蒸汽发生器是什么，蒸汽发生器工作原理

很多朋友对蒸汽发生器是什么，蒸汽发生器工作原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

蒸汽发生器(俗称锅炉)是利用燃料或其他能源的热能将水加热成热水或蒸汽的机械装置。锅的本义是指在火上加热的盛水的容器，炉是指燃料燃烧的地方。锅炉包括两部分：锅和炉子。

蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能将水加热成热水或蒸汽的机械装置。体积必须在《30L，容积30L则属于《特种设备安全监察条例》的锅炉类别中。市场上的蒸汽发生器大多容积为30L，不受技术监督部门监管，节省了安装和使用成本。

什么是蒸汽发生器？蒸汽锅炉，有时称为蒸汽发生器，是蒸汽发电厂的重要组成部分。电站锅炉、汽轮机和发电机是热电站的主机，因此电站锅炉是产生电能的重要设备。工业锅炉是各种工业企业中为生产和供热提供蒸汽的必备设备。工业锅炉很多，需要消耗很多燃料。余热锅炉利用高温废气作为生产过程中的热源，在节能方面发挥着重要作用。

船用锅炉安装在各种船舶上，产生的蒸汽用来驱动蒸汽动力机械。机车锅炉作为蒸汽机车的主要设备，仍有一些应用。锅炉承受高温高压，安全问题很重要。就算是小锅炉，一旦爆炸，后果也是非常严重的。因此，锅炉的选材、设计计算、制造和检验都有严格的法律法规。

锅炉可以根据不同的方法分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站锅炉、船用锅炉和机车锅炉。按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、超高压、亚临界、超临界和其他压力锅炉(见表)。中国电站目前的锅炉系列有：中压3.9 MPa高压10 MPa超高压14 MPa亚临界压力为17兆帕。我国目前工业锅炉的系列有：0.5兆帕、0.8兆帕、1.3兆帕、2.5兆帕。

根据水和烟气的流动路径，蒸汽发生器锅炉可分为火管锅炉、火管锅炉和水管锅炉，其中火管锅炉和火管锅炉也统称为锅壳式锅炉；按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉。复合循环锅炉由辅助循环锅炉和直流锅炉组成，包括低循环率锅炉(见电站锅炉)。根据燃烧方式，锅炉分为室燃烧炉、层燃烧炉和沸腾炉。

锅炉工作过程图4和图7显示了120吨/小时自然循环燃煤电站锅炉的示意图和燃烧系统。首先，煤被煤磨磨成粉末。煤粉由空气携带，通过安装在炉壁上的燃烧器送入炉膛燃烧。火焰中心的气体温度达到1500 ~ 1600。锅炉的蒸发受热面安装在炉膛内壁上，形成水冷壁，吸收炉膛内高温火焰和烟气的辐射热，将炉膛出口烟气温度降低到1000 ~ 1150。

后墙水冷壁上部(水平烟道入口处)由一系列稀疏的冷渣管组成，防止结渣。为了防止锅炉受热面上的积灰或结渣，还使用了吹灰器。

过热器位于水平烟道内，其作用是将锅炉汽包出来的饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽，以提高电站的经济性。烟气经过过热器后，温度降低到500 ~ 600，然后进入尾部烟道。尾部烟道中的一个受热面是省煤器。它由许多平行的蛇形管组成，其作用是在给水进入锅炉汽包之前对其进行预热，降低排汽温度。另一个尾部受热面是空气预热器。

其作用是将空气加热到一定温度后再进入炉膛，从而改善燃烧，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率。

蒸汽发生器的工作示意图(1)和(2)为120吨/小时自然循环燃煤电站的锅炉和燃烧系统示意图。(1)

在水汽系统中，给水在加热器中被加热到一定的温度，通过给水管道进入省煤器，被进一步加热，送入锅炉汽包，与炉水混合，沿下降管下降到水冷壁入口集箱。水在水冷壁管中吸收炉膛辐射热形成汽水混合物，通过上升管到达汽包，汽水分离装置将水和蒸汽分离。分离出来的饱和蒸汽从汽包上部流向过热器，继续吸热，变成450的过热蒸汽，然后送入汽轮机。(2)

在燃烧和烟气系统中，鼓风机将空气送入空气预热器，将其加热到一定温度。磨煤机内一定细度的煤粉被空气预热器出来的一部分热风携带，通过燃烧器喷入炉内。燃烧器喷出的煤粉和空气的混合物与炉内剩余的热空气混合燃烧，释放出大量的热量。

燃烧后的热烟气依次流经炉膛、渣管束、过热器、省煤器、空气预热器，再经过除尘装置去除飞灰，最后由引风机送入烟囱排入大气。

循环方式锅炉循环方式是指水蒸气在锅炉蒸发系统中的流动方式，可分为自然循环、辅助循环、直流循环和复合循环。烟气净化和灰渣处理

锅炉烟气中含有的粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮氧化物都是污染大气的物质，其排放指标不经净化可能达到环保规定指标的几倍到几十倍。控制这些物质排放的措施包括燃烧前的预处理、燃烧技术的改进、除尘、脱硫和脱硝。借助高大的烟囱，只能降低烟囱附近大气中的污染物浓度。

