电站锅炉原理课件

课程目的及基本要求：通过对锅炉原理课程的学习，获得锅炉的工作原理，同时掌握进行锅炉设计时，确定锅炉结构和工作状况的重要方法，并为锅炉设计、性能试验研究、运行和调试打下必要的理论基础。并为有关后续课程和教学环节的学习创造必要的条件。1.掌握锅炉的工作原理与炉内燃烧过程、锅内过程的基本概念，初步具有分析锅炉机理的性能与运行问题的能力。2.掌握煤粉特性以及制粉系统的运行。3.掌握锅炉水循环计算的基本方法4.了解有关锅炉整体设计的基本知识和锅炉安全经济运行的一般知识，大致了解国外锅炉的技术水平及发展方向。5.初步掌握锅炉试验的基本技能。课程目的及基本要求：通过对锅炉原理课程的学习，获得锅炉的工作1课程内容及安排：教材：第1，2，5－12章每周2节课必修考试课成绩评定：平时＋期末课程内容及安排：教材：第1，2，5－12章2参考文献冯俊凯，沈幼庭主编，《锅炉原理及计算》（第二版），科学出版社，ISBN7-03-002731-0/TB.85，1992，1995，2002版范从振，电厂锅炉原理.水利电力出版社，1986及以后版本陈学俊，陈听宽.锅炉原理.机械工业出版社，1986及以后版本其它锅炉方面的著作参考文献冯俊凯，沈幼庭主编，《锅炉原理及计算》（第二版），3其它相关课程认识实习（已完成）锅炉热力计算（同时进行）锅炉课程设计（暑假）实验课（下半年）其它相关课程认识实习（已完成）4锅炉利用燃料（煤，石油，燃气，生物质，废弃物等）燃烧释放的热能或其他热能加热给水，以获得规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽的设备是进行燃料燃烧、热量传递和水气化过程的综合装置，是火力发电厂的三大主要设备之一；（锅炉，汽机，发电机）锅炉利用燃料（煤，石油，燃气，生物质，废弃物等）燃烧释放的热5锅炉发展简史第一台锅炉（蒸汽发生装置）是公元一世纪由亚力山大石的HERO发明的，没有用于生产中，仅处于玩具阶段；锅炉发展简史第一台锅炉（蒸汽发生装置）是公元一世纪由亚力山大6锅炉发展简史1698年英国人ThomsSavery获得蒸汽带动水泵的发明专利，蒸汽发生装置是部分装水，下面烧火的大汽锅；发展经历过水管式锅炉和火管式锅炉两类火管式：烟气在管内流动，管子浸在水中水管式：水在管内流动，烟气在水管外流动传热锅炉发展简史1698年英国人ThomsSavery获得蒸汽7锅炉简史－现代锅炉水管式安全可靠，易高压，放大；目前主要是水管式锅炉锅炉简史－现代锅炉水管式安全可靠，易高压，放大；8锅炉的应用主要的动力设备电力生产－电站锅炉：全球超过60％的电力是通过锅炉将化石燃料（煤，油，气）转换成电力；我国则80％以上；工业锅炉－用于工业生产（蒸汽等）：我国现有56万台左右工业锅炉生活锅炉：供热，取暖等锅炉的应用主要的动力设备9锅炉的生产国外主要产商：B&W,ABB,Fosterwheeler,Alstom，三凌，日立，西门子等公司国内：哈锅、东锅、上锅、武汉、北京、杭州、济南、无锡等锅炉的生产国外主要产商：B&W,ABB,Fosterwh10锅炉工作过程：燃料与空气中氧燃烧放热高温烟气通过受热面传递给水水在省煤器预热在水冷壁等蒸发受热面中蒸发气化在过热器中过热在再热器中再热锅炉工作过程：燃料与空气中氧燃烧放热11锅炉工作过程—以煤粉炉电站为例燃烧系统空气系统汽水系统灰渣系统锅炉工作过程—以煤粉炉电站为例燃烧系统12锅炉的有关参数锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生的蒸汽量，kg/h，t/h。