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世紀的產(chǎn)生和初步發(fā)展，19世紀水真氣發(fā)生器的發(fā)展，和20世紀至今的蒸汽發(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(lèi)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世紀開(kāi)始，J.瓦特的就發(fā)明了*臺蒸汽機，那個(gè)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(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(zhù)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鍋殼的外部加熱，稱(chēng)為火筒鍋爐。開(kāi)始只裝一只火筒，稱(chēng)為單火筒鍋爐或康尼許鍋爐；后來(lái)加到兩個(gè)火筒，稱(chēng)為雙火筒鍋爐或蘭開(kāi)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(guò)。在鍋殼的存水線(xiàn)以下裝上盡量多的火管，稱(chēng)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(chēng)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(kāi)始，出現了水管鍋爐，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(chēng)為汽包。初期的水管鍋爐只用直水管，其發(fā)展見(jiàn)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(kāi)始發(fā)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(mǎn)足要求。隨著(zhù)制造工藝和水處理技術(shù)的發(fā)展，出現了彎水管式鍋爐（圖3）。開(kāi)始是采用多鍋筒式。隨著(zhù)水冷壁、過(guò)熱器和省煤器的應用和鍋筒內部汽水分離元件的改進(jìn)，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(yè)發(fā)展很快。40年代開(kāi)始采用10兆帕、510℃左右的配50兆瓦發(fā)電機組的鍋爐;50年代開(kāi)始采用14兆帕左右、540～570℃的配100～200兆瓦發(fā)電機組的鍋爐；60年代小型電熱蒸汽發(fā)生器開(kāi)始采用配300～600兆瓦發(fā)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(huán)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(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(kāi)始應用直流鍋爐。40年代開(kāi)始應用輔助循環(huán)鍋爐。

　　輔助循環(huán)鍋爐又稱(chēng)強制循環(huán)鍋爐，它是在自然循環(huán)鍋爐的基礎上發(fā)展起來(lái)的。在下降管系統內加裝循環(huán)泵，以加強蒸發(fā)受熱面的水循環(huán)。直流鍋爐中沒(méi)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，各部分流動(dòng)阻力全由給水泵來(lái)克服。第二次世界大戰以后，這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展，因為當時(shí)發(fā)電機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(zhù)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大的單臺輔助循環(huán)鍋爐是17兆帕壓力配1000兆瓦發(fā)電機組。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大的單臺容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機組。后來(lái)又發(fā)展了由輔助循環(huán)鍋爐和直流鍋爐復合而成的復合循環(huán)鍋爐。