蒸汽鍋爐（lú）工作原理（lǐ）、分類、結構

工作原理

鍋（guō）爐（lú）是一種利用燃（rán）料燃燒後釋放的熱能或工業生產中（zhōng）的餘熱傳遞給容器內的水，使水（shuǐ）達到所需要（yào）的溫度（熱水）或一定壓力蒸汽的熱力設備。它是由“鍋”（即鍋爐本體水壓（yā）部（bù）分）、“爐”（即（jí）燃燒設備部分）、附件儀表及附屬設備構成（chéng）的一個（gè）完整體。

　　鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同（tóng）時進行，水進入（rù）鍋爐以後，在汽（qì）水係統中鍋爐受熱麵將吸收的熱量傳遞（dì）給水，使水加（jiā）熱成一定溫度（dù）和壓力的蒸汽，被（bèi）引出應用（yòng）。在燃燒設備部分，燃料燃燒不斷（duàn）放出熱量，燃（rán）燒產生的高溫煙氣通過熱的（de）傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱（rè）麵，而本身溫度逐漸降低，最後由煙囪（cōng）排出。

蒸（zhēng）汽鍋爐的分類

蒸汽鍋爐按（àn）照燃料可以分為電蒸汽鍋（guō）爐、燃油（yóu）蒸汽鍋（guō）爐、燃氣蒸汽鍋爐（lú）等；按照構造可以分（fèn）為立式蒸汽鍋爐、臥式蒸汽鍋爐，小型蒸汽鍋爐多為單、雙回（huí）程的立式（shì）結構，大型蒸汽鍋爐多為三回程的（de）臥式結構。

按出口蒸汽壓力分為（wéi）：低壓鍋爐（P〈2.45MPa）、中壓鍋爐（lú）（3.8〈P〈5.8MPa）、高壓鍋爐（5.9〈P=12.6MPa）、超高壓鍋爐（12.7〈P=15.8MPa）、亞臨界鍋爐（15.9〈P=18.3MPa）、超臨界鍋爐（22.115〈P〈30MPa）、超超臨界鍋爐＞30MPa。

蒸汽鍋爐按照燃料可以分為電蒸汽鍋爐、燃油蒸汽鍋爐、燃氣蒸汽鍋（guō）爐等；按照構造可（kě）以分（fèn）為立式蒸汽鍋爐、臥式（shì）蒸（zhēng）汽鍋爐，小型蒸汽鍋（guō）爐多為單、雙回程的立式結構，大型蒸汽鍋爐多為三回程的臥式結構。

立式雙回程結（jié）構

立式燃（rán）油燃氣蒸汽鍋爐采用燃燒機下置方式（shì），二回程結構，燃料燃燒充分，鍋（guō）爐運行（háng）穩定；煙管內插有擾流片，減緩排（pái）煙速度（dù），增加換熱量，鍋爐熱效率高，降低用戶使用成本。

臥式三回（huí）程結構

臥式蒸汽鍋（guō）爐為鍋殼式全濕背順流三（sān）回程煙火管結（jié）構，火焰在大燃燒室內微正壓燃（rán）燒，完全（quán）伸展，燃燒（shāo）熱負荷低，燃燒熱效率高，有效（xiào）地降低了排煙溫度，節（jiē）能降耗（hào），使用經濟。波形爐膽和螺紋煙管結構，既提高了鍋爐（lú）的吸熱（rè）強度，又滿足（zú）了換熱麵受熱膨脹的需要，科學合理，經久耐（nài）用。

