辅助锅炉

船用锅炉的类型很多，但根据结构、工作特征及利用热源的方式可按如下方法分类。

辅助锅炉受热方式

船用锅炉按受热方式不同可分为火管锅炉和水管锅炉。

1．火管锅炉

火管锅炉的原理是炉膛内燃烧产生的高温烟气从炉管内通过，加热炉管外的水。

火管锅炉的特点：（1）蒸发率低、热效率低。（2）相对体积和质量较大、适用工作压力较低、蒸发量较小。（3）点火、升汽的时间长，汽压和水位变动慢、容易调节，对水质要求低。

2．水管锅炉

水管锅炉的原理是炉膛内燃烧产生的高温烟气从炉管外流过，用以加热管内温度较低的炉水，以产生蒸汽，图14—1—2所示为水管锅炉结构简图。

水管锅炉的特点：（1）炉火循环有规律、受热面积构成合理、传热性好、效率高。（2）体积小、质量轻、点火升汽快、但对水的质量要求较高。

辅助锅炉利用热源

船用锅炉按利用热源的形式可分为燃油锅炉、废气锅炉和组合锅炉。

1．燃油锅炉

直接用燃油燃烧来产生蒸汽的锅炉称为燃油锅炉。

2．废气锅炉

利用柴油机高温排气（300℃～400℃）的余热来产生蒸汽的锅炉称为废气锅炉。

3．组合锅炉

将废气锅炉与燃油锅炉结合在同一炉体结构内，称为组合锅炉。目前我国船舶应用的组合锅炉大致有两种。（1）联合式：它既可在航行或停泊时分别用废气或燃油作热源，又可在航行中仅靠废气作为热源，若蒸发量不足时可同时以燃油和废气作为热源。（2）交替式：它不能同时以燃油和废气作热源使用。

不同的船舶对蒸汽的需要量不同，需配备不同型号锅炉，为了表明锅炉的规格、性能和技术经济指标，有下列技术参数。

（一）设计压力与工作压力

设计压力是指锅炉最大的工作压力，设计压力应不小于任一安全阀的最高设定压力。

工作压力是锅炉在额定工况下产生的蒸汽压力。设计压力为工作压力的1．1倍。蒸汽压力单位为MPa。

（二）蒸发量

锅炉在额定工况下每小时产生的蒸汽量用D表示，单位为t/h或kg/h。

（三）锅炉受热面积

锅炉受热面积是指锅炉盛水或蒸汽的受压元件受到火焰或烟气加热的表面积。辅助锅炉的受热面积仅为蒸汽受热面积。锅炉受热面积是计算锅炉蒸发量的重要参数，受热面积的单位为m²。

（四）蒸发率

蒸发率又称锅炉受热面的平均蒸发强度，是单位时间内每平方米受热面积所产生的蒸发量，单位为t/m²·h或kg/m²·h。

（五）效率

效率是锅炉内有效利用的热量与送入锅炉内燃料燃烧所发生的热量之比。

锅炉是通过燃烧把燃料的化学能转化为热能，将水加热使之成为蒸汽的热交换设备。锅炉一般由锅筒（汽包）、水冷壁管、主炉管、蒸汽过热器、汽水管道等组成。在柴油机动力装置船舶上，锅炉产生的蒸汽主要用于加热燃油、滑油驱动辅助设备和满足日常生活中的取暖、热水、烘衣等需要。在货油轮上，蒸汽还作为货油泵、锚缆机等的动力源，货油的加热、灭火及洗舱等都需要蒸汽，这种锅炉称为辅助锅炉。目前，大多数船用锅炉为船用辅助锅炉。船用主锅炉产生的蒸汽驱动蒸汽轮机，以推动船舶前进。

在循环回路的下降管与上升管之间设置循环泵用以辅助水循环并作强制流动的锅炉，又称控制循环锅炉。它包括三种类型：①从自然循环锅炉基础上发展起来的控制循环锅筒锅炉（循环倍率为2.4～3.5）。②从带汽水分离器的直流锅炉基础上发展起来的低循环倍率锅炉（循环倍率为1.2～2）。这两种类型的水循环原理相同，即依靠下降管与上升管内工质密度差以及串接在回路中的循环泵压头所提供的总推动力而建立工质循环。③高负荷下按纯直流工况运行，低负荷下投入循环泵按低循环倍率运行的复合循环锅炉。

低循环倍率锅炉同辅助循环锅筒锅炉一样，它也有固定的蒸发段终点，水冷壁出口均为汽水混合物，但由直径较小 （Φ800～1000 mm） 的汽水分离器替代了大直径的锅筒；另外低倍率下的循环泵能耗较低，但分离器水位调节较之锅筒水位调节复杂得多。由于立式分离器比较高（≥30 m），为了防止汽蚀，混合器至循环泵入口之间也须保持足够的高度（≥20m），所以低循环倍率锅炉通常采用塔式布置，锅炉成本较之常见的Ⅱ型锅炉约增大10%～15%。此类锅炉常用于亚临界压力 300～600 MW机组，见图1。