第十四章船舶辅助锅炉s14-1概述锅炉在船舶动力装置中的作用一、4主锅炉锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸汽轮机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。辅锅炉在柴油机动力装置的船舶上，锅炉产生的饱和蒸汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满足日常生活的需要，这种锅炉称为辅锅炉
第十四章 船舶辅助锅炉 §14 – 1 概述 一、锅炉在船舶动力装置中的作用 一、锅炉在船舶动力装置中的作用 主锅炉 锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸汽轮 锅炉产生的高温高压过热蒸汽用于驱动主蒸汽轮 机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。 机，以推动船舶前进，这种锅炉称为主锅炉。 辅锅炉 在柴油机动力装置的船舶上，锅炉产生的饱和蒸 在柴油机动力装置的船舶上，锅炉产生的饱和蒸 汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满足日常生活的 汽仅用于驱动辅蒸汽轮机、加热燃油、滑油及满足日常生活的 需要，这种锅炉称为辅锅炉 需要，这种锅炉称为辅锅炉
二、锅炉的分类1.按锅炉的结构分：①烟管锅炉（或火管锅炉）②水管锅炉③混合式锅炉。2.按水循环的方法分：①自然循环锅炉若管子中水的流动是由于工质的密度差而产生的，这种锅炉称为自然循环锅炉。②强制循环锅炉若管子中水的流动是借助泵来实现的，这种锅炉称为强制循环锅炉
二、锅炉的分类 二、锅炉的分类 1.按锅炉的结构分： 按锅炉的结构分： ①烟管锅炉（或火管锅炉） ①烟管锅炉（或火管锅炉） ②水管锅炉 ③混合式锅炉。 ③混合式锅炉。 2.按水循环的方法分： 按水循环的方法分： ① 自然循环锅炉 若管子中水的流动是由于工质的密度差 若管子中水的流动是由于工质的密度差 而产生的，这种锅炉称为自然循环锅炉。 而产生的，这种锅炉称为自然循环锅炉。 ② 强制循环锅炉 若管子中水的流动是借助泵来实现的，这 若管子中水的流动是借助泵来实现的，这 种锅炉称为强制循环锅炉。 种锅炉称为强制循环锅炉
3.按蒸汽工作压力高低分：1低压锅炉：蒸汽工作压力在2.0MPa以下者中压锅炉：蒸汽工作压力在2.0～4.0MPa中高压锅炉：蒸汽工作压力在4. 0~6.0MPa高压锅炉：MPa蒸汽工作压力超过6.04.按热量来源分：①燃煤锅炉②燃油锅炉③废气锅炉5.按形状分：③ D型①立式②卧式
3.按蒸汽工作压力高低分： 按蒸汽工作压力高低分： ① 低压锅炉： 蒸汽工作压力在 蒸汽工作压力在 2.0 MPa以下者 ② 中压锅炉： 蒸汽工作压力在 蒸汽工作压力在 2.0～4.0 MPa ③ 中高压锅炉： 蒸汽工作压力在 蒸汽工作压力在 4.0～ 6.0 MPa ④ 高压锅炉： 蒸汽工作压力超过 蒸汽工作压力超过6.0 MPa 4.按热量来源分： 按热量来源分： ①燃煤锅炉 ②燃油锅炉 ③废气锅炉 5.按形状分： ①立式 ②卧式 ③ D型
三、锅炉主要性能指标锅炉的主要性能指标：蒸发量、蒸汽参数（压力、温度）、锅炉效率、受热面积及蒸发率、炉膛容积热负荷等。选择燃油锅炉的依据主要是蒸发量和蒸汽参数）（选择废气锅炉的依据则是受热面积和蒸汽工作压力）1．蒸发量（产汽量）：在设计状态下，锅炉每小时产生的蒸汽量称为蒸发量。蒸发量通常用符号D表示，单位是Kg/h或t/h
三、锅炉主要性能指标 三、锅炉主要性能指标 锅炉的主要性能指标： 锅炉的主要性能指标： 蒸发量、蒸汽参数（压力、温 蒸发量、蒸汽参数（压力、温 度）、锅炉 效率、受热面积及蒸发率、炉膛容积热负荷等。 效率、受热面积及蒸发率、炉膛容积热负荷等。 （选择燃油锅炉的依据主要是蒸发量和蒸汽参数） （选择燃油锅炉的依据主要是蒸发量和蒸汽参数） （选择废气锅炉的依据则是受热面积和蒸汽工作压力） （选择废气锅炉的依据则是受热面积和蒸汽工作压力） 1. 蒸发量（产汽量）： 蒸发量（产汽量）： 在设计状态下，锅炉每小时产生的 在设计状态下，锅炉每小时产生的 蒸汽量称为蒸发量。 蒸汽量称为蒸发量。 蒸发量通常用符号 蒸发量通常用符号 D表示，单位是Kg/h 或 t ／ h
