造纸锅炉的用途及工作原理

    

 

 

锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶 金、化工、纺织、造纸、食品等行业 , 

 

以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。

    

 

锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质 ( 

 

中间载热体 ) 

 

加热到一定参数的设备。应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉 , 

 

也称为蒸汽发生器 ; 应用于

 

加热水使之提高温度转变为热水的锅炉 , 

 

称为热水锅炉。

    

 

从能源利用的角度看 , 

 

锅炉是一种能源转换设备。在锅炉中 , 

 

一次能源 ( 

 

燃料 ) 

 

 

的化学贮藏能通过燃烧过程转化为 燃烧产物 ( 

 

烟气和灰渣 ) 

 

所载有的热能 , 然后又通过传热过

 

程将热量传递给中间载热体 ( 

 

例如水和蒸汽 ), 依靠它将热量输送到用热设备中去。

    

 

 

锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉 和机车锅炉等四类。前两类又称为固定式锅炉 , 

 

因为是安装在固定基础上而不可移动的。后两类则称为移动式锅炉。

    在锅炉中进行着三个主要过程:(1) 

 

燃料在炉内燃烧 , 

 

其化学贮藏能以热能的形式释放出来 , 

 

使火焰和燃烧产物 ( 

 

烟气和灰渣 ) 具有高温。(2) 

 “ 

 “

高温火焰和烟气通过 受热面  

 

向工质 ( 

 

热媒 ) 传递热量。(3) 

 

工质 ( 

 

热媒 ) 

 

被加热 , 

 

其温度升高或者汽化为饱和蒸汽 , 

 

或再进一步被加热成为过热蒸汽。以上三个过程是互相关联并且同时进行的 , 实现着能量 

 

 

的转换和传递。伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流 动和变化。水一汽系统、煤一灰系统和风－烟系统是锅炉的三大主要系统 , 这三个系统的工作是同时进行的。通常将

 

燃料和烟气这一侧所进行的过程 ( 

 

 

包括燃烧、放 热、排渣、气体流动等 ) 

 “ 

 “

总称为 炉内过程 ; 

 

把水、汽这一侧所进行的过程 ( 

 

水和蒸汽流动、吸热、汽化、汽水分离、热 化学过程等 

) 

 “ 

 

总称为 锅内过程 。

 

一、基本概念
    1

 

、热量：热量是一个过程量，生活中比较常见的是热水、天气很热等一些比较直观的概念，但是热量是如何计量的呢？ 规定：在一大气压下，使一千克水温度升高一摄氏度

时所需要的热量为一大卡。1cal=4.186J
    2

“

、温度：温度是表示物体冷热的程度。工程上一般用摄氏温标和热力学温标（绝对温标）来度量。摄氏温标的温度用 t”表示，单位为摄氏度（℃）。在标准大气压力下，规定

纯水的冰点为 0℃，沸点为 100℃

“

。热力学温标又称为开氏温标，用 T”表示，单位为开尔文（K）。在标准大气压力下，规定纯水的冰点为 273.15K，沸点为 373.15K。摄氏温标

的温度 1℃与热力学温标的温度 1K

 

在数值上相等，其关系为 T=t+273.15

    3、压力：压力是指单位面积上受到的垂直作用力。工程上常用的单位有：Pa（帕）、MP（兆帕）。非法定单位有：工程大气压（at）、毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱
（mmHg）。其关系为：1at=1kgf/cm=1000mmH2O=735mmHg=105Pa=0.1Mpa 锅炉设备通用压力表上的指示值为表压力，绝对压力=表压力+大气压（0.1MPa）
    4

 

、有关水蒸气的一些概念 a.饱和水：水被加热到某一温度时，开始沸腾，此时的温度称为饱和温度，水称为饱和水；b.干饱和蒸汽：不含有水分的饱和蒸汽称为干饱和蒸汽；

c.湿饱和蒸汽：含有水分的饱和蒸汽称为湿饱和蒸汽；d.蒸汽干度：指湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽所占的百分数（%）；e.汽化潜热（r）：一千克饱和水在定压下加热至完全汽

 

化成同温度下的干饱和蒸汽所需要的热量，或将此干饱和蒸汽凝结成同温度下的饱和水所放出的热量，称为汽化潜热 ；f.过热蒸汽：将干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度即
开始上升，从饱和温度上升到规定的过热温度，这样的蒸汽称为过热蒸汽。

 

二、锅炉的传热过程
    

——

燃料通过送料装置传送到锅炉炉膛中，与一并进来的空气混合，并经点火变压器点燃，燃烧产生的热量通过炉膛壁传导及辐射和对流换热，将热量传送给炉膛壁的热煤

通常是水，然后通过水将热量带出到用户处。

 

三、燃料
    锅炉使用的燃料有固体、液体、气体三种。固体燃料以煤为主，其他有木材、稻糠、甘蔗渣、椰子壳以及城市垃圾等。液体燃料有轻柴油、重油、渣油和原油等。气体燃料主要有天然
气、液化石油气和城市煤气等。
    1

 

 

、油 小容量锅炉主要使用轻柴油，中等容量锅炉主要使用重油和轻柴 燃料油的特性参数主要有：a.密度：在某温度下，单位体积物质的质量称为密度，单位为 kg/m3。对油

来说，我国规定以 20℃时作为标准密度。一般原油的密度为 0.85~0.95 kg/m3，重油的密度为 0.90~0.96 kg/m3。密度主要由所含底沸点的馏分和胶状物质的多少决定，胶状物质越
多，密度越大。b.粘度（运动粘度）：表征油的流动特性。我国常用恩氏粘度，单位为°E。油的粘度和油的成分、温度和压力等因素有关，但主要受温度的影响较大，温度高，则
粘度低。为保证燃烧器的雾化质量，对不同的雾化方式所要求的粘度不同，一般蒸汽雾化要求油的粘度为 6~15°E；机械压力雾化，要求油的粘度为 3~7°E；转杯式雾化要求油
的粘度为 5~8°E。c.闪点和燃点：当油温升高时，油面蒸发的油气增多，若与明火接触发生一闪即灭的短暂闪光，此时的温度称为油的闪点。当油温升高时，油面上的油气遇到