一（yī）、設（shè）備介紹

蒸汽發生器（俗稱鍋爐）是利用燃料或其（qí）他能源的熱（rè）能把水加熱成為熱水（shuǐ）或蒸汽的機械設備。鍋的（de）原義是指在火上加熱的盛水容器（qì），爐是指燃燒（shāo）燃料（liào）的（de）場所，鍋爐包括鍋和爐兩大（dà）部分。
蒸汽鍋爐有時又叫蒸汽（qì）發生器，是蒸汽動力（lì）裝置的重要組成部（bù）分。電站鍋爐、汽輪機和發電（diàn）機是火力發電（diàn）站的主機，因此電站鍋爐是生產電能（néng）的重要設（shè）備。工業鍋爐是（shì）在各種工業企業中提供生產和供暖所需的蒸汽的必不可少的設備。工業鍋爐（lú）數量甚多，需要消耗大（dà）量燃料。利（lì）用生產過（guò）程中高溫廢氣作為熱（rè）源的餘熱鍋爐對節能有重要作用。船用鍋（guō）爐裝在各（gè）種船舶上，所產生的蒸汽用於驅動蒸汽動力（lì）機械。機（jī）車鍋爐作為蒸汽機車的主要設（shè）備尚（shàng）有一定的應用。鍋爐承受（shòu）高溫高壓，安全問題十分重要。即（jí）使是小（xiǎo）型鍋爐（lú），一旦發生爆，後果也十分嚴重。因此，對鍋爐的材料選用、設計計算、製造和檢驗等（děng）都製（zhì）訂有嚴（yán）格的法規。

鍋爐可按照不同的方法進行分類。鍋爐按用途可分（fèn）為工業鍋爐、電站鍋爐、船用鍋（guō）爐（lú）和機車鍋爐等（děng）；按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、超高（gāo）壓、亞（yà）臨界壓力、超（chāo）臨界壓力（lì）等鍋爐。

鍋爐-工作（zuò）過程（120噸/時自然循環燃煤電站鍋（guō）爐的（de）簡圖和燃燒係統示意圖）。首先由磨煤機將煤磨製成粉。煤粉由空氣攜帶通過裝在爐牆上的燃燒器送入爐（lú）膛中燃（rán）燒（shāo）。在火焰中心處（chù）的氣體溫度達到1500～1600℃。鍋（guō）爐的蒸發（fā）受熱麵裝在爐膛的內壁（bì）上，組成水冷壁，吸收爐膛中高（gāo）溫火（huǒ）焰和煙氣的輻射熱量，使爐膛出口處煙氣（qì）溫度降低到1000～1150℃。後（hòu）牆水冷壁的上（shàng）部分（在水平煙道進口）組成排列較稀的數列凝渣管，以防止結渣。為防止（zhǐ）鍋爐受（shòu）熱麵上積灰或結渣，還使用吹灰器。

過熱器位於水（shuǐ）平煙道中，它的作用是把（bǎ）從（cóng）鍋筒出來的飽和（hé）蒸汽加熱成（chéng）具有一定溫（wēn）度的過熱蒸汽，目的是提高電站的經（jīng）濟性。煙氣通過過熱器後溫度降低到 500～600℃，然後進入尾部煙道。尾部煙道中受熱麵之一（yī）為省煤器。它由很多平行的蛇形管所組成，其作用是使給水在進（jìn）入鍋筒之前預先加熱，並降低排煙溫度。另一尾部受熱麵是空氣預熱器。它的作用是使空氣在（zài）進入爐膛以前加（jiā）熱（rè）到一定溫度，以改善燃燒和進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率。

二、工作原理

在水汽係統（tǒng）方麵，給水在加熱器中加熱到一定溫度，經給水管道進入省煤（méi）器，進一步加熱以後（hòu）送入鍋筒，與鍋水混合後沿下降管下行至（zhì）水冷壁（bì）進口集箱。水在水冷壁管內吸收爐膛輻射熱形成（chéng）汽水混合物經上升（shēng）管到達鍋筒中，由汽水分離裝置（zhì）使水、汽分離。分離出來的飽和蒸汽由（yóu）鍋筒上（shàng）部流往（wǎng）過熱器，繼（jì）續吸熱成為450℃的過熱蒸汽，然後送往汽輪機。
在燃（rán）燒和（hé）煙風係統方麵，送風機將空（kōng）氣送入空氣預（yù）熱器（qì）加熱到一定溫（wēn）度（dù）。在磨煤機中（zhōng）被磨（mó）成一定細（xì）度的（de）煤粉（fěn），由（yóu）來自空（kōng）氣預熱器的一部分熱空氣攜帶經燃（rán）燒器噴入爐膛（táng）。燃燒器噴出的煤粉與空氣混合物在爐膛中與其餘的熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃（rán）燒後的熱煙氣順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和（hé）空氣預熱器後，再經過除塵裝置，除去（qù）其中的飛灰，後由引風機（jī）送往（wǎng）煙囪排向大氣。

