“工业锅炉”一词是在20世纪30年代后期,随着配火力发电机组的锅炉容量不断增大,为了区别于大容量电站锅炉才逐渐采用的。现代大型工业锅炉蒸发量已达到100~200吨/时。
我国是世界上生产和使用工业锅炉最多的国家。到目前,全国持有各级锅炉制造许可证的企业超过1000家;在用工业锅炉装机总量约55.33万台,年产蒸汽190.61万蒸吨。[2019年数据]
提到工业锅炉我们首先要讨论“热量”这个概念,“热量”在我们生活中是至关重要的
很多人都有被高压锅蒸汽烫伤的经历,因为水和蒸汽是巨大的热载体,水在大气压下的沸点为100℃或212℉
通过加压,使其密封,我们实际上可以提高沸点,这就是高压锅的工作原理。增加压力以增加沸点的密封容器,这使得食物的烹调时间比使用平底锅要短得多
那么这和工业锅炉相比如何呢?
首先,工业锅炉可以承受比高压锅更高的压力,工业锅炉通常由厚钢板焊接而成,允许产生极高的压力
锅炉的作用是产生热水或蒸汽,蒸汽锅炉产生蒸汽为涡轮机发电,比如蒸汽驱动涡轮机
当蒸汽通过涡轮叶片时,这个力使叶片转动,使涡轮加速。蒸汽含有大量的能量,所以它使涡轮相当有效
接下来我们要介绍几种不同的类型
这种锅炉的典型结构是一个炉子,一个充当锅炉的水箱和一个烟囱
有管穿过水箱从炉子里带走热量,烟囱排出热量和由加热效应产生的气体,这样压力就不会继续上升到预定水平以上
管子把炉子的热量通过水箱里的水传递出去,一旦被加热,产生的蒸汽就沿着下游移动
火管锅炉往往是生产成本最低的锅炉,但由于水箱外壳不够厚,所以仅限于中低压应用
它的设计和火管锅炉很相似
但是,与火管锅炉加热方式不同,水管锅炉加热炉内的水管以产生蒸汽
水管锅炉比火管锅炉热效率高,但它们更复杂,水质可能是一个限制因素,水可能需要过滤才能最有效地运行
燃烧是燃烧燃料源的过程,要产生反应,必须有燃料源、热量和氧化剂
燃料是锅炉最重要的方面之一,煤是标准的燃料来源
在工业锅炉应用中,煤倾向于磨成细粉,因为它比传统的砖烧得更彻底
电可以被电阻加热线圈或电极单元用作热源,电力通常只用于较小的商业或家庭用途
燃气锅炉使用丙烷或天然气
而燃油锅炉使用的是汽油或石油基液体
锅炉的另一个有趣用途是酿造啤酒!
在啤酒酿造过程中,麦芽需要磨碎并与水混合形成“麦芽浆”,然后用蒸汽加热这个“麦芽浆”
在酵母被引入引发发酵之前的几个小时,为了产生热量,我们需要一个燃料源
具有燃料源、热量和氧化剂的反应允许发生反应,这样可以保持热源的运转,通过加热水管,用火管加热水箱,蒸汽在极高的压力下产生,产生大量的能量!