鍋爐容量

鍋爐（指蒸汽鍋爐）是利用燃料燃燒後轉換釋放的熱能或其他熱能加熱給水，以獲得規定參數（温度、壓力）和品質的蒸汽設備，廣泛地應用於煙草生產和職工生活。 鍋爐通常由三個部分組成：鍋、爐及附件（附屬設備）。鍋是指盛裝汽、水並且承受壓力的系統，如鍋筒、沸水管、水冷壁、集箱、過熱器、省煤器等。爐是指燃燒系統，如燃燒設備、爐膛（包括鍋殼或鍋爐的爐膽內空間）、爐牆、煙道、空氣預熱器組成的風煙、燃料系統。附件是一些為鍋、爐服務的組件、設備，如閥門、儀表、水處理設備等，是為正常安全運行所配備的。

鍋爐的容量又稱為鍋爐的出力，是鍋爐基本特性參數，蒸汽鍋爐用蒸發量表示，熱水鍋爐用供熱量表示。蒸汽鍋爐長期連續運行時，每小時所產生的蒸汽量，稱為這台鍋爐的蒸發量。用符號“D”表示，常用單位噸/小時（t/h）。熱水鍋爐長期連續運行，在額定回水温度、壓力和額定循環水量下，每小時出水的有效帶熱量，稱為這台鍋爐的額定供熱量（出力）。用符號“Q”表示，單位是兆瓦（MW）。熱水鍋爐產生0.7MW（6×10⁵kcal/h）的熱量，大體相當蒸汽鍋爐產生1t/h蒸汽的熱量。 ^[1] 

鍋爐的容量又稱鍋爐出力，是指鍋爐每小時生產蒸汽的數量或能力，以D表示，其單位是噸每時（t/h）。容量是鍋爐的基本特性參數。熱水鍋爐則以鍋爐每小時的供熱量表示。供熱量以Q表示，其單位是兆瓦單位是兆瓦（MW）。蒸汽參數是指鍋爐的工作壓力和温度。 ^[2] 

1．蒸發量

蒸發量是鍋爐連續運行中，每小時產生的蒸汽數量。鍋爐蒸發量的大小，取決於鍋爐佈置受熱面的數量和鍋爐燃燒的情況。如果鍋爐每小時燃燒的燃料多，燃料放出的熱量大，而且，鍋爐佈置的受熱面又多，傳熱量大，那麼，該鍋爐的蒸發量也就大，其出力就高。不同的鍋爐，其受熱面佈置的數量是不一樣的。受熱面佈置的數量，是鍋爐在設計過程中，根據爐排熱強度、爐排面積，以及爐膛容積熱強度的大小來佈置的。爐排熱強度是指每平方米的爐排面積上，每小時燃料燃燒所放出的熱量。也就是説，爐排熱強度高、爐排面積多，燃燒放出的熱量也就多。相應就可以佈置較多的受熱面積，使鍋爐具有較大的產汽能力。

鍋爐在運行中，其燃燒工況在不斷變化，蒸發量也在不斷地變化。但是，每台鍋爐的爐排面積或爐膛容積，在設計製造時已定下來，其燃燒放熱量就會有一個設計最大值。鍋爐受熱面的數量在設計製作時也已確定，那麼鍋爐的蒸發量，也就有一個最大值。鍋爐銘牌上標明的蒸發量，就是該鍋爐在設計燃用煤種下的最大蒸發量。這個蒸發量，是在滿足鍋爐設計使用燃料下和滿足鍋爐熱效率下的蒸發量。如果鍋爐實際運行中，其供熱負荷過小，或超過設計出力運行，就會使鍋爐的熱效率降低，同時還會引發不安全、不穩定的因素。如提高爐排熱強度，強化燃燒，會燒壞爐排，流化牀鍋爐任意提高燃燒温度，會引發高温結焦等。 ^[2] 

2．壓力和温度

鍋爐的蒸汽壓力和温度是鍋爐的兩個基本特性參數。對蒸汽壓力和温度的控制，直接關係到鍋爐的安全運行。

鍋爐的蒸汽壓力，在鍋爐運行中是隨鍋爐蒸發量的大小、供汽熱負荷的大小而不斷髮生變化的，每台鍋爐在銘牌上都標明瞭該鍋爐的額定工作壓力，也就是該鍋爐的最高安全使用壓力。任何時候，鍋爐都不允許超過額定工作壓力運行。該壓力是根據鍋爐受壓元件在一定的工作温度下的承壓強度來設計的。只有當鍋爐新裝，或經過重大修理、改造需要做超壓水壓試驗檢測時，才允許超過額定工作壓力。

