鍋爐是一種供暖、提供工業(yè)用途的特種設(shè)備。在家用供暖方面，主要有提供熱水和蒸汽兩種，例如家用生活熱水、洗浴用水。工業(yè)主要提供蒸汽為其他設(shè)備提供制冷、動(dòng)力等服務(wù)，例如船舶、機(jī)車、礦場(chǎng)等場(chǎng)所。鍋爐工作原理比較復(fù)雜，主要有燃料系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)等構(gòu)成。

不同類型的鍋爐其工作原理也是不同的。按照供暖和服務(wù)的對(duì)象大小可以分為以下3類：家用鍋爐主要有電鍋爐（電熱水鍋爐）、小型燃?xì)忮仩t、壁掛爐等；小區(qū)、醫(yī)院、公司等集中供暖鍋爐主要有燃?xì)忮仩t、蒸汽鍋爐；大型供暖單位有燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、蒸汽鍋爐等。

鍋爐是一種供暖、提供工業(yè)用途的特種設(shè)備。在家用供暖方面，主要有提供熱水和蒸汽兩種，例如家用生活熱水、洗浴用水。工業(yè)主要提供蒸汽為其他設(shè)備提供制冷、動(dòng)力等服務(wù)，例如船舶、機(jī)車、礦場(chǎng)等場(chǎng)所。鍋爐工作原理比較復(fù)雜，主要有燃料系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)等構(gòu)成。

不同類型的鍋爐其工作原理也是不同的。按照供暖和服務(wù)的對(duì)象大小可以分為以下3類：家用鍋爐主要有電鍋爐（電熱水鍋爐）、小型燃?xì)忮仩t、壁掛爐等；小區(qū)、醫(yī)院、公司等集中供暖鍋爐主要有燃?xì)忮仩t、蒸汽鍋爐；大型供暖單位有燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、蒸汽鍋爐等。

燃煤鍋爐

燃料與煙風(fēng)系統(tǒng)

我國(guó)鍋爐燃用的燃料主要是煤。一般大型鍋爐和電站鍋爐常燃用煤粉，因此要有一套將原煤磨制成煤粉的制粉系統(tǒng)。如圖所示，經(jīng)原煤倉落下的煤由給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨碎。在磨煤過程中同時(shí)對(duì)煤進(jìn)行干燥，干燥介質(zhì)通常用熱空氣。冷空氣由送風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器，在這里吸收排煙的熱量成為熱空氣。熱空氣的一部分經(jīng)排粉機(jī) 升高壓頭后進(jìn)入磨煤機(jī)，在對(duì)煤進(jìn)行加熱與干燥的同時(shí)攜帶磨好的煤粉離開磨煤機(jī)，可見這一部分熱空氣除作為干燥介質(zhì)外，還起輸送煤粉的作用，通常把這部分熱空氣叫作一次風(fēng)。在如圖所示的直吹系統(tǒng)中，氣粉混合物從磨煤機(jī)出來后，經(jīng)煤粉管道直接送入燃燒器，并由燃燒器噴入爐膛燃燒。需要指出的是，在中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)中，一次風(fēng)攜帶煤粉進(jìn)入煤粉分離器，在那里煤粉從氣流中分離出來貯存在煤粉倉中，根據(jù)負(fù)荷需要通過給粉機(jī)從煤粉倉中向燃燒器供給適量煤粉。從圖中還可看出，從空氣預(yù)熱器中出來的另一部分熱空氣，直接經(jīng)由燃燒器的配風(fēng)口進(jìn)入爐膛提供煤粉燃燒所需的空氣，這部分熱空氣叫做二次風(fēng)。

