為了考核性能和改進設計，鍋爐常要經(jīng)過熱平衡試驗。直接從有效利用能量來計算鍋爐熱效率的方法叫正平衡，從各種熱損失來反算效率的方法叫反平衡。考慮鍋爐房的實際效益時，不僅要看鍋爐熱效率，還要計及鍋爐輔機所消耗的能量。
單位質(zhì)量或單位容積的燃料完全燃燒時按化學反應方程式計算出的空氣需求量稱為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機會與氧氣接觸而燃燒，實際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。實際送入爐內(nèi)的空氣量與理論空氣量之比值稱為過量空氣系數(shù)。實際的爐膛出口過量空氣系數(shù)主要取決于燃料性質(zhì)和燃燒方式，一般在1.05～1.5的范圍內(nèi)。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失，但排煙熱損失會增大，還會加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應設法改進燃燒技術(shù)，爭取以盡量小的過量空氣系數(shù)使爐膛內(nèi)燃燒完全。如燃油鍋爐的過量空氣系數(shù)已有可能小于1.03。這種采用低過量空氣系數(shù)的燃燒技術(shù)稱為低氧燃燒。

爐膛的橫截面一般為正方形或矩形。燃料在爐膛內(nèi)燃燒形成火焰和高溫煙氣，所以爐膛四周的爐墻由耐高溫材料和保溫材料構(gòu)成。在爐墻的內(nèi)表面上常敷設水冷壁管，它既保護爐墻不致燒壞，又吸收火焰和高溫煙氣的大量輻射熱。爐膛的結(jié)構(gòu)、形狀、容積和高度都要燃料充分燃燒，并使爐膛出口的煙氣溫度降低到熔渣開始凝結(jié)的溫度以下。

當爐內(nèi)的溫度超過灰熔點時，灰便呈熔融狀態(tài)。熔融的灰渣顆粒在觸及爐內(nèi)水冷壁管或其他構(gòu)件時會粘在上面。粘結(jié)的灰粒逐漸增多，遂形成渣塊，稱為結(jié)渣。結(jié)渣會降低鍋爐受熱面的傳熱效果。嚴重時會堵塞煙氣流動的通道，影響鍋爐的安全和經(jīng)濟運行。

爐膛設計需要充分考慮使用燃料的特性。每臺鍋爐應盡量燃用原設計的燃料。燃用特性差別較大的燃料時，鍋爐運行的經(jīng)濟性和可靠性都可能降低。
蒸汽發(fā)生器
蒸汽發(fā)生器
②鍋筒：它是自然循環(huán)和多次強制循環(huán)鍋爐中接受省煤器來的給水、聯(lián)接循環(huán)回路，并向過熱器輸送飽和蒸汽的圓筒形容器。鍋筒筒體由厚鋼板制成，是鍋爐中重的部件之一。

除鍋爐本體外，在電站鍋爐中還有許多配套的輔助設備：①煤粉制備系統(tǒng)，包括磨煤機、排粉機、粗粉分離器和煤粉管道等；②送、引風系統(tǒng)，包括送風機、引風機和煙風道等；③給水系統(tǒng)，包括給水泵、閥門和管道等；④水處理系統(tǒng)（見鍋爐水處理）；⑤灰渣清除系統(tǒng)，包括出渣機、除塵器等；⑥自動控制和監(jiān)測系統(tǒng)（見鍋爐自動控制、鍋爐汽溫調(diào)節(jié)）。

燃燒設備
鍋爐的燃燒方式有三種形式：層燃（火床燃燒）、室燃（懸浮燃燒）、沸騰燃燒。各種燃燒方式有其相應的燃燒設備。固定爐排、鏈條爐排、往復爐排、振動爐排等屬于層燃式，適用于燃燒固體燃料。煤粉鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐等屬于室燃式，適用于粉狀固體燃料，液體燃料和氣體燃料。鼓泡流化床、循環(huán)流化床屬于沸騰燃燒方式，適用于燃燒顆粒狀固體燃料。拋煤機鏈條爐排，兼有層燃和室燃的燃燒方式，屬于混合燃燒方式。
2、 鏈條爐排：一種結(jié)構(gòu)比較完善的燃燒設備。由于機械化程度高（加煤、清渣、除灰等均有機械完成），制造工藝成熟，運行穩(wěn)定可靠，人工撥火能使燃料燃燒的更充分，燃燒率也較高，適用于大、中、小型工業(yè)鍋爐。國產(chǎn)鏈條爐排按結(jié)構(gòu)可分鏈帶式、橫梁式和鱗片式鏈條爐排。A鏈帶式鏈條爐排屬于輕型結(jié)構(gòu)適用于額定蒸發(fā)量小于10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應容量的燃燒鍋爐。B橫梁式鏈條爐排是用剛性很強的橫梁作支架，爐排片嵌于支架橫梁的槽內(nèi)，當主動軸上的鏈輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動時橫梁及其上的整付爐排隨之移動。C鱗式鏈條爐排適用于額定蒸發(fā)量大于10t/Hd的蒸汽鍋爐或相應容量的燃燒鍋爐。
3、 往復爐排：一種利用爐排往復運動來實現(xiàn)給煤、除渣、撥火機械化的燃燒設備。往復爐排爐排按布置方式可分傾斜往復爐排和水平往復爐排A傾斜往復爐排為傾斜階梯型，爐排有相間布置的活動爐排片和固定爐排片組成。B水平往復爐排是有固定爐排片和活動爐排片交錯組成，爐排片相互搭接。
5、 拋煤機： 按拋煤方式，拋煤機可分為風力拋煤機，機械拋煤機和機械－風力拋煤機三種。機械拋煤機兼有機械拋煤機和風力拋煤機的功能，它有兩個主要部件構(gòu)成：給煤部件和拋煤部件。
6、 沸騰燃燒流化床：一種介于固定床和懸浮床之間的氣固兩相床層。流化床根據(jù)不同的流化速度劃分為鼓泡床、湍流床和快速床。A鼓泡流化床結(jié)構(gòu)由給煤裝置、布風裝置、風室、灰渣溢流口、沸騰層、懸浮段等。特點對煤種適應行強、能強化轉(zhuǎn)熱，節(jié)省鋼材，便于灰渣的綜合利用，對環(huán)境污染較煤粉爐輕，鍋爐本體結(jié)構(gòu)簡單。B循環(huán)流化床是新一代，低污染潔凈煤燃燒技術(shù)。其特點是在于燃料及脫硫劑在流化床狀態(tài)下經(jīng)過多次循環(huán)，反復的進行低溫燃燒和脫硫反應。C循環(huán)流化床和鼓泡流化床燃燒過程中主要的區(qū)別在于1、循環(huán)流化床沸騰層內(nèi)流化速度很高一般為3～10m/s高可達10m/s，鼓泡流化床鍋爐的流化速度為1～3m/s。