锅炉是一种重要的热能转换设备,其主要作用是将燃料燃烧产生的热能传递给水,使水变成蒸汽或过热蒸汽,或将水加热成一定温度的热水,进而输出热能。这些热能可以直接用于工业生产和人民生活,也可以通过蒸汽动力装置转换为机械能,再通过发电机转换为电能。
锅炉主要由“锅”和“炉”两大部分组成。其中,“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件,对水进行加热、汽化和汽水分离;“炉”是进行燃料燃烧或其他热能放热的场所,包含燃烧设备和燃烧室炉膛及放热烟道等。
锅炉的结构特点主要体现在其受热面的设计上。早期锅炉,如锅壳式锅炉,其燃烧和吸热蒸发都在一个圆筒体内完成,这种设计虽然结构简单,但蒸发量、蒸汽参数受限,燃烧效果和传热效果相对较差。随着技术的发展,出现了水管锅炉,特别是弯水管锅炉,其突破了锅壳筒体的限制,在锅筒之外设置燃烧室和受热面,大大提高了锅炉的蒸发量和蒸汽参数,增强了传热性能和安全性能。
此外,锅炉还包括各种阀门、仪表和安全装置,如压力表、水位计、安全阀等,以确保锅炉的安全运行。现代锅炉的设计还考虑了环保和能效的要求,采用良好的燃烧技术和控制系统,以提高燃烧效率和减少污染物排放。
综上所述,锅炉通过燃料燃烧产生热能,利用热交换原理将水加热成蒸汽或热水,具有结构复杂、技术好、安全可靠等特点。