动力工程2-锅炉

1、第三章 锅炉设备,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,2,第一节 电厂锅炉概述,一、锅炉设备的工作过程 锅炉设备的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并以此热能加热水，使其成为一定数量和质量的水蒸汽。 电厂锅炉的特点：容量大、参数高、结构复杂、机械化和自动化程度高。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,3,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,4,锅炉的组成(炉内、锅内),锅炉虽是一个整体，但从功能上可分成“炉侧”、“锅侧”,炉,锅,煤、空气、烟,水、汽,制粉系统,燃烧系统,风烟系统,汽水系统,视频,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,5,本体与辅机,本体：炉

2、膛、烟道、汽水系统（包括受热面、汽包、联箱和连接管道）、炉墙和构架等；锅炉本体简介.MPG 辅助设备：送风机、引风机、制粉系统、给水设备和除灰除尘设备。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,6,锅炉的生产过程(CAI教学软件演示),2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,7,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,8,锅炉的工作过程,制粉系统,燃料输送碎煤机除铁器磨煤机 由一次风送入炉内,风烟系统,送风机 引风机 一、二次风,汽水系统,省煤器汽包水冷壁过热器,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,9,二、锅炉设备的工作特性 蒸发量（D） 蒸发量是表征锅炉容量大小的指标，它

3、是指锅炉每小时所能生产的蒸汽量。单位是 t/h 。 蒸汽参数 是指锅炉在额定工况或最大连续工况下，过热器出口处蒸汽的压力（Mpa）和温度（）及再热蒸汽的温度（） 。 给水温度 是指锅炉在额定工况或最大连续工况下，省煤器入口处的水温。 锅炉效率（b） 指锅炉生产蒸汽的吸热量占锅炉输入燃料热量的百分比。锅炉效率的大小表明了燃烧热量的有效利用程度。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,10,型号,HG 2008 / 18.2 - HM3,制造厂 蒸发量t/h 额定压力MPa 煤种 SG 220 50MW 高压 褐煤 DG 410 100MW 高压 烟煤 WG 670 200MW 超高压 无烟

4、煤 国外 1000 300MW 亚临界,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,11,三、锅炉的分类 电厂锅炉的分类方法很多，常见的几种主要分类方法如下： 按其所用的燃料分类，可分为燃煤炉、燃油炉和燃气炉等。 按锅炉的蒸汽参数（主要是压力）分类，可分为高压、超高压、亚临界压力和超临界压力锅炉。（如下表所示）,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,12,按水冷壁内工质的流动动力分类，可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。 燃煤炉按其燃烧方式不同可分为室燃炉（即煤粉炉）、层燃炉、旋风炉和沸腾炉。 室燃炉按其排渣方式分，可分为固态排渣炉和液态排渣炉。 按通风方式分，可分为平衡通风锅炉

5、和微正压锅炉。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,13,第二节 锅炉燃料及其燃烧,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,14,燃料 设计：炉型、整体结构与布置 运行：燃烧的稳定性、结渣、积灰等经济安全问题 辅机选型 燃烧系统 燃烧系统对火力发电机组安全经济运行的影响 结渣爆管等问题,重要性,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,15,一. 煤的成分,煤是远古植物遗体随着地壳变动被埋入地下，长期处在地下温度、压力较高的环境中，经过复杂的生物、化学变化逐渐形成的。,煤的成分,可燃成分,硫,氮,氧,氢,碳,水分,灰分,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,16,二、煤的元

6、素分析与工业分析,1、元素分析 Ultimate Analysis,指对煤中碳、氢、氧、氮、硫五种元素分析的总称。 用质量百分数表示。,1）碳（C）：含量最多(50-90%)；是发热量的主要来源；随煤化程度而增加；,2）氢（H）：含量少（16%）；主要存在于挥发分（CmHn）中；发热量很大120MJ/kg，影响整个煤的发热量，并影响着火。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,17,4）硫（S）：含量少，有害物质。 低温腐蚀、高温腐蚀、大气污染酸雨,元素分析繁元素分析仪科研机构 工业分析易加热干燥电厂,3）氧（O）和氮（N）：不要燃成分，含量较少。 NOx的三种生成机理 （快速反应、温度

