一、設備介紹

蒸汽發生器（俗稱鍋爐）是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸（zhēng）汽（qì）的機械設備。鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指（zhǐ）燃（rán）燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。
蒸汽鍋爐有時又叫蒸汽發生器，是蒸汽動力裝置的重要組成部分。電站鍋爐、汽（qì）輪（lún）機和（hé）發電機是火力發電站的主（zhǔ）機，因此電（diàn）站鍋爐是生產電能的重要設（shè）備（bèi）。工業鍋爐是在各種（zhǒng）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。工業鍋爐數量甚多，需要消耗大量燃料。利用生產過程中高溫廢氣作為熱源的餘熱（rè）鍋爐對節能有重要作用。船用鍋（guō）爐裝在各種（zhǒng）船舶上（shàng），所（suǒ）產生的蒸汽用於驅動蒸汽（qì）動力機械。機（jī）車鍋爐作為蒸汽機車的主要設備尚有一定（dìng）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，一旦發生爆，後果也十分（fèn）嚴重。因此，對鍋爐的材（cái）料選用、設計計算、製造（zào）和檢驗等都（dōu）製訂有嚴格的法規。

鍋爐可按照（zhào）不同的方法進行分類。鍋爐（lú）按（àn）用途可分為工業鍋爐、電（diàn）站鍋爐、船用鍋爐和機（jī）車鍋爐等；按鍋（guō）爐出口壓力可（kě）分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界壓力、超臨界壓力等鍋爐。

鍋爐-工（gōng）作過程（120噸/時自（zì）然循環燃煤電站鍋爐的簡圖和燃燒係（xì）統示意圖）。首先由磨煤機將煤磨製成粉。煤（méi）粉由空氣攜帶通（tōng）過裝在爐牆上的燃燒器送入爐膛中燃燒。在火焰中（zhōng）心處的氣體溫度達到1500～1600℃。鍋爐的蒸（zhēng）發受熱（rè）麵裝在（zài）爐膛的內壁上，組成水（shuǐ）冷壁，吸收爐（lú）膛中高溫火焰和煙氣的輻射熱量，使爐（lú）膛出口（kǒu）處煙氣溫度降低到1000～1150℃。後（hòu）牆水冷壁的上部分（在水平煙道進口）組成排列較稀的（de）數列凝渣管，以防止結渣。為防（fáng）止鍋爐受熱麵上積灰或結渣，還使用吹灰器。

過熱器位於水平煙道中，它的作（zuò）用是把從鍋筒出（chū）來的飽（bǎo）和蒸汽（qì）加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽，目的是（shì）提（tí）高電站的經濟（jì）性。煙氣通過過熱（rè）器後溫度降低到 500～600℃，然後進入尾部煙道。尾部煙道中受熱（rè）麵之一為省煤器。它由很多平行的蛇形管所組成，其作用是使給（gěi）水在進入鍋筒（tǒng）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進入爐膛以前加熱到一定溫度，以改善燃燒和進一步降（jiàng）低排煙溫度，提高鍋爐效率。

二、工作原理

在水汽係統方麵，給水在加熱器中加熱到一（yī）定溫度，經給水管道進入省煤器，進一步加熱以後送（sòng）入鍋筒，與鍋水混合後沿下降管下行至水冷壁進口集箱。水在水冷壁管內吸收（shōu）爐膛輻射熱形成（chéng）汽水混合物經上升管到達鍋筒中，由汽水（shuǐ）分離（lí）裝置使水、汽分離。分（fèn）離（lí）出來的飽和蒸汽由鍋筒上部（bù）流往過熱器，繼續吸熱成為450℃的過熱蒸汽，然後送（sòng）往（wǎng）汽輪機。
在燃燒和煙風係統方麵（miàn），送風機將空氣送入空氣預熱器加熱到（dào）一（yī）定溫（wēn）度。在磨煤機（jī）中被磨成一定細度的煤粉，由來自空氣預熱器的一部分（fèn）熱空（kōng）氣攜帶經燃燒器噴入爐膛。燃燒（shāo）器噴出（chū）的煤粉（fěn）與（yǔ）空氣混合物在爐膛中與其餘的熱空氣混合燃燒（shāo），放出大（dà）量熱量。燃燒（shāo）後的熱煙氣（qì）順序流經爐膛、凝渣管束、過熱器、省煤器和空氣預熱器後，再經過除塵裝置，除（chú）去其中的飛灰（huī），後由引風機送往煙囪排向大氣。

