锅炉是一种将燃料的化学能转换为热能,并通过热交换器将热能传递给水或其他工质,使其转化为蒸汽或热水的设备。锅炉广泛应用于发电厂、工业生产、供暖系统等领域。锅炉的主要组成部分包括炉膛、燃烧器、受热面、汽包、过热器、省煤器、空气预热器等。
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炉膛:是燃料燃烧的地方,通常由耐火材料制成,以承受高温。例如,在燃煤锅炉中,炉膛内设有燃烧器,用于喷射煤粉或油雾,与空气混合后点燃,产生高温火焰。
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燃烧器:负责将燃料和空气按一定比例混合并点燃,以实现高效燃烧。例如,在燃气锅炉中,燃烧器会根据需要调节天然气和空气的比例,确保燃烧充分且稳定。
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受热面:是指布置在炉膛内的管道或金属板,通过吸收燃烧产生的热量来加热流经其内部的水或蒸汽。例如,在水管式锅炉中,水冷壁管作为受热面,直接暴露于高温火焰中,吸收热量使水蒸发成蒸汽。
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汽包:位于锅炉顶部,用于储存水和蒸汽,同时分离蒸汽中的水分。例如,在自然循环锅炉中,汽包通过重力作用使水从底部进入,蒸汽从顶部排出,从而实现汽水分离。
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过热器:用于进一步提高蒸汽温度,以满足特定应用需求。例如,在超临界压力锅炉中,过热器可以将蒸汽温度提升至600℃以上,以提高发电效率。
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省煤器:利用锅炉尾部烟气余热加热给水,提高进水温度,减少燃料消耗。例如,在大型电站锅炉中,省煤器通常采用多级布置,有效回收烟气余热,降低能耗。
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空气预热器:利用锅炉尾部烟气余热加热送入炉膛的新鲜空气,提高燃烧效率。例如,在链条炉排锅炉中,空气预热器可将空气温度提高到200℃左右,显著改善燃烧效果。
这些部件共同协作,使得锅炉能够高效地将燃料的化学能转化为热能,并通过热交换过程将热能传递给水或其他工质,最终产生蒸汽或热水,满足各种工业和民用需求。