电厂锅炉专业培训课件

1、 一、锅炉的主要作用一、锅炉的主要作用 锅炉是利用燃料的热能或工业生产中的余热，将工质锅炉是利用燃料的热能或工业生产中的余热，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。炉内主要能量转换加热到一定温度和压力的换热设备。炉内主要能量转换形式如下：形式如下： 燃烧燃烧 热交换热交换 燃料的化学能燃料的化学能 烟气的热能烟气的热能 蒸汽蒸汽( (或热水或热水) )的热能的热能 电站锅炉是火力发电厂三大主机之一，又称为蒸汽发生器。电站锅炉是火力发电厂三大主机之一，又称为蒸汽发生器。火力发电厂能量转换的基本过程火力发电厂能量转换的基本过程 锅炉锅炉 汽轮机汽轮机 发电机发电机 燃料的化学能燃料的化学能 蒸汽的

2、热能蒸汽的热能 转轴的机械能转轴的机械能 电能电能 1.1.固体燃料锅炉：燃用煤等。固体燃料锅炉：燃用煤等。2.2.液体燃料锅炉：燃用重油、轻柴油等。液体燃料锅炉：燃用重油、轻柴油等。3.3.气体燃料锅炉：燃用天然气等。气体燃料锅炉：燃用天然气等。4.4.原子能锅炉：利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽原子能锅炉：利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发生器。发生器。5.5.其它能源锅炉：利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生其它能源锅炉：利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生一、按所用燃料或能源分类一、按所用燃料或能源分类一、锅炉的主要类别一、锅炉的主要类别二、按二、按工质工质在锅炉内的流动方式分类在锅炉

3、内的流动方式分类 1.1.自然循环锅炉自然循环锅炉汽水主要靠水和蒸汽的汽水主要靠水和蒸汽的密度差密度差产生的产生的压头压头而循环流动，而循环流动，具有锅筒，利用具有锅筒，利用下降管下降管和和上升管上升管中工质密度差产生工中工质密度差产生工质循环，因此自然循环锅炉只能在质循环，因此自然循环锅炉只能在临界压力临界压力以下应以下应用。用。 2.2.多次强制循环汽包锅炉多次强制循环汽包锅炉多次强制循环锅炉是在自然循环锅炉的基础上只是在多次强制循环锅炉是在自然循环锅炉的基础上只是在下降管中增加了下降管中增加了循环泵循环泵，以增强循环流动的推动力。，以增强循环流动的推动力。 3.3.直流锅炉直流锅炉无锅筒

4、，直流锅炉蒸发受热面中工质的流动全依靠给无锅筒，直流锅炉蒸发受热面中工质的流动全依靠给水泵的压头来实现。水泵的压头来实现。4.4.复合循环锅炉和低倍率循环锅炉复合循环锅炉和低倍率循环锅炉三、按排渣方式方式分类三、按排渣方式方式分类 1.1.固态排渣锅炉固态排渣锅炉灰渣呈灰渣呈固态固态排出是燃煤电站锅炉主要的排渣方式。排出是燃煤电站锅炉主要的排渣方式。2.2.液态排渣锅炉液态排渣锅炉灰渣呈灰渣呈液态液态排出，在裂化箱的冷却水中裂化成排出，在裂化箱的冷却水中裂化成小颗粒小颗粒后排入水沟中冲走。后排入水沟中冲走。 四、按燃烧方式分类四、按燃烧方式分类 1.室燃炉室燃炉锅炉燃料主要在炉膛空间锅炉燃料主

5、要在炉膛空间悬浮燃烧悬浮燃烧。2.层燃炉层燃炉送入炉排的空气流速较高，使送入炉排的空气流速较高，使大煤粒大煤粒在炉排上面的沸在炉排上面的沸腾床中腾床中翻腾燃烧翻腾燃烧，小煤粒小煤粒随空气随空气上升上升并燃烧。并燃烧。五、按锅炉压力等级方式分类五、按锅炉压力等级方式分类 参参 数数 容容 量量 ( t.h( t.h-1-1) ) 发发 电电 功功 率率 MWMW 蒸汽压力蒸汽压力 MpaMpa 蒸蒸 汽汽 温度温度 给给 水水 温度温度 9.809.80（高压）（高压） 540540 205205225225 220220； 410410 5050； 10010013.713.7（超高压）（超高

6、压） 540/540 540/540 555/555 555/555 220220250250 420420； 670670 125125；20020016.716.7（亚临界）（亚临界） 541/541 541/541 555/555 555/555 250250280280 10251025；1000 1000 30030018.318.3（亚临界）（亚临界） 541/541 541/541 260260290290 10251025；20082008 300300；60060026.426.4（超临界）（超临界） 541/566 541/566 545/545 545/545 27027

7、0290290 19001900；16501650 600600四、我厂四、我厂7 7台锅炉简要介绍台锅炉简要介绍 （1 1）#1#1#3#3锅炉锅炉我厂我厂#1#1#3#3锅炉为无锡锅炉厂生产的锅炉为无锡锅炉厂生产的UG-UG-130/3.82 130/3.82 M4M4型单锅筒、自然循环中温中压型单锅筒、自然循环中温中压中间储仓式热风送粉煤粉锅炉。锅炉额定蒸中间储仓式热风送粉煤粉锅炉。锅炉额定蒸发量为发量为130T/H130T/H，过热蒸汽（主汽）温度为，过热蒸汽（主汽）温度为4504505 5，过热蒸汽（主汽）压力，过热蒸汽（主汽）压力3.82MPa 3.82MPa 0.05.0.05.

