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锅炉的原理是什么

Answer 1

导语锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。那么锅炉的原理是什么？立式锅炉和卧式锅炉有哪些区别？本期专题就让我们一起来了解下锅炉的相关知识吧。
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锅炉分“锅”和“炉”两部分。“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件，对水进行加热、汽化和汽水分离，“炉”是进行燃料燃烧或其他热能放热的场所，有燃烧设备和燃烧室炉膛及放热烟道等。锅与炉两者进行着热量转换过程，放热和吸热的分界面称为受热面。锅炉将水加热成蒸汽。除锅与炉外还有构架、平台、扶梯、燃烧、出渣、烟风道、管道、炉墙等辅助设备。
原理
锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。
2锅炉有哪些分类1、按工质分类
可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。
2、按烟气流动分类
水管锅炉、锅壳锅炉(火管锅炉)、水火管组合式锅炉。
3、按安装方式分类
快装锅炉、组装锅炉、散装锅炉。
4、按锅筒放置分类
立式锅炉、卧式锅炉。
5、按用途分类
生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉、车船用锅炉。
6、按介质分类
蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉、有机热载体锅炉。
7、按水循环分类
自然循环、强制循环、直流锅炉、复合循环。
8、按压力分类
常压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉。
9、按燃烧方式分类
内燃式锅炉、外燃式锅炉。
10、按燃料分类
燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、煤粉锅炉、余热锅炉、电加热锅炉、生物质锅炉。
11、按锅筒数量分类
单锅筒锅炉、双锅筒锅炉。
12、按制造级别分类
蒸汽锅炉按制造级别可分为A、B、C、D四个级别，常见的A级蒸汽锅炉压力分为低压锅炉（P〈2.45MPa）、中压锅炉（3.8〈P〈5.8MPa）、高压锅炉（5.9〈P=12.6MPa）、超高压锅炉（12.7〈P=15.8MPa）、亚临界锅炉（15.9〈P=18.3MPa）、超临界锅炉（22.115〈P〈30MPa）、超超临界锅炉>30MPa。
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3锅炉的结构锅炉的基本组成部分
锅炉的基本组成部分称为锅炉本体，由汽锅、炉子及安全附件。
1、汽锅
包括锅筒、管束、水冷壁、集箱、下降管。锅炉本体中汽水系统，高温燃烧产物烟气通过受热面将热量传递给汽锅内温度较低的水，水被加热，沸腾汽化，生成蒸汽。
2、炉子
包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等。锅炉本体中燃烧设备，燃烧将燃料的化学能转化为热能。
3、安全附件
水位计、压力表、安全阀等及锅炉金属钢架及平台楼梯。
其它构件
1、锅筒
它的作用是汇集，贮存、净化蒸汽和补充给水。在水管锅炉中，通常有一至两个锅筒，上锅筒称为汽鼓（汽包），下面的称为水鼓或泥鼓。
2、水冷壁受热面
水冷壁是布置在炉膛四周的辐射受热面。在工业锅炉中一般用朽φ51×3～φ63.5×3.5mm的锅炉钢管制成，是水管锅炉的主要受热面。
3、集箱
它是汇集炉管排列联接的主要元件，有分配供水和引出的作用，按其所在位置有上集箱和下集箱或进口集箱和出口集箱之分。
4、对流管束受热面
对流管束又称对流排管，位于上下锅筒之间，一般由φ51×3mm的锅炉钢管组成，是水管锅炉的主要受热面。
5、烟火管受热面
烟管是烟管锅炉和水火管组合式锅炉的主要受热面，它的作用是当炉膛燃烧产生的高温烟气从管内流过时，不断对管外的锅水加热，使其逐渐成为蒸汽（或热水）。
6、过热器
省煤器和空气预热器。它们均属对流受热面。过热器除有对流过热器外，还有辐射过热器，其余的省煤器和预热器均安装锅炉尾部烟道。它们的作用，主要是进一步降低排烟温度，提高锅炉热效率。
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4立式锅炉和卧式锅炉的区别立式锅炉优点：价格便宜
缺点：冬季冰冷
价格：1500
PK锅炉的区别卧式锅炉优点：价格便宜
缺点：冬季冰冷
价格：1500
立式锅炉和卧式锅炉有何不同1、传热性
立式锅炉所产生的废气气流是自上而下，且垂直于加热面而流动的，在同一个断面上废气温度产于均匀分布，换热性能也较为好，加热面利用其效率高。卧式锅炉所产生的废气气流是水平流动的，热气流向上，在同一个断面上废气温度上高下低，比较立式的来说，换热性能不是太好，所加热面利用效果也不是太好。
