工业锅炉设备1

工业锅炉设备

课程基本要求

1.熟悉工业锅炉的定义、工作原理

2.熟悉锅炉分类原则

3.掌握锅炉型号含义

4.掌握工业锅炉的组成与结构

5.了解工业锅炉辅助设备

6.了解工业锅炉的燃烧设备

相关标准：

《工业锅炉技术条件》NB/T 47034-2013

《工业锅炉产品型号编制方法》JB/T 1626-2002

主要内容

1.工业锅炉定义及工作原理

2.锅炉传热与水循环基础

3.工业锅炉分类

4.工业锅炉型号及参数系列

5.工业锅炉基本组成及主要受压部件

6.典型工业锅炉结构简介

7.工业锅炉燃烧设备

8.工业锅炉辅助设备

第一章工业锅炉定义及工作原理

第01讲工业锅炉定义及工作原理

1.工业锅炉定义及工作原理

锅炉是一种动力设备。“锅炉”二字非常形象而又科学、准确地说明了这种设备。锅炉一般是以水为介质，尽管现代工业锅炉也有采用导热油等有机液体作为锅炉介质（有机热载体锅炉），但是大多数的锅炉，特别是用于发电的大型锅炉，仍然将水作为介质。

锅炉为了实现对水加热、汽化、蒸汽过热的过程，必须具有能从燃料获得足够热量的设备，即“炉子”，以及盛装水及蒸汽的耐压容器，并具有能吸收足够热量的受热面，这就是“锅”。

这里所指的“足够热量”，取决于需要产生蒸汽（水）的量，以及蒸汽（水）的压力和温度。如果要给锅炉作一个科学的描述，那么应该表述为：锅炉是这样一种换热设备，它通过燃料的燃烧，使燃料中的化学能转化为热能，并将此热能传递给工质（多数情况下为水）从而使工质升温甚至转变成为具有所需要的热力学参数的蒸汽。

1 工业锅炉的定义

1.1锅炉定义

GB/T2900.48—2008 《电工名词术语锅炉》将锅炉定义为：利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数（温度，压力）和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。

锅炉是一种能量转换设备。也是一种典型的承压类特种设备（符合一定条件）。

为了加强特种设备安全工作，预防特种设备事故，保障人身和财产安全，我国制定一系列法律法规对锅炉进行安全管理。

我国根据《特种设备安全法》、《特种设备安全监察条例》、《特种设备目录》界定锅炉是否纳入特种设备实施监管。

《特种设备安全监察条例》对锅炉的定义为：

锅炉，是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于 30L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于 0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于 0.1MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。

《特种设备安全法》规定，“国家对特种设备实行目录管理。特种设备目录由国务院负责特种设备安全监督管理的部门制定，报国务院批准后执行”。

“质检总局关于修订《特种设备目录》的公告（2014年第114号）”中《特种设备目录》对锅炉的定义为：

锅炉，是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并通过对外输出介质的形式提供热能的设备，其范围规定为设计正常水位容积大于或者等于30L，且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa（表压）的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；额定功率大于或者等于0.1MW的有机热载体锅炉。

特种设备目录中锅炉的类别为：

承压蒸汽锅炉；承压热水锅炉；有机热载体锅炉；

有机热载体锅炉分为有机热载体气相炉，有机热载体液相炉两个品种。

2004年公布《特种设备目录》（已废止）包含：锅炉部件；锅炉材料。以及承压蒸汽锅炉又分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉三个品种。

1.2工业锅炉定义：

工业锅炉的概念是在 20世纪 30年代后期，为了区别于大容量电站锅炉才逐渐采用的。通常人们将工业锅炉和生活锅炉合称工业锅炉，我国目前的标准规范中所述工业锅炉一般也包含生活锅炉。

GB/T2900.48-2008 《电工名词术语锅炉》中工业锅炉的定义为：生产的蒸汽或热水主要用于工

业生产和/或民用的锅炉。

GB/T1921-2004 《工业蒸汽锅炉参数系列》明确其适用于工业用、生活用以水为介质的固定式蒸汽锅炉。

1999版《锅炉定期检验规则》（已废止）第十一条中明确，工业锅炉是指以向工业生产或生活用途提供蒸汽、热水的锅炉，一般是指额定工作压力小于等于 2.5MPa的锅炉。

TSGG7002-2015 《锅炉定期检验规则》（2015.10.1实施）对于锅炉检验的要求是按电站锅炉和电站锅炉以外的锅炉来分别要求，没有再明确给出工业锅炉的定义。

TSG0001-2012 《锅炉安全技术监察规程》对锅炉范围做了进一步调整，其适用范围包括固定式承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉，以及以余（废）热利用为主要目的烟道式和烟道与管壳组合式余（废）热锅炉。

这里面涉及的工业锅炉包括：发电（包括热、电联产）锅炉之外的蒸汽锅炉、发电锅炉之外的以余

（废）热利用为主要目的烟道式和烟道与管壳组合式余（废）热锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉。

2 工业锅炉用途、特点

2.1 工业锅炉用途

a.为石油、化工、纺织、造纸、医药等工业生产提供热能。

b.用于采暖、食品加工、卫生消毒等人民生活的诸多方面。

c.回收利用工业生产过程的余（废）热。

2.2 工业锅炉特点

工业锅炉是工业生产中的常用设备，实践证明，它又是一种事故率比较高、事故危害严重的特殊设备，主要表现在：易发事故、破坏力强、危害性大。特点：

a.爆炸危害性：锅炉一般都是承受压力载荷的承压设备，超压、安全附件失灵、受压元件缺陷等

等都有可能出现爆炸事故，造成财产损失和人身伤害；

b.易于损坏性：锅炉受热面长期处于高温条件下工作，以及同时受火、烟气、灰、水（汽）等的

侵蚀、磨损，锅炉设备是在比较恶劣的条件下运行，比一般设备易于损坏；

c.使用的广泛性：由于锅炉是提供热源的重要设备，凡是需要蒸汽、热水的生产和生活场所，一

般都离不开锅炉，锅炉遍及国民经济的各个行业，使用非常广泛；

d.可靠的连续运行性：无论生产或生活用锅炉，一旦投入运行，就要连续运转，如果被迫停炉，

会造成很大损失。生产用锅炉被迫停炉，会造成工厂停产；采暖锅炉冬季被迫停炉，会影响人们生活，因此，要求锅炉必须连续可靠地运行。

所以，锅炉的特殊工况条件决定了锅炉的特殊性，事故的危害性大，尤其是锅炉爆炸事故，一旦爆炸，造成的损失就难以估量。

3 锅炉工作原理

以常见的利用燃料燃烧释放的热能且工质为水、汽的锅炉为例，其工作原理可用下述工作过程和工作系统来说明。

3.1 锅炉工作过程：锅炉产生热水或蒸汽需要三个过程。

a.燃料的燃烧过程，燃料在炉膛内燃烧放出热量的过程。

b.烟气的流动和传热过程，燃料燃烧后产生的热量，通过受热面传递给锅内的水或蒸汽的过程。

c.工质的加热汽化过程（锅内过程），水吸收热量转变为热水或蒸汽的过程。