8、给水温度给水温度150150，饱和蒸汽温度，饱和蒸汽温度256256。（2 2）#4#4#6#6锅炉锅炉我厂我厂#4#4#6#6锅炉为四川锅炉厂生产的锅炉为四川锅炉厂生产的CG-CG-130/9.81 130/9.81 M15M15型单锅筒、自然循环高温高型单锅筒、自然循环高温高压循环流化床锅炉。锅炉额定蒸发量为压循环流化床锅炉。锅炉额定蒸发量为130T/H130T/H，过热蒸汽（主汽）温度为，过热蒸汽（主汽）温度为5405405 5，过热蒸汽（主汽）压力过热蒸汽（主汽）压力9.81MPa 9.81MPa 0.05.0.05.给水给水温 度温 度 1 5 0 1 5 0 ， 饱 和 蒸 汽 温

9、 度， 饱 和 蒸 汽 温 度 2 5 6 2 5 6 。（2 2）#7#7锅炉锅炉我厂我厂#7#7锅炉为太原锅炉厂生产的锅炉为太原锅炉厂生产的CG-CG-130/9.81 130/9.81 M15M15型单锅筒、自然循环高温高压型单锅筒、自然循环高温高压循环流化床锅炉。锅炉额定蒸发量为循环流化床锅炉。锅炉额定蒸发量为130T/H130T/H，过，过热蒸汽（主汽）温度为热蒸汽（主汽）温度为5405405 5，过热蒸汽（主，过热蒸汽（主汽）压力汽）压力9.81MPa 9.81MPa 0.05.0.05.给水温度给水温度150150，饱，饱和蒸汽温度和蒸汽温度256256。火力发电厂锅炉由火力发电

10、厂锅炉由锅炉本体钢架锅炉本体钢架、汽水系统汽水系统、燃燃烧系统烧系统、辅机辅机等主要系统及等主要系统及附件设备附件设备组成。组成。锅炉设备的构成锅炉本体辅助设备包括燃挠器、炉膛、布置有受热面的烟道，汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器等。送风机、引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、除尘器及烟囱等。 燃烧器、炉膛、布置有受热面的烟道，汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器及空气预热器等。送风机、引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、除尘器及烟囱等。1.1.锅炉本体钢架锅炉本体钢架 2.2.汽水系统汽水系统 汽机主凝结水汽机主凝结水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 给水泵给水泵

11、省煤器省煤器 汽包汽包 汽水分离器汽水分离器 化学补充水化学补充水 汽水混合物汽水混合物 下降管下降管 下联箱下联箱 水冷壁水冷壁 上联箱上联箱 导汽管导汽管 水水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽 过热蒸汽过热蒸汽 过热器过热器 汽轮机调节级汽轮机调节级3.3.燃烧系统燃烧系统 冷空气冷空气 烟气烟气 烟气烟气 烟气烟气 烟囱烟囱 引风机引风机 除尘器除尘器 空气预热器空气预热器 细微灰粒细微灰粒 飞灰飞灰 （二次风）（二次风） 灰渣沟灰渣沟 原煤原煤 排粉风机排粉风机 （一次风）（一次风） 烟气烟气 烟气烟气给煤机给煤机 磨煤机磨煤机 燃烧器燃烧器 炉

12、膛炉膛 水平烟道水平烟道 尾部烟道尾部烟道 原煤原煤 风、粉风、粉 风、粉风、粉 未燃煤粒未燃煤粒 灰渣灰渣 灰渣灰渣 灰渣灰渣 灰渣沟灰渣沟 排渣装置排渣装置 冷灰斗冷灰斗 未燃煤粒未燃煤粒 未燃煤粒未燃煤粒 4.4.辅机和附件辅机和附件辅助设备主要有辅助设备主要有送风机、引风机及制粉（其中包送风机、引风机及制粉（其中包括给煤机、球磨机、排粉机等）、除尘、除灰、括给煤机、球磨机、排粉机等）、除尘、除灰、除渣设备除渣设备等。等。锅炉附件：锅炉附件：安全阀、水位计、膨胀位移指示器及安全阀、水位计、膨胀位移指示器及吹灰器吹灰器等。等。4.4.主要设备的作用主要设备的作用（1 1）炉膛）炉膛燃料燃烧

