锅炉及锅炉房设备的基本知识 PPT课件

1 热源 供热之源 供热系统热电厂区域锅炉房换热站直燃机房热泵 利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置空气源热泵水源热泵地源热泵复合热泵 2 锅炉及锅炉房设备 以应用为主 3 3台SHL型燃煤锅炉房设计 4 5 6 7 8 9 10 11 12 燃煤锅炉房布置及汽水系统p363 总蒸发量30t h 设三台SHL10 1 3 A型锅炉 一台缓建 燃料供应水处理设备 两台DN2000钠离子交换器和热力除氧器送 引风机 除尘设备辅助设备间 13 锅炉房底层平面图 14 锅炉房设计基本流程 热负荷计算和锅炉选择水处理设备选择给水设备和主要管道选择送引风系统设计燃料供应系统设计锅炉房布置及绘图 15 燃油锅炉房设计 16 不同燃料锅炉房比较 17 不同燃料锅炉房比较 热力系统 水处理系统等具有共性 主要不同点在于燃烧系统 燃料供应系统和燃烧设备比较简单 辅助设施和非标准设备少 设计 安装 运行和维修简便输送和使用过程中没有灰渣对环境的污染 燃烧产物也比较清沽 环保不需相当大的储备燃料 堆放灰渣 布置除尘设备的场所 锅炉本身体积较小 缩小了锅炉房的占地面积和建筑面积同等规模下 基建投资和管理费用较少 施工周期短燃油燃气锅炉房的火灾及爆炸危险性大燃料来源 18 第一章锅炉及锅炉房设备的基本知识 19 第一节概述 锅炉及锅炉房设备的任务 安全可靠 经济有效地把燃料的化学能转化为热能 进而将热能传递给水 以生产热水或蒸汽燃烧学 传热学 流体力学 材料力学 热力学分类1 按用途 动力锅炉 用于动力 船用 机车等 发电 高压 高温 大容量供热 工业 锅炉 用于工业 暖通空调 低参数 小容量 与本专业联系紧密 20 分类2 按生产产品 热水锅炉 蒸汽锅炉分类3 按所用燃料或能源 燃煤锅炉 煤为主要燃料燃油锅炉 轻柴油 重油等液体燃料燃气锅炉 天然气 液化石油气 人工燃气等气体燃料混合燃料锅炉 煤 油 气等混合燃料废料锅炉 垃圾 树皮 甘蔗渣等废料余热锅炉 以冶金 石油 化工等工业余热 余气为加热介质的锅炉燃料其他能源锅炉 以原子能 太阳能 地热能 电能等能源为热源的锅炉 21 课程任务 掌握解决以下问题的基本方向和手段节能 有效利用燃料公共建筑节能设计标准居住建筑节能设计标准环保 烟尘污染合理选用锅炉及锅炉房设备 进行锅炉房工艺设计 22 第二节锅炉的基本构造和工作过程 锅炉是一种将能源 煤炭等 所储藏的化学能以及工业生产中的余热或其他热源 转化为一定温度和压力的水或蒸汽的换热设备将燃料的化学能转化为热能 生产蒸汽或热水的设备 蒸汽热水 锅 汽锅 烧水 传热 炉 炉子 烧火 化学能 热能 接受高温烟气的热量并将其传给工质的受热面系统 将燃料的化学能转化为热能的燃烧系统 23 汽锅 封闭汽水系统 炉子 燃烧设备 阀门仪表 24 封闭汽水系统 锅筒 汽包 用以进行蒸汽分离净化 组成循环回路和蓄水的筒形压力容器 上锅筒内有汽 水空间 下锅筒只有水空间锅炉管束 用作对流受热面的管束 其外部受烟气冲刷 管内由水流动吸热 按管束中汽 水向上或向下流动 分上升管束和下降管束水冷壁 布置在炉膛内壁 用水冷却辐射受热面 管外壁直接受火焰辐射 管内走水集箱 用以汇集或分配多根管子中介质的筒形压力容器 分前后集箱 左右集箱 上下集箱和中间集箱等下降管 25 