蒸汽鍋爐的發(fā)展和演變

用于供熱的蒸汽鍋爐發(fā)展至今已有二百多年的歷史，隨著生產(chǎn)力水平的提高，鍋爐也從初級(jí)階段發(fā)展到目前的高級(jí)階段。鍋爐的結(jié)構(gòu)形式、參數(shù)和熱效率等都得到不斷的改進(jìn)和提高。

最初工業(yè)上應(yīng)用的手燒爐為圓筒形火管鍋爐，也稱(chēng)為鍋殼式鍋爐。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)低、效率不高。其典型代表是考克蘭鍋爐，為立式橫火管型。整個(gè)鍋爐本體由鍋殼、封頭、前后管板、火管和爐膽等組成。

臥式鍋殼鍋爐也是一種老式的小型煙管鍋爐，因鍋殼縱向中心線(xiàn)與地面平行而得名。這種鍋爐的種類(lèi)和形式很多，常見(jiàn)的有康尼許單爐膽臥式鍋爐和蘭開(kāi)夏雙爐膽臥式鍋爐。整個(gè)鍋爐由鍋殼、封頭和爐膽三部分組成，除了墻頭以外，鍋殼的大部分都用爐墻砌沒(méi)。這兩種鍋爐都屬于內(nèi)燃鍋殼式鍋爐。爐膽制成波浪形，可承受熱膨脹。熱效率僅55%左右，蒸發(fā)率不足30kg/(m2.h)。另外，還有臥式外燃回火管鍋爐和臥式內(nèi)燃回火管（干背或濕背）鍋爐。上述鍋爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳熱效果差，參數(shù)低，已不能適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展的需要。

現(xiàn)代工業(yè)鍋爐不再采用這些鍋爐，但也吸取這類(lèi)鍋爐的優(yōu)點(diǎn)，即運(yùn)行時(shí)壓力和水位波動(dòng)較小。蒸汽空間大，蒸汽帶水少品質(zhì)好。對(duì)水質(zhì)要求低，煙風(fēng)阻力小。于是，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了臥式快裝鍋爐。

采用水管鍋爐是對(duì)老式鍋爐的一個(gè)突破，它不僅大大改善了傳熱效果，而且受熱面的布置也比較方便，并有利于清垢和除灰。水管鍋爐與火管鍋爐的根本區(qū)別是，前者汽水在管內(nèi)流動(dòng)，煙氣在管外沖刷，后者則相反。

水管鍋爐基本上分為直水管和彎水管鍋爐兩種。這類(lèi)鍋爐主要由鍋筒、聯(lián)箱、水冷壁和對(duì)流管束組成。還可布置尾部受熱面，如經(jīng)濟(jì)器和空氣預(yù)熱器，以提高鍋爐效率。水管鍋爐的熱效率可達(dá)65%~90%，單位面積蒸發(fā)量不低于25~60kg/(m2.h)，每噸蒸汽發(fā)量消耗鋼材5噸左右，工業(yè)鍋爐每臺(tái)蒸發(fā)量可達(dá)20~30t/h，蒸汽壓力在2.5MPa以下。