水是大自然赐给人类的生存命脉。水既是自然资源,又是经济资源和战略资源。由于水的特性,不仅能直接供人类生活用,在工业上也有很多重要用途。水除了广泛用作冷却介质和化学溶剂之外,还广泛用作传能介质。水在锅炉中经热交换得到能量,从而转化为动力。

锅炉是将水转化为蒸汽(或热水)的换热设备。通过煤、油或天然气燃料在炉膛内燃烧,释放出热能,再通过传热过程把热能传递给水,使水变成蒸汽(或热水)。

蒸汽的用途十分广泛,可以说从生产到生活都离不开蒸汽。蒸汽能够直接供给工业生产中所需的热能,也能在生活上作采暖的热能。蒸汽热能可以转化为机械能,又可以转化为电能,火力发电厂以蒸汽为动力发电。目前我国发电仍以火力发电为主,所以蒸汽锅炉对电力事业和国计民生都是不可缺少的重要设备。在化工、石化等工业部门,蒸汽除作动能、热能利用之外,还能作为氢源成为化工原料。例如,在催化剂的作用下,蒸汽与一氧化碳反应生成氢,氢与氮合成氨,成为氮肥工业的基本产品。动力用蒸汽在做功之后变成冷凝液,可以回收再利用,经处理后返回锅炉再制汽。

锅炉的容量和参数相差很大,类型很多。按用途可分为工业锅炉、船舶锅炉和电站锅炉等;按蒸汽压力可分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、亚临界锅炉和超临界锅炉;按燃料可分为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉;按燃烧方式可分为火床炉、煤粉炉、沸腾炉等;按水汽流动的情况可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。此外,在化工、石化等工业企业中有许多反应需要在高温下进行,为利用高温流体的余热,往往将其通入废热锅炉生产蒸汽。废热锅炉没有燃烧系统,结构略简单一些,但有的容量较大,压力比较高,管理方面也同样要求严格。

总之,上述各种锅炉都是通过水进行能量的转换与输送,锅炉离不开水。本章涉及的是炉水处理,水是供锅炉使用的,所以水质应满足锅炉的要求。