鍋爐選型計算以及運營成本運算

有關熱值、重量單位的換算

1、1萬（wàn）大卡=10000千卡（Kcal)=10000000卡（cal)=41858518.2焦耳（j)；

2、1萬大卡≌11.6千瓦（Kw) 例：24千瓦（Kw)的電（diàn）鍋爐約等於2萬大卡的鍋爐（lú）；

3、1公斤=1千克=0.001噸，例：500公斤也就是通常說的0.5噸。

鍋爐選型計算以及工程計算所要遵循的相關規定和國家標準

1、《小型和常壓熱（rè）水鍋爐技（jì）術監察規定》

2、《鍋爐房安全管理（lǐ）規程》

3、《鍋爐壓力容器安全監（jiān）察暫行條例》

4、《建築給水排水設（shè）計規範》GB/T50015-2003

5、《建築給水排水設計手（shǒu）冊》

6、《全國民用建築工程（chéng）設計技術措施（給水排水）》

7、《給水排水設計基本語標準》GBJ125-89

表1熱水用水（shuǐ）定額

序號	建築物名稱	單位	最高日用水定額(L)	使用時間(h)
1	住宅 有自備熱（rè）水供應和沐（mù）浴設備 有集中熱水（shuǐ）供應和沐浴設備	每人每日	40～80 60～100	24
2	別墅（shù）	每人每（měi）日	70～110	24
3	單身職工宿（xiǔ）舍、學生宿舍、招待所、培（péi）訓中心、普通旅館 設公用（yòng）盥（guàn）洗（xǐ）室 設公用盥（guàn）洗室、淋浴（yù）室 設公用盥洗室、淋浴室（shì）、洗衣室 設單獨衛生間、公用洗（xǐ）衣室	每人（rén）每日 每人每日 每人每日 每人每日	25～40 40～60 50～80 60～100	24或定時供應
4	賓館客房 旅客 員工	每床位每日 每人每日	120～160 40～50	24
5	醫院住院部 設公用盥洗室 設公用盥洗室、淋（lín）浴室 設（shè）單獨衛生間	每床位每日 每床（chuáng）位每日（rì） 每床（chuáng）位每日	60～100 70～130 110～200	24
	醫務人員 門診部、診療所（suǒ）	每人每班 每病人每次（cì）	70～130 7～13	8
	療養院、休養所住房部	每床位每日	100～160	24
6	養老院	每床位（wèi）每日	50～70	24
7	幼兒（ér）園、托兒所 有住宿 無（wú）住宿	每兒童每日 每兒（ér）童每日	20～40 10～15	24 10
8	公共浴室 淋浴 淋浴、浴盆 桑拿浴（yù）（淋浴、按摩池）	每顧客每次 每顧客每次 每（měi）顧客每次	40～60 60～80 70～100	12
9	理發室、美容院	每（měi）顧客每次	10～15	12
10	洗衣房	每（měi）千克幹（gàn）衣	15～30	8
11	餐飲廳 營業餐廳 快（kuài）餐店、職工及學生食堂（táng） 酒吧、咖啡廳、茶座、卡拉OK房	每顧（gù）客每（měi）次（cì） 每顧客（kè）每次 每顧客每（měi）次	15～20 7～10 3～8	10～12 11 18
12	辦（bàn）公（gōng）樓	每人每班	5～10	8
13	健身中心	每人每次	15～25	12
14	體（tǐ）育（yù）場（館） 運動員（yuán）淋浴	每人每次	25～35	4
15	會議廳	每（měi）座位每次	2～3	4

表2冷水計算溫度

地區	地麵水（shuǐ）溫度(℃)	地下水溫度(℃)
黑龍江、吉林、內蒙古的全部，遼寧的大部分，河北、山西、陝西偏（piān）北部分，寧夏偏東部分	4	6～10
北京、天（tiān）津、山東全部，河北、山西、陝西的大部分，河北南部，甘肅、寧夏、遼寧的南部，青海偏東和江蘇偏北的一小部分	4	10～15
上海、浙江全部，江西（xī）、安徽、江蘇的（de）大部分，福建北部（bù），湖南、湖北東部，河南南部	5	15～20
廣東（dōng）、台灣全部，廣西大部分，福（fú）建（jiàn）、雲南的南部	10～15	20
重慶、貴州（zhōu）全部，四川、雲南的大部分，湖南、湖北的西部，陝西和甘肅秦嶺以南地（dì）區，廣（guǎng）西偏北的一小部（bù）分	7	15～20

各種能源熱值對比

名稱（chēng）	熱值		熱效率		實（shí）際熱值
電熱水器	860kacl/度	×	95%	=	817 kacl/度
液化氣	10800 kacl/kg	×	85%	=	9180 kacl/kg
管（guǎn）道煤（méi）氣	6500 kacl/M3	×	85%	=	5525 kacl/M3
輕柴油	10200 kacl/kg	×	85%	=	8670 kacl/kg
熱（rè）泵	860 kacl/度	×	200%	=	1720 kacl/度

有關熱水鍋爐的取暖以及用水量計算公式

1、取暖耗熱量計算公式：

采暖標準：100w/m2

耗熱量（liàng）公式= 100×總麵積×860

1000

2、1t水升溫40℃所需耗熱量計算公式：

1T×1000L×40℃=40000kcal

例：比如用戶需要（yào）每小時5t水，那麽所需鍋爐功（gōng）率熱值就是5tX40000Kcal=200000Kcal。

3、適用於各種（zhǒng）耗熱量損失的計算公式（比如大池等）：

Q=mc△t=?(這個問（wèn）號代表水重量，以噸（dūn）為單位）X1000LX3℃=?

