鍋爐各系統(tǒng)流程及設(shè)備介紹

1、1.鍋爐本體結(jié)構(gòu)與布置21.1鍋爐整體布置21.2鍋爐工作流程31.3鍋爐本體各部件結(jié)構(gòu)與工作原理51.3.1汽水系統(tǒng)51.3.2汽水系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)61.4燃燒系統(tǒng)設(shè)備81.4.1燃燒器81.4.2空氣預(yù)熱器92.鍋爐輔助系統(tǒng)與設(shè)備102.1制粉系統(tǒng)102.2制粉系統(tǒng)設(shè)備122.2.1磨煤機(jī)122.2.2密封風(fēng)機(jī)122.2.3各種風(fēng)管132.3.2煙空氣系統(tǒng)設(shè)備162.4除灰渣系統(tǒng)及設(shè)備162.4.1除灰系統(tǒng)工作原理及主要設(shè)備162.4.2除渣系統(tǒng)工作原理及設(shè)備192.5煙氣脫硫系統(tǒng)及設(shè)備211.鍋爐本體結(jié)構(gòu)與布置 1.1鍋爐整體布置1.爐膛6.汽包7.下降管9.水冷壁下聯(lián)箱2.過(guò)熱器8.燃燒

2、器10.煤粉倉(cāng)5.空氣預(yù)熱器11.風(fēng)機(jī)3.再熱器4.省煤器1. 煤、煤粉2. 渣3. 灰4. 一次風(fēng)5. 二次風(fēng)6. 煙氣1.2鍋爐工作流程1. 主蒸汽2. 水3. 汽水混合物4. 再熱蒸汽1.3鍋爐本體各部件結(jié)構(gòu)與工作原理1.3.1汽水系統(tǒng)送入鍋爐的水稱為給水。由送入的給水到送出的過(guò)熱蒸汽，中間要經(jīng)過(guò)一系列加熱過(guò)程。首先把給水加熱到飽和溫度，其次是飽和水的蒸發(fā)，最后是飽和蒸汽的過(guò)熱。給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入汽包鍋爐的汽包，經(jīng)下降管引入水冷壁下聯(lián)箱再分配給各水冷壁管。水在水冷壁中繼續(xù)吸收爐內(nèi)高溫蒸汽的輻射熱達(dá)到飽和狀態(tài)，并使部分水蒸氣變成飽和水蒸氣。水冷壁又稱為鍋爐的蒸發(fā)受熱面。汽水混合物向上流

3、動(dòng)并進(jìn)入汽包。在汽包中通過(guò)汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，分離出來(lái)的飽和水蒸氣進(jìn)入過(guò)熱器吸熱變成熱蒸汽。由過(guò)熱器出來(lái)的過(guò)熱蒸汽通過(guò)主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)做功。為了提高鍋爐-汽輪機(jī)組的循環(huán)效率，對(duì)高壓機(jī)組大都采用蒸汽再熱，即在汽輪機(jī)高壓缸做完部分功的過(guò)熱蒸汽被送回鍋爐進(jìn)行再加熱。這種對(duì)過(guò)熱蒸汽進(jìn)行在加熱的鍋爐設(shè)備叫做再熱器，或稱二次過(guò)熱器。當(dāng)送入鍋爐的給水有雜質(zhì)時(shí)，其雜質(zhì)濃度隨著鍋爐的汽化而升高，嚴(yán)重時(shí)甚至在受熱面上結(jié)成垢后使傳熱惡化。因此給水要進(jìn)行預(yù)處理。由汽包送出的蒸汽可能因帶有含雜質(zhì)的鍋水而被污染。高壓蒸汽還能直接溶解一些雜質(zhì)。當(dāng)蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，隨著膨脹做功過(guò)程的進(jìn)行，蒸汽壓力下降，所含雜質(zhì)會(huì)部

4、分沉積在汽輪機(jī)的通流部分，影響汽輪機(jī)的出力、效率和工作安全。因此我們不僅要求鍋爐能供給一定壓力和溫度的蒸汽，還要求蒸汽具有一定的潔凈度。1.3.2汽水系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)是否受熱傳熱方式形狀布置方式半輻射式前屏過(guò)熱器是輻射傳熱無(wú)縫鋼管彎曲成屏形立式并聯(lián)對(duì)流型過(guò)熱器是對(duì)流傳熱無(wú)縫鋼管彎曲成蛇形立式并聯(lián)爐頂輻射型過(guò)熱器是輻射傳熱無(wú)縫鋼管彎曲成屏形臥式再熱器是輻射和對(duì)流無(wú)縫鋼管彎曲成蛇形立式尾部省煤器是對(duì)流傳熱無(wú)縫鋼管彎曲成蛇形汽包否下降管否下聯(lián)箱否水冷壁是對(duì)流傳熱運(yùn)行中的主要問(wèn)題及汽水系統(tǒng)知識(shí)拓展過(guò)熱器、再熱器設(shè)計(jì)與運(yùn)行的主要原則 （1）防止受熱面金屬溫度超過(guò)材料的需用溫度 （2）過(guò)熱器與再熱器溫度特性