7、型、燃料型） 低污染燃烧技术,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,18,2）挥发分Volatile (V),将失去水分的煤，隔绝空气，加热至900，使燃料中的有机物分解而释放出的气体,主要成份：CmHn、H2、CO、H2S等可燃气体； O2、CO2、N2等不可燃气体,3）灰分Ash (A),4）固定碳Fixed Carbon (FC),按照煤的着火、燃烧过程中各成分的变化，分析煤中水分、挥发分、固定碳、灰分的质量百分数。,2、工业分析 Proximate Analysis,1）水分Moisture (M),2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,19,三、燃料的技术特性指标 发热量

8、 燃料的发热量通常是指每千克应用基燃料完全燃烧时所发出的热量。 当计入燃料燃烧后水蒸汽凝结成水所放出的汽化潜热时，发热量称为高位发热量；不计入这部分热量时，发热量称为低位发热量。实际上，锅炉中所能利用的是低位发热量。 标准燃料：世界各国标准燃料的低位发热量均统一规定为7000 kcal/kg (即：29308 kJ/kg),2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,20,挥发物含量（挥发分） 将煤与空气隔绝，加热至850，水分先被蒸发出来，继续加热就会逸出一部分气态物质，包括碳氢化合物、氢、氧、氮、挥发性硫和一氧化碳等气体。这些气态物质称为挥发分，用重量百分数 Vr % 表示。 挥发分高的煤

9、不仅容易着火，而且燃烧比较稳定，易于燃烧完全；而挥发分低的煤则相反。 根据煤中挥发分的高低，把煤分为三类： 无烟煤（ 又称：白煤，Vr 10%）、烟煤（ Vr =10 45%）和褐煤（ Vr 40%）。 无烟煤是成煤年代最久的煤，挥发分最低；褐煤是成煤年代较晚的煤，挥发分和灰分都较高，但发热量较低。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,21,固定碳含量 挥发分逸出后残留下来的固体物质称为焦碳，焦碳的主要成分是可燃烧的固定碳和灰分。 焦炭随煤的品种不同而呈粉末状或粘结为块状。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,22,煤灰熔融性,(a) 未加热的试样； (b) 开始变形温度DT；

10、 (c) 开始软化温度ST；(d) 开始流动温度FT；,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,23,灰的熔点,当灰分所处温度达到软化温度ST值时，就开始具有结渣的可能性，习惯上将ST用以代表灰的熔点。 通常: ST1400称为难熔灰； ST12001400称为中熔灰； ST1200称为易熔灰。 ST值越高，越不易造成结渣。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,24,四. 煤的分类,煤的成分随着地质年代的长短有所变化。埋藏年代越久，碳化程度越深，挥发物含量越少，碳的含量越多。 主要根据挥发分并参考水分、灰分的含量来分类： 无烟煤(anthracite)：Vdaf10 贫煤：Vdaf

11、=l020 烟煤(bituminous)：Vdaf2045 褐煤(brown coal)：Vdaf4050， 甚至达60。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,25,1无烟煤 无烟煤的挥发分含量最低； 含碳量很高，一般C40，最高可达90； 灰分不高，一般A625； 水分很低，M15。 发热量较高，不易点燃，燃尽也不容易，焦炭无粘结性,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,26,2贫煤 其燃烧性质接近于无烟煤，难以着火和燃尽。 碳化程度比无烟煤低，发热量较高，一般不结焦。 3烟煤(bituminous) 挥发分含量较高，变化范围宽。 碳化程度较无烟煤浅，含碳量C4060，少数能达