例：10t大池每小時（shí）按溫降3℃計算：10T×1000L×3=30000kcal/h。所得每小時損（sǔn）耗熱（rè）量為3萬大（dà）卡，後麵要把這個損失的熱量加回去。

運行成本（běn）分（fèn）析計（jì）算公式

熱值÷燃料熱（rè）值÷熱效率×燃料（liào）單價（jià）=運行費（fèi）用

例：

取暖：1200000 kacl÷4600 kcal÷91.15%×1.1元=314元/時

供熱：600000 kacl÷4600 kcal÷91.15%×1.1元=157元/時

油鍋爐

取暖：1200000 kacl÷10200 kcal÷85%×7.2元（yuán）=996元/時

供熱：600000 kacl÷10200 kcal÷85%×7.2元（yuán）=498元/時

相關的工程計算例子（以生（shēng）物質（zhì）顆粒熱水鍋（guō）爐為例）

1、客戶的實地情況：

（1）淋浴（yù）25個，5t的恒溫（wēn）大池（chí）。

（2）7個取暖器，取暖（nuǎn）麵積180mm2（未知）

（3）高峰期按4小時計算

2、工程設計分析：

（1）淋浴用水（shuǐ）量（liàng）分（fèn）析

已知該浴室有25個淋浴頭，每小時按客流量5個人計算，平均每個客戶用水量為（wéi）70L/人，根據以上得知淋浴每小時的用水量（liàng）為：

70L/人X 5人X 25個X 70%（使用率（lǜ））=6125L/h=6.13t/h

（2）5t恒溫大池（chí）耗熱量分（fèn）析：

待水溫（wēn）加熱到38℃時候，由於熱量流失，所以（yǐ）需要持續（xù）加溫，按每（měi）小

時溫度下降3℃計算。

根據熱水熱負荷公式：Q=mcΔt

Q=5t X 1000L X 3℃=15000Kcal/h

(3)取暖耗熱量計算：

采（cǎi）暖標準：100w/m2

耗熱量公（gōng）式= 100×總麵積×860

1000

得10000平取暖：100×180×860=15480kcal

1000

根據以上綜合分析：

以（yǐ）1t水升溫（wēn）40℃所需耗熱量為：1T×1000L×40℃=40000kcal

計算得：

1、5t恒溫大池跟淋浴用水量以及供暖所需總熱（rè）量為275680 kcal，推薦用戶選用30萬大卡熱水（shuǐ）鍋爐。

3、運行成本（běn）分析

熱值÷燃料熱值÷熱效率×燃料單價=運行費用

（1）熱水運行成本分析：

275680kcal÷4600 kcal÷91 %×1元=65元/時

275680kcal÷40000kcal/T=6.9t

一噸水升溫40℃，所需要的運行成本為（wéi）：

65元÷7T=9元（yuán）/t。

蒸汽鍋（guō）爐選型計算以及成本（běn）運營計算簡略（luè）

毫無疑問，熱水鍋爐的選型以及成本運營（yíng）計算還是（shì）比較簡單的。而且大部分也可以套用公（gōng）式，實（shí）在不知道的也可（kě）以依據相關（guān）的經驗去做一個評（píng）估。

反觀蒸汽鍋爐的計算，就要稍（shāo）微麻煩一點。因為除非客戶他自己知道（dào）他實際需要多大的蒸發量鍋爐，你直接給他配過去，這就是很省事了。但有一個前（qián）提（tí）就是連客戶他自己都不知道一個大概，所以（yǐ）相（xiàng）對（duì）應的選型（xíng）計算就要你實地去查看一下（xià）才有（yǒu）個（gè）底，不（bú）然光聽他說個大概，估計自己也不好做出判斷。

但蒸汽鍋爐的用量也可以轉換成熱水鍋爐（lú）去（qù）計算。

這裏遵循一個（gè）原則（zé）就是“蒸發量1t的蒸汽鍋爐它的熱值就相當於60萬大（dà）卡熱水鍋爐”。所以要確定客戶所（suǒ）需要的蒸發（fā）量多少（shǎo），首先了解客戶需要用到蒸汽的設備（bèi）是多大功率的，再以所有設（shè）備的總功率去換算成（chéng）大卡，根據（jù）那個（gè）原則（zé）就可以計（jì）算出這（zhè）些設備（bèi）需要多少蒸汽了。

相對應的運營成本也可以完全（quán）按照（zhào）上述（shù）熱水鍋爐（lú）的（de）計算方法得出。