一(yī)、設備介紹

蒸汽發生器（俗稱鍋爐）是利用燃料或其他能源的(de)熱能把水加熱成為(wèi)熱水或蒸汽的(de)機械設備。鍋的(de)原義是指在火上加熱的(de)盛水容器，爐是指燃燒燃料的(de)場所，鍋爐包括鍋和(hé)爐兩大部分。
蒸汽鍋爐有時又叫蒸汽發生器，是蒸汽動力裝置的(de)重要組成部分。電站鍋爐、汽輪機和(hé)發電機是火力發電站的(de)主機，因此電站鍋爐是生産電能的(de)重要設備。工業鍋爐是在各種工業企業中提供生産和(hé)供暖所需的(de)蒸汽的(de)必不可(kě)少的(de)設備。工業鍋爐數量甚多，需要消耗大量燃料。利用生産過程中高(gāo)溫廢氣作為(wèi)熱源的(de)餘熱鍋爐對節能有重要作用。船用鍋爐裝在各種船舶上，所産生的(de)蒸汽用于驅動蒸汽動力機械。機車鍋爐作為(wèi)蒸汽機車的(de)主要設備尚有一(yī)定的(de)應用。鍋爐承受高(gāo)溫高(gāo)壓，安全問題十分重要。即使是小型鍋爐，一(yī)旦發生爆，後果也十分嚴重。因此，對鍋爐的(de)材料選用、設計計算、制造和(hé)檢驗等都制訂有嚴格的(de)法規。

鍋爐可(kě)按照不同的(de)方法進行分類。鍋爐按用途可(kě)分為(wèi)工業鍋爐、電站鍋爐、船用鍋爐和(hé)機車鍋爐等；按鍋爐出口壓力可(kě)分為(wèi)低(dī)壓、中壓、高(gāo)壓、超高(gāo)壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等鍋爐。

鍋爐-工作過程（120噸/時自(zì)然循環燃煤電站鍋爐的(de)簡圖和(hé)燃燒系統示意圖）。首先由磨煤機将煤磨制成粉。煤粉由空氣攜帶通過裝在爐牆上的(de)燃燒器送入爐膛中燃燒。在火焰中心處的(de)氣體溫度達到1500～1600℃。鍋爐的(de)蒸發受熱面裝在爐膛的(de)內(nèi)壁上，組成水冷壁，吸收爐膛中高(gāo)溫火焰和(hé)煙氣的(de)輻射熱量，使爐膛出口處煙氣溫度降低(dī)到1000～1150℃。後牆水冷壁的(de)上部分（在水平煙道(dào)進口）組成排列較稀的(de)數列凝渣管，以防止結渣。為(wèi)防止鍋爐受熱面上積灰或結渣，還使用吹灰器。

過熱器位于水平煙道(dào)中，它的(de)作用是把從鍋筒出來的(de)飽和(hé)蒸汽加熱成具有一(yī)定溫度的(de)過熱蒸汽，目的(de)是提高(gāo)電站的(de)經濟性。煙氣通過過熱器後溫度降低(dī)到 500～600℃，然後進入尾部煙道(dào)。尾部煙道(dào)中受熱面之一(yī)為(wèi)省煤器。它由很多平行的(de)蛇形管所組成，其作用是使給水在進入鍋筒之前預先加熱，并降低(dī)排煙溫度。另一(yī)尾部受熱面是空氣預熱器。它的(de)作用是使空氣在進入爐膛以前加熱到一(yī)定溫度，以改善燃燒和(hé)進一(yī)步降低(dī)排煙溫度，提高(gāo)鍋爐效率。

二、工作原理(lǐ)

在水汽系統方面，給水在加熱器中加熱到一(yī)定溫度，經給水管道(dào)進入省煤器，進一(yī)步加熱以後送入鍋筒，與鍋水混合後沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內(nèi)吸收爐膛輻射熱形成汽水混合物經上升管到達鍋筒中，由汽水分離(lí)裝置使水、汽分離(lí)。分離(lí)出來的(de)飽和(hé)蒸汽由鍋筒上部流往過熱器，繼續吸熱成為(wèi)450℃的(de)過熱蒸汽，然後送往汽輪機。
在燃燒和(hé)煙風系統方面，送風機将空氣送入空氣預熱器加熱到一(yī)定溫度。在磨煤機中被磨成一(yī)定細度的(de)煤粉，由來自(zì)空氣預熱器的(de)一(yī)部分熱空氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒器噴出的(de)煤粉與空氣混合物在爐膛中與其餘的(de)熱空氣混合燃燒，放出大量熱量。燃燒後的(de)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(de)飛(fēi)灰，後由引風機送往煙囪排向大氣。

