锅炉的结构和原理

锅炉工作原理

锅炉（boiler）是一种供暖、提供工业用途的特种设备，在家用供暖方面，主要有提供热水和蒸汽两种，例如家用生活热水、洗浴用水。工业主要提供蒸汽为其他设备提供制冷、动力等服务，例如船舶、机车、矿场等场所，锅炉工作原理比较复杂，主要有燃料系统、烟风系统、汽水系统等构成，不同类型的锅炉其工作原理也是不同的，按照供暖和服务的对象大小可以分为以下3类：家用锅炉主要有电锅炉（电热水锅炉）、小型燃气锅炉、壁挂炉等；小区、医院、公司等集中供暖锅炉主要有燃气锅炉、蒸汽锅炉；大型供暖单位有燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、蒸汽锅炉等。

锅炉由锅与炉两部分组成。

锅用来贮存水并吸收炉内发出的热量把水汽化成蒸汽部分，因此它需要承受压力，它必须要有水供给系统、液位与压力显示部件，防止超压的安全阀等。

炉是燃料与空气进行燃烧，放出大量热量的地方，它应保证燃料能充分燃烧，并把热量传递给锅中的水中。因此需要有空气送给系统、燃料供给系统、炉渣排除系统及烟气排出系统。

一、锅炉的构造

　　锅炉是一种把燃料燃烧后释放的热能传递给容器内的水，以获得所需要的压力和温度的热水和蒸汽的设备。它由通常俗称的“炉”、“锅”以及附件仪表和附属设备构成一个完整体，以保证其正常安全运行。

　　1、炉“炉”是由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组成的。它使燃料进行燃烧产生灼热烟气，烟气经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热，后从锅炉尾部进入烟烟 排出。

　　2、锅“锅”即是锅炉容纳水和蒸汽的受压部件，它包括锅筒（汽包）或锅壳、水冷壁管、对流管束、烟管、下降管、集箱（联箱）、过热器、省煤器等受压部件，由此而组成完整的水和蒸汽的系统，进行加热和汽化等过程。

　　①锅筒； 锅筒的作用是汇集、贮存、净化蒸汽和补充给水。 热水锅炉锅筒内全部盛装的是热水，而蒸汽锅炉锅筒盛装的是热水和蒸汽。单锅筒的蒸汽锅炉，锅筒下半部全部是热水，锅筒上半部为蒸汽空间；双锅筒的蒸汽锅炉，下锅筒全部是热水，上锅筒下半部为热水，上半部为蒸汽空间，蒸汽与热水分界的位置叫水位线。

　　②水冷壁： 水冷壁是布置在水管锅炉炉膛四周的辐射受热 面。它是锅炉的主要受热面，有些水冷壁管两侧焊有或带有翼片，翼片增大了对炉墙的遮挡面积，可以更多地接受炉膛辐射热量，提高锅炉产汽量，降低炉膛内壁的温度，保护炉墙，防止炉墙结渣。

　　③对流管束： 对流管束是锅炉的对流受热面。它的作用是 吸收高温烟气的热量，增加锅炉受热面，对流管束吸热情况，与烟气流速、管子排列方式、烟气冲刷的方式都有关。

　　④烟管：烟管是锅壳锅炉的对流受热管，它与水管对流管束的作用相同，不同的是水管对流管束烟气流经管外，而烟管是烟气流经管内。

　　⑤下降管：下降管的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。下降管必须采取绝热措施。

　　⑥集箱：集箱也称联箱，它的作用是汇集、分配锅水，保证 各受热面管子可靠地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，以免内部水产生气泡冷却不好，过热烧坏。集箱按其布置的位置有上集箱、下集箱、左集箱、右集箱等之分。位于炉排两侧的下集箱又俗称为防焦箱。

　　⑦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。

　　⑧省煤器：省煤器