电站锅炉系统结构及生产过程流程图PPT课件

1、2021年5月4日1 电站锅炉系统结构 2021年5月4日2 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。 2021年5月4日3 2021年5月4日4 2021年5月4日5 2021年5月4日6 2021年5月4日7 “锅锅” 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。 主要由汽包（锅筒）、下降管、联箱、水冷壁、省煤器、过热器、再热器和连接管道等组成。 主要由受热面组成。 2021年5月4日8 锅内设备锅内设备 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

2、发，保护炉墙。 过热器.：加热饱和蒸汽至过热蒸汽，供给高压缸 再热器：重新加热已经部分作功、压力和温度都已 降低的蒸汽，供给汽轮机的中低压缸作功 省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉的排烟温度，节 约燃料 2021年5月4日9 “炉炉” 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。 2021年5月4日10 炉内设备炉内设备 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：

3、安装在锅炉的最末端，进一步 降低排烟温度，提高锅炉效率。 2021年5月4日11 锅炉的辅助设备锅炉的辅助设备 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 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、 细粉分离器和排粉风机 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 2021年5月4日12 一、电站锅炉受热面电站锅炉受热面 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

4、热：过热器 再热：再热器 2021年5月4日13 受热面的整体布置型式 (a) 型； (b) 型； (c) T型； (d) 塔型； (e) 半塔型； (f) 箱型 2021年5月4日14 （1 1）水冷壁）水冷壁 锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。 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。 2021年5月4日15 2021年5月4日16 膜式水冷壁销钉焊 膜式水冷壁给料口 水冷壁折烟角 水冷壁集箱 2021年5月4日17 水冷壁磨损 2021年5月4日18 （2 2）过热器受热面和再热器受热面）过热器受热面和

5、再热器受热面 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。 2021年5月4日19 对流过热器： 屏式过热器 2021年5月4日20 辐射式过热器辐射式过热器 2021年5月4日21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 2021年5月4日22 对流过热器 屏式过热器 2021年5月4日23 包墙管过热器包墙管过热器 在水平烟道和尾部竖井烟道内壁像布置水冷壁那样布置 过热器，称为包墙管过热器或包覆壁过热器。它主要用 于悬吊炉

6、墙，传热效果差，不能作为主要受热面。 2021年5月4日24 工业锅炉过热器型式 2021年5月4日25 辐射过热器结构： 与水冷壁相同；辐射过热器为低温受热面，较低温度蒸汽流过，改善管子工作条 件。 2021年5月4日26 （3 3） 省煤器省煤器 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 2021年5月4日27 省煤器分类 p钢管式 大型电站锅炉 p铸铁式(压力 4 MPa) 铸铁式用在小容量锅炉 2021年5月4日28 铸铁式：体积、重量大，价格贵，法 兰多，易泄露；

7、2021年5月4日29 钢管式省煤器材质：锅炉无缝钢管。 优点：体积小，重量轻，价格低廉。 2021年5月4日30 S S S2 1S 1 2 烟气 烟气 (a) (b) （a） 鳍片管省煤器； (b) 膜式省煤器 鳍片管省煤器和膜式省煤器示意图 2021年5月4日31 2021年5月4日32 （4） 空气预热器 p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 p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 p分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式和蓄热式 2021年5月4日33 管式空气预热器 2021年5月4日34 1转子；2轴

8、；3齿条；4齿轮；5烟气入 口； 6烟气出口；7空气人口；8空气出口 ；9隔板；10过渡区；11密封 图 回转式空气预热器容克式） 2021年5月4日35 装传热元件的转子 不旋转而成静子，旋 转的是空气的风罩， 或称上下风罩。 2021年5月4日36 2021年5月4日37 三分仓回转式空气 预热器典型布置 2021年5月4日38 二、锅炉汽水系统及其设备二、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。 汽水系统及其设备的连接情况如下图所示 2021年5月4日39 汽水系统及其设备的连接情况 1省煤器；2汽包；3下降管；4联箱；5上升管； 6过热器；7除氧器；

9、8给水泵；9再热器； 10汽轮机高压缸11汽轮机中压缸；12汽轮机低压缸；13发电机； 14凝汽器；15凝结水泵；16高压加热器 2021年5月4日40 2021年5月4日41 锅炉给水系统及其设备 p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 p作用是向锅炉提供连续不断的给水 2021年5月4日42 按其压力不同可分为低压和高压给水系统 1.低压给水系统 ：由除氧器到给水泵进口侧之间的管道、阀 门及附件组成的系统称低压给水 2.高压给水系统；由给水泵出口经高压加热器至锅炉省煤器的 管道、阀门及附件组成的系统称为高压给水系统。 2021年5月4日43 水循环

10、系统部件 (1）汽包 2021年5月4日44 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。 2021年5月4日45 （2）下降管 2021年5月4日46 （3）联箱 2021年5月4日47 2021年5月4日48 3. 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。

11、（2）解决方法 在汽包内安装汽水分离设备，可提高蒸汽品质 2021年5月4日49 汽包内部装置 1汽包； 2旋风分离器； 3给水管； 4清洗装置； 5百叶窗分离； 6均汽孔板 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。 2021年5月4日50 三三 锅炉的主要辅助设备及系统锅炉的主要辅助设备及系统 锅炉的辅助设备较多，显然有些设备不直接属于电厂锅炉车间管理，但都是锅炉的辅助设备。它们有： 煤粉制备系统； 锅炉通风系统； 烟尘处理系统； 锅炉水处理系统； 燃料运输系统； 除

