锅炉及锅炉房设备的基本知识

锅炉及锅炉房设备天津开发区新城区锅炉房第一章锅炉及锅炉房设备的基本知识第一节概述第二节锅炉的基本构造和工作过程第三节锅炉基本特性表示第四节锅炉房设备组成第一节概述锅炉的概念及定义动力之源、供热之源生产：动力（发电、锤击）热载体（烘干等）生活：蒸饭、开水、洗浴、供暖多方面应用锅：烧水，生产热水或蒸汽炉：烧火，将电能或燃料的化学能转化为热能锅炉分类按用途来分:用于动力发电方面的称为动力锅炉(电站锅炉)；用于工业、采暖行业的称为供热锅炉(工业锅炉、生活锅炉)；此外有船用锅炉、机车锅炉。按燃料分：燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉。按燃烧方式分：层燃炉、室燃炉、旋风炉、沸腾炉、循环流化床锅炉等。按水和烟气的流动路径分：火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉，其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为锅壳锅炉；按循环方式分：自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅炉)、直流锅炉和复合循环锅炉；锅炉分类电站锅炉按锅炉容量来划分：额定蒸发量De220t/h为小型锅炉；220~410t/h为中型；≥670t/h为大型锅炉。工业锅炉按锅炉容量来划分：额定蒸发量De20t/h为小型锅炉；20~70t/h为中型；≥75t/h为大型锅炉。按蒸汽压力来划分：p≤1.27MPa为低压锅炉；p=2.45～3.825MPa为中压锅炉；p=9.8MPa为高压锅炉；p=13.73MPa为超高压锅炉；p=16.67MPa为亚临界压力锅炉；p=23~25MPa为超临界压力锅炉(水的临界压力为22.1MPa）p≥27MPa为超超临界压力锅炉锅炉分类按排渣方式分：固态排渣锅炉和液态排渣锅炉。按结构可分为：火管锅炉、水管锅炉。按炉膛烟气压力可分为负压锅炉、微正压锅炉（2～5kPa）和增压锅炉（0.3MPa）。按锅筒数目可分为单锅筒和双锅筒锅炉，锅筒可横置或纵置布置。按整体外型可分为倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N型、L型、D型、A型。按锅炉房型式可分为露天、半露天、室内、地下或洞内布置。按锅炉出厂型式可分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉。动力锅炉：容量大、参数高、效率高(90%)eg.上海石洞口电厂300MW×4，超临界参数，相当于锅炉1000t/h、产汽压力23MPa、550℃工业锅炉：中低容量（0.05t/h,0.5t/h,1t/h,4t/h,10t/h,20t/h,60t/h等)压力不高（0.4MPa,1.0MPa,2.5MPa等）效率不高（燃煤：～75%，燃油/气：90%)发展史：瓦特蒸汽机18世纪末出现圆筒型蒸汽锅炉为了提高参数、扩大容量进行技术改造和结构改造发展趋势：向高压、高温、大容量方向发展。目前我国建成的电站锅炉可达到容量为3300吨蒸发量、蒸汽压力26MPa、过热蒸汽温度600℃，配套机组为1000MW。锅炉的发展演变过程从锅炉炉型演变过程说明，锅炉结构的变化是为了达到这样三个目的：1.制造和安装经济，设计结构紧凑轻巧，节约钢材，节省基建投资；2.正常运行经济性高，锅炉热效率高，能充分利用热能，节约燃料，辅助设备所消耗的动力较少；3.运行时安全可靠，经久耐用，检修方便。目前需要解决的问题：提高燃烧效率和热效率、节能降耗；采取新的燃烧技术、降低污染物排放；提高自动化控制程度、减轻劳动强度。第二节锅炉的基本构造锅炉由汽锅和炉子组成。燃料在炉内燃烧，将化学能转变为热能；高温燃烧产物将热量通过受热面传递给汽锅内温度较低的水，水被加热、沸腾汽化。汽锅的基本组成包括锅筒、管束、水冷壁、集箱、下降管等。