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小型電熱蒸汽發(fā)生器的發(fā)展史

更新時(shí)間:2017-02-20瀏覽:4803次

   小型電熱蒸汽發(fā)生器的發(fā)展史

  小型電熱蒸汽發(fā)生器的發(fā)展史分為三個(gè)部分,18世紀(jì)的產(chǎn)生和初步發(fā)展,19世紀(jì)水真氣發(fā)生器的發(fā)展,和20世紀(jì)至今的蒸汽發(fā)生器高速發(fā)展,百花齊放。目前市面上的蒸汽發(fā)生器種類太多了,礦用蒸汽發(fā)生器、工業(yè)蒸汽發(fā)生器、核能蒸汽發(fā)生器等等。下面就詳細(xì)的為大家介紹介紹各個(gè)時(shí)段的蒸汽發(fā)生器的發(fā)展史。
  18世紀(jì)開始,J.瓦特的就發(fā)明了*臺(tái)蒸汽機(jī),那個(gè)世紀(jì)的蒸汽機(jī)基本都是利用的常規(guī)大氣壓,因?yàn)樗麄冞€不懂得如何升壓、降壓。18世紀(jì)后半葉改用高于大氣壓力的蒸汽。19世紀(jì),常用的蒸汽壓力提高到0.8兆帕左右。與此相適應(yīng),zui早的小型電熱蒸汽發(fā)生器是一個(gè)盛水的大直徑圓筒形立式鍋殼,后來(lái)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(lái),通過(guò)磚砌的煙道排向煙囪并對(duì)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(lái)加到兩個(gè)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(chǎn)和脹管技術(shù)之后出現(xiàn)了火管鍋爐。一些火管裝在鍋殼中,構(gòu)成鍋爐的主要受熱面,火(煙氣)在管內(nèi)流過(guò)。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(guò)火管,稱為蘇格蘭船用鍋爐。其形狀和尺寸可與輪船機(jī)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(jì)中期開始,出現(xiàn)了水管鍋爐,這是小型電熱蒸汽發(fā)生器一個(gè)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(nèi)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(fā)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(fā)展見圖2。直水管鍋爐壓力和容量都受到限制。
  20世紀(jì)初期,汽輪機(jī)開始發(fā)展,它要求配以容量和蒸汽參數(shù)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(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了彎水管式鍋爐(圖3)。開始是采用多鍋筒式。隨著水冷壁、過(guò)熱器和省煤器的應(yīng)用和鍋筒內(nèi)部汽水分離元件的改進(jìn),鍋筒數(shù)目逐漸減少,既節(jié)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(yīng)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(jī)組。第二次世界大戰(zhàn)以后,鍋爐工業(yè)發(fā)展很快。40年代開始采用10兆帕、510℃左右的配50兆瓦發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)組的鍋爐;60年代小型電熱蒸汽發(fā)生器開始采用配300~600兆瓦發(fā)電機(jī)組的亞臨界壓力(17~18.5兆帕)鍋爐;70年代zui大的自然循環(huán)鍋爐單臺(tái)容量已達(dá)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(huán)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(chǎn)生自然流動(dòng)。在發(fā)展自然循環(huán)鍋爐的同時(shí),從30年代開始應(yīng)用直流鍋爐。40年代開始應(yīng)用輔助循環(huán)鍋爐。
  輔助循環(huán)鍋爐又稱強(qiáng)制循環(huán)鍋爐,它是在自然循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在下降管系統(tǒng)內(nèi)加裝循環(huán)泵,以加強(qiáng)蒸發(fā)受熱面的水循環(huán)。直流鍋爐中沒有鍋筒,給水由給水泵送入省煤器,經(jīng)水冷壁和過(guò)熱器等蒸發(fā)受熱面變成過(guò)熱蒸汽送往汽輪機(jī),各部分流動(dòng)阻力全由給水泵來(lái)克服。第二次世界大戰(zhàn)以后,這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展,因?yàn)楫?dāng)時(shí)發(fā)電機(jī)組要求高溫高壓和大容量。發(fā)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(fā)生器。隨著自動(dòng)控制和水處理技術(shù)的進(jìn)步,它們漸趨成熟。70年代zui大的單臺(tái)輔助循環(huán)鍋爐是17兆帕壓力配1000兆瓦發(fā)電機(jī)組。在超臨界壓力時(shí),直流鍋爐是*可以采用的一種鍋爐,70年代zui大的單臺(tái)容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機(jī)組。后來(lái)又發(fā)展了由輔助循環(huán)鍋爐和直流鍋爐復(fù)合而成的復(fù)合循環(huán)鍋爐。

 

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