第1章锅炉及锅炉房设备基本知识

1、工工 业业 锅锅 炉炉第第1章锅炉与锅炉房章锅炉与锅炉房设备基础知识设备基础知识单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识目录目录锅炉的分类及主要性能指标锅炉的分类及主要性能指标1锅炉的规格与型号表示方法锅炉的规格与型号表示方法2锅炉本体及锅炉辅助设备锅炉本体及锅炉辅助设备3 3单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识一、什么是锅炉一、什么是锅炉生产蒸汽或热水的换热设备任务：燃料（煤、油、天然气等）的化学能转化为热能二、锅炉的重要性二、锅炉的重要性1锅炉及锅炉房是供热系统中热源产生的主要设备2锅炉是化工、石化、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动 力及供热设备3锅

2、炉是能源工业发展的主要组成部分火力发电站三大主机之一4 4锅炉及锅炉房设备在节能、环保等科技改造及研究方面具有重要地位1.1 概述概述单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识三、锅炉的分类三、锅炉的分类1根据用途的不同分为：根据用途的不同分为：电站锅炉驱动蒸汽动力装置；在火电厂，蒸汽驱动 汽轮机组发电工业（供热）锅炉用于工业、采暖和生活方面； 多数生产饱和蒸汽。2按载热工质的不同分为：按载热工质的不同分为：蒸汽锅炉热水锅炉1.1 概述概述单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识3按能源分为：按能源分为：燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 废热锅炉 太阳能锅炉4按燃

3、烧方式分；按燃烧方式分； 5按出口介质压力分；按出口介质压力分； 6按锅炉容量大小分；按锅炉容量大小分； 7按介质流动方式分；按介质流动方式分； 8按组装方式分；按组装方式分； 9按换热方式分按换热方式分四、锅炉工业的研究方向及本专业的学习重点四、锅炉工业的研究方向及本专业的学习重点节能降耗，提高效率防止和降低环境污染，开发新的洁净燃烧技术合理有效地利用地方燃料,提高机械化、自动化水平重点在于基本原理的理解和学习，方法的应用 1.1 概述概述单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识1.2 锅炉的基本构造和工作过程锅炉的基本构造和工作过程锅炉本体主要是由锅炉本体主要是由“锅锅”

4、与与“炉炉”两大部分组成。两大部分组成。“锅锅”是指容纳水和蒸汽的受压部件，由锅筒（又称是指容纳水和蒸汽的受压部件，由锅筒（又称汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省煤器和管道组成一个封闭的汽水系统。其任务是吸收燃省煤器和管道组成一个封闭的汽水系统。其任务是吸收燃料燃烧释放出的热能，将水加热成为规定温度和压力的热料燃烧释放出的热能，将水加热成为规定温度和压力的热水或蒸汽。水或蒸汽。一一 、锅炉的基本构造、锅炉的基本构造单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识“炉炉”是指锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场是指

5、锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是由煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的所，是由煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。其任务是使燃料不断良好地燃烧，释放出热能。燃烧设备。其任务是使燃料不断良好地燃烧，释放出热能。“锅锅”与与“炉炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的有机一个吸热，一个放热，是密切联系的有机整体。整体。此外，为了保证锅炉正常工作，安全运行，锅炉上还此外，为了保证锅炉正常工作，安全运行，锅炉上还必须设置一些附件和仪表，如安全阀、压力表、温度表、必须设置一些附件和仪表，如安全阀、压力表、温度表、水位警报器、排污阀、吹灰器等。此外，还有构成锅炉支水位警报器、排

6、污阀、吹灰器等。此外，还有构成锅炉支撑结构的钢架。撑结构的钢架。1.2 锅炉的基本构造和工作过程锅炉的基本构造和工作过程单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识1.2锅炉的基本结构及其工作过程锅炉的基本结构及其工作过程 1. 燃料的燃烧过程燃料的燃烧过程二二 、锅炉的工作过程、锅炉的工作过程定义：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰定义：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰渣的过程渣的过程 高温烟气高温烟气 给煤斗给煤斗燃料（煤）燃料（煤） 炉排面（燃烧室）炉排面（燃烧室） 除渣板（入灰渣斗）除

