第一章锅炉的基本结构。
1.1 锅炉基本知识。
1.1.1 锅炉的概念和组成。
锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其它热能加热给水或其它工质，以获得规定参数(温度或压力和品质的热能转换设备。锅炉由锅和炉以及为了保证锅与炉安全运行所必需的附件、控制仪表、附属设备等三部分组成。
锅：指锅炉中盛水和蒸汽的密封受压部分，它的作用是吸收炉放出的热量，从而使低温水变成高温水(热水锅炉，或变成具有一定压力和温度的蒸汽(蒸汽锅炉。工质在管内流动、循环、传热、锅筒内汽水分配及分离装置、热化学等属锅内过程。
它主要包括锅筒(汽包、炉胆、回燃室、对流管、过热器和省煤器。
炉：是指锅炉中使燃料进行燃烧产生热源的部分，它的作用是将燃料燃烧释放出的热量供锅吸收。燃料在炉内的燃烧、放热、排渣和受热面外部的结渣、积灰、磨损、腐蚀等属炉内过程。
它主要包括燃烧设备炉墙炉拱钢架等。
锅炉附件仪表：是指安装在锅炉受压部件上用来控制锅炉安全运行的一些附件和仪表装置，主要包括安全阀、压力表、水位控制器、排污装置、给水系统、锅炉的汽水管道、常用阀门和有关仪表等。此外近年来由于对锅炉的机械化和自动化要求不断提高，工业锅炉上配置机械操作和自动控制的附件及仪表也越来越多，如给水自动调节装置、燃烧自动调节装置、自动点火熄火保护装置及鼓、引风机联锁装置等。
锅炉附属设备：是指燃料的供给与制备系统，主要包括上煤、油罐、日用油箱、鼓、引风机、供煤(油气、除渣、除尘装置。
2.1.2 锅炉的分类。
锅炉的分类方式很多，一般根据用途、结构、燃烧方式、使用燃料、载热工质来划分：
在行业内，工业锅炉一般指容量≤65t/h、压力≤2.45mpa、温度≤400℃的各种容量和参数的锅炉及特殊用途的锅炉。主要用于生产用汽、取暖和生活等方面。
1.1.4 锅炉的型号。
1.锅炉型号表示方法。
jb/t1621对工业锅炉产品型号编制进行了规定，型号编制由三部分组成，各部分之间用**相连。表示方法如下：
第一部分第二部分第三部分。
锅燃额介出回燃。
炉烧定质水水料。
型方蒸供出温温种。
式式发热口度度类。
量量压。力。
2.锅炉型式代号。
锅炉型式代号用两个汉语拼音字母表示，详见下表。
3.燃烧方式代号。
4.蒸发量或供热量。
蒸汽锅炉蒸发量用阿拉伯数字表示，单位是t/h,指每小时所产生的蒸汽数量，用d表示；热水锅炉的供热量用阿拉伯数字表示，单位是mw,指每小时输出热水的热量，用q表示。
1t/h饱和蒸汽的热量≈0.7 mw≈60万大卡，可供采暖面积约6000m2。
1t/h饱和蒸汽的热量可产生25温差热水24t。
1kcal(大卡=4.186kj
5.介质压力(额定工作压力。
介质出口压力用阿拉伯数字表示，单位是mpa,指垂直作用在单位面积上的力，用p表示。
压力换算：1mpa=10kgf/cm2=10bar=1000kpa=100m水柱。
1mbar=100pa
6.介质温度。
介质温度用阿拉伯数字表示，单位是℃;饱和温度不表示，即无斜线。热水锅炉用阿拉伯数字表示热水的出回水温度，用斜线分开，用t表示。
7.燃料种类代号。
8.锅炉型号举例。
lss1-1.0-yc表示立式水管、锅炉额定蒸发量为1 t/h、额定工作压力为1.0 mpa的燃用柴油的饱和蒸汽锅炉。
wns2-1.0-qt表示卧式内燃、锅炉额定蒸发量为2 t/h、额定工作压力为1.0 mpa的燃用天然气的饱和蒸汽锅炉。
wns1.4-1.0/95/70-qt表示卧式内燃、锅炉额定热功率为1.4 mw、额定工作压力为1.0 mpa、额定出水温度95℃、回水温度70℃、燃烧天然气的热水锅炉。
wdr0.7-1.0/95/70表示卧式电热热水锅炉、锅炉额定热功率为0.7mw,额定工作压力为1.0 mpa、额定出水温度95℃、回水温度70℃。
wdr1-1.0表示卧式电热蒸汽锅炉、锅炉额定蒸发量为1t/h、额定工作压力为1.0 mpa。
szs20-1.6/270-qt表示双锅筒纵置式室内燃烧过热水管蒸汽锅炉，其额定蒸发量为20t/h、额定工作压力为1.6 mpa,过热蒸汽温度为270℃,燃料为天然气。
1.1.5锅炉热工和热平衡。
1.锅炉热力常用术语。
在锅炉热力计算中。为便于实用和计算方法清晰，对燃烧计算作如下简化和要求。
1标准状态---0℃,0.101mpa(760mmhg,1m3的气体体积为1nm3
对于非标准状态，再用温度与压力修正。
温度修正：×(273+t/273 压力修正：×101325/b
式中：t---实际温度℃
b---当地大气压力pa
高原地区必须修正。
2理想气体。
理想气体即在标准状态下1kmol气体的体积是22.4nm3
3计算燃料量和实际燃料消耗量。
送入炉内燃烧的燃料量扣除机械不完全燃烧损失q4后的燃料量称为计算燃料量： bj=(100-q4b/100.式中b为送入炉内燃烧的燃料量。
对于燃油气锅炉，计算燃料消耗量就等于实际燃料消耗量。当在燃气热值：8500kcal/nm3,热效率η=92.