煤粉在爐膛內(nèi)燃燒釋放出大量熱量，火焰中心溫度大。爐膛內(nèi)側(cè)鋪設(shè)有由金屬管道組成的水冷管壁，燃燒放出的熱量主要以熱輻射的形式被水冷壁受熱面強(qiáng)烈吸收。但是由于熱負(fù)荷的限制和爐膛體積的限制，爐膛出口處的煙溫一般仍高達(dá)左右。為了對(duì)這股高溫?zé)煔膺M(jìn)行利用，煙道里還依次裝有過熱器（分為幾級(jí)）、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等受熱面。高溫?zé)煔庖来瘟鬟^這些受熱面，通過對(duì)流、輻射等換熱方式向這些受熱面放熱。從空氣預(yù)熱器出來的排煙溫度一般在 左右。這時(shí)的煙氣已無法再利用，被送入除塵器進(jìn)行分離，將煙氣攜帶的絕大部分飛灰除掉，再由引風(fēng)機(jī)引入煙囪，最終排入大氣。

汽水系統(tǒng)

在蒸汽發(fā)生的整個(gè)過程中，工質(zhì)在鍋爐里要經(jīng)過三個(gè)加熱階段。首先是鍋爐給水被加熱為飽和水，隨后依次被加熱為飽和蒸汽和具有一定過熱溫度的過熱蒸汽。這三個(gè)過程通常分別在省煤器、水冷壁和過熱器受熱面中完成。

鍋爐運(yùn)行時(shí)，給水經(jīng)過水處理和除氧后，經(jīng)給水泵升壓后流經(jīng)高壓加熱器，進(jìn)入省煤器入口聯(lián)箱。一般說來，在省煤器中給水被加熱為飽和水。但實(shí)際上不同的鍋爐情況也有不同。比如使用鑄鐵省煤器的低壓小型工業(yè)鍋爐，一般就不將給水加熱為飽和水；而對(duì)于中壓鍋爐則可能要求省煤器出口聯(lián)箱處的工質(zhì)有高達(dá) 的飽和蒸汽含量；對(duì)于亞臨界壓力以上的鍋爐又可能會(huì)要求省煤器出口聯(lián)箱的工質(zhì)是有較大欠焓的未飽和水。工質(zhì)從省煤器出口聯(lián)箱經(jīng)導(dǎo)管流入汽包，在此過程中，工質(zhì)是在給水泵的強(qiáng)制作用下流動(dòng)的。進(jìn)入汽包后的工質(zhì)沿著下降管?流入水冷壁下聯(lián)箱 ，并由此分配到各水冷壁管（也就是上升管）進(jìn)入爐膛受熱，并形成汽水混合物返回汽包。這一段的流動(dòng)是靠下降管和上升管中汽水混合物的密度差來維持的。汽水混合物返回汽包后，經(jīng)汽包中的汽水分離裝置分離，蒸汽集中在汽包上半部的汽空間，水則進(jìn)入汽包下半部的水空間，又開始新的自然循環(huán)流動(dòng)。對(duì)高壓鍋爐來說，一般每循環(huán)一次有的水蒸發(fā)為飽和蒸汽。

汽包中的飽和蒸汽分離出來后，通過導(dǎo)管引入過熱器中進(jìn)行過熱。當(dāng)過熱蒸汽被加熱到額定溫度后，被輸送到汽輪機(jī)作功。如圖所示的鍋爐，其對(duì)流煙道中裝有再熱器。從汽輪機(jī)高壓缸出口出來的蒸汽被引到再熱器進(jìn)行再熱。當(dāng)達(dá)到要求的溫度后，再熱蒸汽經(jīng)再熱蒸汽出口重新引入汽輪機(jī)的中、低壓缸膨脹作功。

燃?xì)鉄崴仩t

水系統(tǒng)

自來水從冷水管進(jìn)入，冷水管上設(shè)有冷水電磁閥、單向閥、閘閥和旁通閘閥。冷水電磁閥的作用是自動(dòng)控制進(jìn)冷水，當(dāng)冷水電磁閥打開時(shí)，冷水經(jīng)過管道進(jìn)入燃?xì)忮仩t;當(dāng)冷水電磁閥關(guān)閉時(shí)，管道被截止，冷水停止流動(dòng)。單向閥的作用是防止熱水倒流和冷水混合。旁通閘閥是當(dāng)冷水電磁閥失靈時(shí)，作為臨時(shí)進(jìn)冷水的備用通道。

