锅炉专业

2019年11月20日,1,1.1锅炉,一、前言锅炉由本体设备、辅助设备和附件等购成。锅炉本体设备由“锅”和“炉”两部分组成。,2019年11月20日,2,（1）“锅”,指锅炉的汽水系统，用于盛放工质，并接受燃料燃烧放出的热量，使工质由水逐渐被加热至合乎要求的过热蒸汽。它主要由汽包（锅筒）、下降管、联箱、水冷壁、省煤器、过热器和连接管道等组成。,2019年11月20日,3,锅内设备,汽包：存放工质和产生合格要求的饱和蒸汽水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐射热，使水受热蒸发，保护炉墙。过热器.：加热饱和蒸汽至过热蒸汽，供给高压缸省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉的排烟温度，节约燃料,2019年11月20日,4,（2）“炉”,即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生高温火焰和烟气。燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热器和烟道等组成。,2019年11月20日,5,炉内设备,炉膛：由水冷壁和炉墙围成，燃料在炉膛进行合理的燃烧燃烧器：安装在炉墙上面，其作用是将燃料和空气以一定的速度送入炉膛内部，使燃料能够适时地着火，并迅速完全地燃烧。空气预热器：安装在锅炉的最末端，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率。,2019年11月20日,6,（3）锅炉的辅助设备,给水设备：包括给水泵、管道阀门等通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟囱等除尘设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒，减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。除灰设备：除去锅炉底部的大渣和除尘器分离下来的细灰,2019年11月20日,7,二、锅炉的分类,1.按锅炉用途分类电站锅炉:发电工业锅炉:用于工业生产中的锅炉。如化工、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动力及供热设备。热水锅炉:生产的热水作为取暖、制冷和生活。,2019年11月20日,8,余热锅炉:利用生产过程中产生的热量来加热水使之变为蒸汽或热水的设备太阳能锅炉:利用太阳能的加热设备。电热锅炉:利用电能的蒸汽发生器。垃圾锅炉：垃圾的减容、灭菌和资源利用设备。,2019年11月20日,9,2.按照锅炉的容量分类,分为大、中、小型锅炉，没有明显的界线，与时代或科技生产水平有关。目前，发电锅炉3000t/h为大锅炉，在上世纪80年代，1000t/h为大锅炉。但工业锅炉容量较小，按需安装，考虑排放达标，集中供汽、供热水。如热电厂，发电、供汽，锅炉容量为35t/h、75t/h等。,2019年11月20日,10,3.按照蒸汽的压力分类,按照锅炉蒸汽出口压力分为：低压锅炉(P2.5Pa)中压锅炉(P3.9Pa)高压锅炉(P10.8Pa)超高压锅炉(P14.7Pa)亚临界压力锅炉(P16.818.6Pa)超临界及超超临界压力锅炉(P2540Pa)。,2019年11月20日,11,2019年11月20日,12,5.按照工质的流动方式分类,锅炉给水经过锅炉受热面变成蒸汽，水流动的动力来源分为：自然循环锅炉；强制循环锅炉；直流锅炉；控制循环锅炉。,2019年11月20日,13,6.按照锅炉排渣的相态分类,固态排渣、液态排渣（旋风炉）。7.锅炉燃烧室内的压力分类负压燃烧锅炉和压力燃烧锅炉。一般锅炉燃烧室内为微负压。,2019年11月20日,14,三、锅炉的参数、型号,锅炉的参数锅炉的参数包括：锅炉容量、锅炉蒸汽参数、给水温度等，用来说明锅炉的基本工作特性。锅炉容量(额定蒸发量)：锅炉每小时的最大连续蒸发量，简称BMCR。De表示，单位：吨/小时锅炉蒸汽参数：锅炉过热器出口处的过热蒸汽压力（兆帕）和温度（）。给水温度：省煤器入口处的温度。不同蒸汽参数的锅炉其给水温度也不相同。,2019年11月20日,15,锅炉型号反映锅炉的基本特征高压锅炉用三组字码表示其型号如：型号HG-410/9.8-1制造厂-蒸发量t/h/额定压力MPa.设计序号超高压及以上的锅炉装有再热器其型号型号：DG-1000/16.7-555/555-1制造厂-蒸发量t/h/额定压力MPa.-过热蒸汽和再热蒸汽温度-设计序号,2锅炉的型号,2019年11月20日,16,锅炉受热面包括炉膛水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面受热面中完成给水经过预热、蒸发、过热、再热加热过程预热：省煤器蒸发：水冷壁过热：过热器再热：再热器,四、锅炉受热面,2019年11月20日,17,（1）水冷壁辐射换热为主的蒸发受热面。水冷壁的作用：强化传热，节省金属消耗量；形成炉墙，起保护炉墙作用；能有效地防止炉壁结渣。受热面联箱：为分配流体的装置。,2.受热面,2019年11月20日,18,过热受热面有过热器和再热器过热器和再热器的作用将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽按传热方式分类：对流过热器；半辐射式过热器（即屏式过热器）；辐射式过热器。