鍋爐生火前,通常在鍋筒中加入大約半鍋筒水,水面上的鍋內(nèi)空間充滿濕空氣,其壓力為大氣壓力。鍋爐生火受熱到一定程度時,會在大氣壓力下沸騰產(chǎn)汽,此時水和蒸汽的溫度均為100攝氏度。
如果鍋筒是敞口的,則鍋內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽將全部進(jìn)入大氣中,鍋內(nèi)維持大氣壓力,不會升壓。如果水面之上的鍋內(nèi)空間是完全封閉的,則鍋內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽會全部聚積起來。由于水變成蒸汽時體積大大增加,而鍋內(nèi)容納氣體的空間有限,鍋內(nèi)水面上的蒸汽分壓將急劇升高。與此相應(yīng),水的飽和溫度也隨之升高,水在更高的溫度下汽化。隨著燃燒、傳熱和產(chǎn)汽過程繼續(xù)進(jìn)行,壓力和溫度升高的過程也將繼續(xù)下去。
實際上的鍋爐生火升壓過程介于上述兩種情況之間:鍋內(nèi)存汽空間接有排汽管,排汽管上有控制閥門。生火升壓時,將閥門開度適當(dāng)調(diào)整,使排汽量小于鍋內(nèi)產(chǎn)汽量,使鍋內(nèi)存汽空間的存汽量有控制地增加。則鍋內(nèi)壓力逐步上升,直至達(dá)到所要求的蒸汽壓力。此時,調(diào)整鍋爐燃燒狀態(tài)及排汽閥門開度,使排汽量等于鍋內(nèi)產(chǎn)汽量,鍋內(nèi)的壓力即大體維持不變,鍋爐即進(jìn)入正常的運行狀態(tài)。簡單地說,蒸汽鍋爐升壓需要兩個條件:第一,通過燃燒傳熱產(chǎn)生蒸汽;第二,在鍋內(nèi)積存蒸汽。