13、的空间也称为燃烧室燃料燃烧的空间也称为燃烧室烟气与工质进行辐射换热的空间烟气与工质进行辐射换热的空间对炉膛的要求：对炉膛的要求：良好的空气动力场良好的空气动力场合适的热强度合适的热强度适合的出口温度适合的出口温度（2 2）燃烧器）燃烧器（2 2）二次风喷嘴）二次风喷嘴 介质：热风介质：热风 ； 作用：提供燃料燃烧中、后期所需的氧量作用：提供燃料燃烧中、后期所需的氧量 ； 参数：风速参数：风速40 40 55m/s55m/s；占总风量的比例；占总风量的比例：60 60 80% 80% （3 3）三次风喷嘴）三次风喷嘴 介质：制粉系统的乏气；介质：制粉系统的乏气； 作用：利用未被分离的细煤粉的能量

14、；减少对环作用：利用未被分离的细煤粉的能量；减少对环境污染境污染 ； 参数：风速参数：风速40 40 60m/s60m/s；占总风量的比例：；占总风量的比例：0 0 30% 30% 。（3 3）水冷壁）水冷壁炉膛四周由多根并联管组成的蒸发受热面炉膛四周由多根并联管组成的蒸发受热面 。作用作用 ：吸收炉膛烟气热量，使水变成饱和蒸汽；吸收炉膛烟气热量，使水变成饱和蒸汽；降低高温对炉墙的破坏作用，保护炉墙；降低高温对炉墙的破坏作用，保护炉墙；强化传热，减少受热面，节省金属耗量；强化传热，减少受热面，节省金属耗量；有效防止炉壁结渣；有效防止炉壁结渣；悬吊炉墙。悬吊炉墙。（4 4）汽包）汽包工质加热、蒸

15、发、过热工质加热、蒸发、过热3 3个过程的连接点和分个过程的连接点和分界点界点 保证蒸发区的正常水循环保证蒸发区的正常水循环 改善蒸汽品质包括汽水分离装置和连续排污装改善蒸汽品质包括汽水分离装置和连续排污装置置（5 5）下降管）下降管蒸发区循环回路的一个组成部分，是蒸发区循环回路的一个组成部分，是4646根不受热根不受热的大直径管道（其内径一般在的大直径管道（其内径一般在0.30.3米左右），管内米左右），管内介质为来自汽包的炉水。介质为来自汽包的炉水。（6 6）过热器）过热器把饱和蒸汽加热到高温过热蒸汽的锅炉受热面把饱和蒸汽加热到高温过热蒸汽的锅炉受热面; ;作用：作用：安全性安全性：防止汽

16、轮机带水；：防止汽轮机带水； （但是汽温太高会影响过热器、再（但是汽温太高会影响过热器、再 热器本热器本 身的安全性身的安全性 ）经济性经济性：提高工质的循环热效率：提高工质的循环热效率 。主要形式：主要形式：按传热方式：按传热方式：过热器可分为对流、半辐射和辐射三种型式过热器可分为对流、半辐射和辐射三种型式 ；按结构形式：按结构形式：过热器可分为蛇形管式、屏式、壁式和包墙管式过热器可分为蛇形管式、屏式、壁式和包墙管式（7 7）省煤器）省煤器利用锅炉烟气加热给水的锅炉受热面。利用锅炉烟气加热给水的锅炉受热面。布置在锅炉本体中的烟气出口处。布置在锅炉本体中的烟气出口处。省煤器的作用省煤器的作用

17、1 1）降低排烟温度，提高锅炉效率）降低排烟温度，提高锅炉效率 ；2 2）降低炉膛内传热的不可逆热损失；）降低炉膛内传热的不可逆热损失；3 3）减少给水与汽包壁之间的温差）减少给水与汽包壁之间的温差 ；4 4）代替部分造价较高的蒸发受热面）代替部分造价较高的蒸发受热面 。（8 8）空气预热器）空气预热器将进入炉膛内参与输送煤粉、助燃及流化将进入炉膛内参与输送煤粉、助燃及流化的空气在尾部受热面利用锅炉烟气余热对其进行的空气在尾部受热面利用锅炉烟气余热对其进行加热，使之具有一定的温度，从而提高锅炉的燃加热，使之具有一定的温度，从而提高锅炉的燃烧效率，降低锅炉排烟热损失。烧效率，降低锅炉排烟热损失。

18、 空气预热器主要形式：空气预热器主要形式：（1 1）回转式）回转式 （2 2）直管式）直管式（9 9）送风机（一次风机）送风机（一次风机）提供锅炉燃烧所需要的空气以及在煤粉锅炉中输送提供锅炉燃烧所需要的空气以及在煤粉锅炉中输送煤粉、在循环流化床锅炉中流化床料。在小型煤粉煤粉、在循环流化床锅炉中流化床料。在小型煤粉锅炉中有时送风分为两股，即提供一次风又提供二锅炉中有时送风分为两股，即提供一次风又提供二次风。次风。主要形式：主要形式：（1 1）离心式风机）离心式风机 （2 2）轴流式风机）轴流式风机（1010）二次风机）二次风机二次风机提供炉膛内工质燃烧所需要的氧气二次风机提供炉膛内工质燃烧所需要

