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3.1锅炉的工作原理 锅炉工作过程有三个基本过程 (1)燃料的燃烧过程； (2)炉与锅的传热过程； (3)水的汽化与过热过程。 与之相对应的理论知识是： (1)燃烧原理； (2)传热学； (3)流体力学和工程热力学。 3.1.1燃烧 燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化反应的过程，这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温度和浓度条件、一定的时间和空间条件。 良好燃烧的四个条件：要有足够高的炉内温度水平；要供给充足而适量的空气；燃料与空气之间有良好混合；燃料在炉内有足够的停留时间。 3.1.2传热 传热有三种方式：热传导、辐射换热、对流换热 热传导： 热量总是从温度高的物体传到温度低的物体，这个过程叫做热传导。热传导是固体中热传递的主要方式。 对流换热： 是指流体流经固体时，流体与固体表面之间的热量传递现象。 传热系数也称换热系数，用h表示，它表示在单位面积的固体表面上，当流体与固体表面之间的温度差为1K时，每单位时间内所传递的热量。h的大小反映对流换热的强弱。 辐射传热： 物体在向外发射辐射能的同时，也会不断地吸收周围其它物体发射的辐射能，并将其重新转变为热能，这种物体间相互发射辐射能和吸收辐射能的传热过程称为辐射传热。 辐射传热是在两个温度不同的物体之间进行，则传热的结果是高温物体将热量传给了低温物体，若两个物体温度相同，则物体间的辐射传热量等于零，但物体间辐射和吸收过程仍在进行。 火焰 受热面外壁 受热面内壁 烟气 介质(水和蒸汽) 对流辐射 热传导 辐射 对流 3.2锅炉的工作过程 3.2.1锅与炉的传热过程 锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面。 炉膛受热面： 炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热 为主，对于小型工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换 热。 炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产 生的高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的 水冷壁管，水在水冷壁管内受热生成汽水混合物。此 传热过程，传热量的大小与炉膛受热面、进入炉膛的 燃料量多少相关，会使炉膛出口烟温产生相应变化。 在一定的燃料量和热空气温度下，炉膛受热面大，传 热量随之增加，使炉膛的出口烟温降低；而如果炉膛 传热量随之增加，使炉膛的出口烟温降低；而如果炉膛受热面布置较小时，意味着炉膛出口烟温提高。在锅炉负荷发生变化时，炉膛出口烟温则随负荷的大小而升降。 炉膛受热面除起到传热作用外，还有保护炉墙的作用。 注意：炉膛的换热方式主要以辐射换热为主。 对流受热面： 电站锅炉的对流受热面包括过热器、省煤器。过热器布置于尾部烟道、炉膛上部或炉膛出口，通过对流换热和辐射换热将汽包(锅筒)出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，以提供合格的蒸汽。 注意：过热器的传热方式既有辐射换热又有对流换热。再热器以对流换热为主。 对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。 尾部对流受热面有两部分，一是省煤器，它使给水在进入汽包之前，预先加热到某一温度(通常低于饱和温度或达到饱和温度)；二是空气预热器，空气在进入炉膛之前被加热到一定温度，以改善炉内的燃烧过程，同时降低排烟温度，提高锅炉的热效率。 注意：省煤器与空气预热器都是对流受热面。 燃料进入锅炉燃烧的基本过程： 燃烧　　　炉膛(或炉排)　　　除渣设备。 高温烟气 水冷壁 过热器 尾部受热面(省煤器、空预器) 烟气处理 系统 引风机 烟囱 烟气的基本流程是： 辐射 辐射+对流 对流 3.2.2水的受热、汽化及过热过程 该过程是过热蒸汽的生产过程。给水加热器使给水加热到130-175℃(中压锅炉)或215-240℃(高压锅炉)，由给水管道将水送到省煤器，水在省煤器中被加热到某一温度后进入锅筒，然后沿下降管下行到水冷壁进口集箱，经适当分配后注入水冷壁管，水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱和蒸汽的混合物，上升进入锅筒内，由汽水分离装置分离，蒸汽由锅筒上部流入过热器，分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环。汽水混合物的分离设备是保证蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备。蒸汽流入过热器后继续被加热成具有一定过热度的过热蒸汽送至汽机。 过热度：指的是蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度的程度。即过热蒸汽的温度与对应压