鍋爐基本知識第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五鍋爐產(chǎn)品銘牌和設(shè)計資料上標(biāo)明的蒸發(fā)量數(shù)值是額定蒸發(fā)量，它表示鍋爐受熱面無積灰，使用原設(shè)計燃料，在額定給水溫度和設(shè)計的工作壓力并保證熱效率下長期連續(xù)運行，鍋爐每小時能產(chǎn)生的蒸發(fā)量。在實際運行中，鍋爐受熱面一點不積灰，煤種一點不變是不可能的，因此鍋爐在實際運行中每小時最大限度產(chǎn)生的蒸汽量叫最大蒸發(fā)量，這時鍋爐的熱效率會有所降低。2．熱功率熱水鍋爐長期連續(xù)運行，在額定回水溫度、壓力和額定循環(huán)水量下，每小時出水有效帶熱量，稱為這臺鍋爐的額定熱功率(出力)。第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五常用符號“Q”表示，單位是兆瓦(MW)。熱水鍋爐產(chǎn)生0．7兆瓦(60×104千卡／時)的熱量，大體相當(dāng)于蒸汽鍋爐產(chǎn)生1噸／時蒸汽的熱量。一些進口鍋爐的出力不是采用以上單位，而是用“鍋爐馬力”，即“BHP”或“HP”。它和法定計量單位的換算關(guān)系為：1馬力(BHP)=0．00981MW(熱水)=0．0156t／h(蒸汽)

二、壓力

垂直均勻作用在單位面積上的力，稱為壓強，人們常把它稱為壓力，用符號“P”表示，單位是兆帕(MPa)，測量壓力有兩種標(biāo)準(zhǔn)方法：一種是以壓力等于零作為測量起點，稱為絕對壓力，用符號“P絕’表示；第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五另一種是以當(dāng)時當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫ψ鳛闇y量起點，也就是壓力表測量出來的數(shù)值，稱為表壓力，或稱相對壓力，用符號“P表’表示。我們在鍋爐上所用的壓力都是表壓力。鍋爐內(nèi)為什么會產(chǎn)生壓力呢?蒸汽鍋爐和熱水鍋爐壓力產(chǎn)生的情況不同。蒸汽鍋爐是因為鍋爐內(nèi)的水吸熱后，由液態(tài)變成氣態(tài)，其體積增大，由于鍋爐是個密閉的容器，限制了汽水的自由膨脹，結(jié)果就使鍋爐各受壓部件受到了汽水膨脹的作用力，而產(chǎn)生壓力。

第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五熱水鍋爐產(chǎn)生的壓力有兩種情況，一種是自然循環(huán)采暖系統(tǒng)的熱水鍋爐，其壓力來自高位形成的靜壓力；另一種是強制循環(huán)采暖系統(tǒng)的熱水鍋爐，其壓力來源于循環(huán)水泵的壓力。鍋爐產(chǎn)品銘牌和設(shè)計資料上標(biāo)明的壓力，是這臺鍋爐的額定工作壓力，為表壓力。過去的工程計量單位是千克力／厘米2(Kgf／cm2)，現(xiàn)在國際計量單位是兆帕(MPa)，因此，司爐人員一定要注意壓力表的單位和鍋爐額定工作壓力的單位，兩種壓力單位換算關(guān)系見表1—1。第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五司爐人員操作鍋爐時，要控制鍋爐壓力不能超過鍋爐銘牌上標(biāo)明的壓力，也就是鍋爐表盤上指示的壓力不能超過鍋爐銘牌上標(biāo)明的壓力。一些進口鍋爐的壓力單位是“巴”即’“bar"，它與MPa的換算關(guān)系是：1bar≈0．1Mpa第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五表1～1壓力單位換算表公斤力／厘米2

(kgf／cm2)兆帕(Mpa)公斤力／厘米2

(kgf／cm2)兆帕(Mpa)

l2345670．098≈0.10.196≈0.20.2940≈0.30.392≈0.40.588≈0．50．5≈0.60.6860≈0.7

89l0132539600.784≈0．80．882≈0．90.98≈11.274≈1.32.45≈2.53.82≈3.85.88≈5.9第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五三、溫度標(biāo)志物體冷熱程度的物理量，稱為韞度，常用符號“t”表示，單位是攝氏溫度(℃)。溫度是物體內(nèi)部所擁有能量的一種體現(xiàn)方式．溫度越高，能量越大。鍋爐銘牌上標(biāo)明的溫度是鍋爐出口處介質(zhì)的溫度，又稱額定溫度。對于無過熱器的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指鍋爐在額定壓力下的飽和蒸汽溫度；對于有過熱器的蒸汽鍋爐，其額定溫度是指過熱器出口處的蒸汽溫度；對于熱水鍋爐，其額定溫度是指鍋爐出口處的熱水溫度。第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五從歐美國家進口的鍋爐，有關(guān)溫度的表示為“0F”，這就是“華氏度”，它與攝氏度(℃)的換算關(guān)系是：t=(tF－32)/1.8℃tF=1.8·t+320F式中t---攝氏溫度，℃tF——華氏溫度，0F例如一般沸水的溫度是100℃，其華氏溫度就是，tF=1．8×100+32=2120F

