蒸汽發生器的“成長”歷史

蒸汽發生器的“成長"歷史

　　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。
　　
　　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早的蒸汽鍋爐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。
　　
　　19世紀中期開始，出現了水管鍋爐，這是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，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。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。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。