5、好，在較大的負(fù)荷范圍內(nèi)能通過(guò)調(diào)節(jié)維持額定氣溫 （3）防止受熱面管束積灰、磨損和腐蝕1.4燃燒系統(tǒng)設(shè)備1.4.1燃燒器 煤粉燃燒器，指能夠讓煤粉在短時(shí)間內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生高溫渦流的設(shè)備。 直流燃燒器的四角切圓燃燒方式 直流燃燒器一般布置在爐膛四角上。煤粉氣流在射出噴口時(shí)，雖然是直流射流，但當(dāng)四股氣流到達(dá)爐膛中心部位時(shí)，以切圓形式匯合，形成旋轉(zhuǎn)燃燒火焰，同時(shí)在爐膛內(nèi)形成一個(gè)自下而上的旋渦狀氣流。1.4.2空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來(lái)加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置，由于它工作在煙氣溫度最低的區(qū)域，回收了煙氣熱量，降低了排煙溫度，因而提高了鍋爐效率。同時(shí)由于燃燒空氣溫度的提高，有利于燃

6、料著火和燃燒，減少了不完全燃燒損失?？諝忸A(yù)熱器按傳熱方式可以分為：傳熱式和蓄熱式（再生式）兩種。前者是將熱量連續(xù)通過(guò)傳熱面由煙氣傳給空氣，煙氣和空氣有各自的通道。后者是煙氣和空氣交替地通過(guò)受熱面，熱量由煙氣傳給受熱面金屬，被金屬積蓄起來(lái)，然后空氣通過(guò)受熱面，將熱量傳給空氣，依靠這樣連續(xù)不斷地循環(huán)加熱。在電廠中常用的傳熱式空預(yù)器是管式空預(yù)熱器，蓄熱式空氣預(yù)熱器是回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。隨著電廠鍋爐蒸汽參數(shù)和機(jī)組容量的加大，管式空氣預(yù)熱器由于受熱面的加大而使體積和高度增加，給鍋爐布置帶來(lái)影響。因此現(xiàn)在大機(jī)組都采用結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器?？疹A(yù)器的主要構(gòu)件容克式空氣預(yù)熱器由轉(zhuǎn)子、外殼、軸承、傳熱元

7、件、傳動(dòng)裝置、密封裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成?？疹A(yù)器它是由上下連接板、剛性環(huán)、轉(zhuǎn)子、傳熱元件、三向密封、外殼、主支座、副支座、傳動(dòng)裝置、上下軸承和附件等組成。2.鍋爐輔助系統(tǒng)與設(shè)備2.1制粉系統(tǒng)系統(tǒng)類型為中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)。5.合格的煤粉進(jìn)入到旋風(fēng)分離器，將空氣和煤粉分離7.一次風(fēng)機(jī)將空氣預(yù)熱器熱風(fēng)送入到給分機(jī)，將主要的煤粉加熱后送到到爐膛燃燒6.旋風(fēng)分離器將乏氣通過(guò)燃燒器送入爐膛燃燒4.不合格的煤粉由分離器送到磨煤機(jī)中繼續(xù)研磨3.由熱風(fēng)將煤粉送入到粗粉分離器2.磨煤同時(shí)空氣預(yù)熱器熱空氣進(jìn)入到磨煤機(jī)，熱風(fēng)有助于磨煤，對(duì)煤粉起到干燥作用1.原煤由給煤機(jī)輸送至磨煤機(jī)，將原煤磨成煤粉2.2制粉

