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小型電熱蒸汽發生器的發展史

發布時間:2017-02-20瀏覽:2228次

   小型電熱蒸汽發生器的發展史

  小型電熱蒸汽發生器的發展史分為三個部分,18世紀的產生和初步發展,19世紀水真氣發生器的發展,和20世紀至今的蒸汽發生器高速發展,百花齊放。目前市面上的蒸汽發生器種類太多了,礦用蒸汽發生器、工業蒸汽發生器、核能蒸汽發生器等等。下面就詳細的為大家介紹介紹各個時段的蒸汽發生器的發展史。
  18世紀開始,J.瓦特的就發明了*臺蒸汽機,那個世紀的蒸汽機基本都是利用的常規大氣壓,因為他們還不懂得如何升壓、降壓。18世紀后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。19世紀,常用的蒸汽壓力提高到0.8兆帕左右。與此相適應,zui早的小型電熱蒸汽發生器是一個盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼,后來改用臥式鍋殼,在鍋殼下方磚砌爐體中燒火。隨著鍋爐越做越大,為了增加受熱面積,在鍋殼中加裝火筒,在火筒前端燒火,煙氣從火筒后面出來,通過磚砌的煙道排向煙囪并對鍋殼的外部加熱,稱為火筒鍋爐。開始只裝一只火筒,稱為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐;后來加到兩個火筒,稱為雙火筒鍋爐或蘭開夏鍋爐。1830年左右,在掌握了鋼管的生產和脹管技術之后出現了火管鍋爐。一些火管裝在鍋殼中,構成鍋爐的主要受熱面,火(煙氣)在管內流過。在鍋殼的存水線以下裝上盡量多的火管,稱為臥式外燃回火管鍋爐。它的金屬耗量較低,但需要很大的砌體。圖1e為火筒火管鍋爐,煙氣流出火筒后再流過火管,稱為蘇格蘭船用鍋爐。其形狀和尺寸可與輪船機艙配合較好,鍋爐本身也較輕,所以一直在船舶上使用。
  19世紀中期開始,出現了水管鍋爐,這是小型電熱蒸汽發生器一個歷史性的突破。鍋爐受熱面是鍋殼外的水管,取代了鍋殼本身和鍋殼內的火筒、火管。鍋爐的受熱面積和蒸汽壓力的增加不再受到鍋殼直徑的限制,有利于提高鍋爐蒸發量和蒸汽壓力。這種鍋爐中的圓筒形鍋殼遂改名為鍋筒,或稱為汽包。初期的水管鍋爐只用直水管,其發展見圖2。直水管鍋爐壓力和容量都受到限制。
  20世紀初期,汽輪機開始發展,它要求配以容量和蒸汽參數較高的鍋爐。直水管鍋爐已不能滿足要求。隨著制造工藝和水處理技術的發展,出現了彎水管式鍋爐(圖3)。開始是采用多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應用和鍋筒內部汽水分離元件的改進,鍋筒數目逐漸減少,既節約了金屬,又有利于提高鍋爐的壓力、溫度、容量和效率。到30年代,已廣泛應用2~4兆帕、385~400℃的具有水冷壁的彎水管式鍋爐配6~12兆瓦的火電機組。第二次世界大戰以后,鍋爐工業發展很快。40年代開始采用10兆帕、510℃左右的配50兆瓦發電機組的鍋爐;50年代開始采用14兆帕左右、540~570℃的配100~200兆瓦發電機組的鍋爐;60年代小型電熱蒸汽發生器開始采用配300~600兆瓦發電機組的亞臨界壓力(17~18.5兆帕)鍋爐;70年代zui大的自然循環鍋爐單臺容量已達850兆瓦。
  以前的火筒鍋爐、火管鍋爐和水管鍋爐都屬于自然循環鍋爐,水汽在上升、下降管路中因受熱情況不同造成密度差而產生自然流動。在發展自然循環鍋爐的同時,從30年代開始應用直流鍋爐。40年代開始應用輔助循環鍋爐。
  輔助循環鍋爐又稱強制循環鍋爐,它是在自然循環鍋爐的基礎上發展起來的。在下降管系統內加裝循環泵,以加強蒸發受熱面的水循環。直流鍋爐中沒有鍋筒,給水由給水泵送入省煤器,經水冷壁和過熱器等蒸發受熱面變成過熱蒸汽送往汽輪機,各部分流動阻力全由給水泵來克服。第二次世界大戰以后,這兩種型式的鍋爐得到較快發展,因為當時發電機組要求高溫高壓和大容量。發展這兩種鍋爐的目的是:縮小或不用鍋筒,可以采用小直徑管子作受熱面,可以比較自由地布置受熱面小型電熱蒸汽發生器。隨著自動控制和水處理技術的進步,它們漸趨成熟。70年代zui大的單臺輔助循環鍋爐是17兆帕壓力配1000兆瓦發電機組。在超臨界壓力時,直流鍋爐是*可以采用的一種鍋爐,70年代zui大的單臺容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發電機組。后來又發展了由輔助循環鍋爐和直流鍋爐復合而成的復合循環鍋爐。

 

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