19、的氧气使得炉内燃烧有充足的氧气参与，保证完全使得炉内燃烧有充足的氧气参与，保证完全燃烧。同时，二次风机所提供的二次风能够燃烧。同时，二次风机所提供的二次风能够穿透主燃烧区，对主燃烧区燃料的燃烧起到穿透主燃烧区，对主燃烧区燃料的燃烧起到充分的扰动，加强物料混合，保证燃烧强度充分的扰动，加强物料混合，保证燃烧强度。（1111）引风机）引风机引风机的作用是将锅炉燃烧后的烟气经尾部引风机的作用是将锅炉燃烧后的烟气经尾部受热面对流换热后，排至大气。同时，引风受热面对流换热后，排至大气。同时，引风机与送风机（一次风机）、二次风机共同建机与送风机（一次风机）、二次风机共同建立起了炉膛内的平衡通风。即制造负压

20、环境立起了炉膛内的平衡通风。即制造负压环境，保证炉内工质沿垂直方向燃烧。，保证炉内工质沿垂直方向燃烧。（1111）给煤机）给煤机给煤机的主要作用是将原煤仓中的煤经下煤斗给煤机的主要作用是将原煤仓中的煤经下煤斗输送至下游球磨机进行制粉。在循环流化床锅输送至下游球磨机进行制粉。在循环流化床锅炉中，给煤机将燃煤直接输送至炉膛进行流化炉中，给煤机将燃煤直接输送至炉膛进行流化燃烧。给煤机可分为电磁振动式、皮带式、刮燃烧。给煤机可分为电磁振动式、皮带式、刮板式、绞龙式等。板式、绞龙式等。（1212）磨煤机）磨煤机球磨机的作用是将由给煤机送至的燃煤，经球球磨机的作用是将由给煤机送至的燃煤，经球磨机中填装的钢

21、球通过反复的滚动打碎、研磨磨机中填装的钢球通过反复的滚动打碎、研磨最终形成足够细度的煤粉，最终经过风系统送最终形成足够细度的煤粉，最终经过风系统送至炉膛内进行燃烧的设备。主要形式包括滚筒至炉膛内进行燃烧的设备。主要形式包括滚筒式钢球磨、风扇磨等。式钢球磨、风扇磨等。（1313）排粉机）排粉机排粉机的作用是将由细粉分离器分离下来的合格煤排粉机的作用是将由细粉分离器分离下来的合格煤粉通过送风的方式送至炉膛内参与燃烧的设备。是粉通过送风的方式送至炉膛内参与燃烧的设备。是中间储仓式制粉系统的独有设备。中间储仓式制粉系统的独有设备。（1414）捞渣机）捞渣机捞渣机的作用主要是将锅炉燃烧后产生的炉渣自冷捞

22、渣机的作用主要是将锅炉燃烧后产生的炉渣自冷灰内斗排出至渣沟冲走，从而达到锅炉排渣的目的。灰内斗排出至渣沟冲走，从而达到锅炉排渣的目的。（1515）冷渣机）冷渣机冷渣机又称为冷渣器，是循环流化床锅炉特有的冷渣机又称为冷渣器，是循环流化床锅炉特有的设备。主要作用是将炉膛内经流化燃烧后的高温设备。主要作用是将炉膛内经流化燃烧后的高温（850850左右）床料（炉渣）排出炉膛，以保证；左右）床料（炉渣）排出炉膛，以保证；炉膛内合适的料层差压以维持锅炉正常燃烧的设炉膛内合适的料层差压以维持锅炉正常燃烧的设备。炉渣经冷渣机内布置的受热面充分换热后备。炉渣经冷渣机内布置的受热面充分换热后（排渣温度为（排渣温度

23、为100100左右）排至输送皮带从而排走。左右）排至输送皮带从而排走。主要形式有滚筒式冷渣机以及风冷主要形式有滚筒式冷渣机以及风冷水冷式冷渣水冷式冷渣机。机。（1616）除尘器）除尘器除尘器的作用是将锅炉燃烧后产生的含有大量除尘器的作用是将锅炉燃烧后产生的含有大量烟尘的烟气进行净化处理。处理后的烟气含尘烟尘的烟气进行净化处理。处理后的烟气含尘量可降至量可降至200mg/m200mg/m3 3，达到国家污染物排放标准，达到国家污染物排放标准后排放至大气。主要形式包括水膜式除尘、布后排放至大气。主要形式包括水膜式除尘、布袋式除尘以及静电除尘。袋式除尘以及静电除尘。（1717）脱硫系统）脱硫系统脱硫

24、系统的主要作用是将锅炉燃烧后产生的烟气中脱硫系统的主要作用是将锅炉燃烧后产生的烟气中含有的含有的SOSO2 2经过处理使之排放浓度降至经过处理使之排放浓度降至200mg/m200mg/m3 3 ，从而从而，达到国家污染物排放标准后排放至大气。主，达到国家污染物排放标准后排放至大气。主要形式包括湿法脱硫、干法脱硫以及半干法脱硫。要形式包括湿法脱硫、干法脱硫以及半干法脱硫。（1818）低氮、脱硝系统）低氮、脱硝系统低氮、脱硝系统的作用是通过锅炉低氮燃烧器以低氮、脱硝系统的作用是通过锅炉低氮燃烧器以及尾部脱硝装置的共同作用下降低锅炉燃料燃烧及尾部脱硝装置的共同作用下降低锅炉燃料燃烧产生的氮氧化物。使