炉子基本包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置（鼓、引风机）等。另外包括其他附属设备：如安全阀、水位表、压力表、高低水位报警装置、主汽阀、排污阀、止回阀、吹灰器等等。锅炉的工作过程主要包括三个过程：燃料的燃烧过程烟气向水(汽等工质)的传热过程水的受热和汽化过程；三个过程同时进行。自然循环：汽包内始终是汽水混合物，在低温段对流管束，由于受热弱，混合物密度大；高温段，受热强烈，混合物密度小；从而密度大的工质向下流动同时密度小的向上流动，形成锅炉的自然循环。流程图第三节锅炉的基本特性蒸发量：指蒸汽锅炉每小时所生产的额定蒸汽量（即额定压力、额定温度、效率一定时的连续蒸发量）D，单位t/h；对于供热锅炉，用额定供热量Q来表征容量的大小，单位MW。供热量与蒸发量之间换算关系：，对于热水锅炉。蒸汽参数：指锅炉出口蒸气的额定压力和温度。对于生产饱和蒸汽的锅炉，一般只标明压力；而生产过热蒸汽的锅炉，则压力、温度都要标明。受热面：汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积，以烟气放热一侧计算，记为H。受热面蒸发率：单位表面积单位时间所生产的蒸汽量，D/H。不同受热面的蒸发率不同。蒸发率越高，传热效果越好，金属耗量越少，结构越紧凑。受热面发热率：用于热水锅炉，单位面积单位时间所生产的热量，即Q/H。锅炉热效率：每小时用来产生蒸汽或者热水的热量与送入燃料量所能发出总热量的比值，是经济性指标。0.000278qgsQDii'''0.000278rsrsQGii蒸发量为1t/h的蒸汽锅炉相当于热功率为0.7MW的锅炉锅炉参数系列我国工业锅炉参数系列见课本表1-4、1-5。我国电站锅炉参数系列蒸汽压力／MPa蒸汽温度／℃给水温度／℃MCR／th-1发电功率／MW9.9540205~225220,41050,10013.8540/540220~250420,670125,20016.8~18.6540/540250~2801025~2008300,60017.5540/5402551025~1650300,50025.4541/566286190060025.0545/545267~2771650~2650500,800锅炉型号表示方法1.供热锅炉及设计次序及设计次序SHL10-1.25/350-WⅡHG-670/13.72-MSG-1000/16.66-YM2某些电站锅炉制造厂代号BG—北京锅炉厂DG—东方锅炉厂HG—哈尔滨锅炉厂NG—杭州锅炉厂SG—上海锅炉厂UG—无锡锅炉厂WG—武汉锅炉厂YG—济南锅炉厂锅炉型号表示方法燃料品种代号(工业锅炉)电站锅炉设计燃料代号燃煤—M燃油—Y燃气—Q燃其他燃料—T可燃煤和油—MY可燃油和气—YQ第四节锅炉房设备组成燃料供应及排渣除尘设备：上煤皮带（输送机）、煤仓、灰渣输送机、灰车、除尘器、烟气脱硫脱氮装置等。通风设备：送风机、引风机、烟囱给水设备：水泵、软化除氧设备、蓄水箱、分汽缸、排污扩容器等等监测仪表和自动控制设备：水位表、压力表、安全阀、蒸汽流量计、水量表、烟温计、风压计、排烟二氧化碳指示仪等；锅炉给水自动调节装置、燃料燃烧自动控制设备等本体：汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。辅助设备锅炉房构成锅炉本体屏式过热器锅炉房构成锅炉本体炉膛内炉膛锅炉房构成省煤器空气预热器锅炉本体辅助设备1.燃料储运或制备系统（1）油炉轻油：贮油罐工作油箱过滤器喷入炉内油燃烧器回油参见下图重油：燃料储运系统与轻油相似，但贮油罐、油箱、管道等据需有加热或保温装置供油泵（2）气炉：安全保护要求高煤气管煤气表过滤稳压气体燃烧器(3)煤炉磁铁去除金属杂质原煤煤场输送机碎煤机磨煤机煤粉燃烧器渣坑出渣机渣场外运煤粉煤渣(运煤系统)(出渣系统)煤粉炉图图层燃炉原煤煤场输送机（提升机）煤斗炉排渣坑出渣机渣场外运煤渣(运煤系统)(出渣系统)