2.蒸汽参数当锅炉供应饱和蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压力（单位为MPa）来表示；当锅炉向外供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸汽温度来表示。注意：：锅炉一般标注名义工作压力，使用的工作压力范图上限可稍超过它，但不应超过锅炉的最大许用工作压力（设计压力）
2.蒸汽参数 当锅炉供应饱和蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压力（单位 当锅炉供应饱和蒸汽时，蒸汽参数用蒸汽的工作压力（单位 为MPa）来表示； 当锅炉向外供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸汽温度来 当锅炉向外供应过热蒸汽时，用蒸汽工作压力和蒸汽温度来 表示。 注意：锅炉一般标注名义工作压力，使用的工作压力范围上 ，使用的工作压力范围上 限可稍超过它，但不应超过锅炉的最大许用工作压力（ 限可稍超过它，但不应超过锅炉的最大许用工作压力（设计压 力）
锅炉效率3.4把给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的热量之比叫做锅炉效率，用符号n表示。n =ED (h.—h.) /BQpED一锅炉供应的各种参数蒸汽的蒸发量，kg/h；B=每小时燃料消耗量，kg/h：Qp-燃料的低热值，kJ/kg;。-所供蒸汽的比饸，kJ/kg；h给水比饸，kJ/kg。h
3. 锅炉效率 把给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的热 把给水变为蒸汽所得到的有效热量与向锅炉内所供应的热 量之比叫做锅炉效率，用符号 量之比叫做锅炉效率，用符号η表示。 η = ∑D（hq — hg）/ B QD ∑D一 锅炉供应的各种参数蒸汽的蒸发量，kg／h； B - 每小时燃料消耗量，kg／h； QD - 燃料的低热值，kJ／kg； hq - 所供蒸汽的比焓，kJ／kg； hg - 给水比焓，kJ／kg
锅炉效率另一种表示方式：可用向锅炉供入的热量减去各种热损失来表示，所以锅炉效率又可表示为：n =BQp-B（Q,+ Q, +Q+ Q4）/ BQp= 1 - (q,+q2+q3 +q4)q一相对热损失（用百分比表示的热损失）Qi一排烟热损失（kJ/kg）是锅炉各种热损失中最大的一项。在锅炉额定蒸发量下，相对热损失9值一般为10～20%。Qz一化学不完全燃烧热损失（kJ/kg）烟气中尚有若千还可以燃烧而未能燃尽的气体如CO、CH4、H,等，它们未发出的热量即属于化学不完全燃烧损失。通常在燃烧正常的情况下，燃油锅炉的化学不完全燃烧相对热损失9约为0.3~0.5%
锅炉效率另一种表示方式： 锅炉效率另一种表示方式：可用向锅炉供入的热量减去各种热 可用向锅炉供入的热量减去各种热 损失来表示，所以锅炉效率又可表示为： 损失来表示，所以锅炉效率又可表示为： η = B Q D - B （ Q 1 ＋ Q 2 ＋ Q 3 ＋ Q 4 ）/ B Q D = 1 - （ q 1 ＋ q 2 ＋ q 3 ＋ q 4 ） q - 相对热损失（用百分比表示的热损失） 相对热损失（用百分比表示的热损失） Q 1 — 排烟热损失（kJ ／kg ） 是锅炉各种热损失中最大的一 是锅炉各种热损失中最大的一 项。在锅炉额定蒸发量下，相对热损失 项。在锅炉额定蒸发量下，相对热损失 q1值一般为10 ～20％。 Q2 — 化学不完全燃烧热损失（ 化学不完全燃烧热损失（kJ ／kg ）烟气中尚有若干还可 烟气中尚有若干还可 以燃烧而未能燃尽的气体如 以燃烧而未能燃尽的气体如 CO、CH 4、H 2等，它们未发出的热 等，它们未发出的热 量即属于化学不完全燃烧损失。通常在燃烧正常的情况下，燃 量即属于化学不完全燃烧损失。通常在燃烧正常的情况下，燃 油锅炉的化学不完全燃烧相对热损失 油锅炉的化学不完全燃烧相对热损失 q 2约为 0.3 ～0.5 ％