第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五第二節(jié)鍋爐常用名詞術(shù)語一、受熱面

從放熱介質(zhì)中吸收熱量并傳遞給受熱介質(zhì)的表面,稱為受熱面，如鍋爐的爐膽、簡體、管子等。二、輻射受熱面主要以輻射換熱方式從放熱介質(zhì)吸收熱量的受熱面，一般指爐膛內(nèi)能吸收輻射熱(與火焰直接接觸)的受熱面，如水冷壁管、爐膽等。第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五三、對流受熱面主要以對流換熱方式從高溫?zé)煔庵形諢崃康氖軣崦?，一般是煙氣沖刷的受熱面，如煙管、對流管束等。四、鍋爐熱效率鍋爐輸出的有效利用熱量與同一時間內(nèi)新輸人的燃料熱量的百分比即為鍋爐熱效率，常用符號“η”表示，其公式表示為：η=輸出有效熱量/輸入燃料熱量100%第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五粗略計算時：蒸汽鍋爐熱效率η=鍋爐蒸發(fā)量x（蒸發(fā)比焓-給水比焓）/(每小時燃料消耗量x燃料低位發(fā)熱量）x100%熱水鍋爐熱效率η=循環(huán)水量x（出口水比焓-進口水比焓)//(每小時燃料消耗量x燃料低位發(fā)熱量）x100%五、蒸汽品質(zhì)表示蒸汽溫度和蒸汽的純潔程度稱為蒸汽品質(zhì)，一般飽和蒸汽中或多或少都帶有微量的飽和水分，通常把蒸汽的帶水量超過標(biāo)準(zhǔn)要求稱為蒸汽品質(zhì)不好。若是過熱蒸汽，就表示其與額定溫度的偏差值。第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五六、燃料消耗量單位時間內(nèi)鍋爐所消耗的燃料量稱為燃料消耗量。七、排污量鍋爐排除的污水流量稱為排污量。八、水管鍋爐煙氣在受熱面管子外部流動，水在管子內(nèi)部流動的鍋爐稱為水管鍋爐。九、鍋殼鍋爐蒸發(fā)（加熱)受熱面主要布置在鍋殼（筒)內(nèi)的鍋爐稱為鍋殼鍋爐，又稱火管鍋爐。第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

十、臥式鍋爐鍋殼縱向軸線平行于地面的鍋爐稱為臥式鍋爐。它包臥式外然鍋爐和臥式內(nèi)燃鍋爐。所謂臥式外燃鍋爐就是爐膛設(shè)在鍋筒的外部，而臥式內(nèi)燃鍋爐則是爐膛設(shè)在鍋筒內(nèi)部。十一、立式鍋爐鍋殼縱向軸線垂直于地面的鍋爐稱為立式鍋爐。它包括立式水管鍋爐和立式火管鍋爐，所謂立式水管鍋爐就是煙氣沖刷管子外部將熱量傳導(dǎo)給管子內(nèi)部的水，而立式火管鍋爐則是煙氣在管子內(nèi)部流動，將熱量傳導(dǎo)給管子外部的水，而管子外部的水是包在鍋筒里面的。

第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五十二、蒸汽鍋爐將水加熱成蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐。一般為生產(chǎn)用鍋爐。十三、熱水鍋爐將水加熱到一定溫度但沒有達到汽化的鍋爐稱為熱水鍋爐。一般為采暖用鍋爐。十四、自然循環(huán)鍋爐依靠下降管中的水與上升管中的熱水或汽水混合物之間的度差，使鍋水進行循環(huán)的鍋爐稱為自然循環(huán)鍋爐。第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五十五、強制循環(huán)鍋爐

除了依靠下降管中的水與上升管中介質(zhì)之間重度差之外，主要靠循環(huán)水泵的壓頭進行鍋水循環(huán)的鍋爐稱為強制循環(huán)鍋爐。十六、妒膛，進行燃燒和傳熱的空間稱為爐膛。

