锅炉汽包的发展历史
18世纪上半叶,英国煤矿使用的蒸汽机,包括瓦特早期的蒸汽机,使用的蒸汽压力等于大气压。18世纪下半叶,使用大气压更高的蒸汽。19世纪,常用的蒸汽压力提高到0.8兆帕左右。据此,最早的蒸汽锅炉是盛水的大直径圆柱形立式锅壳,后来改为卧式锅壳,火在锅壳下方的砖炉体中燃烧。
随着锅炉越来越大,为了增加受热面积,在锅炉壳体内安装火管,在火管前端点火。烟气从火管后部出来,通过砖烟道排到烟囱,加热锅炉外壳外部,称为火管锅炉。起初只安装了一根火管,称为单火管锅炉或康沃尔锅炉。后来又加了两根火管,称为双火管锅炉或兰开夏锅炉。
1830左右,在掌握了优质钢管的生产和扩管技术后,出现了火管锅炉。有些火管安装在锅炉壳体内,构成锅炉的主要受热面,火(烟气)从管中流过。在锅炉外壳储水线以下安装尽可能多的火管,称为卧式外燃回火管式锅炉。它的金属消耗量低,但需要大量的砖石。
19世纪中叶,水管锅炉出现。锅炉的受热面是锅壳外的水管,代替了锅壳本身和锅壳内的火管和火管。锅炉受热面积和蒸汽压力的增加不再受锅壳直径的限制,有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。这种锅炉的圆柱形外壳被重新命名为锅筒,或蒸汽锅筒。最初的水管锅炉只用直水管,直水管锅炉的压力和容量有限。
20世纪初,汽轮机开始发展,这就要求锅炉具有较高的容量和蒸汽参数。直管锅炉已经不能满足要求。随着制造技术和水处理技术的发展,出现了弯曲水管锅炉。一开始是多锅缸。随着水冷壁、过热器和省煤器的应用,以及锅筒内部汽水分离元件的改进,锅筒数量逐渐减少,不仅节省了金属,而且有助于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
以前的火管锅炉、火管锅炉、水管锅炉都属于自然循环锅炉,由于上升和下降管道的加热条件不同,水蒸气自然流动,产生密度差。在发展自然循环锅炉的同时,30年代应用了直流锅炉,40年代应用了辅助循环锅炉。