烟气除尘所用的力有重力、离心力、惯性力、粘附力、声波和静电。一般粗颗粒通过重力沉降和惯性力分离，大容量除尘常采用离心力。静电除尘器和袋式除尘器除尘效率高。湿式和文丘里水膜除尘器中的水滴膜能粘附飞灰，除尘效率高，并能吸收气态污染物。

烟气脱硫有吸收法和催化氧化法。干法吸收用碱性氧化铝、半焦和活性炭；氨、碳酸钠和石灰浆用于湿吸收。利用五氧化二钒等催化剂，在一定温度下可将大部分二氧化硫氧化成三氧化硫，有助于吸收和脱硫。由于烟气脱硫设备和运行成本高，大多数企业倾向于使用低硫燃料，以减少硫氧化物的排放。

烟气中的氮氧化物主要是一氧化氮。烟气脱硝有催化分解法、选择性催化还原法和高温活性炭吸附法。燃煤锅炉在运行过程中必然会排出大量由除尘器收集的炉渣和飞灰，这些炉渣和飞灰一般采用水力或机械方法清除，并送至渣场。

自20世纪50年代以来，人们努力发展粉煤灰的综合利用，变害为利。例如，水泥、砖和混凝土骨料等建筑材料都是由灰制成的。自20世纪70年代以来，空心微珠作为耐火隔热材料被从粉煤灰中提取出来。用热平衡计算锅炉热效率的方法。锅炉热效率是指输送到锅炉的燃料热量被有效利用的百分比。现代电站锅炉效率可达90%以上；工业锅炉效率可达75%以上。

送到锅炉的燃料的热量，除了被有效利用的部分外，还有各种形式的损失，包括：排烟带走的热量损失；废气中未燃烧的一氧化碳、氢气和甲烷造成的不完全燃烧热损失；飞灰、炉渣和炉排漏煤中含有的未燃尽碳等造成的固体不完全燃烧热损失和散热损失。

为了检验性能和改进设计，锅炉经常要进行热平衡试验。直接从能量的有效利用来计算锅炉热效率的方法叫正平衡，从各种热损失来计算效率的方法叫反平衡。在考虑锅炉房的实际效益时，不仅要看锅炉的热效率，还要考虑锅炉辅助设备所消耗的能量。

单位质量或体积的燃料完全燃烧时，根据化学反应方程式计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料有更多的机会与氧气接触并在炉内燃烧，实际送入炉内的空气量总是大于理论空气量。送入炉膛的实际空气量与理论空气量之比称为过量空气系数。炉膛出口实际过量空气系数主要取决于燃料性质和燃烧方式，一般在1.05 ~ 1.5范围内。

虽然更多的空气可以减少不完全燃烧的热损失，但废气的热损失会增加，也会加剧硫氧化物的腐蚀和氮氧化物的生成。因此，应努力改进燃烧技术，力争以最小的过量空气系数使炉内燃烧完全。例如，燃油锅炉的过量空气系数可能小于1.03。这种低过量空气系数的燃烧技术称为低氧燃烧。

在纯蒸汽发生器的原理下，小液滴被分离出来，回到原水中重新蒸发，蒸汽变成纯蒸汽，通过专门设计的净屏装置进入分离器顶部，再通过输出管道进入各个分配系统和使用点。

工业蒸汽的调节使纯蒸汽的压力可以根据生产工艺的要求由程序设定，并能稳定地维持在用户设定的压力值。在原水蒸发过程中，给水由液位控制，使给水液位始终保持在正常水平。对于浓缩水，可以在程序中设置间歇排放。

1、蒸发器2、分离器3、工业蒸汽4、原水5、纯蒸汽6、浓水排放7、冷凝水排放F型纯蒸汽发生器工作原理。

F型纯蒸汽发生器的工作流程为：原水在一效预热器中被工业蒸汽加热，然后二效预热器被工业蒸汽冷凝液连续加热；然后通过分水装置均匀分布到蒸发器顶部的蒸发管中，在蒸发管中形成膜状水流；这些水流因为稀薄，蒸发很快，产生二次蒸汽；未蒸发的原水被排放到机器外部。

蒸发出来的原水，现在是二次蒸汽，继续在蒸发器中盘旋，经过汽水分离装置，从纯蒸汽出口作为纯蒸汽输出。工业蒸汽在蒸发器中被原水吸收后，凝结成工业蒸汽冷凝水作为预热器的加热源，预热后的原水最终从预热器的非冷凝水排放口排出。微量纯蒸汽由冷凝取样器收集，与冷却水换热后冷却成蒸馏水；通过在线检测电导率，判断纯蒸汽是否合格。

由原水转化而来的二次蒸汽为洁净蒸汽，经过三次分离：最初进入蒸发器后，沿管子向下流动，同时蒸发，这是第一次分离；蒸发后的原水(二次蒸汽)在蒸发器下端180度折返，杂质在重力作用下向下方分离，这是二次分离；蒸发出来的原水，也就是二次蒸汽，继续在蒸发器中盘旋，进入中上部的专用分离装置进行第三次分离。

原水中有一部分气体不能凝结成水，称为不凝性气体。这部分不凝气根据自动控制程度在蒸发器顶部配有不凝气连续排放装置。1、原水入口2、蒸馏水出口3、纯蒸汽取样口4、蒸汽冷凝液出口5、浓水排放口6、工业蒸汽入口7、纯蒸汽出口：

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