12、到75；一般灰分不大， 水分适中；发热量也相当高， 大多数烟煤都容易点燃，燃烧快，燃烧时火焰较长。多数具有或强或弱的焦结性。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,27,4褐煤(brown coal) 碳化程度较低，呈褐黑色，尚有清楚木纹，易风化成粉末 挥发物含量高，易于着火和燃烧 5其它低质煤 洗中煤、煤泥和泥煤。泥煤比褐煤地质年代更短，这种煤易碎，但不结焦，泥煤在我国发现的极少。 油页岩是一种淡灰色或暗褐色的石油矿石，其灰分极高，达6080，因此发热量很低， 煤矸石则是采煤时的下脚料，它的热值更低，灰分更高。 这些低质燃料除了采用流化床燃烧外，其他燃烧方法无法燃用。,2020年9月2

13、日星期三,动力工程锅炉设备,28,五、燃料的燃烧过程 煤的燃烧过程大体可按进行的时间分为三阶段： 预热阶段 包括燃料的预热、烘干和挥发分的分解逸出等过程。这一阶段还没开始燃烧。 燃烧阶段 燃料中的可燃成分（先是挥发分，然后是焦炭）与氧在高温下进行剧烈的燃烧反应，放出大量的热。 燃尽阶段 焦炭质点已所剩无几，灰分占多数，可燃气体更少。 燃料完全燃烧必须具备的四个条件 保持足够高的炉膛温度； 供给适量的空气； 有良好的燃烧设备保证空气与燃料能很好的接触和混合； 保证燃烧足够需要的时间并提供一定的空间环境。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,29,六、过量空气系数（） 实际供给的空气量Vk

14、与理论空气量V0之比，称为过量空气系数。, 的大小能在一定程度上反映燃烧过程的经济型和运行操作的技术水平。 总是沿着烟气的流动方向，即从锅炉炉膛到后面的各段烟道逐渐增大，这是因为锅炉炉膛及其后面的烟道通常都是在负压下工作，外界的空气难免漏入。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,30,第三节 锅炉的热平衡,锅炉的热平衡是指：锅炉工作中所有热量的收入项和支出项之间的平衡。 通常可简单地认为锅炉热量的收入项即为燃料的低位发热量，其支出项包括产生蒸汽所利用了的热量和未加利用而损失掉的热量。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,31,其中：Q1：锅炉所有效利用了的热量； Q2、 Q3、

15、 Q4、 Q5和 Q6 分别表示排烟损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失以及灰渣物理热损失。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,32,一、排烟损失q2,排烟热损失是现代电厂锅炉热损失中最大的一项热损失，煤粉炉的排烟热损失通常可达58 主要影响因素是排烟温度的高低和过剩空气量的多寡。 一般排烟温度每增高1215，q2约增大1。 降低排烟温度，但会减小尾部烟道传热平均温压，因而不得不大大增加尾部受热面面积，因而相应增加锅炉的金属消耗量。况且，低温受热面的壁面可能达到露点温度，导致低温腐蚀。 大、中型电厂锅炉的排烟温度通常控制在110160的范围内。,2020年9月2

16、日星期三,动力工程锅炉设备,33,二、化学不完全燃烧热损失q3,是由于烟气中所含的CO （有时也含少量的氢和甲烷等可燃气体）最终未能发生燃烧而造成的。 q3主要取决于炉膛内的过量空气量 煤粉炉的q3一般不超过0.5,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,34,三、机械不完全燃烧热损失q4,q4是由于固体可燃物在炉内燃烧不彻底或根本未曾燃烧所造成的。它也是锅炉的主要热损失之一。 影响q4的主要因素有：燃料品质、煤粉细度、炉内燃烧条件、喷燃器的工作性能以及运行情况等。 多数煤粉炉的q4一般0.55,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,35,四、散热损失q5,q5是由于锅炉本体外表面的

