鍋爐歷史、現(xiàn)狀、及發(fā)展?fàn)顩r分析

【專家解說】：">　　鍋爐的發(fā)展分鍋和爐兩個方面。
　　18世紀(jì)上半葉，英國煤礦使用的蒸汽機，包括瓦特的初期蒸汽機在內(nèi)，所用的蒸汽壓力等于大氣壓力。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)，最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.
　　發(fā)展歷史
　　1830年左右，在掌握了優(yōu)質(zhì)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。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(jì)中葉，出現(xiàn)了水管鍋爐。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，直水管鍋爐的壓力和容量都受到限制。
　　二十世紀(jì)初期，汽輪機開始發(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。開始是采用多鍋筒式。隨著水冷壁、過熱器和省煤器的應(yīng)用，以及鍋筒內(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。
　　輔助循環(huán)鍋爐又稱強制循環(huán)鍋爐，它是在自然循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在下降管系統(tǒng)內(nèi)加裝循環(huán)泵，以加強蒸發(fā)受熱面的水循環(huán)。直流鍋爐中沒有鍋筒，給水由給水泵送入省煤器，經(jīng)水冷壁和過熱器等蒸發(fā)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(zhàn)以后，這兩種型式的鍋爐得到較快發(fā)展，因為當(dāng)時發(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。隨著自動控制和水處理技術(shù)的進(jìn)步，它們漸趨成熟。在超臨界壓力時，直流鍋爐是唯一可以采用的一種鍋爐，70年代最大的單臺容量是27兆帕壓力配1300兆瓦發(fā)電機組。后來又發(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。
　　在鍋爐的發(fā)展過程中，燃料種類對爐膛和燃燒設(shè)備有很大的影響。因此，不但要求發(fā)展各種爐型來適應(yīng)不同燃料的燃燒特點，而且還要提高燃燒效率以節(jié)約能源。此外，爐膛和燃燒設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)還要求盡量減少鍋爐排煙中的污染物(硫氧化物和氮氧化物)
　　鏈帶式鏈條爐排
　　早年的鍋殼鍋爐采用固定爐排，多燃用優(yōu)質(zhì)煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。直水管鍋爐出現(xiàn)后開始采用機械化爐排，其中鏈條爐排得到了廣泛的應(yīng)用。爐排下送風(fēng)從不分段的“統(tǒng)倉風(fēng)”發(fā)展成分段送風(fēng)。
　　早期爐膛低矮，燃燒效率低。后來人們認(rèn)識到爐膛容積和結(jié)構(gòu)在燃燒中的作用，將爐膛造高，并采用爐拱和二次風(fēng)，從而提高了燃燒效率。
　　發(fā)電機組功率超過6兆瓦時，以上這些層燃爐的爐排尺寸太大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易布置，所以20年代開始使用室燃爐，室燃爐燃燒煤粉和油。煤由磨煤機磨成煤粉后用燃燒器噴入爐膛燃燒，發(fā)電機組的容量遂不再受燃燒設(shè)備的限制。自第二次世界大戰(zhàn)初起，電站鍋爐幾乎全部采用室燃爐。
　　早年制造的煤粉爐采用了U形火焰。燃燒器噴出的煤粉氣流在爐膛中先下降，再轉(zhuǎn)彎上升。后來又出現(xiàn)了前墻布置的旋流式燃燒器，火焰在爐膛中形成L形火炬。隨著鍋爐容量增大，旋流式燃燒器的數(shù)目也開始增加，可以布置在兩側(cè)墻，也可以布置在前后墻。1930年左右出現(xiàn)了布置在爐膛四角且大多成切圓燃燒方式的直流燃燒器。
　　第二次世界大戰(zhàn)后，石油價廉，許多國家開始廣泛采用燃油鍋爐。燃油鍋爐的自動化程度容易提高。70年代石油提價后，許多國家又重新轉(zhuǎn)向利用煤炭資源。這時電站鍋爐的容量也越來越大，要求燃燒設(shè)備不僅能燃燒完全，著火穩(wěn)定，運行可靠，低負(fù)荷性能好，還必須減少排煙中的污染物質(zhì)。

　　發(fā)展收益
　　2005年全年中國中國鍋爐及原動機制造業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值154,846,232千元，比2004年同期增長37％；全年實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入141,036,704千元，比2004年同期增長35.9％；全年實現(xiàn)累計利潤總額9,696,312千元，比2004年同期增長39.3％。2006年1-12月，中國鍋爐及原動機制造業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值186,112,488千元，比上年同期增長22.93％；實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入173,137,987千元，比上年同期增長26.78％，全年實現(xiàn)累計利潤總額11,905,751千元，比上年同期增長了20.5％；2007年1-2月，中國鍋爐及原動機制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值29,052,541千元，比上年同期增長18.61％；實現(xiàn)累計產(chǎn)品銷售收入23,884,869千元，比上年同期增長16.63％，實現(xiàn)累計利潤總額1,419,368千元，比上年同期增長1.7％。
　　2005年1-12月，全國工業(yè)鍋爐累計產(chǎn)量為150,397.90蒸發(fā)量噸，與2004年同期相比增長了9.59％；2006年1-12月，全國工業(yè)鍋爐累計產(chǎn)量為192,378.44蒸發(fā)量噸，與2005年同期相比增長了11.26％；2007年1-2月，全國工業(yè)鍋爐累計產(chǎn)量為29,540.58蒸發(fā)量噸，與2006年同期相比增長了31.7％。
　　2005年1-12月，全國電站鍋爐累計產(chǎn)量為321,331.60蒸發(fā)量噸，與2004年同期相比增長了37.5％；2006年1-12月，全國電站鍋爐累計產(chǎn)量為514,475.80蒸發(fā)量噸，與2005年同期相比增長了9.31％；2007年1-2月，全國電站鍋爐累計產(chǎn)量為52,777.00蒸發(fā)量噸，與2005年同期相比增長了11.12％。
　　2006年，中國蒸汽、過熱水鍋爐進(jìn)口數(shù)量為為9,372,901.00臺/公斤，比2005年同期下降54.9％，用匯183,365,503.00美元，比2005年同期下降9％；2006年的出口數(shù)量為86,940,454.00臺/公斤，比上年同期增長68.7％，創(chuàng)匯325,970,114.00美元，比上年同期增長80.9％；
　　2006年中國供暖鍋爐進(jìn)口數(shù)量為1,574,525.00臺/公斤，比2005年同期增長2.8％，用匯65,961,186.00美元，比上年同期下降6％；2006年的出口數(shù)量為2,833,581.00臺/公斤，比2005年同期增長20.4％，創(chuàng)匯10,832,594.00美元，比2005年同期增長11.74％。
　　中國鍋爐制造業(yè)取得了長足的進(jìn)步，目前已可以生產(chǎn)多種不同壓力等級和容量的鍋爐，已成為當(dāng)今世界鍋爐生產(chǎn)和使用最多的國家。同時，輕工紡織、能源化工、鋼鐵煤炭等鍋爐相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展給鍋爐行業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展動力。