12、灰系统； 给水系统和供水系统等。 2021年5月4日51 1. 煤粉制备系统 煤粉的性质 良好的流动性 可以很方便地用管道进行输送 易发生自燃 煤粉与空气的接触表面积很大，如果长期积存，很容易发生自然而引起 气粉混合物爆炸。运行中要防止管道积粉。 煤粉细度 煤粉越细，燃烧越易完全，但制粉系统所消耗的厂用电就要增多。 2021年5月4日52 磨煤机磨煤机 制粉系统主要设备，其作用是将具有一定尺寸的煤块干燥、破 碎并磨制成煤粉。 磨煤机分类（转速） 低速磨：1525 r/min,如：筒式钢球磨 中速磨：50300 r/min ,如：中速平盘磨、中速球式磨或E型 磨、 中速碗式磨、MPS磨等 高速磨

13、：5001500/min ,如：风扇磨、锤击磨 2021年5月4日53 制粉系统制粉系统 制粉系统有直吹式和中间储仓式两类。 直吹式制粉系统是将磨煤机磨制的煤粉直接送入炉膛燃烧，因此要求磨煤量必须 与锅炉燃煤量一致，配用中速磨煤机或风扇式磨煤机 中间储仓式制粉系统，先将磨制的煤粉储存在煤粉仓里，然后再根据锅炉负荷的 需要，经给粉机将煤粉送入炉膛，这种系统一般配用筒式钢球磨煤机。 2021年5月4日54 制粉系统的其他部件制粉系统的其他部件 粗细粉分离器整体外观、给粉机外观粗细粉分离器整体外观、给粉机外观 2021年5月4日55 2. 锅炉通风系统 通风系统的作用 n供给燃料燃烧所需要的空气，排

14、走燃料燃烧所生成的烟气， 维持锅炉燃烧连续不断进行。 n通风方式有两种：自然通风和强制通风。 n通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟囱等 2021年5月4日56 通风方式 自然通风 在烟囱高度范围内，冷、热气流的密度差产生的自生吸力，称为自然 通风。烟囱越高则通风能力越大。只适用于流动阻力很小的小容量锅 炉 强制通风 采用专门的通风机械来实现强制通风，强制通风有负压通风、正压通 风和平衡通风三种形式。 平衡通风是电站锅炉中应用最广泛的一种通风方式 2021年5月4日57 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。 20

15、21年5月4日58 锅炉引风机 2021年5月4日59 四烟尘处理系统 p烟气组成：中除了空气中原有的氮气、氧气外，其它均为 污染气体，烟尘污染会直接危害人民群众的健康。 p除尘器分类：主要有离心式水膜除尘器、文丘里管湿式除 尘器和静电除尘器等。 p由于静电除尘器的除尘效率较高，因此静电除尘器在火电 厂得到广泛地应用。 2021年5月4日60 除尘系统设备 布袋除尘 电除尘 2021年5月4日61 脱硫方法 p 脱硫方法：烟气脱硫。 p 烟气脱硫技术是利用脱硫剂或SO2气体吸着剂与烟气中的SO2反应，并将其转化为较稳定的硫化合物或单质 硫。 2021年5月4日62 烟气脱硫 2021年5月4日

16、63 生成氮氧化物的途径 主要有三种： 一是煤中的氮化物在火焰中热分解，然后氧化生成，“燃料型”NOx 二是空气中的氮在高温下与氧反应生成，“热力型”NOx 三是空气氮与煤中的碳、氢离子团发生反应生成，“快速型”NOx “快速型”NOx所占比例不到5%；在温度低于1350时，几乎没有 “热力型”NOx。NOx主要是通过“燃料型”的生成途径而产生的。 因此，控制和减少煤燃烧产生的NOx，主要是控制“燃料型”NOx的 生成。 2021年5月4日64 氮氧化物减少排放的方法 一是在燃烧中进行控制，控制火焰温度峰值 其主要措施有：空气分级、低过量空气系数、燃料分级、烟气再循环等。 二是在燃烧后中通过催

17、化剂选择法或者非催化剂选择法，将烟气中的NOx还原。 2021年5月4日65 选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术 2021年5月4日66 五锅炉水处理系统 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。 2021年5月4日67 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10-4 mm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10-610-4 mm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

18、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。 2021年5月4日68 溶解物质主要是离子和一些溶解气体，其颗粒直径10-6 mm。 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。 2021年5月4日69 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

19、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。 2021年5月4日70 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

20、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。 2021年5月4日71 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。 2021年5月4日72

21、六、锅炉的主要安全附件 1安全阀 作用：防止锅炉超压。它是一种自动阀门，无需人为操作。 2压力表 压力表是测量锅炉汽压大小的仪表，是锅炉不可缺少的安全附件之一。 3水位计 水位计是用来监视锅炉汽包水位的一种重要安全装置。 （1）云母水位计 （2）电接点水位计 2021年5月4日73 云母水位计 1云母水位计；2汽阀；3水阀；4放水阀 2021年5月4日74 电接点水位计 1汽包； 2旁通容器； 3汽连通管； 4水连通管； 5汽阀； 6水阀； 7放水阀； 8显示器； 9电源； 10电阻R1； 11电阻R2 2021年5月4日75 （三）锅炉的主要安全附件 4防爆门 防爆门是安装在炉墙、各段烟道、除尘器及制粉系统等处 的安全门。 5吹灰器 吹灰器的作用是清除受热面上的积灰，使传热过程得以正 常进行。 2021年5月4日