循環方式：鍋爐循環方式是指鍋爐蒸發系統內(nèi)水汽的(de)流動方式，可(kě)分為(wèi)自(zì)然循環、輔助循環、直流和(hé)複合循環。

煙氣淨化和(hé)灰渣處理(lǐ)：鍋爐煙氣中所含粉塵（包括飛(fēi)灰和(hé)炭黑）、硫和(hé)氮的(de)氧化物都是污染大氣的(de)物質，未經淨化時其排放指标可(kě)能達到環境保護規定指标的(de)幾倍到數十倍。控制這些物質排放的(de)措施有燃燒前處理(lǐ)、改進燃燒技術、除塵、脫硫和(hé)脫硝等。借助高(gāo)煙囪隻能降低(dī)煙囪附近地(dì)區大氣中污染物的(de)濃度。

煙氣除塵所使用的(de)作用力有重力、離(lí)心力、慣性力、附着力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一(yī)般采用重力沉降和(hé)慣性力的(de)分離(lí)，在較高(gāo)容量下常采用離(lí)心力分離(lí)除塵。靜電除塵器和(hé)布袋過濾器具有較高(gāo)的(de)除塵效率。濕式和(hé)文氏-水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛(fēi)灰，除塵效率很高(gāo)，還能吸收氣态污染物。

煙氣脫硫有吸收法和(hé)催化氧化法。幹法吸收用堿性氧化鋁、半焦炭、活性炭等；濕法吸收用氨、碳酸鈉、石灰漿等。用V2O5等觸媒在一(yī)定溫度下可(kě)使大部分二氧化硫氧化為(wèi)三氧化硫，從而有助于吸收脫硫。由于煙氣脫硫設備及運行費用昂貴，大部分企業傾向使用低(dī)硫燃料以降低(dī)硫氧化物的(de)排放量。

煙氣中氮氧化物主要是一(yī)氧化氮。煙氣脫硝有催化分解法、選擇性催化還原法，也有采用高(gāo)溫活性炭吸收脫硝的(de)。

燃煤鍋爐在運行中必然要排出大量爐渣和(hé)由除塵器收集的(de)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(de)方法。鍋爐熱效率是指送入鍋爐的(de)燃料熱量中得到有效利用的(de)百分數。近代電站鍋爐的(de)效率可(kě)達90%以上；工業鍋爐的(de)效率可(kě)達75%以上。
送入鍋爐的(de)燃料熱量，除了有效利用的(de)部分外，都以各種形式損失掉了，計有：排煙帶走的(de)熱損失；排煙中未燃盡的(de)一(yī)氧化碳、氫和(hé)甲烷等造成的(de)氣體不完全燃燒熱損失；飛(fēi)灰、爐渣和(hé)爐排漏煤等所含未燃盡碳造成的(de)固體不完全燃燒熱損失和(hé)散熱損失等。

為(wèi)了考核性能和(hé)改進設計，鍋爐常要經過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的(de)方法叫正平衡，從各種熱損失來反算效率的(de)方法叫反平衡。考慮鍋爐房的(de)實際效益時，不僅要看鍋爐熱效率，還要計及鍋爐輔機所消耗的(de)能量。

單位質量或單位容積的(de)燃料完全燃燒時按化學(xué)反應方程式計算出的(de)空氣需求量稱為(wèi)理(lǐ)論空氣量。為(wèi)了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的(de)機會與氧氣接觸而燃燒，實際送入爐內(nèi)的(de)空氣量總要大于理(lǐ)論空氣量。實際送入爐內(nèi)的(de)空氣量與理(lǐ)論空氣量之比值稱為(wèi)過量空氣系數。實際的(de)爐膛出口過量空氣系數主要取決于燃料性質和(hé)燃燒方式，一(yī)般在1.05～1.5的(de)範圍內(nèi)。雖然多送入空氣可(kě)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(hé)氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術，争取以盡量小的(de)過量空氣系數使爐膛內(nèi)燃燒完全。如(rú)燃油鍋爐的(de)過量空氣系數已有可(kě)能小于1.03。這種采用低(dī)過量空氣系數的(de)燃燒技術稱為(wèi)低(dī)氧燃燒。

三、适用範圍

蒸汽發生器主要适用于制衣廠，幹洗店，飯店，馍店，食堂，餐廳，廠礦，豆制品廠等場所。