锅炉的定义、组成、参数及常用单位换算

1.1锅炉的定义

Ø  锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或利用其它释放的热能将水变成蒸汽，或者过热蒸汽，或者将水加热到一定温度的热水，或将有机热载体加热到一定温度而输出的热能设备。

1.2锅炉组成

锅炉是由锅和炉以及为保证锅与炉安全运行所必须的附件，控制系统和附属设备等三大部分组成。

Ø  锅：指锅炉中盛水和蒸汽的密封受压部份，其作用是吸收 “炉”释放出的热量。燃气锅炉中，主要包括锅筒、省煤器等吸热面。

Ø  炉：指锅炉中燃料进行燃烧产生热源的部分，其作用是将燃料燃烧释放出的热量供过吸收。主要包括：燃烧机、炉胆、烟道等。

Ø  控制仪表和安全附件：控制柜、安全阀、压力表、水位表及水位报警器、温度计及阀门等。

Ø  其他附属设备：燃料供给系统等。

 

1.3锅炉常用参数

Ø  额定蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽压力、额定蒸汽温度、额定给水温度、使用设计规定的燃料并保证效率时，每小时所生产的蒸汽数量。也称为“额定出力”或 “额定容量”。符号“D”表示，常用单位 t/h（吨/小时）。

Ø  经济蒸发量：蒸汽锅炉在连续运行中，效率达到最高时的蒸发量称为经济蒸发量。经济蒸发量约为额定蒸发量的75%~80%。

Ø  额定蒸汽压力：蒸汽锅炉在规定的给水压力和负荷内长期连续运行时，应予保证的出口蒸汽压力。用符号“P”表示，常用单位MPa（兆帕）。蒸汽锅炉在运行时，锅筒出口处的蒸汽压力不能高于额定蒸汽压力。

Ø  额定蒸汽温度：蒸汽锅炉在规定的负荷范围内，额定蒸汽压力和额定给水温度下长期连续运行所必须保证的出口蒸汽温度。单位℃（摄氏度）

Ø  额定热功率：热水锅炉在保证安全的前提下，长期连续运行，每小时出水有效带热量，用符号“Q”表示，单位为MW（兆瓦），工程常用10⁴Kcal/h(万大卡/小时)。这是衡量热水锅炉每小时能生产热水量的指标。

Ø  锅炉热效率：进入锅炉的燃料所能放出的全部热量中，被锅炉有效吸收热量所占的百分率；通过正平衡法和反平衡法测定和计算。

Ø  饱和水：在一定压力下，对水不断加热，水温相应上升，最后达到饱和温度（沸点）具有 饱和温度的水称为饱和水。饱和温度和压力有关，压力升高，饱和温度也相应升高，一定压力对应一定的饱和温度。

Ø  饱和蒸汽：在压力不变的情况下，对饱和水继续加热，饱和温度保持不变，但饱和水陆续汽化为蒸汽，具有饱和温度的蒸汽称为饱和蒸汽。我们日常工作中蒸汽锅炉出口蒸汽都为饱和蒸汽。

Ø  过热蒸汽：在压力不变的情况下，对饱和蒸汽继续加热，蒸汽的温度将相应提高，这种温度超高饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。 

1.4 锅炉常用单位的换算

Ø  锅炉蒸发量与锅炉热功率

1 吨/时（t/h）≈60×10⁴千卡（大卡）/时（kcal/h）≈0.7 兆瓦（MW）

Ø  锅炉压力工程单位与国际计量单位

1 兆帕（Mpa）≈10 公斤力/厘米²（kgf/cm²）≈10巴（Bar）

Ø  兆帕与帕

1 兆帕（Mpa）=10⁶帕（pa）

1 帕（pa）=0.01mbar(毫巴) ≈10^-5公斤力/厘米²（工程大气压）（kgf/cm²）

1帕（pa）≈0.1毫米水柱（mmH2O）

1千帕（KPa）=1000帕（pa）≈10豪巴(mbar) ≈100毫米水柱（mmH2O）

Ø  力与重力

1 公斤力（kgf）=9.81 牛顿（N）

Ø  热量

1 千卡（大卡）（kcal）=4.187 千焦（KJ）

Ø  体（容）积

1立方米（m³）=1000 升（L）

1 升（L）=1000 毫升（ML） 

1.5锅炉分类及分级

 Ø  按工作压力分类

低压锅炉    P(额定工作压力，下同)＜3.8MPa

中压锅炉    3.8 MPa≤P＜5.3MPa

次高压锅炉  5.3MPa≤P＜9.8MPa

高压锅炉    9.8MPa≤P＜13.7MPa

超高压锅炉  13.7MPa≤P＜16.7MPa

亚临界锅炉  16.7MPa≤P＜22.1MPa

超临界锅炉   P≥22.1MPa

在实际工作中，我们接触的锅炉基本都为低压锅炉。

Ø  按锅炉的蒸发量分类

小型锅炉     D＜20吨/小时

中型锅炉     D=20~75吨/小时

大型锅炉     D＞75吨/小时

Ø  按锅炉用途分类

电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。

Ø  按出口介质分类

.蒸汽锅炉、热水锅炉、汽水两用锅炉及有机热载体锅炉。

蒸汽锅炉：容积≥30L 出口介质为蒸汽的锅炉；

承压热水锅炉：出口水压≥0.1MPa, 且 额定功率≥0.1MW的热水锅炉；

常压热水锅炉：出口水压＜0.1MPa的热水锅炉；

Ø  按采用的燃料分类

燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉和电加热锅炉。

在实际工作中，我们经常接触的锅炉为

额定工作压力P≤2.5MPa

蒸发量D＜20吨/小时

燃气蒸汽锅炉和燃气热水锅炉；除此之外，燃油锅炉和电加热锅炉也可能遇到。

Ø  锅炉的分级

锅炉分为A、B、C、D四级。其中：

A级：P≥3.8MPa锅炉。

B级：0.8 MPa＜P＜3.8MPa的蒸汽锅炉

P＜3.8MPa，且t（额定出水温度，下同）≥120℃的热水锅炉。

Q（额定热功率,下同）＞0.7MW的气相有机热载体炉。

Q＞4.2MW的液相有机热载体炉。

    C级：P≤0.8MPa，且V(设计水容积)＞50L的蒸汽锅炉。

         P＜3.8MPa，且t＜120℃的热水锅炉。

0.1MW＜Q≤0.7MW的气相有机热载体炉。

0.1MW＜Q≤4.2MW的液相有机热载体炉。

    D级：P≤0.8MPa，且30L≤V≤50L的蒸汽锅炉。

         仅用于自来水加压，且t≤95℃的热水锅炉。

 Q≤0.1MW的气相有机热载体炉。

Q≤0.1MW的液相有机热载体炉。

P≤0.04MPa，且D≤0.5t/h的汽水两用锅炉。