25、之降至产生的氮氧化物。使之降至200mg/m3200mg/m3以下，从而以下，从而达到国家污染物排放标准的要求。主要形式包括达到国家污染物排放标准的要求。主要形式包括低氮燃烧器、低氮燃烧器、SNCRSNCR脱硝、脱硝、SCRSCR脱硝等脱硝等（1919）煤泥、焦渣系统）煤泥、焦渣系统煤泥、焦渣系统的主要作用是将选煤厂副产煤泥以煤泥、焦渣系统的主要作用是将选煤厂副产煤泥以及回收车间副产焦油通过膏体泵及输送管路送至炉及回收车间副产焦油通过膏体泵及输送管路送至炉膛内进行伴烧的装置。从而实现了公司主要污染环膛内进行伴烧的装置。从而实现了公司主要污染环境的副产品的综合利用。同时，由于煤泥、焦油具境的副产

26、品的综合利用。同时，由于煤泥、焦油具有较高的热量，也提高了锅炉运行的经济性。有较高的热量，也提高了锅炉运行的经济性。一、锅炉燃烧特点一、锅炉燃烧特点（1）将煤粉用热风输至燃烧器吹入炉膛与二次风混合）将煤粉用热风输至燃烧器吹入炉膛与二次风混合作悬浮燃烧，且锅炉的炉膛具有较大的空间，煤粉在作悬浮燃烧，且锅炉的炉膛具有较大的空间，煤粉在此空间内悬浮燃烧，炉膛周围墙壁上布置有密集排列此空间内悬浮燃烧，炉膛周围墙壁上布置有密集排列的水冷壁管，管内有水和蒸汽流过，既能吸收炉膛的的水冷壁管，管内有水和蒸汽流过，既能吸收炉膛的辐射热，又能保护炉墙不致被烧坏。辐射热，又能保护炉墙不致被烧坏。（2 2）燃烧火焰中

27、心具有）燃烧火焰中心具有15001500或更高的温度，但在上部或更高的温度，但在上部炉膛出口处，烟气温度要低于煤灰的熔点，以免熔化的灰炉膛出口处，烟气温度要低于煤灰的熔点，以免熔化的灰渣黏结在烟道内的受热面上。使煤粉燃烧所生成的较大灰渣黏结在烟道内的受热面上。使煤粉燃烧所生成的较大灰粒沉降至炉膛底部的冷灰斗中，逐渐冷却和凝固，并落入粒沉降至炉膛底部的冷灰斗中，逐渐冷却和凝固，并落入排渣装置，形成固态排渣。排渣装置，形成固态排渣。（3）大量较细的灰粒随烟气离开炉膛，流经一系列对流）大量较细的灰粒随烟气离开炉膛，流经一系列对流受热面，逐渐冷却，最后由引风机经烟囱排入高空。受热面，逐渐冷却，最后由引

28、风机经烟囱排入高空。二、煤粉的燃烧阶段二、煤粉的燃烧阶段煤粉进入炉膛至着火前为着火前的准备阶段。煤粉进入炉膛至着火前为着火前的准备阶段。着火前的准备阶段是一个着火前的准备阶段是一个吸热阶段吸热阶段。影响着火速度的因素除了影响着火速度的因素除了喷燃器本身结构喷燃器本身结构外，主要是炉外，主要是炉内热烟气对煤粉气流的内热烟气对煤粉气流的加热强度加热强度、煤粉气流的、煤粉气流的数量数量与与温温度度以及以及煤粉性质煤粉性质和和浓度浓度等。等。1.1.着火前的准备阶段着火前的准备阶段 2.2.燃烧阶段燃烧阶段 当煤粉温度升高至着火点，而煤粉浓度又适合时，开始着当煤粉温度升高至着火点，而煤粉浓度又适合时，

29、开始着火燃烧，进入燃烧阶段。火燃烧，进入燃烧阶段。燃烧阶段是一个燃烧阶段是一个强烈放热阶段强烈放热阶段，这一阶段进行的快慢（，这一阶段进行的快慢（燃燃烧速度烧速度）主要取决于燃料与氧气的）主要取决于燃料与氧气的化学反应速度化学反应速度和氧气对和氧气对燃料的燃料的供应速度供应速度。当炉内温度很高、氧气供应充足而气粉混合强烈时，燃烧当炉内温度很高、氧气供应充足而气粉混合强烈时，燃烧速度就快。速度就快。3.3.燃尽阶段燃尽阶段 燃烧阶段未燃尽而被灰包围的少量固定碳在燃尽阶段继续燃烧阶段未燃尽而被灰包围的少量固定碳在燃尽阶段继续燃烧，直到燃尽。燃烧，直到燃尽。 对应于煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛中划

