《锅炉原理》讲稿2004级-1.ppt

1、锅炉原理,主 讲:赵 军 主 学:2004热动3 2007.9.24-2007.12.13(5-16周) 课程性质:必修 学分:3 地点:19楼411 学时/周学时:48/4,课程之前“题外话”,明确要求； 教学安排：24次，2个，随堂？ 20%+15%+10%(小论文)+5%(实验) + 50%(闭卷); 奖罚分,积极主动 教学方式：现场教学，课堂讨论； 共同探索：杂、多，主题、主线？ 调动内因，释放动力！,课程论文,题目及内容自主选定，如以煤粉炉中的灰分影响进行综述与分析 至少查阅三篇有代表性的参考文献 可随堂进行十分钟的主题发言 提交论文（字数至少1000字）以及PPT 高质量完成该环节

2、的同学，可直接获得平时成绩的20分,第一章 绪论,锅炉中发生的过程用T-S图,P-h图示意 电站锅炉、工业锅炉的构成,异同点？ 锅炉与其他设备相比，有何特点？ 锅炉有什么共同点?必须具备哪些条件呢? 如何设计一台锅炉？ 如何提高运行锅炉的效率？ 同学自己提问,第一节课主要内容,第一章 绪论 背景：作用 1-1 构成原理 1-2 锅炉分类 1-3 锅炉指标 1-5 发展趋势,背 景能源环境节能减排,生态环境严重破坏,京都议定书,中国能源现状及预测,中国能源结构,世界发电分类构成图,中国电力以煤电为主,2005年发电装机容量超过5亿kW 中国电力结构中火电占约74%，而其中95%为煤电 中国平均供

3、电煤耗远高于国际先进水平 中国火力发电是CO2的重要排放源，排放量占到总排放量的50%以上，还将进一步增长，未来电厂将面临CO2减排压力,人均年用电量,低于100 kW h的国家和地区有 30个； 在 1011000 kW h有53个； 在100110000有109个；中国超千（2001.7.1) 超过10000kWh的有10个； 挪威（3830kW h人） 冰岛（18934kW h人） 加拿大（17455 kW h人） 瑞典（16421kWh人） 芬兰（15515 kW h人） 科威特（15368kW h人） 卢森堡（15075kW h人） 美国（12981kW h人） 卡塔尔（11362

4、kW h人）,1999年一些国家的用电构成,国家 全国用电量(亿kW.h) 工业 交通运输 农业 家庭生活 商业及其他(%) 美国 32593 36.1 0.1 - 32.9 30.9 中国 11039 73.0 1.9 6.2 11.3 7.6 日本 9239 46.1 2.3 0.4 26.4 24.8 俄罗斯 8144 45.7 7.8 9.6 36.9 德国 4829 47.1 3.5 1.6 27.1 20.7 加拿大 4965 45.6 0.9 2.0 27.2 24.3 法国 3816 40.4 2.8 0.7 31.2 24.8 英国 3175 35.6 2.4 1.2 32.

5、9 27.9 意大利 2537 50.8 3.2 1.7 23.1 21.2 韩国 2229 60.2 0.8 1.9 14.6 22.6,装机容量前十位的构成情况,序号 国 家 装机容量 (万kW) 水电 火电 核电（%） 1 美国 78350.2 12.5 74.6 12.9 2 中国 23654.2 23.5 75.6 0.9 3 日本 23373.7 19.0 62.7 18.3 4 俄罗斯 21085.7 20.7 69.2 10.1 5 加拿大 11361.2 58.0 27.6 14.4 6 德国 11544.3 7.7 72.5 19.8 7 法国 12074.0 20.8 2

6、3.5 55.7 8 印度 9680.3 21.8 75.9 2.3 9 英国 7046.0 5.8 76.6 17.6 10 巴西 6075.6 87.3 11.6 1.1,我国火电设备生产历程,1955年-6MW，3.4MPa,435（上汽）-中压机组 1957年-12MW，3.4MPa,435 -中压机组 1959年-25（50）MW，3.4MPa,435 -中压机组 1962年-50（100）MW，8.8MPa,535/535 -高压机组 1969年-125（200）MW，13.2MPa,535/535-超高压机组 1971年-300MW，16.2MPa,535/535 -亚临界机组