7、渣板（入灰渣斗） 空气空气在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件：在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件： 高温环境高温环境 必需的空气量及空气与燃料的良好混合必需的空气量及空气与燃料的良好混合 燃料的供应机灰渣和烟气的排放燃料的供应机灰渣和烟气的排放单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识1.2锅炉的基本结构及其工作过程锅炉的基本结构及其工作过程 2. 烟气向水烟气向水(汽等工质汽等工质)的传热过程的传热过程 辐射辐射 辐射辐射+对流对流 对流对流 高温烟气高温烟气 水冷壁水冷壁 过热器（凝渣管）过热器（凝渣管） 对流管束对流管束 对流对流 尾部受热面尾部受热面(省

8、、空省、空) 除尘除尘 引风机引风机 烟囱烟囱 3. 工质工质(水水)的加热和汽化过程的加热和汽化过程蒸汽的生产过程蒸汽的生产过程 1）给水：水）给水：水 省煤器省煤器 汽锅汽锅 2）水循环：锅筒）水循环：锅筒 下降管下降管 下集箱下集箱 水冷壁水冷壁 3）汽水分离）汽水分离第一章单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识蒸汽锅炉蒸汽锅炉每小时生产的额定蒸汽量称为每小时生产的额定蒸汽量称为蒸发量蒸发量,符号符号 D，单位是，单位是t/h。 锅炉铭牌上所标蒸汽产量即为锅炉的额定蒸发量，锅炉铭牌上所标蒸汽产量即为锅炉的额定蒸发量， 因此，锅炉额定蒸发量又称因此，锅炉额定蒸发量又称铭

9、牌蒸发量铭牌蒸发量或或额定出力额定出力。 工业锅炉的蒸发量一般为工业锅炉的蒸发量一般为0.165t/h。1.3 锅炉的基本特性锅炉的基本特性一、一、 蒸发量或热功率蒸发量或热功率单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识1.3 锅炉的基本特性锅炉的基本特性供热锅炉供热锅炉(多为热水），也可用额定热功率来表明其容量多为热水），也可用额定热功率来表明其容量的大小，常用符号的大小，常用符号Q表示，单位是表示，单位是MW。所谓所谓额定热功率额定热功率（额定供热量）是指热水锅炉在额定压（额定供热量）是指热水锅炉在额定压力、温度和保证达到规定的热效率指标的条件下，每小时力、温度和保证达到规

10、定的热效率指标的条件下，每小时连续最大的产热量。连续最大的产热量。 对于对于蒸汽锅炉蒸汽锅炉30.278() 10 (MW)qgsQD ii,kJ/kgqgsi i 分别为蒸汽和给水的焓，单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识饱和蒸汽，出口处蒸汽压力；饱和蒸汽，出口处蒸汽压力；过热蒸汽或热水，出口蒸汽压力和温度。过热蒸汽或热水，出口蒸汽压力和温度。注：压力为表压，单位注：压力为表压，单位Mpa；温度单位为；温度单位为K或或。锅炉设计时规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压力和额锅炉设计时规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。定蒸汽温度。1.3 锅炉的基本特性锅炉的

11、基本特性二、二、 蒸汽（或热水）参数蒸汽（或热水）参数单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉受热面锅炉受热面是指汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积，即是指汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积，即烟气与水（或蒸汽）进行热交换的表面积。用符号烟气与水（或蒸汽）进行热交换的表面积。用符号H表示，单位表示，单位m2。？锅炉受热面为哪些？锅炉受热面为哪些注：注： 锅炉受热面面积指的是受热面烟气侧的面积。锅炉受热面面积指的是受热面烟气侧的面积。锅炉锅炉受热面蒸发率受热面蒸发率指的是指的是1 m2受热面每小时所产生的蒸汽量，用受热面每小时所产生的蒸汽量，用D/H kg/(m

