锅炉生火前,通常在锅筒中加入大约半锅筒水,水面上的锅内空间充满湿空气,其压力为大气压力。锅炉生火受热到一定程度时,会在大气压力下沸腾产汽,此时水和蒸汽的温度均为100摄氏度。
如果锅筒是敞口的,则锅内产生的蒸汽将全部进入大气中,锅内维持大气压力,不会升压。如果水面之上的锅内空间是完全封闭的,则锅内产生的蒸汽会全部聚积起来。由于水变成蒸汽时体积大大增加,而锅内容纳气体的空间有限,锅内水面上的蒸汽分压将急剧升高。与此相应,水的饱和温度也随之升高,水在更高的温度下汽化。随着燃烧、传热和产汽过程继续进行,压力和温度升高的过程也将继续下去。
实际上的锅炉生火升压过程介于上述两种情况之间:锅内存汽空间接有排汽管,排汽管上有控制阀门。生火升压时,将阀门开度适当调整,使排汽量小于锅内产汽量,使锅内存汽空间的存汽量有控制地增加。则锅内压力逐步上升,直至达到所要求的蒸汽压力。此时,调整锅炉燃烧状态及排汽阀门开度,使排汽量等于锅内产汽量,锅内的压力即大体维持不变,锅炉即进入正常的运行状态。简单地说,蒸汽锅炉升压需要两个条件:第一,通过燃烧传热产生蒸汽;第二,在锅内积存蒸汽。