十七、徽正壓燃燒，爐膛中煙氣壓力略高于大氣壓(不超過0．005MPa)的燃燒方式。燃油、燃氣鍋爐大多采用微正壓燃燒。第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五第三節(jié)燃料及燃燒正確的選擇燃料是鍋爐經(jīng)濟運行的重要一環(huán)，因此必須掌握燃料的特性，了解燃燒原理，按照鍋爐設(shè)計要求的燃料種類選用燃料，才能使鍋爐達到設(shè)計要求和預(yù)期效果。一、燃料的分類鍋爐用的燃料按物理狀態(tài)可分為三大類即：固體燃料：煤、木柴、稻糠、甘蔗渣、油母頁等。液體燃料：輕(柴)油、重油。氣體燃料：天然氣、煤氣、液化石油氣等。第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

1．固體燃料鍋爐用固體燃料大部分以煤為主，它分為煙煤、無煙煤、貧煤、褐煤、煤矸石等，個別地區(qū)因資源情況也有選用木柴、稻糠、甘蔗渣等作燃料的。(1)煙煤：又稱長煙煤，呈灰黑色或黑色，表面無光澤或有油潤的光澤。揮發(fā)分較多，可達40％，容易著火，燃燒時火焰長，結(jié)焦性較強。(2)無煙煤：又稱白煤或柴煤，呈黑色，有時也帶灰色，質(zhì)硬而脆，斷面有光澤。揮發(fā)分少，，在10％以下，不容易著火，初燃階段發(fā)出短藍色的火焰，沒有煤煙，燃燒速度緩慢，．燃燒過程長，結(jié)焦性差，儲藏時不易自燃。第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五(3)貧煤：貧煤性質(zhì)介于煙煤和無煙煤之間，揮發(fā)分為10％一20％，比較容易著火。(4)褐煤：呈褐色或黑色，外表似木質(zhì)，無光澤。揮發(fā)分較高，超過40％，容易著火，燃燒時火焰長；不結(jié)焦。(5)煤矸石：它是煤層中具有可燃質(zhì)的夾石，灰分較高，達50％以上，發(fā)熱量較低，不易著火，需將煤塊破碎成細小顆粒，采用沸騰燃燒方式才能燃燒j(6)油母頁巖：是一種含油的礦石，灰分很高，達到50％～70％，揮發(fā)分也高達80％一90%，很容易著火。(7)木柴：它比起煤來說，灰分少，揮發(fā)分高，燃燒速度快，但發(fā)熱量低。根據(jù)我國資源情況。一般在林區(qū)就近就地選擇一些不能加工用的廢材作為燃料。稻糠、甘蔗渣作為廢物利用，把它當(dāng)作燃料：發(fā)熱量很低。

第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五

2．液體燃料鍋爐用液體燃料為輕油重油，也稱燃料油。它的發(fā)熱量很高。內(nèi)部雜質(zhì)很少，不超過千分之幾。在正常燃燒時，燃料油的燃燒產(chǎn)物只是揮發(fā)氣體，而沒有焦炭。燃料油含氫量較高，燃燒后產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣容易和燃料中硫的燃燒產(chǎn)物生成硫酸，對金屬造成腐蝕，所以燃料油中的硫很有害。根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)，輕油按凝固、點i溫度)分為10號—一50號六個規(guī)格，重油按粘度增大次序分成20、60、100、200四個牌號規(guī)格，其各牌號規(guī)格的質(zhì)量指標(biāo)詳見表1—2和表1—3。3．氣體燃料。燃氣就是在常溫常壓下呈氣體狀態(tài)的氣體燃料。因為它是可燃性氣體，所以一般稱為燃氣。

燃氣一般按其來源分為三類，如表l—-4。燃氣均可做鍋爐燃料。特別是它比所有固體燃料，以及燃油都有非常突出的優(yōu)點：污染小。(有“綠色能源”之稱)、發(fā)熱量第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五表1—2輕油質(zhì)量指標(biāo)

項目10號0號-10號-20號-35號-50號運動粘度(20℃)mm2／s不大于閃點(閉)℃不低于凝點℃不高于灰分%不大于水分%含硫量%機械雜質(zhì)%

3.0-8.02.5—8.01.8—7.06560450-10-20-35-50

0.02痕跡1.0無

第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五表1—3燃料油質(zhì)量指標(biāo)指標(biāo)\牌號20*60*100*200*恩氏粘度，0E80,不大于閃點(開口)℃不低于凝點，℃不高于灰分，%不大于水分，%不大于硫分，%不大于機械雜質(zhì)，%不大于