12、2 h)表示。一般表示。一般D/H在在30 40 kg/(m2 h)。热水锅炉通常采用热水锅炉通常采用受热面发热率受热面发热率，指的是，指的是1 m2受热面每小时所产生受热面每小时所产生的热功率，用的热功率，用Q/H MW/m2 表示。一般表示。一般Q/H在在0.02325 MW/m2 上下。上下。 1.3 锅炉的基本特性锅炉的基本特性三、三、 受热面蒸发率、受热面发热率受热面蒸发率、受热面发热率单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识这个指标只反映蒸发率的一个平均值。这个指标只反映蒸发率的一个平均值。 为了便于锅炉间比较，引入标准蒸汽：即其焓值为为了便于锅炉间比较，引入标准

13、蒸汽：即其焓值为640kcal/kg，或，或2680kJ/kg。可将锅炉的实际蒸发量。可将锅炉的实际蒸发量D换算成换算成标标准蒸汽蒸发量准蒸汽蒸发量Dbz，则受热面蒸发率就可以用，则受热面蒸发率就可以用Dbz /H来表示。来表示。32()10 /()640qgsbzD iiDkgm hHH对工程单位对工程单位对法定单位对法定单位32()10 /()2680qgsbzD iiDkgm hHH注意单位注意单位统一！统一！单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识受热面蒸发率或发热率越高，则表示传热好，锅炉所耗受热面蒸发率或发热率越高，则表示传热好，锅炉所耗金属量少，锅炉结构也紧凑。

14、这一指标通常用来表示锅炉的金属量少，锅炉结构也紧凑。这一指标通常用来表示锅炉的工作强度工作强度，但，但不能真实的反映锅炉运行的经济性。（？）不能真实的反映锅炉运行的经济性。（？）单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉热效率锅炉热效率是指有效利用于生产热水或蒸汽的热量占输是指有效利用于生产热水或蒸汽的热量占输入锅炉全部热量的百分数，也称为锅炉效率，用符号入锅炉全部热量的百分数，也称为锅炉效率，用符号gl表示。表示。它是表明锅炉热经济性的指标，锅炉热效率高，则更节省能它是表明锅炉热经济性的指标，锅炉热效率高，则更节省能源。源。有时为了概略衡量蒸汽锅炉的热经济性，还常用有时为

15、了概略衡量蒸汽锅炉的热经济性，还常用煤水比煤水比或煤汽比或煤汽比来表示，即锅炉在单位时间内的耗煤量和产汽量之来表示，即锅炉在单位时间内的耗煤量和产汽量之比。工业锅炉的煤水比一般为比。工业锅炉的煤水比一般为1 61 7.5。1.3 锅炉的基本特性锅炉的基本特性四、四、 锅炉热效率锅炉热效率单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识金属耗率金属耗率指的是锅炉每吨蒸发量所耗用的金属材料的重指的是锅炉每吨蒸发量所耗用的金属材料的重量，目前生产的供热锅炉这个指标为量，目前生产的供热锅炉这个指标为26 t/t。 耗电率耗电率则为产生则为产生1t蒸汽耗用电的度数蒸汽耗用电的度数kWh/t。耗

16、电率。耗电率计算时，除了锅炉本体配套的辅机外，还有破碎机、筛煤机计算时，除了锅炉本体配套的辅机外，还有破碎机、筛煤机等辅助设备的耗电量，一般为等辅助设备的耗电量，一般为10 kWh/t左右。左右。注：注：衡量锅炉总经济性应从锅炉效率、金属耗率和耗电量三衡量锅炉总经济性应从锅炉效率、金属耗率和耗电量三方面考虑。方面考虑。1.3 锅炉的基本特性锅炉的基本特性五、五、 锅炉的金属耗率及耗电率锅炉的金属耗率及耗电率单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识每台锅炉都用一个规定型号来表示。我国工业锅炉产每台锅炉都用一个规定型号来表示。我国工业锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相

