小型燃油燃气锅炉

第一章锅炉基本知识

第一节锅炉基本参数

一、容量

锅炉的容量又称锅炉出力，是锅炉的基本特性参数。蒸汽锅炉用蒸发量来表示，热水锅炉用热功率来表示。

1、蒸发量

蒸汽锅炉长期连续运行，每小时产生的蒸汽量，称为这台锅炉的蒸发量，用符号“D”表示，常用单位“吨/时（t/h）。

2、热功率

热水锅炉长期连续运行，在额定供回水温度、压力和规定循环水量下，每小时出水有效带热量，成为这台锅炉的额定热功率，用符号“Q”表示，单位是兆瓦（MW）。

热水锅炉产生0.7兆瓦（60×104千卡/时）的热量，大体相当于蒸汽锅炉产生1吨/时蒸汽的热量。

二、压力

垂直作用在单位面积上的力，物理学上称为压强，工程上常把它称为压力，用符号“P”表示，单位是兆帕（MPa）。测量压力有两种标准方法：一种称为绝对压力，用符号“P绝”表示;另一种称为表压力或称相对压力，用符号“P表”表示。锅炉上的压力是表压力，锅炉产品的铭牌和设计资料上的压力，是这台锅炉的额定工作压力，称为表压力。过去常用计量单位为公斤力/厘米2（kgf/cm2）、bar，国际计量单位是兆帕（MPa），换算关系是1MPa≈10bar≈10kgf/cm2。

三、温度

锅炉名牌上标明的温度是锅炉出水口处介质的温度，又称为额定温度。对于有过热器的锅炉，是指过热器出口温度。对于小型蒸汽锅炉，一般没有过热器，其额

定温度是指锅炉在额定压力下的饱和蒸汽的温度；对于热水锅炉，其额定温度是指锅炉出水口的热水温度。

第二节锅炉分类及型号表示方法

一、锅炉分类

分类方法归纳以下几种：

按用途分：工业、电站

按容量分：小型、中型、大型

按出口压力分：低压、中压、高压

按出口介质分：蒸汽、热水、汽水两用

按燃烧室布置分：内燃、外燃

按锅筒布置方式分：立式、卧式

按燃料分：煤、油、气、电

按锅炉本体形式分：锅壳（火管）、水管

按安装方式分：整装（含快装）、散装

按材质分：钢制、铸铁、铝制

小型锅炉中，热水锅炉占了很大的部分，除了上述分类方法外，还可按照以下几种方法分类：

按热水出口温度分：低温、高温

按介质循环方式分：自然循环、强制循环

按锅炉承受大的压力分：承压、静压、常压、负压（真空相变）。

1、承压热水锅炉

承压热水锅炉是指锅炉承受一定的压力，具有爆炸的危险，且在停炉状态与运行状态压力发生变化的热水锅炉。

如图所示，锅炉承受最大压力的部位是锅炉的最低部位c 点。 锅炉停止运行时，锅炉的最大压力为水柱静压： P k =P c =P a = h γ （1－1） P k －锅炉底部最大工作压力，P k ＝P c P c －锅炉最低部位c 点的压力

P a －膨胀管与系统连接处，即恒压点a 处的压力 h －膨胀水箱水位至锅炉c 点处的高差 γ－水的重度

锅炉运行时，点a 为恒压点，其压力P a ＝与停炉时相同。点b 处压力为循环水泵出口压力

P b ＝P a ＋H ＝h γ+ΣΔP H －循环水泵的扬程 ΣΔP －系统全回路阻力

循环水泵出口压力就等于a 点压力加上水泵的扬程（水泵扬程等于系统全回路阻力）。

b

1 图1－1

承压热水锅炉供暖系统

1－承压热水锅炉；

2－循环水泵； 3－采暖用户 4－膨胀水箱

点c 压力

P c ＝P b －ΣΔP b-c ＝h γ+ΣΔP －ΣΔP b-c ＝h γ+ΣΔP c-b P g ＝P c =h γ+ΣΔP c-b

公式中，ΣΔP b-c 、ΣΔP c-b 分别为bc 段及沿流程cb 段的阻力。 2、 静压热水锅炉

静压热水锅炉是指锅炉无论是在停炉状态还是在运行状态，只承受水柱静压的热水锅炉，分为两种形式：一是自然循环式；二是机械循环式。 （1）自然循环式

锅炉承受的最大压力：

锅炉停止运行时P g ＝（h 1＋h 2＋h 0）γ＝h γ （1－3） 锅炉运行时P g ＝（h 1＋h 2＋h 0）γg ＝h γg （1－4） h 1－膨胀水箱至散热器中心距离； h 2－散热器中心至锅炉中心距离； h 0－锅炉中心至底边的距离； γg －实际供水温度时水的重度；

图1－2

自然循环静压热水锅炉供暖系统

1－静压热水锅炉；

2－采暖用户 3－膨胀水箱

γ－水在常温时的重度。

由于γ>γg ，故锅炉最大压力由（1－3）确定。 （2）机械循环式

如图所示，锅炉系统由高位水箱定压。与承压锅炉的主要区别有两点：一是循环水泵处在锅炉出口端；二是锅炉上安装泻压管。此类锅炉只承受系统静压力，即P g ＝h γ

可见，静压热水锅炉无论是否运行，其压力是恒定的，最大压力均为水柱静压h γ。由于锅炉承受静压，只要泻压管直径足够又不堵塞，管子上不安装阀门且防冻，锅炉就不会发生爆炸事故，安全性较好。 3、 常压热水锅炉

常压热水锅炉是指锅炉本体开孔与大气相通，在任何情况下，锅炉水位线处表压力为零的锅炉。常压热水锅炉系统目前有两种：一种是日本式的（锅水不参与系统循环），即水水热交换式热水锅炉系统；另一种式中国式（锅水参与系统循环）。

（1） 日本式常压热水锅炉供暖系统

图1－3

机械循环静压热水锅炉供暖系统

1－静压热水锅炉；

2－循环水泵 3－采暖用户 4－膨胀水箱

锅炉最大压力：

锅炉运行和停止时，都承受水柱静压，即P g ＝h j γ(h j 为锅炉水柱高度)。锅炉水柱高度一般为2m ～3m ，故锅炉压力很小。由于锅炉设有与大气相通的开口，从根本上消除了锅炉爆炸的可能性，安全性较高。因锅炉开口处在大气压下工作，锅炉最高水温小于100℃，换热后锅炉的供水温度只能达到80℃～85℃。

（2） 中国式常压热水锅炉供暖系统

图1－4

日本式常压热水锅炉供暖系统

1－常压热水锅炉；

2－循环水泵； 3－采暖用户 4－膨胀水箱 5－大气连接管 6－换热盘管

图1－5

中国式常压热水锅炉供暖系统

1－常压热水锅炉；

2－循环水泵； 3－采暖用户 4－膨胀水箱