17、温度高于环境温度，通过对流和辐射的方式向外散热而引起的。 一般，容量越大的锅炉，相对于每千克燃料耗量来说，其表面积反而愈小。 按照经验估计，大容量电厂锅炉的q5约占0.20.6,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,36,五、灰渣带走的物理热损失q6,此项热损失主要取决于炉子的排渣方式和煤中灰分的高低。 多数固态排渣煤粉炉， q6大致为0.51；液态排渣炉的此项热损失自然要显著增大。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,37,六、锅炉效率hb,所谓锅炉效率，是指锅炉产生蒸汽时每燃烧1kg应用基燃料所有效利用了的热量占该燃料低位发热量的百分比,每千克燃料所发出的热量中被有效利用了的

18、部分为,正平衡法(直接法),反平衡法(间接法)：,第四节 煤粉炉以及煤粉的制备,一、煤粉炉,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,40,煤粉炉概述,在煤粉炉中，由于煤粉磨的很细，煤粉在炉中悬浮燃烧，能与空气相当充分地接触，因此燃烧起来非常迅猛、剧烈，能适应大容量锅炉的要求。 煤粉炉具有对煤种的适应性广、可燃用劣质煤、锅炉效率高和易于调节控制的优点，所有在火力发电厂中获得了十分广泛的应用。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,41,锅炉炉膛,炉膛中心的温度可达15001800 烟气被冷却至灰熔点以下离开炉膛 炉膛下部为冷灰斗 炉膛四周有水冷壁,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉

19、设备,42,水冷壁,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,43,喷燃器,任务： 将煤粉和空气喷入炉膛内进行燃烧。 煤粉在炉膛内燃烧的好坏，在很大程度上取决于喷燃器的工作性能如何。 理想的喷燃器应能使气粉混合物浓度均匀，着火稳定，一、二次风混合良好，火焰能充满整个炉膛，流动阻力小，并便于调节负荷。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,44,燃烧器分直流燃烧器和旋流燃烧器,直流燃烧器 出口气流为直流射流；布置在炉膛四角，使燃料气流在炉内进行切圆燃烧,炉膛内部的直流燃烧器,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,45,直流燃烧器采用四角切圆燃烧方式形成的火焰,俯视的炉膛火焰,202

20、0年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,46,煤粉燃烧火焰方式,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,47,直流煤粉燃烧器的布置方式,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,48,空气气流,空气并不是一次集中送进的，而是按对着火、燃烧有利而合理组织、分批送入的。 按送入空气的作用不同，可将送入燃烧器的空气分为一次风、二次风和三次风。 一次风：即携带煤粉送入燃烧器的空气。 二次风：补充煤粉继续燃烧所需要的空气并着重起扰动、混合作用。 三次风：中间储仓式热风送粉时，在磨煤机内干燥原煤后排出的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,4

21、9,旋流燃烧器,出口气流包含有旋流射流的燃烧器；其出口气流可为几个同轴旋流射流组合，也可是旋流射流与直流射流的组合。,旋流燃烧器的原理图,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,50,旋流燃烧器的布置方式,(a) 前墙布置； （b）两面墙对冲或交错布置； （b-1）两面墙交错布置； （b-2）两面墙对冲布置； （c）半开式炉膛对冲布置； （d）炉底布置； （e）炉顶布置,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,51,结渣,火焰中心的温度高达1600，灰分大都呈熔融状态。正常情况下，这种液态或半液态的渣滴在碰到水冷壁或炉墙之前，已因温度降低而凝固下来。如果它在接触管壁或炉墙时仍然处于液态

22、或半液态状态，那么这种渣滴就会粘附在管壁或炉墙上，形成紧密的灰渣层，这种现象称为结渣或结焦。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,52,二、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。因此，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。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,53,煤粉细度,采用具有标准筛孔尺寸的筛子来测定。 若标准筛孔边长（孔径）为x（微米），煤粉经筛分后，过筛量为b，筛余量为a，则该煤粉的细度Rx为：,对确定的筛子

23、言，Rx愈小，说明煤粉愈细。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,54,2. 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：5001500/min ,如：风扇磨、锤击磨,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,55,三、制粉系统,每台煤粉炉都有自己的一套制粉设备，构成一个制粉系统。 中间储仓式制粉系统 直吹式制粉系统,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,56,给煤机,202

