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鍋爐的用途及工作原理

發布時間:2020-07-29 15:45:14      點擊次數:93

鍋爐是國民經濟中重要的供應設備。電暢、機械、冶金、化工、紡織、造紙、食品等行業,以及工業和民用采暖都需要鍋爐供給大量的熱。鍋爐是利用燃料燃燒釋放出的熱或其他能將工質(中間載熱體)加熱到-定參數的設備。應用于加熱水使之轉變為蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐,也稱為蒸撥生器;應用于加熱水使之提高溫度轉變為熱水的鍋爐,稱為熱水鍋爐。從能源利用的角度看,鍋爐是一種能源轉換設備。在鍋爐中, - -次能源(燃料)的化學貯藏能通過燃燒過程轉化為燃燒產物(煙氣和灰渣)所載有的熱,然后又通過傳熱過程將熱量傳遞給中間載熱體(例如水和蒸汽),依靠它將熱量輸送到用熱設備中去。

鍋爐按其用途可以分為電站鍋爐、工業鍋爐、船舶鍋爐和機車鍋爐等四類。前兩類又稱為固定式鍋爐,因為是安裝在固定基礎上而不可移動的。后兩類則稱為移動式鍋爐。

在鍋爐中進行著三個主要過程:(1)燃料在爐內燃燒,其化學貯藏能以熱的形式釋放出來,使火焰和燃燒產物(煙氣和灰渣)具有高溫。(2)高溫火焰和煙氣通過”受熱面”向工質(熱媒)傳遞熱量。(3)工質(熱媒)被加熱,其溫度升高或者汽化為飽和蒸汽,或再進一步被加熱成為過熱蒸汽。以上三個過程是互相關聯并且同時進行的,實現著能星的轉換和傳遞。伴隨著能的轉換和轉移還進行著物質的流動和變化。水-汽系統、煤-灰系統和風-煙系統是鍋爐的三大主要系統,這三個系統的工作是同時進行的。通常將燃料和煙氣這- -側所進行的過程(包括燃燒、放熱、排渣、氣體流動等)總稱為” 爐內過程"; 把水、汽這一側所進行的過程(水和蒸汽流動、吸熱汽化、汽水分離、熱化學過程等)總稱為”鍋內過


一、基本概念

1、熱量:熱量是一個過程量,生活中比較常見的是熱水、天氣很熱等一 些比較直觀的概念,但是熱量是如何計量的呢?規定:在一大氣壓下, 使-千克水溫度升高-攝氏度時所需要的熱量為一大卡。1cal=4.186J

2、溫度:溫度是表示物體冷熱的程度。工程上一般用攝氏溫標和熱力學溫標(溫標)來度量。攝氏溫標的溫度用"t” 示,單位為攝氏度(°C) 。在標準大氣壓力下,規定純水的冰點為0°C,沸點為100°C。熱力學溫標又稱為開氏溫標,用“T”表示,單位為開爾文(K)。在標準大氣壓力下, 規定純水的冰點為273.15K,沸點為373.15K。攝氏溫標的溫度1°C與熱力學溫標的溫度1K在數值上相等,關系為T=t+273.15

3、力:壓力是指單位面積上受到的垂直作用力。工程上常用的單位有: Pa (帕)、MP (兆帕)。非法定單位有:工程大氣壓(at)、米水柱(mmH2O)、 米汞柱(mmHg)。關系為:

1at= 1kgf/cm= 1000mmH2O= 735mmHg= 105Pa=0.1Mpa鍋爐設備通用壓力表上的指示值為表壓力,壓力=表壓力+大氣壓(0.1MPa)

4、有關水蒸氣的一些概念a.飽和水:水被加熱到某一溫度時, 開始沸騰,此時的溫度稱為飽和溫度,水稱為飽和水; b.干飽和蒸汽:不含有水分的飽和蒸汽稱為干飽和蒸汽; C.濕飽和蒸汽:含有水分的飽和蒸汽稱為濕飽和蒸汽; d.蒸汽干度:指濕飽和蒸汽中干飽和蒸汽所占的百分數(%) ; e.汽化潛熱(r) :一千克飽和水在定壓 下加熱至完全汽化成同溫度下的干飽和蒸汽所需要的熱量,或將此干飽和蒸汽凝結成同溫度下的飽和水所放出的熱量,稱為汽化潛熱; f.過熱蒸汽:將干飽和蒸汽繼續定壓加熱,蒸汽溫度即開始上升,從飽和溫度上升到規定的過熱溫度,這樣的蒸汽稱為過熱蒸汽。

二、鍋爐的傳熱過程

燃料通過送料裝置傳送到鍋爐爐膛中,與-并進來的空氣混合,并經點火變壓器點燃,燃燒產生的熱量通過爐膛壁傳導及輻射和對流換熱,將熱量傳送給爐膛壁的熱煤一通 常是水,然后通過水將熱量帶出到.用戶處。

三、燃料

鍋爐使用的燃料有固體、液體、氣體三種。固體燃料以煤為主,其他有木材、稻糠、甘蔗渣、椰子殼以及城市垃圾等。液體燃料有輕柴油、重油、渣油和原油等。氣體燃料主要有燃氣、液化石油氣和城市煤等。


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