燃煤電廠鍋爐部分概述

1、燃煤電廠鍋爐部分概述2015年年03月月 燃煤電廠鍋爐部分概述提綱鍋爐作用及分類燃煤鍋爐運(yùn)行流程簡(jiǎn)介風(fēng)煙系統(tǒng)汽水系統(tǒng)制粉及輔助系統(tǒng)一我公司鍋爐簡(jiǎn)介 鍋爐作用及分類 火電廠三大主機(jī)是鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)。 鍋爐的任務(wù)：是使燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并以此熱能加熱水，使其成為一定?shù)量和質(zhì)量（壓力和溫度）的蒸汽。 鍋爐的主要工作：燃料的燃燒、熱量的傳遞、水的汽化和蒸 汽的過熱。 燃料的化學(xué)能燃料的化學(xué)能熱能熱能。 燃料按狀態(tài)不同分為三類，固體、液體和氣體固體、液體和氣體。煤煤是我國(guó)電廠鍋爐的主要燃料。 煤中的元素組成，一般是指有機(jī)物中的碳（C）、氫（H）、氮（N）、氧（O）、硫(S)的含量。其

2、中碳（C）是煤發(fā)熱的主要來(lái)源。每公斤碳完全燃燒可放出約7800kcal的熱量。 分類形式按使用燃料燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t按工作參數(shù)低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐、超超臨界壓力鍋爐按燃燒方式四角切圓、前后墻對(duì)沖、W型火焰燃燒按汽水循環(huán)方式自然循環(huán)鍋爐、輔助循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、直流復(fù)合鍋爐按排渣方式固態(tài)排渣爐、液態(tài)排渣爐按形狀倒U型、型、塔式二. 燃煤鍋爐運(yùn)行流程簡(jiǎn)介鍋爐是由“鍋”和“爐”兩大部分組成?！板仭本褪清仩t的汽水系統(tǒng)，由省煤器、水冷壁、過熱器、再熱器等設(shè)備組成。它的任務(wù)是使水吸熱蒸發(fā)，最后變成一定參數(shù)的過熱蒸汽。其過程是：給水由給水泵打入省

3、煤器逐漸吸熱，溫度升高的水進(jìn)入汽水分離器，經(jīng)下降管進(jìn)入水冷壁循環(huán)吸熱，并蒸發(fā)成飽和蒸汽；飽和蒸汽在汽水分離器中經(jīng)分離，進(jìn)入過熱器逐漸吸熱成為合格過熱蒸汽，送往汽輪機(jī)；過熱蒸汽在汽輪機(jī)高壓缸做功后，經(jīng)導(dǎo)氣管送至鍋爐再熱器形成高溫再熱蒸汽進(jìn)入中、低壓缸做功。 “爐”就是鍋爐的燃燒系統(tǒng)，由爐膛、煙道、噴燃器及空氣預(yù)熱器等組 成。其工作過程：一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)將空氣送入空氣預(yù)熱器中吸收煙 氣熱量并送入熱風(fēng)道：一股至制粉系統(tǒng)作為一次風(fēng)攜帶煤粉送入噴燃 器，一股進(jìn)入二次風(fēng)箱給煤粉助燃。經(jīng)磨煤機(jī)碾磨煤粉與一、二次風(fēng) 經(jīng)噴燃器噴入爐膛進(jìn)行燃燒放熱，將熱量傳遞給水冷壁、省煤器、過 熱器、再熱器。傳熱過程中煙氣溫度

4、不斷降低，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)送入煙 囪排入大氣。三. 風(fēng)煙系統(tǒng)鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)是只有燃燒生成的煙氣與空氣組成的系統(tǒng)。主要包括一、二次風(fēng)管，燃燒器，爐膛，煙道，空氣預(yù)熱器，引風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，脫硫裝置及煙囪等設(shè)備組成。其流程： 一次風(fēng)攜帶煤粉冷空氣 送（一次）風(fēng)機(jī) 空氣預(yù)熱器 燃燒器 二次風(fēng) 爐膛內(nèi)燃燒生成煙氣 爐膛各受熱面換熱 引風(fēng)機(jī) 脫硫脫硝裝置 煙囪。鍋爐風(fēng)機(jī)及作用送風(fēng)機(jī)： 為鍋爐提供燃燒用空氣。一次風(fēng)機(jī)：干燥并輸送煤粉進(jìn)入爐膛；引風(fēng)機(jī)：將燃燒后煙氣抽出爐膛。一般都是50%容量配置即雙送雙吸雙一次風(fēng)機(jī)，通常稱為六大風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)：離心風(fēng)機(jī)是利用離心力來(lái)工作，通過葉片的旋轉(zhuǎn)使流體產(chǎn)生離心力從而流動(dòng)。軸流風(fēng)