2、清灰问题
因为立式锅炉的废气气流，它的流向与锅炉加热面管道是自上而下横向的，实在太上一层的管道沉积的灰清理后会沉积在下一层。由于卧式锅炉的废气流速高，锅炉的前部清下来的灰更容易被废气带进后部，而使得锅炉后部易堵灰。其实这两种锅炉在遇上要清灰的问题时，都可使用连续清灰的方式来解决问题。
3、占地面积
立式锅炉的占地面积较为小，有效地的解决问题了有些不是小厂房不好布置放置锅炉的困难。同时也很有效地的缩减了废气管道长度使得阻力降低。卧式锅炉的占地面积就较为大了，而锅炉进出口废气管道也比较较短，不仅占用面积，而且更进一步提高了锅炉尾部的系统阻力。
4、汽水循环问题
立式锅炉由于其高度需要满足汽水大自然循环的要求，因此可以使锅炉的故障点降低，同时也可以降低耗电量，节省资金的投入与支出。相反，卧式锅炉从高度方面就远远无法满足汽水大自然循环，而是必须采行强迫循环的措施才可进行。因此，提高了强迫循环泵，不仅使锅炉本身提高耗电量，同时也更容易使循环泵损毁，从而要维护起来就十分的艰难。
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5锅炉如何去垢1、机械除垢法
当燃气锅炉内部有疏松的水垢或水渣时，停炉后冷却锅炉、放掉炉水，再用清水清洗即可进行除垢。
机械除垢使用扁铲、钢丝刷和机动铣管器将水垢除掉，此种方法比较简单，多用于结构简单的小型锅炉。但机械除垢劳动强度大，除垢效果差，容易损坏锅炉本体，在除垢操作中应多加注意，而且此法不宜使用过多。
2、碱类除垢法
碱类除垢法采用的药剂配方和用量根据燃气锅炉的具体情况而定。一般常用纯碱-栲胶或碱性除垢剂等。煮碱时，可以采用不加压煮炉，时间不少于24h（水垢比较厚时，可以适当延长），为了提高碱煮除垢的效果，可以将碱液循环，循环速度越高，除垢效果越好。
碱煮法操作简单，副作用小。缺点是煮炉时间长，药剂消耗量比较多。
3、酸洗除垢法
酸洗除垢法通过采用盐酸或硝酸加入适量的缓蚀剂配成的酸洗液，注入锅炉内进行除垢。酸洗液的效果是对水垢有溶解，剥离和疏松的作用，从而达到除垢的目的。
酸洗除垢法的除垢效果较好，应用较为普遍，但操作相对复杂，对锅炉有一定的腐蚀副作用，最好不要频繁使用。
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6锅炉的日常维护1、压力表、水位表、安全阀、排污装置、给水阀、蒸汽阀等，应定期检查其性能是否符合要求，其他的阀门开关状态是否良好。
2、自动控制装置系统，包括火焰检测器、水位、水温检测、报警装置及各种联锁装置、显示控制系统等性能状态，应定期检查是否符合要求。
3、给水系统，包括储水水箱的水位、给水温度、水处理设备等状况，应定期检查是否符号要求。
4、燃料燃烧系统，包括燃料的储备量、输送线路、燃烧设备、点火设备、燃料切断装置、油泵等状况，应定期检查是否符合要求。
5、通风系统，包括鼓风、引风机、调节门及闸板的开度、通风管道等应定期检查状态是否良好。
6、锅炉使用中应定期清理水温及水位探头，需定期检查除垢。开水炉需定期疏通炉体开水出水口及出水管道及水嘴，每天必须至少进行一次排污。
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7锅炉设备如何维修锅炉故障处理
1、超压
锅炉超压运行，轻则引起元件变形，连接处损坏，严重时会引起爆炸事故。发生超压的主要原因是司炉人员盲目提高工作压力或擅离工作岗位造成的，有时，由于压力表和安全阀同时失灵也会引起超压，因此，必须加强对司炉工岗位责任制和安全附件的检查。当压力继续上升时，应迅速熄火处理。停止给气及鼓风，减少引风，熄火后，切断总阀。
2、汽水共腾
锅炉出现汽水共腾时，水位表水位剧烈波动、锅水起泡，蒸汽中大量带水，蒸汽温度下降，严重时管道内发生水冲击。产生这种情况的主要原因是水质不良，含盐太高或锅炉负荷增加过急等，发现汽水共腾时，必须加强水质处理和加大连续排污。
3、缺水
严重缺水，会造成受压元件变形和损坏，发生炉管爆炸，如果处理不当可能会发生锅炉爆炸事故，发现锅炉缺水时，应严禁进水，并采取紧急停炉措施。造成缺水事故的原因大多与运行人员松懈麻痹和误操作有关，或是与水位表因无冲洗措施，而发生堵塞故障有关。
4、炉管爆炸
炉管爆炸时，有显着的爆破声、喷汽声，同时，水位和汽压下降。发现这种情况时，必须采取紧急停炉处理措施。发生这种情况的一般原因是水质不良引起炉管结垢或腐蚀，缺水和爆管也可能互为因果，此外，由于设计缺陷、材料强度不足和焊接质量不好，均可能引起爆管事故。
水泵故障处理
1、水泵是锅炉的重要辅助设备，当水泵突然停止工作，造成供水中断时，应切断故障水泵的电源，关闭故障水泵的止回阀门，迅速启动备用水泵，防止锅炉干烧。
2、故障水泵后，可通过应检查水泵电机是否发热，检查电机与泵体接受是否错位，盘根是否损坏。检查电源及电机控制部分是否缺相，控制元件是否烧坏，机械部位是否卡死等方法找出故障原因，处理故障。
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