循環方式：鍋爐循環方式是指鍋爐蒸（zhēng）發係統內水汽的流動方式，可分為自然循環、輔助循環、直流和複合循環。

煙氣淨化和灰渣處理：鍋爐煙（yān）氣中所含粉塵（包括飛灰和炭黑（hēi））、硫和氮的氧化物都是汙染（rǎn）大氣的物（wù）質，未經淨化時（shí）其排放指標可能達到環境保護規定指標的幾倍到（dào）數十倍。控製這些物質排放的措（cuò）施有燃燒前處理、改進燃燒技術、除塵、脫硫和脫硝等。借助高煙囪隻能降（jiàng）低煙囪附近地區大氣中汙染物的濃度。

煙氣除塵所使用（yòng）的作用力有重力（lì）、離心力（lì）、慣性力、附著力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般（bān）采用重力沉降和慣性力的分離，在較高容量下常采用離（lí）心力分離除塵。靜電除塵器和布袋過濾器具有較高的除塵效率。濕式和文（wén）氏-水（shuǐ）膜除塵器中水（shuǐ）滴水膜能粘（zhān）附飛灰，除塵效率很高，還能吸收氣態汙染物。

煙氣脫硫有吸收法（fǎ）和催（cuī）化氧化（huà）法。幹法吸收（shōu）用堿性（xìng）氧化鋁、半焦炭、活性炭等；濕法吸收用氨、碳（tàn）酸鈉、石灰漿等。用V2O5等（děng）觸媒在一定溫度下（xià）可使（shǐ）大部分二氧化硫氧化為三（sān）氧化硫，從而有助於吸收脫硫。由於煙氣脫硫設備及運行費用昂貴，大部分企業（yè）傾向使（shǐ）用低硫燃（rán）料以降（jiàng）低硫氧化物的排放量。

煙（yān）氣中氮氧化物主要是一氧化（huà）氮。煙（yān）氣脫硝（xiāo）有催化分解法、選擇（zé）性催化還（hái）原法，也有采用高溫活（huó）性（xìng）炭吸（xī）收脫硝的。

燃煤鍋爐在（zài）運行（háng）中必然要排出大量（liàng）爐（lú）渣和由除塵（chén）器收（shōu）集的飛（fēi）灰，一（yī）般用水力或機械的（de）方法清除送至堆渣場。

熱平衡：計算鍋爐熱效率（簡稱鍋爐效率）的方法。鍋爐（lú）熱效（xiào）率是指送（sòng）入（rù）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；工業鍋爐的效率可達75%以上。
送入鍋爐的燃料熱量，除了有（yǒu）效利用的部分（fèn）外，都以各種形式損失掉了，計有：排煙帶（dài）走（zǒu）的熱損失；排煙（yān）中未燃盡的一氧化碳、氫和甲烷等造成的氣體不完全燃燒（shāo）熱損失；飛灰（huī）、爐（lú）渣和爐排漏煤等（děng）所含未燃盡碳造成（chéng）的固體不完全燃燒熱（rè）損失和散熱損失等（děng）。

為了考核性能和改進設計，鍋爐（lú）常要經（jīng）過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的方法（fǎ）叫正平衡，從各種（zhǒng）熱損失來反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實際效益（yì）時，不僅（jǐn）要看鍋爐熱效率，還要（yào）計及鍋爐輔（fǔ）機所消耗的能量。

單位質量或單位容積的燃料完全燃燒時按（àn）化學反應方程式計算（suàn）出的（de）空氣需求量稱為理論空氣量。為了（le）使（shǐ）燃料在爐（lú）膛內有更多的機會與氧氣接觸而燃燒（shāo），實際送入爐內的空氣量總要（yào）大於理論空（kōng）氣量。實際送入爐內的空氣量與理論（lùn）空氣量之比（bǐ）值稱為過量空氣係數。實際的爐膛出口過量空（kōng）氣係數主要取決於（yú）燃料性質和燃燒方式（shì），一般在1.05～1.5的範圍內。雖然（rán）多送入空氣可以減少不（bú）完全燃燒熱損失，但排煙熱（rè）損失會增大（dà），還會加劇硫氧（yǎng）化物腐蝕和氮氧化（huà）物生成。因此應（yīng）設法改進燃燒技術，爭取以（yǐ）盡量小的過量空氣係數使爐膛內燃燒完全（quán）。如燃（rán）油鍋（guō）爐的過量（liàng）空氣係數已有可能小於1.03。這（zhè）種采用低過（guò）量空氣係數的燃燒技（jì）術（shù）稱為低氧燃（rán）燒。

三、適用範圍

蒸汽發生器主要（yào）適（shì）用於製（zhì）衣廠，幹洗店，飯店，饃店，食堂，餐廳，廠（chǎng）礦，豆（dòu）製品廠等場所（suǒ）。