工业锅炉技术的发展
发布日期: 2017-10-09 00:00:00 阅读量(364) 作者:锅炉技术的发展是与工业生产的需要和科学技术的进步紧密相关的。18世纪下半叶, 欧洲处于产业革命前夕,1872年英国的工入阶级首先创造了用锅炉来产生动力及生产用蒸汽。当时的锅炉属于圆筒形,锅炉的构造极其笨重、筒单,产生的蒸汽最有限,压力不高,燃烧方法筒单,热效率低。后来,由于工业生产的发展,要求增大锅炉容量和提高蒸汽压力和温度,锅炉的形式和构造也相应地得到了发展,从锅炉的发展史来看,锅炉型式的发展可归纳为两个方向。
一个方向是在圆筒形锅炉的基础上,在圆筒内部增加受热面积。开始是在一个大圆筒形内增加了一个火筒,在火筒中燃烧燃料;以后是两个火筒;再后是从火筒发展到很多小直径的烟管,这时可在圆筒外燃烧燃料(纯烟管式)或仍在火筒中燃烧燃料(火筒-烟管式)。这些锅炉,因为燃烧后的烟气在管中流过,所以统称为火管式锅炉。
另一个方向是增加圆筒外部的受热面积,即增加水筒的数目,燃料在筒外燃烧。它和火筒锅炉的发展相似,水筒的数目不断增加,发展成为很多小直径的水管。这些锅炉,因为水在管中流过,所以统称为水管式锅炉。
图1 火管式锅炉发展简图 图2 直水管式锅炉发展简图
火管锅炉(如图1)由于受热面少、容量小、工作压力低、金属耗量大、效率低,并且由于水容积大。易发生爆炸,所以,此种锅炉目前在电站锅炉中已不再应用。
19世纪中叶,锅炉开始沿水管式锅炉发展(如图2)。最初设计为直水管形式,由于直水管式锅炉汽水系统缺乏弹性,管子膨胀受限;且沸腾管束倾斜度小,汽水循环不良,工作不可靠,只在小容量时使用。
图3 弯水管锅炉发展简图
20世纪初期,随着锅炉向中参数发展,锅炉发展为弯水管锅炉。开始时,弯水管锅炉采用多锅筒式(如图3),以便有足够的受热面和较大的蓄水容积,因此,金属耗量大,优点并不显著。随着生产发展的需要,材料、制造工艺、水处理技术以及热工控制技术等方面的进步,锅炉技术水平也得到很快的提高。特别是水冷壁式锅炉的出现,过热器及省煤器的应用,以及锅筒内部分离元件的改进,可以减少锅筒的数目,节约金属,提高锅炉热效率,从而可以提高锅炉的容量和参数。
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