26 27 锅炉工作过程 燃料的燃烧过程 燃烧学 烟气向水 汽等工质 的传热过程 传热学 水的受热和汽化过程 流体力学 28 一 燃料的燃烧过程 链条炉排炉燃烧过程 燃料 煤斗 炉排 高温烟气辐射 风仓送风 煤渣 老鹰铁 渣坑 送出固体燃料 C O2 CO2 热量气 液体燃料 CO O2 CO2 热量锅炉能否正常工作的根本条件 燃烧过程进行得完善与否高温环境 必须的空气量 空气燃料的良好混合 配备送 引风设备和运煤出渣设备 29 燃油燃气燃烧过程 燃油经雾化 油雾化器将油滴雾化成油雾 配风 燃气经配风后燃烧 均需使用燃烧器喷入锅炉炉膛采用火室燃烧而无需炉排设施无需排渣出口及排渣设施 油 气燃烧后均不产生炉渣需采用自动化燃烧系统 火焰监测 熄火保护 防暴安全设施 雾化油或燃气如熄火或与空气在一定范围内混合 易形成爆炸性气体 返回 30 二 烟气向工质的传热过程 烟气 火焰辐射 水冷壁 烟窗 防渣管 拉稀水冷壁 过热器 对流 辐射 对流管束 对流 省煤器 空气预热器 尾部受热面 紧密布置 有效吸收烟气热能 保护炉墙 防止熔融灰渣凝结于管外壁 导致烟气流通通道堵塞 保护蒸汽过热器 返回 31 三 水的受热和汽化过程 即蒸汽的生产过程 包括锅炉水循环 SHL锅炉长期安全可靠运行的必要条件 汽锅中的水循环 保证了与高温烟气相接触的金属受热面得以冷却而不会烧坏汽水分离过程保证蒸汽品质和蒸汽过热器可靠工作的必要设备 汽水混合物的分离设备 32 锅炉汽 水系统框图 返回 33 第三节锅炉的基本特性 工业锅炉量大面广 种类繁多结构特征 燃烧方式 燃料品种 容量大小 参数高低 经济性等为便于设计 制造 选型 运行 维修和管理标准化 引进锅炉参数和技术经济指标蒸发量 热功率蒸汽 热水 参数受热面蒸发率 受热面发热率锅炉的热效率锅炉的金属耗率及耗电率 34 一蒸发量 热功率 额定 蒸发量 锅炉在额定参数 压力 温度额定给水温度和使用设计燃料时 并保证一定效率下的最大连续蒸汽产量表征锅炉容量大小 D 0 1 65t h 铭牌所标蒸汽量即为该锅炉的额定蒸发量也可用额定热功率Q表示MW两者关系 蒸汽锅炉Q 0 000278D iq igs MW热水锅炉Q 0 000278G irs irs MW 蒸汽和给水的焓kJ kg 锅炉进 出热水的焓kJ kg 热水锅炉每小时送出的水量t h 35 为什么表示蒸汽锅炉容量大小的参数 额定蒸发量 要用在额定压力 温度和保证达到规定热效率指标条件下 长时期连续安全可靠运行的最大蒸发量来表示 能不能用短时间达到的最大蒸发量 作为它的额定蒸发量 能不能用在非额定压力和温度条件下达到的最大蒸发量 作为它的额定蒸发量 能不能在不考虑热效率指标条件下达到的最大蒸发量 作为它的额定蒸发量 思考 36 二蒸汽 热水 参数 锅炉出口处工作压力 表压力 工质温度蒸汽锅炉生产饱和蒸汽 上锅筒主蒸汽阀门出口处的额定饱和蒸汽压力生产过热蒸汽 过热器出口集箱主蒸汽阀门出口处的额定蒸汽压力和过热蒸汽温度锅炉给水温度指进省煤器的给水温度 无省煤器指进锅筒的给水温度蒸汽锅炉设计时的给水温度分别为20 60 105 由制造厂在设计时结合具体情况确定 37 热水锅炉参数 高温热水供水阀门出口处的额定压力 热水温度及回水阀门进口处的水温度常压热水锅炉 以水为介质 表压力为零的固定式锅炉 锅炉本体开孔与大气相通 以此来保证在任何情况下 