7、1985年-300(600)MW，16.7MPa,538/538 -亚临界机组 2002年-600MW，24.2MPa,538/566 -超临界机组 现正研制1000MW级的超临界机组,国内较大电厂：,陡河电厂（155万kW）、谏壁电厂（162.5万kW)、清河电厂（130万kW）、姚孟电厂（120万kW）、神头电厂（130万kW）、徐州电厂（130万kW）、秦岭电厂（105万kW）、锦州电厂（120万kW）、大同二电厂（120万kW）、富拉尔基二电厂（100万kW） 上海石洞口二电(2*600MW,超临25.4Mpa) 盘山电厂(2*500,炉顶76.6米;2*600,54亿元投资),国内部

8、分投产及在建超临界机组情况表,2004.5,2004.10,背景,启示,本课程?,电站锅炉,煤粉炉,火力发电生产过程,循环冷却水,蒸汽轮机发电流程,不同国家电力工业能源消耗对比,供电煤耗（g/kWh）电网综合线损率（%） 厂用电率（%） 中国（2005年平均值） 374 7.18 5.95 日本东京（1999年） 320 3.89 （2000年全国均值） 4 电力公司 法国电力 公司（1999年） 331.6 4.47 德国巴伐利亚 电力公司（1999年） 332.1 4.6（2000年全国均值） 5.42（含脱硫装置用电） 美国 6.0（2000年全国均值） 资料来源：根据张安华（2006）

9、“中国电力工业能效问题分析”,工业锅炉,35吨链条炉,背景 锅炉概念、作用如何描述锅炉？ 为什么说是典型的热能转换装置？（本章总结时讨论）为什么说“动力源”，“心脏”？,锅炉的作用,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。在锅炉内实现下述过程,燃烧 热交换 燃料的化学能 烟气的热能 蒸汽(或热水)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。 火力发电厂能量转换的基本过程,锅炉 汽轮机 发电机 燃料的化学能 蒸汽的热能 转轴的机械能 电能,电站煤粉锅炉的构成和工作过程,电站煤粉锅炉机组组成,锅,炉,锅炉本体,辅助设备,锅炉机组,煤、风、烟系统

10、,汽、水 系 统,锅炉:三组成,三过程,锅：省煤器、汽包、下降管、水冷壁组成的蒸发设备和过热器等组成的汽水系统。 炉：炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器等组成的燃烧系统。 辅助设备：制粉设备、送风机、引风机、烟囱、给水设备、除灰设备、除尘设备、输煤系统，调节控制设备及仪表。 炉内,锅内,传热三过程,工作原理,工程热力学 T-S图等必备条件?涉及哪些学科，关键环节？,1-2 锅炉分类,锅炉分类,一、按用途分 工业锅炉、船舶锅炉、电站锅炉、机车锅炉 电锅炉，余热锅炉，太阳能锅炉，热水锅炉，供热锅炉等 二、按蒸汽参数（压力）分 低压锅炉: 2.5(1.3)MPa以下 中压锅炉: 3.9MPa （20世纪

11、2040年代） 高压锅炉: 9.8 (10.8 )MPa （50年代） 超高压锅炉: 14.7MPa （60年代） 亚临界锅炉: 16.818.6(1722.5)MPa （70年代） 超临界锅炉: 22.0(22.5)MPa以上（70年代后） 超超临界压力的锅炉: 34MPa, 40MPa 三、按使用燃料分 燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉,四、按燃烧方式分,1. 层燃炉(火床炉) 燃烧特点:燃料在炉排上燃烧。 2、室燃炉 燃烧特点：燃料在炉膛内悬浮燃烧。 3、旋风炉(卧式和立式两种) 粗煤粒贴旋风筒内壁燃烧. 细煤粉随筒内气流一起运动悬浮燃烧. 4、沸腾炉 燃料在沸腾床内进行燃烧，介于层燃炉和室燃炉之间 如，循环流化床锅炉燃烧技术,液态排渣立式旋风炉,1-筒体 2-燃尽室 3-冷却炉膛 4-叶片型燃烧室 5-一次风管道 6-叶片 7-冷却管圈 8-二次风喷口,循环流化床锅炉燃烧技术,循环流化床锅炉 (CFB)燃烧技术 是一项近20年来 发展起来的燃煤 技术。,五、按炉膛内烟气压力负压锅炉，微正压锅炉，增压锅炉 0.3Mp