8、系統(tǒng)設(shè)備2.2.1磨煤機(jī)磨煤機(jī)是煤粉制備系統(tǒng)的主要設(shè)備，其作用是將具有一定尺寸的煤塊干燥、破碎并磨制成煤粉。煤在磨煤機(jī)中被磨制成煤粉，主要受到撞擊、擠壓和研磨三種力作用的結(jié)果。磨煤機(jī)的組成包括：機(jī)座，外殼，磨盤，磨錕，噴嘴環(huán)，壓盤，彈簧，分離器，落煤管，渣箱，減速箱，潤(rùn)換油系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，密封裝置，密封空氣系統(tǒng)，消防蒸汽系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)。各種磨煤機(jī)的工作原理往往并不是單獨(dú)一用。磨煤機(jī)的類型很多，根據(jù)磨煤部件的轉(zhuǎn)速大致可分為如下三種：低速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=1620r/min ，如筒式鋼球磨煤機(jī)；中速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=50300r/min ，如平盤磨煤機(jī)、中速環(huán)球式磨煤機(jī)（又叫E型磨）碗式磨煤機(jī)、MPS

9、磨煤機(jī)等高速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=5001500r/min，如風(fēng)扇磨煤機(jī)、豎井磨煤機(jī)等。2.2.2密封風(fēng)機(jī)專供正壓直吹式系統(tǒng)的磨煤機(jī)、給煤機(jī)的密封空氣的風(fēng)機(jī)，用于防止帶有煤粉的氣粉混合物漏出設(shè)備外污染環(huán)境或進(jìn)入彈簧加載裝置磨輥軸承而造成軸承故障。在正壓狀態(tài)下運(yùn)行的磨煤機(jī)，不嚴(yán)密處有可能往外冒粉，污染周圍環(huán)境；同時(shí)，還可能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的間隙漏粉，加劇動(dòng)、靜部位及軸承的磨損，并使?jié)櫥椭踊榇?，這些部位均應(yīng)采取密封措施，即送入壓力較磨煤機(jī)內(nèi)干燥劑壓力高的空氣，阻止煤粉氣流的逸出。密封空氣的氣源，小型磨煤機(jī)一般用壓縮空氣，大型磨煤機(jī)則安裝專用密封風(fēng)機(jī)。采用冷一次風(fēng)機(jī)時(shí)，冷一次風(fēng)機(jī)可兼作密封風(fēng)機(jī)。2.2

10、.3各種風(fēng)管大氣經(jīng)濾網(wǎng)和消音器進(jìn)入一次風(fēng)機(jī)，壓頭提升后，經(jīng)冷一次風(fēng)總管分為兩路：一路進(jìn)入磨煤機(jī)前的冷一次風(fēng)管；另一路流經(jīng)空氣預(yù)熱器，加熱成熱一次風(fēng)后進(jìn)入到磨煤機(jī)前的熱一次風(fēng)管，熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)混合后進(jìn)入磨煤機(jī)。在合適的溫度和流量下，煤粉被一次風(fēng)干混合后進(jìn)入磨煤機(jī)。在合適的溫度和流量下，煤粉被一次風(fēng)干燥并經(jīng)煤粉管道輸送到燃燒器噴嘴噴入爐膛燃燒。一次風(fēng)的流量取決于燃燒系統(tǒng)所需的一次風(fēng)量和流經(jīng)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。密封風(fēng)機(jī)風(fēng)源來(lái)自冷一次風(fēng)，并最終通過(guò)磨煤機(jī)而構(gòu)成一次風(fēng)的一部分。照片，作用、直接在照片上標(biāo)注各介質(zhì)的進(jìn)出方向，各組成部件名稱，工作原理，運(yùn)行中的主要問(wèn)題。2.3煙空氣系統(tǒng)及設(shè)備2.3.1煙

11、空氣系統(tǒng)鍋爐煙氣系統(tǒng)主要包括一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)，利用一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)來(lái)克服氣流在流通過(guò)程中的長(zhǎng)生各項(xiàng)阻力：一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)主要用來(lái)克服供燃料燃燒所需空氣在空氣預(yù)熱器、煤粉設(shè)備和燃燒設(shè)備等風(fēng)道設(shè)備的系統(tǒng)阻力；引風(fēng)機(jī)主要用來(lái)克服熱煙氣在受熱面管束（過(guò)熱器、爐膛后墻排管和省煤器等）、空氣預(yù)熱器、電除塵器等煙道產(chǎn)生的系統(tǒng)阻力，并使?fàn)t膛出口處保持一定的負(fù)壓。平衡通風(fēng)不僅使?fàn)t膛和風(fēng)道的漏風(fēng)不會(huì)太大，而且保證了較高的經(jīng)濟(jì)性，又能防止?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔馔饷?，?duì)運(yùn)行人員的安全和鍋爐房的環(huán)境均有一定的好處。煤粉在爐膛內(nèi)正常、穩(wěn)定的燃燒過(guò)程是由風(fēng)煙系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)聯(lián)合完成的，因此，在對(duì)制粉系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)監(jiān)