5%,过量空气系数α=1.13时，1t/h 锅炉的燃料消耗量为80nm3/h。
4理论空气量与过量空气系数。
燃料燃烧可认为是燃料中的可燃元素(碳、氢、可燃硫与空气中的氧在高温下进行剧烈的化学反应。当1公斤或1nm3燃料所含的可燃元素完全燃烧，而又没有剩余氧存在时，燃料燃烧所需的空气量称为理论空气量。
锅炉运行时供入的空气量总要比理论空气量大，实际供给空气量与理论空气量的比值称为过剩空气系数。
过量空气系数与含氧量关系：α=21/(21-o2 式中o2—烟气中氧量百分比%
2.锅炉热平衡和热效率。
锅炉热平衡是指在稳定工况下锅炉的输入热量与输出热量，以及各项热损失之间的平衡。由热平衡计算可确定锅炉机组的热效率和燃料消耗量。
相应于每公斤燃料的热平衡方程式如下：
q r=q1+q2+q3+q4+q5+q6
式中：q r—随同公斤燃料输入炉内的总热量。
q1—锅炉输出热量(即有效利用热量。
q2—锅炉排烟损失热量。
q3—气体不完全燃烧损失热量。
q4—固体不完全燃烧损失热量。
q5—锅炉散热损失热量。
q6—灰渣物理热损失热量。
当锅炉热平衡用各项热量的百分数来表示时即。
q1+ q2+ q3+ q4+ q5+ q6=100%
式中：q1=q1/q r x100%--锅炉输出热量百分比(%
q2=q2/q r x100%--排烟损失(%
q3=q3/q r x100%--气体不完全燃烧损失(%
q4=q4/q r x100%--固体不完全燃烧损失(%
q5=q5/q r x100%--散热损失(%
q6=q6/q r x100%--灰渣物理热损失(%
锅炉的热效率是表示锅炉所输出的热量与利用的燃料热量的百分比。是锅炉的重要技术指标，表明锅炉设备的完善程度和运行管理水平。锅炉热效率的测定和计算有正平衡法和反平衡法两种。
正平衡法：用锅炉有效利用热量与燃料所放出的全部热量之比来计算热效率的方法叫正平衡法。又叫直接测量法。
反平衡法：通过测定和计算锅炉各项热量损失，以求得热效率的方法叫反平衡法，又叫间接测量法。
锅炉热效率。
gl= q1=100%-各项热损失之和=100%-(q2+q3+q4+q5+q6%。
锅炉燃烧效率。
rs= 100-( q3+ q4 %
1.1.6水循环。
1、水循环原理。
锅炉水循环是指锅炉中的水或汽水混和物，必须在密闭的回路中持续而有规律地流动。对于低中压锅炉的水循环是靠锅内水吸收热量的不同，而造成锅水重度差形成的。这种循环称为自然水循环。
2、锅筒中水循环。
锅筒中的水循环是靠近受热面的高温水或蒸汽上升，远离受热面的低温水下降。
3、水冷壁管的水循环。
布置在炉膛内并受热的管群，称为水冷壁管。水冷壁管里的水受热，并产生一定量蒸汽，而下降管不受热，这样水冷壁管里的水或蒸汽与下降管的水产生的压差，水从锅筒内通过下降管流入下集箱，在从下集箱流入水冷壁管，上升到锅筒，完成一个周期水循环。
4、对流管束水循环。
对流管束是布置在烟道中的管群。受到高温烟气加热的部分管群中的水或汽向上流动，进入。
上锅筒；受到低温烟气加热的部分管群中的水向下流动，进入下锅筒，使水循环不停地进行。
1.1.7 锅炉的三大安全附件。
1.1.7.1 安全阀。
1、结构及原理——当压力增大，达到一定数值时，开放阀座，于是蒸汽排放，通过排气管排入大气，排气管上不允许装设阀门且其直径要够大，一般比安全阀公称直径大一级，下面要有排冷凝水的疏水管，排气完毕，压力降至一定压力(一般为开启压力的4%~7%,最大不超过10%后，阀座落回，安全阀关闭。
2、安全阀的注意点——定期操作，最好每半年定期手动排放一次，每次操作拉开3-4次，每次3-4秒钟。多次操作后，压降超过1kgf/cm2时，再关阀，每次操作是要慢拉，快回，复位要快，防止关闭不严，或有杂质在阀口上。手动排放时蒸汽压力宜为最大压力的75%。
1.1.7.2 水位计。
水位计与锅炉构成一个联通器。上部通过气阀门与锅炉蒸汽部位相通；下部通过水阀门与锅炉水部位相通，水位计前面板为透明玻璃制成，所以可以直**见水位的位置。
1、冲洗水位计的一般操作步骤口诀如下：下中中上上下，下：开水位计下面的排放阀；中：
关水阀门；中：开水阀门；上：关气阀门；上：
开气阀门；下：关水位计下面的排放阀。其主要目的为先进行蒸汽冲洗，在进行热水冲洗。
1.1.7.3 压力表。
1、压力表是用来测量和指示锅炉内蒸汽或热水压力大小的仪表。应每半年检定一次，压力表最好选用满刻度为两倍工作压力的仪表。表盘直径≥100mm。
1.2 wns蒸汽锅炉基本结构。
全自动wns型锅炉为卧式、三回程、湿背式火管锅炉。湿背锅炉是指炉胆后部由浸在炉水中的夹套组成一个烟气折返空间。湿背锅炉后部的散热损失小。
锅炉本体主要由炉胆、烟箱、锅壳组成。炉胆一般为波纹形，烟管为螺纹形。目的是增加受热面，有效吸收炉体的热胀冷缩。
wns 型蒸汽锅炉的本体结构都基本相同。见结构示意图。
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