24、0年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,57,中速磨煤机（辗辊式）,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,58,锅炉直吹式燃烧系统,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,59,4. 制粉系统的其他部件粗细粉分离器整体外观、给粉机外观,第五节 锅炉受热面,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,61,一、受热面的一般概念,一台现代大容量锅炉每小时能生产上百万公斤或数百万公斤的蒸汽，燃烧近十万公斤或数十万公斤的燃料。要使工质吸收如此大量的热量，自然需要有很大的受热面。 锅炉受热面是由千百根并列的小口径钢管焊接而成。这些管子排列在一起，称为“管束”。 水必须经过预热、蒸发和过热等过程。

25、 预热受热面习惯上叫做：省煤器 蒸发受热面一般是指：水冷壁 过热受热面则称为：过热器 省煤器、水冷壁、过热器以及空气预热器构成现代电厂锅炉的主要受热面。水冷壁一般布置在炉膛四周的炉墙上，过热器大都布置在水平烟道内，省煤器和空气预热器则依次设在尾部烟道内。 蒸汽参数升高后，锅炉各部分受热面的大小、占总受热面的比例及其布置情况会随之发生变化。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,62,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,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,63,水冷壁是以辐射换热为主的蒸发受热面。 1、水

26、冷壁的作用： （l）强化传热，强化传热，减少锅炉受热面面积，节省金属消耗量 （2）降低高温对炉墙的破坏作用，起保护炉墙作用 （3）能有效地防止炉壁结渣。 （4）悬吊炉墙。 （5）锅炉主要的蒸发受热面，产生锅炉的全部或绝大部分饱和蒸汽，是不可缺少的重要受热面。,二蒸发受热面,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,64,2、水冷壁的形式 光管水冷壁：光管垂直地布置在炉膛各面墙上，管子上部与锅筒或上集箱相连，管子下部与下集箱相连，下级箱与锅筒间用不受热的下降管相连。此种水冷壁在中小容量锅炉上用得比较广泛,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,65,膜式水冷壁 优点：减少漏风，提高锅炉效率

27、；同时炉墙不直接受火焰辐射，因而可不用耐火材料，而只用绝热材料，使炉墙重量大大减轻。 缺点：制造工艺较复杂,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,66,受热面联箱,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,67,水冷壁受热面 动画,00:13,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,68,过热受热面有过热器和再热器 1、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 2、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,三. 过热器受热面和再热器受热面,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,69,对流过热器： 布置在炉膛出

28、口的对流烟道内，以对流换热为主 屏式过热器 布置在炉膛出口处或炉膛 上部，既吸收火焰的直接 辐射，又吸收烟气的对流 放热 辐射式过热器 一般布置在炉膛内壁面上，只吸收火焰辐射。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,70,屏式过热器 动画,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,71,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。它主要用于悬吊炉墙，传热效果差，不能作为主要受热面。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,72,过热汽温调节方法 维持稳定的汽温是保证机组安全和经济运行所必需的。 电站锅炉调节汽温的方法有：喷水

29、式减温器、摆动式燃烧器 喷水减温器是将减温水直接喷入过热蒸汽 利用摆动式燃烧器上下摆动，改变火焰中心位置，从而改变炉膛出口烟温，可以调节过热汽温或再热汽温 一般燃烧器摆动2030时，炉膛出口烟温变化约110140，蒸汽温度的最大调节幅度为4060。通常摆动式燃烧器只作为蒸汽温度粗调手段，细调应采用喷水减温器。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,73,四. 再热器受热面的特殊问题,再热器 锅炉中重新加热蒸汽的部件。将汽轮机高压缸排汽引入锅炉，重新加热至高温，然后再引入中压缸膨胀作功。 再热器工作的特殊性 当汽轮机甩负荷或机组起、停时，再热器无蒸汽冷却，需将过热蒸汽通过快速减温、减压装置