机械不完全燃烧热损失（kJ/kg）：燃油中的碳元素在未完全燃烧时形成一些可燃的固体粒子，其中包括油蒸气热分解后产生的碳黑及油滴燃烧后残留的固体状态的焦粒等。这些可燃的固体粒子未能燃烧而构成的热损失称为机械不完全燃烧热损失。在燃烧正常时可认为机械不完全燃烧的相对热损失q3=0，在燃烧不正常时，9，可达0.5~1%。Q4—散热损失（kJ/kg）：锅炉由于温度高于周围大气而向四周环境所散失的热量。散热损失随锅炉蒸发量的增加而减小。当 D=2t/h时，q约为 2.6%左右； D=100 t／h时，q4只有0.3%左右
Q3——机械不完全燃烧热损失（ 机械不完全燃烧热损失（kJ／kg）: 燃油中的碳元素在 燃油中的碳元素在 未完全燃烧时形成一些可燃 未完全燃烧时形成一些可燃 的固体粒子，其中包括油蒸气热分 的固体粒子，其中包括油蒸气热分 解后产生的碳黑及油滴燃烧后残留的固体状态的焦粒等。这些 解后产生的碳黑及油滴燃烧后残留的固体状态的焦粒等。这些 可燃的固体粒子未能燃烧而构成的热损失称为机械不完全燃烧 可燃的固体粒子未能燃烧而构成的热损失称为机械不完全燃烧 热损失。在燃烧正常时可认为机械不完全燃烧的相对热损失 热损失。在燃烧正常时可认为机械不完全燃烧的相对热损失q3 = 0，在燃烧不正常时， 在燃烧不正常时，q3可达0.5～1％。 Q4——散热损失（kJ／kg）:锅炉由于温度高于周围大气而向 锅炉由于温度高于周围大气而向 四周环境所散失的热量。散热损失随锅炉蒸发量的增加而减 四周环境所散失的热量。散热损失随锅炉蒸发量的增加而减 小。当 D = 2t／h时，q4约为 2.6％左右； D = 100 t / h D = 100 t / h时， q4只有 0.3％左右
4.受热面积（m2）蒸发受热面积（炉水被加热产生饱和蒸汽的受热面积）+过热器、空气预热器、经济器（预热给水）等附加设备的受热面积。5.蒸发率（产汽率kg/m2h）单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。蒸发率用于评价锅炉蒸发受热面的平均传热强度。蒸发率越高，锅炉结构越紧
4.受热面积（m2 ） 蒸发受热面积（炉水被加热产生饱和蒸汽的受热面积） 蒸发受热面积（炉水被加热产生饱和蒸汽的受热面积） ＋ 过热器、空气预热器、经济器（预热给水）等附加设备的受热 过热器、空气预热器、经济器（预热给水）等附加设备的受热 面积。 5.蒸发率（产汽率 蒸发率（产汽率kg /m2·h） 单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。 单位蒸发受热面积每小时产生的蒸汽量。 蒸发率用于评价 蒸发率用于评价 锅炉蒸发受热面的平均传热强度。蒸发率越高，锅炉结构越紧 锅炉蒸发受热面的平均传热强度。蒸发率越高，锅炉结构越紧 凑
6.炉膛容积热负荷（kw/m3）：每单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符号q表示。qv=B Qp /3600V,kw/m3B-每小时燃料消耗量，kg/hV，=炉膛容积，m3：。-燃料的低热值，kJ／kg；q,值越大，意味炉膛的容积越小，因而燃油在炉膛内燃烧停留时间越短，炉膛内的烟气平均温度也越高q，是影响燃烧质量、锅炉效率、工作可靠性以及锅炉尺寸和重量的一个重要参数
6.炉膛容积热负荷（ 炉膛容积热负荷（ kw/m3 ）: 每单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符 每单位炉膛容积在单位时间内燃料燃烧放出的热量，用符 号qv表示 。 qv = B QD /3600Vι kw/m3 Vι - 炉膛容积，m3 ； B - 每小时燃料消耗量，kg／h； QD - 燃料的低热值，kJ／kg； qv值越大，意味炉膛的容积越小，因而燃油在炉膛内燃烧停 值越大，意味炉膛的容积越小，因而燃油在炉膛内燃烧停 留时间越短，炉膛内的烟气平均温度也越高。 留时间越短，炉膛内的烟气平均温度也越高。 qv是影响燃烧质量、锅炉效率、工作可靠性以及锅炉尺寸和 是影响燃烧质量、锅炉效率、工作可靠性以及锅炉尺寸和 重量的一个重要参数。 重量的一个重要参数