蒸汽锅炉的工作原理、分类及结构
工作原理
锅炉是利用燃料燃烧放出的热量或工业生产产生的废热，将容器中的水输送到所需温度（热水）或一定压力的蒸汽的热力设备。它是由锅炉本体（水压部分）、“炉膛”（燃烧设备部分）、附属仪表及辅助设备等组成的一个完整整体。
锅炉的运行有“锅”和“炉”两个部分。水进入锅炉后，汽水系统中锅炉受热面把吸收的热量传递给水，把水加热成一定温度、压力的蒸汽，然后抽出来使用。在设备部分，燃料的燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过传热把热量传递给锅炉受热面，而其自身的温度则逐渐降低，最后由烟囱排出。
蒸汽锅炉的分类
蒸汽锅炉按燃料可分为电蒸汽锅炉、油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉等；按结构可分为立式蒸汽锅炉和卧式蒸汽锅炉，小型蒸汽锅炉多为单回程或双回程立式结构，大型蒸汽锅炉多为三回程卧式结构。
按出口蒸汽压力分为：低压锅炉（P<2.45MPa）、中压锅炉（3.8<P<5.8MPa）、高压锅炉（5.9<P=12.6MPa）、超高压锅炉（12.7<P=15.8MPa）、亚临界锅炉（15.9〈P=18.3MPa）、超临界锅炉（22.115〈P〈30MPa）、超超临界锅炉＞30MPa。
蒸汽锅炉按燃料可分为电蒸汽锅炉、油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉等；按结构可分为立式蒸汽锅炉和卧式蒸汽锅炉，小型蒸汽锅炉多为单回程或双回程立式结构，大型蒸汽锅炉多为三回程卧式结构。
立式双回流结构
立式燃油燃气蒸汽锅炉采用下置式燃烧器、双回程结构，保证燃料燃烧充分，锅炉运行稳定，烟管内设有扰流板，减缓排烟速度，增大热交换率，提高锅炉热效率，从而降低了用户的使用成本。
卧式三回程结构
卧式蒸汽锅炉为锅壳式全湿背顺流三回程烟火管结构，火焰在大燃烧室内微正压燃烧，充分伸展，燃烧热负荷低，燃烧热效率高，有效降低排烟温度，节能降耗，使用经济。波形炉胆、螺纹烟管结构，既提高了锅炉吸热强度，又满足了因受热而产生的热交换面膨胀的需要，科学合理，经久耐用。
卧式烟管三回路锅炉结构图
锅炉总体结构
1锅：
“锅”是锅炉内容纳蒸汽的承压部件，包括锅筒（汽包）或锅壳、水冷壁管、对流管束、烟管、下降管、集箱、过热器、省煤器等，这些承压部件组成完整的水和蒸汽系统，供加热和汽化之用。
2号炉：
“炉膛”由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等组成，使燃料燃烧产生热烟气，穿过炉膛和各段烟道向锅炉受热面释放热量，最后从锅炉尾部排入烟囱。
3其他重要辅助机械：
碎煤机、输煤装置、引风机及管道、供水装置、污水系统、水处理设备及管道、除尘除灰系统、输渣装置、控制系统等。
4 附属仪器：
安全阀、水位计、压力表、温度计、流量计、压力水位声光报警装置、联锁保护装置等。阀门主要有主蒸汽阀、疏水阀、止回阀等。
热水锅炉系统图
生活热水和供暖双系统
锅炉燃料系统图
锅炉燃气系统图
生活热水及采暖系统设计流程（一次系统）
生活热水及采暖系统设计流程（二次循环系统）
锅炉选型计算及运行成本计算
热值与重量单位换算
1. 10,000大卡=10,000千卡（Kcal）=卡路里（cal）=.2焦耳（j）；
2、1万大卡≌11.6千瓦（Kw） 例如：24千瓦（Kw）的电锅炉约等于2万大卡锅炉；
3. 1公斤=1千克=0.001吨。例如，500公斤通常被称为0.5吨。
锅炉选型计算及工程计算应遵循的有关规定及国家标准
1.小型常压热水锅炉技术监察规程
2.《锅炉房安全管理规定》
3.锅炉压力容器安全监察暂行规定
4、《建筑给水排水设计规范》GB/-2003
5.《建筑给水排水设计手册》
6.《全国民用建筑工程设计技术措施（给水排水）》
7.《给水排水设计基本语言标准》-89
热水锅炉供热量及用水量计算公式
1、供暖热耗计算公式：
加热标准：100w/m2
耗热量公式=100×总面积×860
1000
2、将1t水升温40℃所需热量计算公式：
1吨×1000升×40℃=
例：若用户每小时需水5t，则所需锅炉功率热值=。
3、适用于各类热损失（如大型水池等）的计算公式：
Q=mc△t=?（问号代表水的重量，单位为吨）℃=?