循環（huán）方式（shì）：鍋爐循環方式是指鍋（guō）爐（lú）蒸發係統內水汽的流動方式，可分為自然循環、輔助循環、直（zhí）流和複合循環。

煙氣淨化和（hé）灰渣處理：鍋爐煙（yān）氣中所（suǒ）含粉塵（包括飛灰（huī）和（hé）炭黑（hēi））、硫和氮的氧化（huà）物都是汙染大氣的物質，未經淨化時其排（pái）放指標可（kě）能（néng）達到環境保護規定指（zhǐ）標的幾倍到數十倍（bèi）。控製這些物質排放（fàng）的措施有燃燒前處理、改進燃（rán）燒技術（shù）、除塵、脫硫和脫硝等（děng）。借助高煙（yān）囪隻能降低煙囪附近地區（qū）大氣中汙染物的濃度（dù）。

煙氣除塵所使用（yòng）的作用力有重力、離（lí）心力、慣性力、附著力以及聲波、靜電等。對粗顆粒一般采用重力（lì）沉降和慣性力（lì）的分離，在較高容量下常采用離心力分離除塵。靜電除塵器和布袋（dài）過濾器具有（yǒu）較高的除塵效率。濕式和文氏（shì）-水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛（fēi）灰，除塵效率（lǜ）很高，還能吸收氣態汙染物。

煙氣脫硫有吸收法和催化氧化（huà）法（fǎ）。幹法吸收用堿性氧（yǎng）化鋁、半焦炭、活性炭等；濕（shī）法吸收（shōu）用氨（ān）、碳酸鈉、石灰（huī）漿等。用V2O5等觸媒在一定溫度下可使大部分二氧化硫氧化為三氧化硫，從而有助於吸收（shōu）脫硫。由於煙氣脫硫設備及運行費用昂貴，大部分企（qǐ）業傾向使（shǐ）用低硫燃料以降低硫氧化物的排放量。

煙氣中氮氧（yǎng）化物主要是一氧化氮。煙氣脫硝（xiāo）有催化分解（jiě）法、選擇性催化還原法，也有（yǒu）采用高溫活性炭吸收脫硝的。

燃煤鍋爐在運行中必然（rán）要排出大量爐渣和由除塵器收集（jí）的飛灰，一般用水力或機械（xiè）的方法清除送至堆渣場。

熱平衡：計算鍋爐熱效率（簡稱鍋爐效（xiào）率）的方法。鍋爐熱效率是指送入鍋爐的燃（rán）料（liào）熱量中得（dé）到有（yǒu）效利用的百分數。近代電（diàn）站鍋爐的效率可（kě）達90%以上；工業鍋爐的效率可（kě）達75%以上。
送入鍋爐的（de）燃料熱量，除了有（yǒu）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（sǔn）失；排煙中未燃盡的一氧化碳、氫和甲（jiǎ）烷等造成的氣（qì）體不完（wán）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。

為了考核性能和（hé）改進設計，鍋爐常要經過熱平衡試驗。直接從（cóng）有效利用能量來計（jì）算鍋爐熱效率的方法叫正平衡，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時，不僅要看鍋爐熱效率，還要計及鍋爐輔機（jī）所消耗的能量。

單（dān）位質量或單位容積（jī）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（chēng）為理論空（kōng）氣量。為了使燃料在爐膛內（nèi）有更多的機會與氧氣接觸而燃燒，實際送入（rù）爐內（nèi）的空氣量總要（yào）大於理論空氣（qì）量。實際送入爐內的空氣量與理論（lùn）空氣量之比值稱為過量（liàng）空氣係（xì）數。實際的爐膛出口過量空氣係數主要取決於燃料性質（zhì）和燃燒方式，一般在1.05～1.5的範圍內。雖（suī）然（rán）多送入空氣可以減少不完（wán）全燃燒熱損失，但排煙熱損失會增大，還會加劇硫氧（yǎng）化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設（shè）法改進燃燒技術，爭取以盡量小的過量空氣係數使爐膛內燃燒完全。如燃油鍋爐的過量空氣係數已有可能小於1.03。這（zhè）種采（cǎi）用低過量（liàng）空氣係數的燃燒技術稱為低氧燃燒。

三、適用範圍

蒸汽發（fā）生器主（zhǔ）要適用（yòng）於製衣廠，幹洗店，飯店，饃店，食堂，餐（cān）廳，廠礦，豆製品廠等場（chǎng）所。