12、控的同時(shí)，必須監(jiān)控引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及空氣預(yù)熱器各設(shè)備的運(yùn)行指標(biāo)。根據(jù)燃料完全燃燒所需要的風(fēng)量和爐膛負(fù)壓進(jìn)行正確的調(diào)整，以達(dá)到燃料燃燒的過(guò)程穩(wěn)定的目的。2.3.2煙空氣系統(tǒng)設(shè)備(1) 一次風(fēng)機(jī)一次風(fēng)的作用主要是干燥和輸送煤粉，包括制粉系統(tǒng)的干燥通風(fēng)量和磨煤通風(fēng)量。干燥通風(fēng)量的作用是向入爐原煤提供熱量，完成煤炭在磨制過(guò)程中的干燥作用、維持磨煤機(jī)出口溫度對(duì)應(yīng)煤量下所需的通風(fēng)量。磨煤通風(fēng)量不但包括干燥通風(fēng)量，還包括攜帶和輸送煤粉所需的風(fēng)量。(2) 二次風(fēng)機(jī)二次風(fēng)量是完全燃燒所必須的補(bǔ)充風(fēng)量。運(yùn)行中它的主要作用是控制氧量。運(yùn)行中二次風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)擋板全開，用液偶電動(dòng)執(zhí)行器控制二次風(fēng)壓，以確保風(fēng)能夠進(jìn)入爐膛。

13、可通過(guò)二次風(fēng)控制擋板調(diào)節(jié)燃燒室下部各二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配。在50%鍋爐負(fù)荷范圍內(nèi)，風(fēng)量基本恒定不變，之后隨負(fù)荷增加二次風(fēng)量也成比例增大?？偠物L(fēng)量約是進(jìn)入燃燒室的總風(fēng)量的45%。2.4除灰渣系統(tǒng)及設(shè)備2.4.1除灰系統(tǒng)工作原理及主要設(shè)備目前，火電廠的除灰方式大致上可分為水力除灰、機(jī)械除灰和氣力除灰三種。水力除灰是用帶有一定壓力的水將電除塵灰斗、省煤器灰斗和空預(yù)器灰斗里的灰通過(guò)溝或管道沖入灰漿池，用灰漿泵將低濃度的灰漿打至濃縮機(jī)濃縮，濃縮后的灰漿通過(guò)前置泵(也稱喂料泵)或者是高位自流的方式帶一定的壓力進(jìn)入流體輸送機(jī)械（如柱塞泵等）打至灰場(chǎng)堆放。機(jī)械除灰是利用刮板機(jī)、輸送皮帶、埋刮板輸送機(jī)械等將灰

14、通過(guò)機(jī)械手段送到指定的地方堆放貯存。氣力除灰是應(yīng)用最廣泛的一種除灰方式，它是以空氣為載體，借助于某種壓力設(shè)備（正壓或負(fù)壓）在管道中輸送粉煤灰的方法。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，氣力除灰大致上可劃分為：1)依據(jù)粉煤灰在管道中的流動(dòng)狀態(tài)分為懸浮流（均勻流、管底流、疏密流）輸送、集團(tuán)流（停滯流）輸送、部分流輸送和栓塞流輸送等；2)根據(jù)輸送壓力種類，可分為動(dòng)壓輸送和靜壓輸送兩大類別；3)根據(jù)壓力的不同，氣力除灰方式又可分為負(fù)壓系統(tǒng)和正壓系統(tǒng)兩大類型。同時(shí)根據(jù)粉煤灰在輸送過(guò)程中的物相濃度，大體上可以分為稀相氣力除灰系統(tǒng)和濃相氣力除灰系統(tǒng)。除灰主要設(shè)備介紹1. 倉(cāng)泵正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)通過(guò)脈沖氣力把管道中的物料切割成

15、一段段料栓和氣栓，利用料栓兩端的靜壓差來(lái)推動(dòng)料栓運(yùn)動(dòng)。濃相氣力輸送系統(tǒng)的核心部分是一只倉(cāng)儲(chǔ)式氣力發(fā)送泵。 倉(cāng)泵由倉(cāng)體、蝶閥、排氣閥、加料口、氣體管路等氣閥到圓錐體內(nèi)部突起的氣嘴，使氣體產(chǎn) 生渦流，隨著發(fā)送器內(nèi)部壓力的增加，被送物料成渦旋狀流動(dòng)，以達(dá)到物料順利輸送的目的。 2. 壓縮空氣設(shè)備壓縮空氣系統(tǒng)包括輸灰空壓機(jī)、儀用空壓機(jī)、壓縮空氣后處理裝置、儲(chǔ)氣罐。2.4.2除渣系統(tǒng)工作原理及設(shè)備目前，國(guó)內(nèi)600MW 燃煤機(jī)組底渣輸送方案的選擇，大體可歸納為三種，即大水斗式噴射器輸送、刮板撈渣機(jī)機(jī)械輸送和鋼帶機(jī)輸送。除渣系統(tǒng)主要由鍋爐渣井、干排渣主設(shè)備、機(jī)械輸送系