如1000t/h等额定蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，并保证热效率时所规定的蒸发量；kg/h,t/h最大连续蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期运行所达到的最大的蒸发量,kg/h,t/h额定蒸汽参数：长期运行应保证的蒸汽压力和温度,如17.5MPa,540℃,3.9MPa,450℃等锅炉的有关参数锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生的蒸汽量，k13锅炉分类锅炉分类14按加热方式分水管式火管式按加热方式分水管式火管式15按锅炉用途分类电站锅炉工业锅炉热水锅炉按锅炉用途分类电站锅炉16锅炉容量分类依据发展状况在变化，目前：大型锅炉：通常指300MW(~1000t/h)以上,目前主流为2000～3000t/h容量最大单机容量有约4000t/h(前苏联）中型锅炉小型锅炉：小于65t/h锅炉容量分类依据发展状况在变化，目前：17按蒸汽压力分类低压锅炉：<2.45MPa中压锅炉：2.94~4.9MPa高压锅炉：7.84~10.8MPa超高压锅炉：11.8~14.7MPa亚临界压力锅炉：15.7~19.6MPa超临界压力锅炉：绝对压力大于22.1MPa超超临界压力锅炉：~27MPa以上按蒸汽压力分类低压锅炉：<2.45MPa18按燃烧方式分类火床燃烧方式及火床炉

火室燃烧方式和室燃炉旋风燃烧方式和旋风炉流化床燃烧方式和流化床锅炉按燃烧方式分类火床燃烧方式及火床炉19火床燃烧方式及火床炉固体燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的方式用火床燃烧方式来组织燃烧的锅炉-链条炉、人工炉、炉排炉等炉排结构复杂，体积大，金属耗量大，热效率偏低，不易放大，污染排放严重火床燃烧方式及火床炉固体燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的20链条炉链条炉21火室燃烧方式和室燃炉火室燃烧方式：燃料以粉状、雾状或气态随同空气喷入燃烧室中进行燃烧的方式细颗粒燃料随空气-烟气流作连续运动，连续流过燃烧空间，在悬浮状态下着火燃烧、燃烬火室燃烧方式和室燃炉火室燃烧方式：燃料以粉状、雾状或气态随同22典型的火室炉-煤粉锅炉效率高，体积小，易大型化燃料适应性差，需FGD，负荷调节稍差典型的火室炉-煤粉锅炉效率高，体积小，易大型化23旋风燃烧方式和旋风炉燃料和空气在高温旋风筒内高速旋转，细颗粒在筒内燃烧，粗颗粒被甩向壁面液态渣膜上燃烧的方式效率高，体积小，不需粉煤机负荷调节范围小，温度高，有些燃料不适合，NOx高旋风燃烧方式和旋风炉燃料和空气在高温旋风筒内高速旋转，细颗粒24流化床燃烧方式和流化床锅炉燃料颗粒在大于临界风速的空气流下，在流化床内呈流化状态的燃烧方式流态化：固体颗粒在与流动着的流体混合后，能像流体那样自由流动的现象鼓泡流化床和循环流化床锅炉燃料适应广，炉内脱硫，低氮氧化物，负荷调节好磨损问题，目前大型化不够流化床燃烧方式和流化床锅炉燃料颗粒在大于临界风速的空气流下，25CFB锅炉发电厂CFB锅炉发电厂26典型的循环流化床锅炉典型的循环流化床锅炉27按蒸发受热面内工质流动来分自然循环锅炉强制循环锅炉直流锅炉复合循环锅炉按蒸发受热面内工质流动来分自然循环锅炉28自然循环锅炉蒸发受热面内工质依靠下降管内水与上升管内的汽水混合物的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉压力越低，越可靠可以应用到亚临界锅炉小于18.15MPa自然循环锅炉蒸发受热面内工质依靠下降管内水与上升管内的汽水混29自然循环的煤粉锅炉自然循环的煤粉锅炉30强制循环锅炉压力的升高，使汽水密度差非常小，自然循环不可能借助循环泵使汽水混合物循环小于19.62MPa可用强制循环锅炉压力的升高，使汽水密度差非常小，自然循环不可能31强制循环煤粉锅炉循环泵强制循环煤粉锅炉循环泵32直流锅炉接近临界压力（22.12MPa)或超临界压力时,汽水混合物密度几乎一样，汽水分离很难实现，只能采用直流锅炉没有汽包直流锅炉接近临界压力（22.12MPa)或超临界压力时,汽水33直流锅炉直流锅炉34复合循环锅炉依靠锅炉水循环泵将蒸发受热面出口的部分或全部工质进行再循环的锅炉是由直流锅炉和强制循环锅炉综合发展起来的锅炉复合循环锅炉依靠锅炉水循环泵将蒸发受热面出口的部分或全部工质35按锅炉排渣的相态分类固态排渣锅炉（低于灰熔点运行，是目前的主流）液态排渣锅炉（高于灰熔点运行，如旋风炉等）按锅炉排渣的相态分类固态排渣锅炉（低于灰熔点运行，是目前的主36液态排渣炉燃料适应性强排渣有利于利用：复杂污染大NOx等高温腐蚀目前很少液态排渣炉燃料适应性强37按燃烧室内压力分类负压燃烧（目前主流，简单）微正压燃烧（1.96kPa~4.9kPa)压力燃烧（处于大于大气压的环境下燃烧）按燃烧室内压力分类负压燃烧（目前主流，简单）38压力燃烧锅炉燃烧设备体积小可以实现烟气－蒸汽联合循环，效率高复杂要求高压力燃烧锅炉燃烧设备体积小39锅炉安全和经济指标锅炉安全和经济指标40经济指标-锅炉效率锅炉有效利用热和入炉热量的比值反应燃烧和传热过程的完善程度1.