船用鍋爐裝在各種船舶上,所產生的蒸汽用于驅動蒸汽動力機械。機車鍋爐作為蒸汽機車的主要設備尚有一定的應用。鍋爐承受高溫高壓,安全問題十分重要。即使是小型鍋爐,一旦發(fā)生爆炸,后果也十分嚴重。因此,對鍋爐的材料選用、設計計算、制造和檢驗等都制訂有嚴格的法規(guī)。
鍋爐可按照不同的方法進行分類。鍋爐按用途可分為工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、船用鍋爐和機車鍋爐等;按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等鍋爐;按照結構原理劃分可分為模塊鍋爐(模塊蒸汽發(fā)生器)、內膽式鍋爐。
計算鍋爐熱效率(簡稱鍋爐效率)的方法。鍋爐熱效率是指送入鍋爐的燃料熱量中得到有效利用的百分數。近代電站鍋爐的效率可達90%以上;工業(yè)鍋爐的效率可達75%以上。
送入鍋爐的燃料熱量,除了有效利用的部分外,都以各種形式損失掉了,計有:排煙帶走的熱損失;排煙中未燃盡的一氧化碳、氫和甲烷等造成的氣體不完全燃燒熱損失;飛灰、爐渣和爐排漏煤等所含未燃盡碳造成的固體不完全燃燒熱損失和散熱損失等。
單位質量或單位容積的燃料完全燃燒時按化學反應方程式計算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內有更多的機會與氧氣接觸而燃燒,實際送入爐內的空氣量總要大于理論空氣量。實際送入爐內的空氣量與理論空氣量之比值稱為過量空氣系數。實際的爐膛出口過量空氣系數主要取決于燃料性質和燃燒方式,一般在1.05~1.5的范圍內。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失,但排煙熱損失會增大,還會加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術,爭取以盡量小的過量空氣系數使爐膛內燃燒完全。如燃油鍋爐的過量空氣系數已有可能小于1.03。這種采用低過量空氣系數的燃燒技術稱為低氧燃燒。
鍋爐整體的結構包括鍋爐本體和輔助設備兩大部分。
鍋爐本體
鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過熱器、省煤器、空氣預熱器、構架和爐墻等主要部件構成生產蒸汽的核心部分,稱為鍋爐本體。鍋爐本體中兩個主要的部件是爐膛和鍋筒。
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