16、統(tǒng)、儲(chǔ)渣倉(cāng)及卸料設(shè)備，儀表及電氣控制設(shè)備組成。 鍋爐渣井采用偏置設(shè)計(jì)，有效防止大焦對(duì)下部設(shè)備的沖擊，爐底排渣裝置關(guān)閉后，爐渣可在渣井內(nèi)積存4小時(shí)。后續(xù)設(shè)備故障維護(hù)不影響鍋爐正常運(yùn)行。 在鍋爐渣井與鋼帶機(jī)之間設(shè)置爐底排渣裝置，該裝置包括擠壓頭、隔柵、監(jiān)視器和獨(dú)立的支撐鋼結(jié)構(gòu)，使大的渣塊不會(huì)對(duì)鋼帶造成直接沖擊，保護(hù)鋼帶正常運(yùn)行。大渣塊在經(jīng)過(guò)擠壓頭的預(yù)破碎后，經(jīng)過(guò)爐底排渣裝置落到緩慢移動(dòng)的輸送鋼帶上,由于大渣塊被破碎為小的渣塊，進(jìn)一步提高爐渣的冷卻效果。 干排渣主設(shè)備包括鋼帶式排渣機(jī)、碎渣機(jī)，每臺(tái)鍋爐設(shè)置一臺(tái)風(fēng)冷鋼帶式排渣機(jī)，通過(guò)鍋爐渣井直接聯(lián)到鍋爐底部，設(shè)計(jì)成一個(gè)密封

17、系統(tǒng)，并能自由適應(yīng)熱膨脹。排渣系統(tǒng)流程圖2.5煙氣脫硫系統(tǒng)及設(shè)備目前,全世界投入實(shí)用且成熟的煙氣脫硫技術(shù)不下幾十種,主要分為干法、半干、法濕法等幾大類,其中濕式鈣法石灰石一石膏法作為當(dāng)前世界上技術(shù)最成熟、運(yùn)行狀態(tài)最穩(wěn)定的脫硫工藝,其應(yīng)用范圍最為廣泛,在電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘恐袘?yīng)用此類工藝的機(jī)組容量約占,應(yīng)用的單機(jī)容量已超過(guò)。其脫硫副產(chǎn)品石膏的處理方法通常是拋棄和回收兩種,這主要取決于石膏質(zhì)量、市場(chǎng)對(duì)脫硫石膏的需求以及是否有足夠的空間處理。濕式工藝的缺點(diǎn)主要是設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、堵塞等問(wèn)題,設(shè)備投資成本、運(yùn)行成本都較高,主要適用于含硫量高的小型機(jī)組以及大中型機(jī)組干法、半干法具有投資和占地較省的優(yōu)點(diǎn),但其脫硫效率一般低于濕法,所以對(duì)小型機(jī)組或含硫量較低的中型機(jī)組較為適合。目前脫硫行業(yè)在應(yīng)用中存在一些相同的弊端煙氣在線監(jiān)測(cè)儀器并不能充分發(fā)揮應(yīng)有的效能和作用,不能實(shí)現(xiàn)火電廠大氣污染物排放情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)脫硫設(shè)施的監(jiān)管力度不夠。我國(guó)己投運(yùn)的脫硫工藝方法手段過(guò)于單一,以石灰石一石膏法為主,達(dá)到以上,對(duì)脫硫副產(chǎn)物的處置和消納也尚未引起足夠重視,部分電廠已出現(xiàn)堆放和拋棄脫硫副產(chǎn)物的情況,不僅浪費(fèi)資源,又相當(dāng)于產(chǎn)生了二次污染。擁有濕式鈣法脫硫技術(shù)的公司較多,其反應(yīng)原理基本類似。填料塔由于結(jié)垢堵塞問(wèn)題,已較少使用。各種類型的吸收塔各有特點(diǎn),均有成功的業(yè)績(jī),其中噴淋空塔采用霧化噴嘴,煙氣與吸收劑霧滴接觸,既