锅炉效率2.锅炉净效率扣除自用蒸汽、自耗电力等后的效率经济指标-锅炉效率锅炉有效利用热和入炉热量的比值1.锅炉效41安全指标1。锅炉连续运行小时数：两次被迫停炉检修之间的运行小时数

安全指标1。锅炉连续运行小时数：两次被迫停炉检修之间的运行小42谢谢认真听讲！*课后请稍作回顾*第二章内容请预先浏览谢谢认真听讲！*课后请稍作回顾43课程目的及基本要求：通过对锅炉原理课程的学习，获得锅炉的工作原理，同时掌握进行锅炉设计时，确定锅炉结构和工作状况的重要方法，并为锅炉设计、性能试验研究、运行和调试打下必要的理论基础。并为有关后续课程和教学环节的学习创造必要的条件。1.掌握锅炉的工作原理与炉内燃烧过程、锅内过程的基本概念，初步具有分析锅炉机理的性能与运行问题的能力。2.掌握煤粉特性以及制粉系统的运行。3.掌握锅炉水循环计算的基本方法4.了解有关锅炉整体设计的基本知识和锅炉安全经济运行的一般知识，大致了解国外锅炉的技术水平及发展方向。5.初步掌握锅炉试验的基本技能。课程目的及基本要求：通过对锅炉原理课程的学习，获得锅炉的工作44课程内容及安排：教材：第1，2，5－12章每周2节课必修考试课成绩评定：平时＋期末课程内容及安排：教材：第1，2，5－12章45参考文献冯俊凯，沈幼庭主编，《锅炉原理及计算》（第二版），科学出版社，ISBN7-03-002731-0/TB.85，1992，1995，2002版范从振，电厂锅炉原理.水利电力出版社，1986及以后版本陈学俊，陈听宽.锅炉原理.机械工业出版社，1986及以后版本其它锅炉方面的著作参考文献冯俊凯，沈幼庭主编，《锅炉原理及计算》（第二版），46其它相关课程认识实习（已完成）锅炉热力计算（同时进行）锅炉课程设计（暑假）实验课（下半年）其它相关课程认识实习（已完成）47锅炉利用燃料（煤，石油，燃气，生物质，废弃物等）燃烧释放的热能或其他热能加热给水，以获得规定参数（温度、压力）和品质的蒸汽的设备是进行燃料燃烧、热量传递和水气化过程的综合装置，是火力发电厂的三大主要设备之一；（锅炉，汽机，发电机）锅炉利用燃料（煤，石油，燃气，生物质，废弃物等）燃烧释放的热48锅炉发展简史第一台锅炉（蒸汽发生装置）是公元一世纪由亚力山大石的HERO发明的，没有用于生产中，仅处于玩具阶段；锅炉发展简史第一台锅炉（蒸汽发生装置）是公元一世纪由亚力山大49锅炉发展简史1698年英国人ThomsSavery获得蒸汽带动水泵的发明专利，蒸汽发生装置是部分装水，下面烧火的大汽锅；发展经历过水管式锅炉和火管式锅炉两类火管式：烟气在管内流动，管子浸在水中水管式：水在管内流动，烟气在水管外流动传热锅炉发展简史1698年英国人ThomsSavery获得蒸汽50锅炉简史－现代锅炉水管式安全可靠，易高压，放大；目前主要是水管式锅炉锅炉简史－现代锅炉水管式安全可靠，易高压，放大；51锅炉的应用主要的动力设备电力生产－电站锅炉：全球超过60％的电力是通过锅炉将化石燃料（煤，油，气）转换成电力；我国则80％以上；工业锅炉－用于工业生产（蒸汽等）：我国现有56万台左右工业锅炉生活锅炉：供热，取暖等锅炉的应用主要的动力设备52锅炉的生产国外主要产商：B&W,ABB,Fosterwheeler,Alstom，三凌，日立，西门子等公司国内：哈锅、东锅、上锅、武汉、北京、杭州、济南、无锡等锅炉的生产国外主要产商：B&W,ABB,Fosterwh53锅炉工作过程：燃料与空气中氧燃烧放热高温烟气通过受热面传递给水水在省煤器预热在水冷壁等蒸发受热面中蒸发气化在过热器中过热在再热器中再热锅炉工作过程：燃料与空气中氧燃烧放热54锅炉工作过程—以煤粉炉电站为例燃烧系统空气系统汽水系统灰渣系统锅炉工作过程—以煤粉炉电站为例燃烧系统55锅炉的有关参数锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生的蒸汽量，kg/h，t/h。