5.080150.31.01.01.5

11.0100200.31.51.52.015.5120250.32.02.02.5

27130360.32.03.02.5

第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五表1-4燃氣按來源分類種類來源及品名來源及品名來自自然界（地殼內(nèi)）的可燃氣，如天然氣、石油伴生氣等

來源及品名由固體或液體燃料加工而得的可燃氣體，如發(fā)生爐煤氣、水煤氣和油制氣等來源及品名在鋼鐵、化工生產(chǎn)過程中得到的一種可燃性氣體副產(chǎn)品，如焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣等來源及品名用天然氣或石油煉制過程中取得的油氣經(jīng)加壓液化的燃氣。因此，它是一種天然和人造的燃氣第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五高(天然氣和液化石油氣)，易于操作調(diào)節(jié)等，是一種理想的優(yōu)質(zhì)鍋爐燃料。二、燃料的分析

為了掌握燃料的主要特性，對燃料要進行元素分析和工業(yè)分析，目的是為了在鍋爐運行中，調(diào)節(jié)控制燃料燃燒過程，以達到最佳經(jīng)濟指標(biāo)。1．元素分析固體燃料（煤）和液體燃料(油)的成分均可用元素分析成分來表示。包括水分(w)和灰分(A)。碳(C)：是燃料中韻主要成分，含碳量越高，發(fā)熱量越高，但碳本身要在比較高的溫度下才能燃燒，純碳是很難燃燒的。所以，含碳量越高的燃料，越不容易著火和燃燒。氫(H)：是燃料中的又一種主要成分，一般與碳成化合物存在，稱碳氫化合物(化學(xué)名稱叫“烴”)，這些化合物在加熱時能以氣狀態(tài)揮發(fā)出來，所以含氫量越多的燃料，越容易著火和燃燒。氫在燃燒時能放出太量的熱量，年代越久的煤，含氫量越少。硫(s)：燃料中的硫由麗部分組成，一部分為不可燃燒部分，如無機硫，它不參加燃燒，一部分為可燃燒部分，如揮發(fā)硫，它可以燃燒放出熱量。但硫燃燒后生成二氧化硫(So2)和三氧化硫(SO3)，當(dāng)煙溫低于露點時，二氧化硫及三氧化硫與煙氣中的水分合成亞硫酸(H2SO3)和硫酸(H2SO4)，對鍋爐尾部受熱面起腐蝕作用。另外含硫的煙氣排人大氣，對人體和動植物都有害，因此，燃燒中含硫量越少越好。第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五氧(O)：燃料中的氧不參加燃燒，是不可燃物質(zhì)，它的量多，燃料中可燃物質(zhì)就相對減少j從而降低了燃料燃燒時放出的熱量。煤生成的時間越長，氧的含量就越低。氮(N)：是惰性氣體，不參加燃燒，是不可燃物質(zhì)，煤中的含氮量很少，一般為0．5％一2．0％?；曳?A)：是燃料中不可燃燒的固體礦物雜質(zhì)，它是在燃料形成時期，開采以及運輸中摻人燃料電的。各類燃料的灰分含量相差很大，氣體燃料幾乎無灰，燃料油中含灰量也極少。相比之下，固體燃料灰分含量較多。燃料中灰分多了，可燃成分就少，燃料燃燒時放出的熱量也就少，但灰分帶走熱量多，使熱損失增加。此外，灰分中一部分(飛灰)在鍋爐中隨煙氣流經(jīng)各受熱面和引風(fēng)機時，造成磨損，排人大氣又污染環(huán)境，在爐膛內(nèi)由于灰分的熔化還會引起結(jié)渣。水分(w)：是燃料中有害成分，它吸收燃料燃燒時放出的熱量而汽化，因而直接降低燃料放出的熱量，使?fàn)t膛燃燒溫度降低，造成燃料著火困難。，它還增加煙氣體積，使得排煙帶走的熱量損失增加。但固體燃料中，保持適當(dāng)?shù)乃?，可以有利于通風(fēng)，減少固體不完全燃燒損失，在液體燃料中摻水乳化，可以改善燃燒，節(jié)約燃料。2．工業(yè)分析煤的工業(yè)分析項目有揮發(fā)分(V)、固定碳(FC)、灰分(A)、水分(w)和發(fā)熱量(Q)等。第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期五揮發(fā)分(V)：把煤加熱，首先析出水分，繼續(xù)加熱到一定溫度時，有碳氫化合物逸出，這種氣體可以燃燒，稱為揮發(fā)分。揮發(fā)分是煤分類的主要依據(jù)，對著火和燃燒有