30、引入再热器。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,74,五. 省煤器,1、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,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,75,省煤器动画,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,76,六. 空气预热器,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 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 分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式和蓄热式,2020年9月2日星期三,动

31、力工程锅炉设备,77,空气预热器的位置动画,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,78,三分仓回转式空气预热器典型布置,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,79,回转式空气预热器蓄热板,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,80,七锅炉水循环系统及设备,1、水循环方式 自然循环锅炉水冷壁中汽水混合物的流动靠汽、水密度不同而产生的压差来实现 强制流动锅炉水冷壁中汽水混合物的流动靠水泵所产生的推力来实现,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,81,自然循环原理,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,82,自然循环锅炉 特点,主要特征是有一个直径较大的汽包 1 汽包使

32、锅炉中各个受热面有明显的分界，汽水流动特性相应比较简单 2 推动力主要依靠水汽的密度差，蒸发受热面由许多垂直管子组成的水冷壁，可以尽量减少弯头减少流动阻力 3 汽包内部装有汽水分离装置，减少饱和蒸汽带水。 4 当负荷变化时，汽包水位及蒸汽压力的变化速度较慢，对机组的调节要求低一些但锅炉的启、停速度受到限制,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,83,强制流动原理,强制循环锅炉原理图 1汽包及内部装置； 2下降管； 3循环泵； 4下联箱； 5节流圈； 6水冷壁； 7省煤器； 8过热器,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,84,强制循环锅炉特点,类型：控制循环锅炉、直流锅炉、复合循环

33、锅炉 除在自然循环的基础上依靠水与汽水混合物之间密度差以外，还在下降管和上升管之间装有循环泵，提高循环回路的流动压力 直流锅炉无汽包，蒸发受热面中工质的流动是依靠给水泵的压头来完成，给水一次通过加热、蒸发受热面，工质均为强制流动,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,85,直流锅炉（竖管水冷壁）,KWU 99 0045e 2,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,86,八、水循环系统部件,(1）汽包,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,87,（2）下降管,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,88,（3）联箱,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,89,九. 锅

34、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。 2、解决方法 在汽包内安装汽水分离设备，可提高蒸汽品质,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,90,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。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,91,第七节 锅炉的主要辅助设备,给水设备、通风设备、

35、除尘设备等参见火电厂生产过程CAI,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,92,锅炉给水泵,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,93,离心式锅炉给水泵（剖面）,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,94,锅炉送引风机,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,95,锅炉引风机,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,96,离心引风机,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,97,离心风机,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,98,轴流风机,鉴于轴流风机的风量很大，且风机外形尺寸小、占地面积小，如能在运行中通过改变动叶装置角的办法来调节风量和风压，则其效率将

36、较离心式风机高，因此少数大容量电厂锅炉已逐步开始采用轴流式风机。 轴流风机风压低、叶片易受磨损，致使其应用范围受到一定限制。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,99,静电除尘器,除去烟气中的飞灰，减小对环境的污染。 目前常用种类：静电除尘器、布袋除尘器。水膜除尘器由于除尘效率太低（8890）已被淘汰。,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,100,静电除尘原理图,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,101,静电除尘器结构,静电除尘器的特点是体积庞大、造价高昂。,第八节 典型电厂锅炉及其主要附件,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,103,电厂锅炉举例,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,104,电厂锅炉,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,105,锅炉的主要附件（1）,压力表和温度计 装设压力表，为了随时了解各部分工作压力。汽包、过热器出口联箱以及给水调节阀之前均应装设压力表 温度计以使用热电偶温度计最为常见,2020年9月2日星期三,动力工程锅炉设备,106,锅炉的主要附件（2）,水位计、阀门、安全阀、吹灰器等参见火电厂生产过程CAI,第九节 锅炉安全运行的基本知识,锅炉运行时，要求运行人员严格遵守操作规程，确保锅炉工作的安全。规程的制定应严格按照国家统一规定的条例进行。,2020年9月2日星期