锅炉原理第1章

锅炉原理,东北电力大学能源与动力工程学院刘洪宪,本课程几点说明1、成绩考核：平时20%+80%平时成绩：考勤+作业+实验2、答疑地点、时间二教711、周四下午3、缺课1/3以上者或没实验成绩者不允许参加考试。不要迟到。,内容多学时少内容杂（流力、热力、传热、材料力学、理论力学、物理、化学）体系乱,锅炉原理课程的特点,第一章绪论,世界主要发电方式,火力发电厂的组成,火力发电厂三大主机：锅炉、汽轮机、发电机,三大动力设备厂商（上海、哈尔滨、东方）,锅炉,汽轮机,发电机,蒸汽的热能,转子机械能,燃料的化学能,火力发电厂的能量转换过程,电能,一、电厂锅炉的作用及组成,（一）电厂锅炉的作用,锅炉的主要作用是通过燃料在炉内的燃烧放热，将锅内工质由水加热成具有一定质量的过热蒸汽，供汽轮机使用。,1-1电厂锅炉的工作过程及作用,锅炉机组由锅炉本体设备和辅机设备组成。,（二）电厂锅炉的组成,1、锅炉本体（锅+炉）,锅（汽水系统）炉（燃烧系统）,锅（汽水系统）：,省煤器,再热器,水冷壁,下降管,汽包,过热器,联箱,锅炉蒸汽的压力是如何产生的？,锅炉承压设备中哪个压力最高？,炉膛,烟道,点火装置,炉墙,钢架,燃烧器,空气预热器,烟风系统,燃料运输系统,制粉系统,除灰除尘系统,脱硫脱硝系统,2、辅助设备,二锅炉机组的工作过程,燃煤锅炉的主要工作过程,煤粉制备和燃烧过程空气预热过程给水加热、汽化、过热（再热）热过程排渣除灰过程,锅炉机组工作原理,煤场,煤矿,原煤仓,铁路,输煤皮带,卸煤设备：是将煤从车厢中卸出的设备。对卸煤设备要求：卸煤的速度要快，要彻底干净且不损伤车厢。目前我国常用的有螺旋卸车机、翻车机、自卸式底开车厢等几种方式。,1、输煤系统,翻车机,2、翻车机：(1)转子式翻车机（2）侧倾式翻车机3、自卸式底开车厢,制粉系统,二次风,燃烧器,炉膛,冷空气,空气预热器,送风机,烟囱,除尘器,引风机,烟道,脱硫脱氮系统,2、送引风与燃烧系统：,平衡通风：空气送入：送风机烟气吸出：引风机,原煤,3.制粉系统,原煤仓,给煤机,磨煤机,煤粉分离器,锅炉燃烧器,排粉机,4.汽水系统：,补给水,凝结器（主凝结水）,凝结水泵,低压加热器,除氧器,给水泵,再热器,中压缸,低压缸,水冷壁,高压加热器,汽包,高压缸,过热器,下降管,省煤器,冷灰斗,捞渣机,破碎机,灰渣池,烟气,除尘器,细灰,综合处理,5、排渣除灰过程：燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的1020%），经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放经碎渣机破碎；烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的8090%），经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰系统。,6、脱硫脱硝系统分离出来的气体经过吸风机排往烟囱。为了减少SO3、SO2、NOx等有害气体对大气的污染，现代锅炉还设有烟气脱硫脱氮装置。,辅助（制粉、除灰、调节、化学水处理、蒸汽净化）,目的：找出锅炉生产过程所涉及的物理化学过程，哪些是必要过程，哪些是有害过程,必要过程：,主要（燃烧、蒸发、传热、流动）,有害过程,烟气侧（腐蚀、磨损、积灰、结渣）,工质侧（带盐、沉积）,生产过程分析,（影响锅炉安全、经济性）,研究锅炉原理的目的：使有害过程得到抑制或彻底消除使必要过程得以安全经济的进行,第二节电厂锅炉设备的基本特征,蒸发量：锅炉单位时间产生的蒸汽量t/h,1、额定蒸发量（De）,锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证锅炉效率时的蒸发量。,一、电站锅炉的蒸汽参数及容量,也习惯用相应电功率来表示锅炉容量：如：300MW锅炉、600MW锅炉等。,3、锅炉的温度和压力：主蒸汽参数,指的是锅炉过热器出口的温度、压力。,具有再热循环的锅炉再热温度指的是再热器出口温度。,4、给水温度：,给水进入省煤器入口的温度。,2、最大连续蒸发量（MCR）,最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的1.031.2。,锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料，长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。,二、对电厂锅炉的要求,1、蒸汽量的要求：能产生一定数量的蒸汽,负荷适应性；,2、蒸汽质的要求：蒸汽的质量符合要求,参数（P，T）,杂质含量,3、有较好的经济性,锅炉效率,初投资,钢材使用率：t/(t/h),锅炉有效利用热量占锅炉输入热量的百分比,锅炉单位容量所耗钢材量,可用率：,事故率：,连续运行小时数：,4、有较好的安全性,两次检修之间运行的小时数。,全厂事故70%为锅炉事故其中60%70%为四管（省煤器、水冷壁、过热器、再热器）泄漏,5、对负荷和煤种有一定的适应性对负荷：要求低负荷下的安全性对煤种：要求煤种变化时的安全性,第三节锅炉的分类和型号,一、锅炉的分类,1、按锅炉用途分：,220t/h、410t/h、670t/h；1000t/h、2000t/h、2650t/h、2953t/h,工业锅炉(工业生产工艺用汽或供暖)，电站锅炉(发电)，热水锅炉(民用采暖或供热),2、按电站锅炉容量分：,大型、中型、小型,3按蒸汽压力分类,低压(P2.5Pa),中压(P3.9Pa),高压(P10.8Pa),超高压(P14.7Pa),亚临界压力(P15.719.6Pa),超临界及超超临界压力(P2540Pa)。,4按排渣方式分类,固态排渣锅炉,液态排渣锅炉,5按炉膛压力分类：,负压（微负压）锅炉,正压（微正压）锅炉,增压锅炉,6按燃烧方式分类,室燃炉,旋风炉,流化床、循环流化床锅炉,层燃炉,燃油、煤粉、燃气锅炉,7按蒸发受热面循环方式分类自然循环、控制循环、直流锅炉、复合循环锅炉,复合循环锅炉,自然循环锅炉,循环流动过程的推动力由下降管与上升管内工质的密度差产生的，这种锅炉就叫自然循环锅炉,单位时间内进入蒸发管的循环水量与产生蒸汽量之比。,循环倍率：,控制循环锅炉,循环流动过程的推动力不仅由下降管与上升管内工质的密度差产生，而且主要来自锅水循环泵，这种锅炉就叫控制循环锅炉。,直流锅炉：,工质在给水泵推动下一次通过所有受热面。,自然循环锅炉与控制循环锅炉有许多相似之处：都有汽包。给水加热、蒸发、过热有明显分界。,为什么说超临界压力下只能采用直流锅炉？,/第一组为符号，锅炉厂汉语拼音的缩写；第二组为数字，锅炉容量和过热蒸汽压力；第三组为数字，过热蒸汽和再热蒸汽出口温度；第四组中，符号表示燃料，数字表示设计序号。例：HG-1100/17.5-541/541-HM1,五、锅炉型号,六、大型锅炉本体布置型式：1、形布置2、形布置3、塔式布置4、箱式布置,形布置,塔形布置,表1-1、中国电站锅炉的蒸汽参数及容量,表1-2亚临界压力自然循环及