燃?xì)馔ǖ老到y(tǒng)

燃?xì)馔ǖ涝O(shè)有壓力表、球閥、過濾器、減壓閥、流量計(jì)、燃燒機(jī)閥組等。燃?xì)庾鳛槿紵龣C(jī)的燃料，燃料在燃?xì)忮仩t的爐膽內(nèi)燃燒，高溫?zé)煔庋貭t膽向后先經(jīng)回燃室進(jìn)入第一煙道管束，再經(jīng)壓迫式前煙箱轉(zhuǎn)折180°進(jìn)入第二煙道管束，最后經(jīng)過對(duì)流換熱后進(jìn)入尾部煙道，通過煙囪把煙氣排到大氣中。常壓熱水鍋爐在本體上安裝有與大氣相通的排汽管，不承受任何壓力，這是它和高壓鍋爐的最大區(qū)別。當(dāng)熱水燒到設(shè)定的溫度時(shí)，冷水電磁閥打開，利用冷水的壓力把鍋爐內(nèi)燒好的熱水通過上循環(huán)管壓到保溫水箱內(nèi)。燃?xì)忮仩t內(nèi)的熱水流到保溫水箱的同時(shí)，冷水從冷水管重新加注。保溫水箱接有熱水管道提供熱水，該管上裝有熱水電磁閥，作用是可以提供用戶按時(shí)間選擇性供熱水。電磁閥旁邊的旁通閘閥可以跳過熱水電磁閥直接接通管道作為長(zhǎng)期供水。保溫水箱上裝有液位探頭，當(dāng)水箱的水裝滿以后鍋爐自動(dòng)停止燒水。水箱內(nèi)裝有溫度探頭，當(dāng)水溫下降到設(shè)定溫度的時(shí)候，通過下循環(huán)管的循環(huán)水泵把熱水抽到鍋爐內(nèi)重新燒熱。

電氣控制系統(tǒng)

該燃?xì)忮仩t采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)是整個(gè)燃?xì)鉄崴仩t系統(tǒng)的控制中樞，用戶通過自動(dòng)控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)熱水鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行。

電鍋爐

當(dāng)電鍋爐達(dá)到蓄熱時(shí)段時(shí)，補(bǔ)水電動(dòng)閥將被開啟，蓄熱水箱開始進(jìn)行補(bǔ)水，當(dāng)水位達(dá)到預(yù)定高水位時(shí)，補(bǔ)水電動(dòng)閥可自行關(guān)閉。當(dāng)蓄熱水箱的溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的溫度或者蓄熱時(shí)段結(jié)束，此時(shí)電鍋爐停止工作，一分鐘后，循環(huán)加壓水泵開始停止運(yùn)行，循環(huán)加壓泵按設(shè)定的頻率運(yùn)行，30秒之后電鍋爐運(yùn)行，開始蓄熱。

開啟供水電動(dòng)閥，關(guān)閉蓄熱電動(dòng)閥，啟動(dòng)循環(huán)加壓泵以變頻調(diào)速恒壓方式供水，約30秒之后啟動(dòng)電鍋爐，這樣以直供方式向用戶供水。供水結(jié)束時(shí)，先停止循環(huán)加壓泵，60秒之后停止電鍋爐。

到達(dá)供水時(shí)段時(shí)，電鍋爐供水電動(dòng)閥開啟，蓄熱電動(dòng)閥關(guān)閉，電鍋爐不工作，循環(huán)加壓泵變頻調(diào)速恒壓供水。電鍋爐供水時(shí)段補(bǔ)水電動(dòng)閥一直關(guān)閉，不進(jìn)行補(bǔ)水操作，以免向用戶供應(yīng)冷水。如果在蓄熱時(shí)段且蓄熱水箱溫度低于設(shè)定溫度5℃，循環(huán)加壓泵再次投入運(yùn)行，30秒之后電鍋爐開始工作。