17、连。品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。表示方表示方法如下：法如下：1.4 锅炉型号与参数系列锅炉型号与参数系列单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识型号的第一部分型号的第一部分分为三段。第一段用两个汉语拼音字分为三段。第一段用两个汉语拼音字母表示锅炉本体形式，代号见表母表示锅炉本体形式，代号见表1-1；第二段用一个汉语拼；第二段用一个汉语拼音字母表示锅炉的燃烧设备（余热锅炉无燃烧设备代号），音字母表示锅炉的燃烧设备（余热锅炉无燃烧设备代号），燃烧设备代号见表燃烧设备代号见表1-2；第三段用阿拉伯数字表示锅炉的额；第三段用阿拉伯数字表示锅炉的额定蒸发量（定蒸发量（t

18、/h）或热水锅炉的额定热功率（）或热水锅炉的额定热功率（MW）。）。1.4 锅炉型号与参数系列锅炉型号与参数系列单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识型号的第二部分型号的第二部分表示介质参数。共分两段，中间用斜线表示介质参数。共分两段，中间用斜线分开。第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或额定出水压分开。第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或额定出水压力（力（MPa）；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或热水）；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或热水锅炉的出水温度及进水温度。对于生产饱和蒸汽的锅炉，则锅炉的出水温度及进水温度。对于生产饱和蒸汽的锅炉，则无斜线和第二段。无斜线和

19、第二段。1.4 锅炉型号与参数系列锅炉型号与参数系列单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识型号的第三部分型号的第三部分表示燃料种类。以汉语拼音字母表示表示燃料种类。以汉语拼音字母表示燃料种类，同时以罗马数字代表燃料分类，见表燃料种类，同时以罗马数字代表燃料分类，见表1-3。如同。如同时使用几种燃料，则主要燃料代号放在前面。时使用几种燃料，则主要燃料代号放在前面。1.4 锅炉型号与参数系列锅炉型号与参数系列单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识例如例如型号为型号为SHL10-1.25/350-WII的锅炉，表示为双锅筒的锅炉，表示为双锅筒横置式横置式蒸汽锅

20、炉蒸汽锅炉。采用链条炉排，。采用链条炉排，额定蒸发量为额定蒸发量为10t/h，额，额定工作压力为定工作压力为1.25MPa，出口过热蒸汽温度为，出口过热蒸汽温度为350，燃用，燃用类无烟煤。类无烟煤。又如型号为又如型号为DZW1.4-0.7/95/70-AII的锅炉，表示为单锅的锅炉，表示为单锅筒纵置式筒纵置式热水锅炉热水锅炉，采用往复推动炉排，采用往复推动炉排，额定热功率为额定热功率为1.4MW，额定出水压力为，额定出水压力为0.7MPa，出水温度为，出水温度为95，进水，进水温度为温度为70，燃用，燃用类烟煤。类烟煤。再如型号为再如型号为LDR0.5-0.4的锅炉，表示为立式电加热锅炉，的

21、锅炉，表示为立式电加热锅炉，额定蒸发量为额定蒸发量为0.5t/h，额定工作压力为，额定工作压力为0.4MPa。1.4 锅炉型号与参数系列锅炉型号与参数系列单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识1.4 锅炉型号与参数系列锅炉型号与参数系列工业锅炉的容量，既要满足用户的要求，又要便于锅工业锅炉的容量，既要满足用户的要求，又要便于锅炉配套设备的供应，以及锅炉本身的标准化，因而规定了炉配套设备的供应，以及锅炉本身的标准化，因而规定了一系列的锅炉参数。一系列的锅炉参数。我国工业蒸汽锅炉的规格系列见表我国工业蒸汽锅炉的规格系列见表1-4（见（见P14）。）。表中的额定蒸发量，对于小于表

