锅筒里的水输送到下集箱，使受热面管子有足够的循环水量，以保证可靠的运行。

锅炉本体各部件的作用第11页,共22页，星期六，2024年，5月5、集箱也称为联箱，它主要是汇集、分配锅水，保证各受热面管子可靠的供水或汇集各管子的水或汽水混合物，集箱一般不应受辐射热，以免内部水产生汽泡冷却不好，过热烧坏。锅炉本体各部件的作用第12页,共22页，星期六，2024年，5月6、过热器过热器是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是在压力不变的情况下，从上锅筒中引出饱和蒸汽，再经加热，使饱和蒸汽中的水分蒸发并使蒸汽温度升高，提高蒸汽品质，成为过热蒸汽。锅炉本体各部件的作用第13页,共22页，星期六，2024年，5月7、省煤器

省煤器是布置在锅炉尾部烟道内，利用排烟温度的余热来提高给水温度的热交换器，作用是提高给水温度，减少排烟热损失，提高锅炉热效率。一般来说，省煤器出口水温每升高1℃，锅炉排烟温度平均降低2-3℃，没升高给水温度6-7。省煤1%，一般加装省煤器的锅炉可节约煤5-10%。

锅炉本体各部件的作用第14页,共22页，星期六，2024年，5月

锅炉运行时，燃料中的可燃物质在适当的温度下，与通风系统输送给炉膛内的空气混合燃烧，释放出热量，通过各受热面传递给锅水，水温不断升高，产生汽化，这时为饱和蒸汽，经过汽水分离器进入主汽阀输出使用，如果对蒸汽品质要求较高。可将饱和蒸汽进入过热器中再进行加热成为过热蒸汽输出使用。对于热水锅炉，锅水温度始终在沸点温度以下，与用户的采暖供热网连通进行循环。四、锅炉的原理第15页,共22页，星期六，2024年，5月

锅炉本体是由锅筒、下降管、水冷壁管、集箱、对流管束等受压部件组成的封闭式回路。锅炉中的水或汽水混合物在这个回路中，循着一定的路线不断地流动着，流动的路线构成周而复始的回路，叫循环回路。锅炉中的水在循环回路中的流动，就叫做锅炉水循环，由于锅炉的结构不同，循环的数量也不一样。

五、锅炉的水循环第16页,共22页，星期六，2024年，5月五、锅炉的水循环

锅炉的水循环分为自然循环和强制循环两类。一般蒸汽锅炉的水循环是自然循环，热水锅炉水循环大都为强制循环。自然循环是利用上升管中汽水混合物的重度小、重量轻，下降管中水的重度大，重量较重，造成的压力差，使两段水柱之间失去平衡，导致锅炉的水流动而循环、两者之间的重度差越大，压力差就越大，对水循环的推动力也越大，循环好。强制循环是依靠水泵的推动作用强迫锅炉水的循环。第17页,共22页，星期六，2024年，5月

为保证锅炉的正常运行，锅炉上装置有压力表、安全阀、水位表及高低水位警报器、汽水阀门和排污阀等附件。其中，压力表、安全阀和水位表是保证锅炉安全运行的基本附件，人称锅炉三大附件，也是操作人员进行正常操作的耳目。六、锅炉安全附件第18页,共22页，星期六，2024年，5月

1、压力表

压力表是锅炉必不可少的安全附件之一，用以测量和表示锅炉汽水系统的工作压力。锅炉常用的压力表为弹簧式压力表，构造简单、准确可靠，安装和使用也很方便。每台锅炉上必须装有与锅筒蒸汽空间直接连接的压力表，一般宜平行设置两只，便于相互校验。为了目视清晰，压力表的表盘直径不得小于100mm，表盘最大刻度范围，最好为锅炉工作压力的两倍，精度应不低于2.5级，而且应装置在操作时便于观察、冲洗的地方，要保证足够的照明亮度。压力表的装置、校验和维护应符合国家计量部门的规定。压力表装用后每半年至少校验一次，校验后必须铅封，并注明校验日期。

除锅筒上装置压力表外，在省煤器出口和给水管的调节阀前也都应装设压力表。

六、锅炉安全附件第19页,共22页，星期六，2024年，5月

2、安全阀

安全阀是能自动地将锅炉工作压力控制在预定的允许范围之内的安全附件。当锅炉压力超过允许工作压力时，安全阀会自动开启，能迅速泄放出足够多的蒸汽，使锅炉压力下降，同时发出音响警报，警告司炉人员，以便采取必要的措施，降低锅炉压力。当锅炉压力降到允许工作压力时，它会自动关闭。只要安全阀选配得当，操作正确，就可避免发生超压爆炸的事故。

常用的安全阀是杠杆式安全阀和弹簧式安全阀。六、锅炉安全附件第20页,共22页，星期六，2024年，5月

3、水位表

水位表是一种反映液位的测量仪表，用来指示锅炉内水位的高低，可协助司炉人员监视锅炉水位的动态