锅炉水位线表压力始终保持为零热水供水阀门出口处的额定热水温度及回水阀门进口处的水温度 38 三受热面蒸发率 发热率 锅炉受热面 汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积烟气与工质进行热交换的表面积受热面积以烟气侧放热面积计算 符号H m2受热面蒸发率D H 每m2受热面每小时所产生的蒸汽量 30 40kg m2 h 反映整台锅炉总受热面蒸发率的一个平均值标准蒸汽 1标准大气压下的干饱和蒸汽 焓值为2680kJ kg 工程单位为640kcal kg Dbz H 103D iq igs 2680H kg m2 h 39 受热面发热率 Q H对热水锅炉 每m2受热面每小时所产生的热量 83700kJ m2 h或0 02325MW m2D H或Q H越高 表示传热好 锅炉所耗金属量少 锅炉结构紧凑不能真实反映锅炉运行的经济性 40 四锅炉的热效率 真实说明锅炉运行的热经济性指标 煤 60 85 油气 85 92 41 五锅炉的金属耗率及耗电率 金属耗率 制造成本 相应于锅炉每吨蒸发量所耗用的金属材料的重量 2 6t t 耗电率 运行成本 产生1t蒸汽耗用电的度数 10kWh t 计算时 涉及到辅助设备的耗电量衡量锅炉总的经济性 热效率高 金属耗量低 耗电量少三方面常相互制约 综合考虑 42 43 44 45 46 47 第四节锅炉型号与参数系列 一 锅炉型号由三部分组成 之间用短横线相连 工业锅炉如为汽水两用 以锅炉主要功能来编制产品型号 注明 汽水两用 电加热锅炉型号只由两部分组成 48 第一部分 49 第三部分 燃料种类 如同时使用几种燃料 则设计主要燃料代号放在前面 50 型号举例 SHL10 1 25 350 WIIQXW2 8 1 25 90 70 AIILDR0 5 0 4燃油燃气锅炉系列WNS系列 卧式内燃三回程火管锅炉SZS系列 双锅筒纵置式内燃水管锅炉SHS系列 双锅筒横置式内燃水管锅炉LHS系列 立式内燃水管锅炉WNS10 1 25 YC QTWNS4 2 1 115 70 QJ 51 二锅炉参数系列 供热锅炉的容量 参数 既要满足生产工艺上对蒸汽的要求 又要便于锅炉房的设计 锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的标准化 要求有一定的锅炉参数系列 52 53 54 第四节锅炉房设备的组成 锅炉房源源不断地产生蒸汽 热水 供应用户的需要 工作后的冷凝水 回水 送回锅炉房 与经水处理后的补给水一起 再进入锅炉继续受热 汽化锅炉房设备锅炉本体辅助设备水泵 风机 水处理 锅炉房设备简图 55 一 锅炉本体 构成锅炉的基本组成部分汽锅 炉子 锅炉附加受热面 蒸汽过热器 省煤器 空气预热器 56 二 锅炉房的辅助设备 运煤 除灰系统煤物 皮带 输送机 磁铁吸附 碎煤机 煤粉 炉膛 渣坑 刮渣器 渣场 送 引风系统空气 鼓风机 空预器 本体 烟气 放热 引风机 烟囱 水 汽系统包括蒸汽 给水 排污等三大系统蒸汽系统 将合格的蒸汽送往用户或锅炉自用气 包括蒸汽管 附件 分汽缸等 57 锅炉房的辅助设备 给水系统 将经过水处理后的符合锅炉水质要求的给水送入锅炉 包括水泵 水箱 给水管 再生液管 水的除硬 除碱 除盐和除气设备等排污系统 将锅水中的沉渣和盐分杂质排除掉 使锅水符合锅炉水质标准 包括排污管 附