30、分出三个区，对应于煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛中划分出三个区，即即着火区、燃烧区着火区、燃烧区与与燃尽区燃尽区。大致可以认为：喷燃器出口附近是大致可以认为：喷燃器出口附近是着火区着火区，炉膛中部与喷，炉膛中部与喷燃器同一水平的区域以及稍高的区域是燃器同一水平的区域以及稍高的区域是燃烧区燃烧区，高于燃烧，高于燃烧区直至炉膛出口的区域都是区直至炉膛出口的区域都是燃尽区燃尽区。三、燃烧的条件三、燃烧的条件完全燃烧四要素：完全燃烧四要素：1.1.炉膛内维持足够高的温度炉膛内维持足够高的温度 2.2.供给适当的空气供给适当的空气3.3.燃料与空气的良好混合燃料与空气的良好混合 4.4.要有足够的燃烧时

31、间要有足够的燃烧时间四、直流燃烧器的燃烧方式四、直流燃烧器的燃烧方式 切圆燃烧方式直流燃烧器切圆燃烧方式直流燃烧器的布置的布置 炉炉膛四角或接近四角布置，膛四角或接近四角布置，四个角燃烧器出口气流的轴四个角燃烧器出口气流的轴线与炉膛中心的假想圆相切，线与炉膛中心的假想圆相切，使气流在炉内强烈旋转使气流在炉内强烈旋转 切圆燃烧方式的特点切圆燃烧方式的特点 煤粉气流吸热量大煤粉气流吸热量大 依靠本身外边界卷吸烟气、依靠本身外边界卷吸烟气、炉膛辐射热及炉膛辐射热及来自上游邻角正来自上游邻角正在剧烈燃烧的火焰的冲击和加在剧烈燃烧的火焰的冲击和加热。着火条件好热。着火条件好 火焰在炉内充满度较好，燃火焰

32、在炉内充满度较好，燃烧后期气流扰动较强烧后期气流扰动较强 有利于燃尽，煤种适应性强有利于燃尽，煤种适应性强五、循环流化床锅炉燃烧特点五、循环流化床锅炉燃烧特点固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似于流体状态固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似于流体状态的过程称为流化过程。的过程称为流化过程。流化过程用于燃料燃烧，即为沸腾燃烧。流化过程用于燃料燃烧，即为沸腾燃烧。介于层燃和悬介于层燃和悬浮燃烧之间浮燃烧之间的一种燃烧，沸腾炉或流化床炉。的一种燃烧，沸腾炉或流化床炉。沸腾炉不仅因具有强化燃烧、传热效果好以及结构简单、沸腾炉不仅因具有强化燃烧、传热效果好以及结构简单、钢耗量低等优点，特别是它的钢耗

33、量低等优点，特别是它的燃料适应性广燃料适应性广，以及，以及可以可以实现炉内脱硫实现炉内脱硫及及较少产生氮氧化物较少产生氮氧化物NOXNOX。循环流化床锅炉的特性：循环流化床锅炉的特性：（1 1）固定床）固定床（2 2）沸腾床）沸腾床（3 3）气力输送）气力输送循环流化床锅炉的物料概念：循环流化床锅炉的物料概念：（1 1）流化临界速度）流化临界速度（2 2）极限速度）极限速度型式与结构：型式与结构： 来自炉膛的高温烟气经分离器进入对流管束，而被分来自炉膛的高温烟气经分离器进入对流管束，而被分离下来的飞灰则经回料器重新返回炉内，与新添加的煤一离下来的飞灰则经回料器重新返回炉内，与新添加的煤一起继续

34、燃烧并再次被气流携带出炉膛。炉膛不分沸腾段和起继续燃烧并再次被气流携带出炉膛。炉膛不分沸腾段和悬浮燃烧段，其出口直接与分离器相接。调节循环灰量、悬浮燃烧段，其出口直接与分离器相接。调节循环灰量、给煤量和风量进行负荷调节。给煤量和风量进行负荷调节。特点特点在鼓泡床炉优点的基础上在鼓泡床炉优点的基础上（1 1）能稳定运行的最低负荷为）能稳定运行的最低负荷为25%25%；（2 2）脱硫效果显著，脱硫率可获得）脱硫效果显著，脱硫率可获得80%80%以上；以上； （3 3）在流化床内（密相区）通常不布置受热）在流化床内（密相区）通常不布置受热 面，从根本上消除了磨损问题；面，从根本上消除了磨损问题； （

35、4 4）存在结构、系统复杂，体积庞大，投资和）存在结构、系统复杂，体积庞大，投资和 运行费用较高的缺点；运行费用较高的缺点；（5 5）自动化水平要求高，控制点比较多；对辅助设备）自动化水平要求高，控制点比较多；对辅助设备要求高。要求高。一、水冷壁结构一、水冷壁结构水冷壁分光管壁、膜式壁两种水冷壁分光管壁、膜式壁两种 膜式壁炉膛气密性好膜式壁炉膛气密性好, ,可减少漏风可减少漏风, ,降低热损失降低热损失, ,提高锅炉效率，并可降低受热提高锅炉效率，并可降低受热面金属耗量和炉墙重量，便于采用悬吊结构面金属耗量和炉墙重量，便于采用悬吊结构均匀受热汽水混合物在垂直管中作上升运动均匀受热汽水混合物在垂