22、中的额定蒸发量，对于小于6t/h的饱和蒸汽锅炉是指的饱和蒸汽锅炉是指在在20给水温度下锅炉的额定蒸发量。对于大于或等于给水温度下锅炉的额定蒸发量。对于大于或等于6t/h的蒸汽锅炉是指在的蒸汽锅炉是指在105给水温度下锅炉的额定蒸发量。给水温度下锅炉的额定蒸发量。国产热水锅炉的规格系列见表国产热水锅炉的规格系列见表1-5 。单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉本体和它的辅助设备，总称为锅炉房设备。锅炉本体和它的辅助设备，总称为锅炉房设备。锅炉本体包括汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预锅炉本体包括汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。热器。附加受热面附加受热面尾

23、部受热面尾部受热面1.5 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成一、锅炉本体一、锅炉本体单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉辅助设备是保证锅炉安全、经济和连续运行必不锅炉辅助设备是保证锅炉安全、经济和连续运行必不可少的组成部分。主要包括可少的组成部分。主要包括燃料供应设备，送、引风设备，燃料供应设备，送、引风设备，除灰渣设备，烟气净化设备，汽、水系统设备，以及仪表除灰渣设备，烟气净化设备，汽、水系统设备，以及仪表与自动控制设备与自动控制设备。1.5 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成二、锅炉辅助设备二、锅炉辅助设备单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识燃煤

24、蒸汽锅炉房设备简图燃煤蒸汽锅炉房设备简图单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识蒸汽系统设备包括蒸汽系统设备包括蒸汽管道、附属配件、分汽缸等。蒸汽管道、附属配件、分汽缸等。给水系统的作用给水系统的作用是将原水（自来水）进行处理，除去是将原水（自来水）进行处理，除去水中的杂质，如氧、钙镁离子等，使其达到锅炉给水水质水中的杂质，如氧、钙镁离子等，使其达到锅炉给水水质标准后送入锅炉，避免汽锅内壁结垢和腐蚀。给水设备包标准后送入锅炉，避免汽锅内壁结垢和腐蚀。给水设备包括水泵、水箱、给水管道、水处理设备、除氧设备等。括水泵、水箱、给水管道、水处理设备、除氧设备等。排污系统的作用排污系统

25、的作用是将锅炉水中的沉渣和盐分杂质排除是将锅炉水中的沉渣和盐分杂质排除掉，使锅炉水符合锅炉水质标准。排污设备包括排污管、掉，使锅炉水符合锅炉水质标准。排污设备包括排污管、附属配件、连续排污膨胀器、定期排污膨胀器、排污降温附属配件、连续排污膨胀器、定期排污膨胀器、排污降温池等。池等。1.5 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成1 汽、水系统设备汽、水系统设备单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识送、引风设备的作用送、引风设备的作用是给炉子送入燃烧所需的空气，是给炉子送入燃烧所需的空气，或给磨煤系统输送热空气干燥剂，并从炉膛内引出燃烧产或给磨煤系统输送热空气干燥剂，并从炉膛内引出燃

26、烧产物物烟气，以保证锅炉正常燃烧，并使烟气以必需的流烟气，以保证锅炉正常燃烧，并使烟气以必需的流速冲刷受热面，强化传热。速冲刷受热面，强化传热。送、引风设备包括送、引风设备包括送风机、引送风机、引风机、冷风道、热风道、烟道和烟囱等。风机、冷风道、热风道、烟道和烟囱等。1.5 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成2 送、引风设备送、引风设备单元单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉与锅炉房设备基础知识其作用是保证供应锅炉连续运行所需要的符合质量要求其作用是保证供应锅炉连续运行所需要的符合质量要求的燃料，包括：的燃料，包括：（1）燃料的储存设备）燃料的储存设备，如煤场、煤仓、储油罐、工作，如煤场、煤仓、储油罐、工作油箱等。油箱等。（2）燃料的运输设备）燃料的运输设备，如皮带输送机、多斗提升机、，如皮带输送机、多斗提升机、油泵、输油管道、输气管道、过滤器、调压器等。油泵、输油管