蒸汽温度是指鍋爐過熱器出口的蒸汽温度，也是鍋爐銘牌上規定了的過熱蒸汽最高許可温度。過熱蒸汽温度，在鍋爐運行中，是隨着過熱器受熱面與煙氣的傳熱情況發生變化的。傳熱強烈，蒸汽温度會升高；傳熱弱，蒸汽温度會降低。過熱器受熱面的金屬材料承壓強度是隨着受熱面管壁的温度發生變化的，温度升高，承壓強度降低。當温度升高到過熱器管壁金屬材料的承壓強度極限時，就會發生過熱器爆管事故。為此，鍋爐運行時，應隨時注意監視和調整其温度不應超出正常工作温度範圍。對過熱汽温的調整，除了應滿足鍋爐額定工作蒸汽温度的要求外，還應同時滿足用汽部門的蒸汽温度要求。如汽温過高，會造成汽輪機葉片強度降低，汽温過低，又會造成汽輪機葉片汽蝕。 ^[2] 

鍋爐容量的標誌有鍋爐額定蒸發量、鍋爐最大連續蒸發量等。

鍋爐額定蒸發量是指在額定蒸汽參數和給水温度下，使用設計燃料，並能保證熱效率的條件下，製造商在型號中所規定的蒸發量，它也是鍋爐的額定負荷。

鍋爐出口主蒸汽管道蒸汽流量稱為主蒸汽流量，即蒸發量，它是鍋爐負荷大小的標記。在額定主蒸汽壓力和温度條件下，主蒸汽流量與汽輪發電機組的負荷之間應有一一對應的關係。 ^[3] 

製漿造紙廠的生產用汽包括：製漿車間的蒸煮用汽、漂白用汽、鹼回收的蒸發、鍋爐吹灰和預熱空氣等用汽、造紙車間的熬膠、溶解礬土及紙張的乾燥和通風用汽等。此外，在我國北方的製漿造紙廠冬季還需要採暖用汽。

上述車間或工段的用汽負荷波動範圍很大。特別是間歇蒸煮和漂白，其用汽負荷波動幅度就更大。根據這一特點，在選擇鍋爐容量時，若高峯負荷持續時間很長，可按照最高負荷時的用汽量選擇；反之，可按每天的平均負荷的用汽量選擇。如果高峯負荷持續的時間很短，而按最高負荷時的用汽量選擇鍋爐，則鍋爐就會有較多時間是在低負荷下運行。這樣，不僅熱效率低，煤耗增加，而且也增大了鍋爐的投資。所以在這種情況下，可按每天平均負荷的用汽量選擇鍋爐的容量。

在實際設計和生產中，應從工藝的安排上儘量避免最大負荷和最小負荷相差太大，儘量通過工藝的調節（如幾台蒸煮設備、漂白設備的升温時間可錯開等），採用平均負荷的用汽量來選擇鍋爐的容量，這是比較經濟的。但是一旦這樣選了鍋爐，如果生產調度不好，將影響生產。當然通過設置蒸汽蓄熱器能夠得到一定程度的緩解。所以還應全面考慮後再做出決定。 ^[4] 

在上述原則的基礎上，當鍋爐同時供應生產、生活、採暖通風等用汽時，應計算出各車間工段的各項小時最大（或日平均）蒸汽消耗量並計人同時使用係數等，以此繪製出全廠總負荷曲線，作為選取鍋爐容量的依據。鍋爐容量應包括以下各項蒸汽需要量

（1）生產用蒸汽量D₁：生產用蒸汽量可採用單位產品的平均用汽量或每小時最大用汽量指標計算；也可根據熱平衡實際計算出的單位產品的耗汽量來計算。

（2）採暖及通風用蒸汽量D₂：採暖及通風用蒸汽量，是由採暖及通風實際計算數據得到的。其中，採暖係數不打係數，通風所採用的熱負荷係數一般為0.8～1.0。

（3）生活用蒸汽量D₃：生活用蒸汽量主要用於加熱生活用熱水和加熱洗澡用熱水。在工廠中，職工的飲用熱水一般由單設茶爐供給；洗澡用水也多用廢蒸汽加熱。在這種情況下，鍋爐容量可不考慮這部分蒸汽。但如果生活用水需要由鍋爐供給蒸汽加熱，則取要計入，這時所採用的熱負荷係數為0.4～07。

（4）廠區熱力網損失蒸汽量D₄：廠區熱力網損失蒸汽量，一般為全部最大蒸汽用量的5%～10%（包括散熱及漏損）。

（5）設備輻射熱損失D₅：設備輻射熱損失主要是蒸煮設備。如果蒸煮設備沒有保温措施時，職為全部蒸煮用汽量的10%。

（6）鍋爐房自用蒸汽量D₆：鍋爐房自用蒸汽量，包括汽泵用汽、給水加熱和吹灰等用汽。一般仇為全部最大用蒸汽量的3%～7%（不包括熱力除汽量）。

將以上用汽量相加後，即為鍋爐每小時的最大（或平均）容量。即：

D=D₁ +D₂ +D₃ +D₄ +D₅ +D₆ （t蒸汽/h） ^[4]