例如10t大水池每小时温度下降3℃，计算公式为：10T×1000L×3=/h，每小时热量损失为3万大卡，需后期再加回来。
作业成本分析计算公式
热值÷燃料热值÷热效率×燃料单价=运行成本
例子：
1、生物质锅炉热效率为91.15%。
2、燃油锅炉热效率为85%。
3、生物燃料价格：1100元/吨。（以当地价格为准）
柴油价格：7200元/吨。（以当地价格为准）
4、生物质燃料热值：/kg 柴油热值：/kg。
以120万大卡、60万大卡热水锅炉为例，运行费用测算如下：
生物质颗粒锅炉
供暖：÷÷91.15%×1.1元=314元/小时
供暖：÷÷91.15%×1.1元=157元/小时
燃油锅炉
供暖：÷÷85%×7.2元=996元/小时
供暖：÷÷85%×7.2元=498元/小时
相关工程计算实例（以生物质颗粒热水锅炉为例）
1.客户实际情况：
（1）25个淋浴间及5吨恒温水池。
（2）7个加热器，加热面积（未知）
（3）高峰时段按4小时计算
2、工程设计分析：
（1）淋浴用水量分析
已知卫生间有25个淋浴喷头，按每小时客流量5人计算，平均每位顾客的用水量为70L/人，据此可得每小时淋浴的用水量为：
70L/人 X 5人 X 25 X 70%（利用率）= 6125L/h = 6.13t/h
（2）5t恒温大池耗热量分析：
当水温达到38℃时，由于热量损失，需要持续加热。
气温下降3℃。
根据热水热负荷公式：Q=mcΔt
温度=℃=/小时
（3）供暖热耗计算：
加热标准：100w/m2
耗热量公式=100×总面积×860
1000
万平米供暖：100×180×860=
1000
根据以上综合分析：
将1吨水升温40℃所需热量为：1T×1000L×40℃=
计算结果：
1、5t恒温大水池及淋浴的用水量及供暖所需热量总计为，建议用户选择30万大卡热水锅炉。
3.运营成本分析
生物质锅炉运行费用（锅炉全年12个月正常运行，每天满负荷运行8小时）
燃煤锅炉热效率按91%计算，生物质燃料热值为1500℃/kg，燃料价格为1元/kg（以当地价格为准）。
热值÷燃料热值÷热效率×燃料单价=运行成本
（1）热水运行成本分析：
÷÷91%×1元=65元/小时
÷/吨=6.9吨
将一吨水加热40℃的运行成本为：
65元÷7T=9元/吨。
蒸汽锅炉选型及成本运行简算
毫无疑问，热水锅炉的选型和成本计算是比较简单的，而且大部分也可以用公式来套用，如果实在不懂，也可以结合相关经验来判断。
而蒸汽锅炉的计算就稍微麻烦一些了。因为除非客户知道自己实际需要多少蒸发量，否则你就直接提供给他就可以了，这样很方便。但是有个前提条件就是连客户自己都不知道大概的数值，所以相应的选型计算就需要你亲自去实地查看才能有个大概的了解。不然光听他大概的数值估计你是很难做出判断的。
但蒸汽锅炉的使用量也可以折算成热水锅炉来计算。
这里的原理就是“蒸发量为1吨的蒸汽锅炉的热值相当于60万大卡的热水锅炉的热值。”所以，要确定客户需要的蒸发量，首先要了解客户需要的蒸汽设备有多大的功率，然后把所有设备的总功率换算成大卡。根据这个原理，就可以算出这些设备需要多少蒸汽了。
相应的运行费用也完全可以按照上述热水锅炉的计算方法计算出来。