锅炉的工作包括三个连续进行的过程,即:燃料的燃烧放热过程、热量向锅水的传热过程和水被加热和汽化的热力过程。
1.燃料的燃烧放热过程 指燃料在炉膛内,在一定的温度下,与空气中的氧气发生化学反应(燃烧)放出热量的过程。燃烧过程是否完善,是锅炉工作正常的根本条件之一。要保证燃料进行良好的燃烧,必须要在一定的高温环境下,有适量的空气与燃料作良好的混合,并且燃料在炉膛中停留足够长的时间。为了使燃烧能稳定、持续地进行下去,还应连续不断地向炉膛供给燃料和空气,同时排出烟气及灰渣,目的是为了产生高温的烟热。
2.热量向锅水的传热过程 指燃料燃烧放出的热量,通过炉膛内布置的水冷壁受热面、烟道内布置的对流受热面,将热量传递给锅水的过程。
传热过程在炉膛内主要以辐射的方式进行;在烟道内由于烟温逐渐降低,烟气向受热面的放热主要以对流的方式进行;而受热面金属内部,主要以传导的方式将热量由高温(烟气侧)传至低温(水侧),由锅水不断地流动循环将热量吸收,目的是为了提高受热面内部工质的热焓。
传热过程能否良好地进行,直接关系到锅炉运行的安全性和经济性。当受热面水侧沉结水垢时,会导致受热面金属壁温升高,甚至会过热损坏且浪费燃料;当受热面烟气侧积存灰垢,将导致热阻增加,使传热发生困难,从而致使锅炉热效率下降而浪费燃料。
3.水被加热或汽化的过程 对于热水锅炉是指锅水从受热面上不断吸收热量,使水温升高至规定的温度范围,并从锅炉出口输出的过程。对于蒸汽锅炉是指锅水从受热面上不断吸收热量后变成饱和水进而转变为汽水混合物,并在锅内使汽水得到分离,以洁净的蒸汽从锅炉出口输出的过程,目的是为了产生规定参数的蒸汽。