,（2）过热器受热面和再热器受热面,2019年11月20日,19,（3）省煤器,省煤器主要作用降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料由于给水先在省煤器内加热，代替部分造价较高的蒸发受热面；减少了给水与汽包壁之间的温差，使汽包热应力降低,2019年11月20日,20,省煤器分类钢管式、铸铁式(压力4MPa)铸铁式用在小容量锅炉非沸腾式、沸腾式非沸腾式省煤器是出口水温低于饱和温度沸腾式省煤器是当水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽,2019年11月20日,21,（4）空气预热器,空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备作用：在烟气温度最低的区域回收了烟气的热量；提高了锅炉效率；同时预热空气强化了着火燃烧过程分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式和蓄热式,2019年11月20日,22,五、锅炉汽水系统及其设备,汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其管道所组成的系统。,2019年11月20日,23,1.锅炉给水系统及其设备,组成：由除氧器水箱经给水泵、高压加热器到省煤器的全部给水管道、阀门、附件等组成作用是向锅炉提供连续不断的给水,2019年11月20日,24,给水泵,给水泵是锅炉的重要辅助设备之一，其作用是向锅炉连续给水，要求给水可靠，并且在锅炉负荷变化时，调整给水量给水压力变化要很小。,2019年11月20日,25,水循环系统部件,(1）汽包,2019年11月20日,26,汽包特点汽包是锅炉的加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。汽包中存有一定的汽、水，因而它有一定的蓄热能力。在负荷变化时起蓄热器和蓄水器的作用，可以减缓汽压变化的速度。汽包中设有蒸汽净化装置，它可保证蒸汽品质汽包上还装有压力表、水位计和安全阀等，从而保证锅炉的安全工作。,2019年11月20日,27,1.锅内装置及其蒸汽净化,（1）基本概念蒸汽污染：蒸汽中含有杂质的现象称为蒸汽污染。排污：从锅炉中放出部分锅水并补充部分新鲜给水的方法叫排污。（2）解决方法在汽包内安装汽水分离设备，可提高蒸汽品质,2019年11月20日,28,定期排污是定时地从锅炉水冷壁的下联箱排放出部分锅水的方法。连续排污的目的是不断地排除锅水中溶解的部分盐类物质。锅炉连续排污不仅是工质损失，而且伴有热量损失。,2019年11月20日,29,2.锅炉通风系统,通风系统的作用供给燃料燃烧所需要的空气，排走燃料燃烧所生成的烟气，维持锅炉燃烧连续不断进行。通风方式有两种：自然通风和强制通风。通风设备：送风机(引风机)、烟风道、烟囱等,2019年11月20日,30,电厂锅炉平衡通风系统,送风机向锅炉送入燃料燃烧需要的新鲜空气；引风机将燃烧后的烟气吸出并送往烟囱，排入大气。,2019年11月20日,31,3锅炉水处理系统,保证一定数量和品质的水的循环锅炉运行时只要在短时间里存水量不足或汽水品质恶化，都会给热力设备带来极大的危害，从而影响正常发电或供热。,2019年11月20日,32,天然水中的杂质,天然水中的杂质按颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。悬浮物是颗粒直径约在10-4mm以上的杂质，是使水产生浑浊现象的主要原因。胶体是颗粒直径在10-610-4mm之间的微粒杂质，是许多分子和离子的集合体，是使水产生色、味、臭的主要原因之一。有机胶体还会引起锅水发泡，当浓缩到一定程度时，就会产生汽水共腾。,2019年11月20日,33,溶解物质主要是离子和一些溶解气体，其颗粒直径10-6mm。天然水中的离子杂质几乎都是无机盐溶于水后电离形成的。其中阳离子主要有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、此外还含有少量的Fe2+、Mn2+、NH4+等；阴离子主要有HCO-、SO42、Cl三种，此外还含有少量HSiO3-、CO3-及NO-等。,2019年11月20日,34,常用水质指标,火力发电厂机组及蒸汽动力设备水汽质量标准（GB/T12145-1999）对锅炉给水、补给水、锅水、凝结水等的水质都做了具体规定。常用的水质指标（1）悬浮物，毫克/升（mg/L）（2）含盐量，毫克/升（3）硬度，毫摩尔/升（mmol/L）（4）碱度，毫摩尔/升（5）pH值，锅水的pH值通常控制在1012（6）耗氧量，表示水中有机物的数量。,2019年11月20日,35,锅外水处理工艺,锅外水处理系统包括预处理和后阶段处理两部分组成经沉淀和过滤处理除去水中悬浮物、胶体杂质和有机物的工艺过程称为水的预处理将预处理后的水进一步处理到满足补给水水质的要求，称为后阶段处理后阶段处理分为软化和除盐两种工艺软化是将水中高价的金属离子（如Ca2、Mg2）去掉，让硬水变为软水。而除盐则是将水中所有金属阳离子和阴离子全部除去的工艺。通过采用离子交换，将水中各种阳离子交换成H，各种阴离子交换成OH，然后中和成为水。,2019年11月20日,36,锅内水处理工艺,向锅内的水加药，使其残余的钙、镁等杂质不产生水垢，而形成水渣，再通过定期排污排除，这种方法叫做锅内水处理锅内水处理一般采用磷酸盐处理或者协调pH磷酸盐处理锅水中的钙、镁离子与磷酸根化合，生成更难溶的磷酸钙和磷酸镁沉淀物，这些沉淀物不易粘附在锅炉受热面上，而是以流动性很好的水渣形式存在，可借锅炉排污水排出，从而达到防止钙盐水垢（CaSO4、CaSiO3等）的目的。同时，加入的磷酸盐可在锅炉管壁表面上生成磷酸盐保护膜，防止锅炉金属腐蚀。,2019年11月20日,37