锅炉的工作原理简述
锅炉通过燃料燃烧与热量传递实现能量转换,其工作原理可简述为以下四个核心环节:
1. 燃料燃烧(化学能→热能)
燃烧系统(炉):燃料(煤、燃气等)在燃烧器内与空气混合后于炉膛内燃烧,释放高温烟气(可达1000℃以上);
关键作用:生成高温热能,烟气携带热量进入换热系统。
2. 热量传递(热能→工质内能)
换热系统(锅):
辐射换热:炉膛内水冷壁通过高温火焰辐射吸热,快速加热管内水汽混合物;
对流换热:烟气流经过热器、省煤器等管道,通过强制对流加热蒸汽或预热水;
余热回收:空气预热器利用烟气余热加热助燃空气,提升热效率。
3. 工质循环(水→蒸汽/热水)
自然循环:水受热后密度降低,汽水混合物上升至汽包,冷水通过下降管补充,形成密度差驱动的循环(常见于传统锅炉);
强制循环:借助水泵推动工质流动(如直流锅炉无汽包,水一次性通过受热面直接汽化)。
4. 安全与调控
压力控制:安全阀在超压时自动泄压,压力表实时监测;
水位监测:水位计防止干烧或满水事故;
智能调节:燃烧器自动匹配燃料与空气比例,烟气传感器优化燃烧效率。
总结流程
燃料燃烧 → 高温烟气 → 换热系统吸热 → 水汽化 → 蒸汽输出(或热水供应)
通过热能梯度传递与闭环控制,锅炉持续将燃料能量转化为可利用的热能介质。