36、直管中作上升运动质量含汽率质量含汽率x x 不断变化，汽液两相间存在相对运动；产生汽泡趋中效不断变化，汽液两相间存在相对运动；产生汽泡趋中效应应 泡状结构泡状结构 当汽水混合物中含汽率当汽水混合物中含汽率x 较小时，蒸汽呈细小的汽泡，较小时，蒸汽呈细小的汽泡，主要在管子中心部分向上运动主要在管子中心部分向上运动 弹状结构弹状结构 含汽率含汽率x 增大，汽泡开始合并成弹状大汽泡，形成增大，汽泡开始合并成弹状大汽泡，形成阻力较小的汽弹阻力较小的汽弹 柱状结构柱状结构 含汽率含汽率x 继续增大，弹状汽泡汇合成汽柱并沿着管继续增大，弹状汽泡汇合成汽柱并沿着管子中心流动，而水则成环状沿着管壁流动，形成汽

37、柱状或称水膜子中心流动，而水则成环状沿着管壁流动，形成汽柱状或称水膜环状流动结构环状流动结构 蒸发受热面中工貭处于泡状、弹状和柱状结构时，管壁蒸发受热面中工貭处于泡状、弹状和柱状结构时，管壁能得到足够的冷却，保证安全运行能得到足够的冷却，保证安全运行 雾状结构雾状结构 当含汽率当含汽率x 再增大时，管壁上水膜变薄，汽流将水膜撕破或再增大时，管壁上水膜变薄，汽流将水膜撕破或因蒸发使水膜部分或全部消失，形成的小水滴分布于蒸汽流中被带走，汽因蒸发使水膜部分或全部消失，形成的小水滴分布于蒸汽流中被带走，汽与水形成雾状混合物，称为雾状或液雾结构与水形成雾状混合物，称为雾状或液雾结构 自然循环特性自然循环

38、特性 热负荷与循环流速之间的关系热负荷与循环流速之间的关系 锅炉热负荷锅炉热负荷 Q Q上升，蒸发量上升，蒸发量D D上升，含汽率上升，含汽率X X上升，运上升，运动压头动压头 S Sydyd 上升，循环流速上升，循环流速 w w0 0 上升；但上升；但Q Q 增加过大，流增加过大，流动阻力动阻力pps s 上升很快，又将导致循环流速上升很快，又将导致循环流速w w0 0 下降下降 自补偿能力自补偿能力 随锅炉热负荷随锅炉热负荷Q(Q(质量含汽率质量含汽率x)x)的增加，循的增加，循环回路水流量环回路水流量G(G(循环水流速循环水流速w w0 0 ) )相应增大的能力相应增大的能力 自然循环锅

39、炉蒸发受热面金属安全工作的条件是保证管子自然循环锅炉蒸发受热面金属安全工作的条件是保证管子内壁有连续水膜覆盖，使管壁得到充分的冷却内壁有连续水膜覆盖，使管壁得到充分的冷却 受热最弱上升管不出现流动的受热最弱上升管不出现流动的停滞、倒流停滞、倒流等水循环故障等水循环故障 上升管不发生上升管不发生沸腾传热恶化沸腾传热恶化 下降管不出现下降管不出现带汽或汽化带汽或汽化 连续排污连续排污 连续不断地从汽包中排出因水蒸发含盐量不断增大的部分锅水，代之以连续不断地从汽包中排出因水蒸发含盐量不断增大的部分锅水，代之以比较纯净的给水，以获得符合品质要求（含盐量和碱度保持在规定值内）比较纯净的给水，以获得符合品

40、质要求（含盐量和碱度保持在规定值内）的蒸汽的蒸汽 连续排污应从锅水含盐量最大的部位（通常是汽包水容积靠近蒸发面处）连续排污应从锅水含盐量最大的部位（通常是汽包水容积靠近蒸发面处）引出引出 定期排污定期排污 用以排除水中的沉渣、铁锈，以防这些杂质在水冷壁管中结垢和堵塞用以排除水中的沉渣、铁锈，以防这些杂质在水冷壁管中结垢和堵塞 定期排污应从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最多的地方（如水定期排污应从循环回路的最低位置，即沉淀物积聚最多的地方（如水冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，间断进行冷壁下部联箱或大直径下降管底部）引出，间断进行一、燃煤的成分一、燃煤的成分煤的成分分为碳（煤的成分分为碳（

41、C）、）、氢（氢（H）、）、氧（氧（O）、）、氮（氮（N）、）、硫（硫（S）、）、水分（水分（M）和灰分（和灰分（A）。）。碳是煤中含量最多的可燃元素。地质年代长的无烟煤，其碳是煤中含量最多的可燃元素。地质年代长的无烟煤，其含碳量可高达含碳量可高达90%（按可燃基成分）；而年代浅的煤则含碳（按可燃基成分）；而年代浅的煤则含碳量只有量只有50%左右。每公斤碳完全燃烧时可放出约左右。每公斤碳完全燃烧时可放出约32700 kJ（7800 kcal）的热量。固定碳要在较高的温度下才能着火燃的热量。固定碳要在较高的温度下才能着火燃烧。烧。氢是煤中发热量最高的元素，煤中氢的含量大多在氢是煤中发热量最高的元

