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锅炉是一种把煤炭、石油、天然气等能源储藏的化学能转变为水或蒸汽的热能的重要设备。高温水和蒸汽的热能可以直接应用在生活和生产中,如空气调节、纺织、化工、造纸等领域,也可以再转换成其他形式的能,如电能、机械能等。发电的锅炉一般称为电站锅炉,而直接供给工农业生产或驱动机械的锅炉称为工业锅炉。
锅炉的核心构成部分是“锅”和“炉”。“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件(常压热水锅炉的“锅”所受压力为水柱压力),包括锅筒(也叫汽包)或锅壳、受热面、集箱(也叫联箱)、管道等,组成完整的水-汽系统,其中进行着锅内过程——水的加热和汽化、水和蒸汽的流动、汽水分离等。“炉”是燃料燃烧的场所,即燃烧设备和燃烧室(也叫炉膛)。广义的“炉”是指燃料、烟气这一侧的全部空间。
在锅炉中进行着三个主要过程:
(1)燃料在炉内燃烧,其化学贮藏能以热能的形式释放出来,使火焰和燃烧产物(烟气和灰渣)具有高温。
(2)高温火焰和烟气通过“受热面”向工质(热媒)传递热量。
(3)工质(热媒)被加热,其温度升高或者汽化为饱和蒸汽,或再进一步被加热称为过热蒸汽。
以上三个过程是互相关联并且同时进行的,实现着能量的转换和传递。伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流动和变化 。
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