如1000t/h等额定蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，并保证热效率时所规定的蒸发量；kg/h,t/h最大连续蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期运行所达到的最大的蒸发量,kg/h,t/h额定蒸汽参数：长期运行应保证的蒸汽压力和温度,如17.5MPa,540℃,3.9MPa,450℃等锅炉的有关参数锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生的蒸汽量，k56锅炉分类锅炉分类57按加热方式分水管式火管式按加热方式分水管式火管式58按锅炉用途分类电站锅炉工业锅炉热水锅炉按锅炉用途分类电站锅炉59锅炉容量分类依据发展状况在变化，目前：大型锅炉：通常指300MW(~1000t/h)以上,目前主流为2000～3000t/h容量最大单机容量有约4000t/h(前苏联）中型锅炉小型锅炉：小于65t/h锅炉容量分类依据发展状况在变化，目前：60按蒸汽压力分类低压锅炉：<2.45MPa中压锅炉：2.94~4.9MPa高压锅炉：7.84~10.8MPa超高压锅炉：11.8~14.7MPa亚临界压力锅炉：15.7~19.6MPa超临界压力锅炉：绝对压力大于22.1MPa超超临界压力锅炉：~27MPa以上按蒸汽压力分类低压锅炉：<2.45MPa61按燃烧方式分类火床燃烧方式及火床炉

火室燃烧方式和室燃炉旋风燃烧方式和旋风炉流化床燃烧方式和流化床锅炉按燃烧方式分类火床燃烧方式及火床炉62火床燃烧方式及火床炉固体燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的方式用火床燃烧方式来组织燃烧的锅炉-链条炉、人工炉、炉排炉等炉排结构复杂，体积大，金属耗量大，热效率偏低，不易放大，污染排放严重火床燃烧方式及火床炉固体燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的63链条炉链条炉64火室燃烧方式和室燃炉火室燃烧方式：燃料以粉状、雾状或气态随同空气喷入燃烧室中进行燃烧的方式细颗粒燃料随空气-烟气流作连续运动，连续流过燃烧空间，在悬浮状态下着火燃烧、燃烬火室燃烧方式和室燃炉火室燃烧方式：燃料以粉状、雾状或气态随同65典型的火室炉-煤粉锅炉效率高，体积小，易大型化燃料适应性差，需FGD，负荷调节稍差典型的火室炉-煤粉锅炉效率高，体积小，易大型化66旋风燃烧方式和旋风炉燃料和空气在高温旋风筒内高速旋转，细颗粒在筒内燃烧，粗颗粒被甩向壁面液态渣膜上燃烧的方式效率高，体积小，不需粉煤机负荷调节范围小，温度高，有些燃料不适合，NOx高旋风燃烧方式和旋风炉燃料和空气在高温旋风筒内高速旋转，细颗粒67流化床燃烧方式和流化床锅炉燃料颗粒在大于临界风速的空气流下，在流化床内呈流化状态的燃烧方式流态化：固体颗粒在与流动着的流体混合后，能像流体那样自由流动的现象鼓泡流化床和循环流化床锅炉燃料适应广，炉内脱硫，低氮氧化物，负荷调节好磨损问题，目前大型化不够流化床燃烧方式和流化床锅炉燃料颗粒在大于临界风速的空气流下，68CFB锅炉发电厂CFB锅炉发电厂69典型的循环流化床锅炉典型的循环流化床锅炉70按蒸发受热面内工质流动来分自然循环锅炉强制循环锅炉直流锅炉复合循环锅炉按蒸发受热面内工质流动来分自然循环锅炉71自然循环锅炉蒸发受热面内工质依靠下降管内水与上升管内的汽水混合物的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉压力越低，越可靠可以应用到亚临界锅炉小于18.15MPa自然循环锅炉蒸发受热面内工质依靠下降管内水与上升管内的汽水混72自然循环的煤粉锅炉自然循环的煤粉锅炉73强制循环锅炉压力的升高，使汽水密度差非常小，自然循环不可能借助循环泵使汽水混合物循环小于19.62MPa可用强制循环锅炉