42、素，煤中氢的含量大多在3%6的范围内。氢的发热量很高，每公斤氢燃烧可放出约的范围内。氢的发热量很高，每公斤氢燃烧可放出约120 MJ（28600 kcal）的热量（当燃烧产物为水蒸气时）。的热量（当燃烧产物为水蒸气时）。 氧和氮是煤的有机物中的不可燃成分。燃烧中的氧有两部分，氧和氮是煤的有机物中的不可燃成分。燃烧中的氧有两部分，一部分是一部分是游离氧游离氧，它能助燃；一部分与氢或碳结合成，它能助燃；一部分与氢或碳结合成化合状化合状态态，不能助燃。，不能助燃。氮在燃烧时会或多或少地转化为氮在燃烧时会或多或少地转化为氮氧化物氮氧化物（NOx），），造成大造成大气污染。气污染。煤中的硫以三种形态存在

43、：煤中的硫以三种形态存在：有机硫、黄铁矿硫（有机硫、黄铁矿硫（FeS2）和硫和硫酸盐酸盐。每公斤硫完全燃烧时可放出热量。每公斤硫完全燃烧时可放出热量9040kJ。燃烧产物是燃烧产物是二氧化硫二氧化硫或或三氧化硫三氧化硫气体，这种气体和水蒸气结合生成气体，这种气体和水蒸气结合生成亚硫亚硫酸酸或或硫酸蒸气硫酸蒸气，腐蚀锅炉尾部受热面。，腐蚀锅炉尾部受热面。 煤中水分由煤中水分由表面水分表面水分（外在水分（外在水分Mwz）和和固有水分固有水分（内在（内在水分水分Mnz）组成。组成。内在水分靠自然干燥不能除掉，必须将煤加热至内在水分靠自然干燥不能除掉，必须将煤加热至102105才能除去；外在水分和内在

44、水分的总和通称为才能除去；外在水分和内在水分的总和通称为全水分全水分。 灰分是燃料完全燃烧后形成的灰分是燃料完全燃烧后形成的固体残余物固体残余物的总称。其主要的总称。其主要成分是硅、铝、铁，以及少量镁、钠和钾等元素组成的化合成分是硅、铝、铁，以及少量镁、钠和钾等元素组成的化合物。将煤样在空气中加热到物。将煤样在空气中加热到800士士25 ，燃烧燃烧2h，余下的物余下的物质就是灰分。质就是灰分。 一、燃煤的主要特性一、燃煤的主要特性1.1.发热量发热量 单位质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量称为燃料单位质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量称为燃料的发热量，其单位为的发热量，其单位为kJ/kgkJ/

45、kg（固体燃料、液体燃料）或固体燃料、液体燃料）或者者kJ/mkJ/m3 3（气体燃料）。气体燃料）。高位发热量高位发热量是指是指1 1 kgkg燃料完全燃烧时放出的全部热量；燃料完全燃烧时放出的全部热量；低位发热量低位发热量则需从燃料高位发热量中扣除燃料燃烧过程则需从燃料高位发热量中扣除燃料燃烧过程中氢燃烧生成的水和燃烧带的水分汽化的吸热量。中氢燃烧生成的水和燃烧带的水分汽化的吸热量。为了正确地表明设备运行的经济性，引用了为了正确地表明设备运行的经济性，引用了“标准煤标准煤”的概念。规定标准煤的概念。规定标准煤收到基收到基的低位发热量为的低位发热量为29307.6 29307.6 kJ/kg

46、kJ/kg。 2.2.挥发分挥发分 燃料中燃料中挥发分的含量挥发分的含量取决于取决于燃料的碳化程度燃料的碳化程度。一般来说，。一般来说，燃料碳化程度越深，挥发分含量越少。燃料种类不同，挥燃料碳化程度越深，挥发分含量越少。燃料种类不同，挥发分的含量也不相同，褐煤大于发分的含量也不相同，褐煤大于40%40%；烟煤为；烟煤为20%20%40%40%；贫；贫煤为煤为10%10%20%20%；无烟煤在；无烟煤在10%10%以下。以下。挥发分挥发分开始析出的温度开始析出的温度与燃料的碳化程度有关，一般来与燃料的碳化程度有关，一般来说，碳化程度越浅，挥发分析出的温度越低。褐煤为说，碳化程度越浅，挥发分析出的温度越低。褐煤为130130170170；烟煤为；烟煤为170170260260；贫煤为；贫煤为390390；无烟煤为；无烟煤为380380400400。挥发分的含量对挥发分的含量对燃烧过程燃烧过程的发生和发展有很大影响。燃的发生和发展有很大影响。燃料含挥发分越多，越容易着火，燃烧过程越稳定。料含挥发分越多，越容易着火，燃烧过程越稳定。 3.3.焦结性焦结性 煤在隔绝空气加热时，水分蒸发、挥发物析