5、機(jī)軸流風(fēng)機(jī)氣體受葉片推擠作用獲得能量，提高壓力，經(jīng)導(dǎo)流葉片由軸向壓出。風(fēng)的流向和軸是平行的?？諝忸A(yù)熱器作用：空氣預(yù)熱器是利用排煙預(yù)熱加熱空氣的熱交換器?？諝忸A(yù)熱器使燃燒和制粉所需要的空氣溫度得到提高。同事降低排煙溫度，減少排煙損失。分類：按傳熱方式分傳熱式和蓄熱式（回轉(zhuǎn)式）兩大類。傳熱式多為管式空氣預(yù)熱器，蓄熱式多為回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。 三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器燃燒器作用：將攜帶煤粉的一次風(fēng)和助燃用的空氣（二次風(fēng)）在進(jìn)入爐膛時(shí)充分混合，并使煤粉及時(shí)著火和穩(wěn)定燃燒。分類：按出口氣流特性，分為直流式和旋流式。 出口氣流為直流射流的是直流燃燒器。 出口氣流含有旋轉(zhuǎn)射流的是旋流燃燒器。直流燃燒器（四角切圓

6、）旋流燃燒器四. 汽水系統(tǒng)作用：吸收燃料放出的熱量，使水蒸發(fā)成飽和蒸汽。組成：汽水分離器（汽包）、下降管、省煤器、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器、再熱器。 流程：預(yù)熱蒸發(fā)過熱省煤器省煤器是利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱鍋爐給水的熱交換設(shè)備。省煤器是汽水系統(tǒng)中的承壓部件，其主要作用是： 1）節(jié)省燃料。 2）降低了鍋爐造價(jià)。 3）改善了汽包的工作條件，延長(zhǎng)其使用壽命。3. 分類光管省煤器肋片省煤器鰭片省煤器膜式省煤器汽水（啟動(dòng)）分離器 汽水分離器是啟動(dòng)初期利用汽水密度差進(jìn)行汽水重力分離。在鍋爐非直流狀態(tài)（啟動(dòng)初期）運(yùn)行時(shí)等同一般意義上的汽包。水冷壁1、作用:吸收爐膛輻射熱量，使水部分蒸發(fā)成飽和蒸汽。保護(hù)爐墻，簡(jiǎn)化

7、爐墻結(jié)構(gòu)，還可防止?fàn)t墻結(jié)渣。節(jié)省金屬，降低鍋爐造價(jià)。2. 流程下降管汽包（汽水分離器）聯(lián)箱水冷壁節(jié)流圈為針對(duì)鍋爐某一負(fù)荷、某一煤種而設(shè)計(jì)。由于節(jié)流圈的固有特性，對(duì)所有負(fù)荷進(jìn)行流量合理分配、調(diào)節(jié)較為困難；機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間，節(jié)流圈將不可避免地結(jié)垢，偏離設(shè)計(jì)值。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣等所引起的爐膛熱負(fù)荷變化適應(yīng)性較差。采用較高質(zhì)量流速設(shè)計(jì)，且進(jìn)口不需裝設(shè)節(jié)流圈，螺旋管圈水冷壁的傳熱、流量分配和介質(zhì)出口溫度等不會(huì)受到燃燒器、磨煤機(jī)切換等工況的影響 。對(duì)煤種變化、爐膛結(jié)渣以及機(jī)組負(fù)荷變化所引起的吸熱量的變化適應(yīng)性好，變負(fù)荷、變壓運(yùn)行能力強(qiáng) 螺旋管圈+內(nèi)螺紋管漩渦效果 重力作用管子內(nèi)表面充滿了液體 螺旋管圈

8、水冷壁對(duì)于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐，螺旋管圈水冷壁是首先應(yīng)用于超臨界變壓運(yùn)行鍋爐的水冷壁型式。 爐膛水冷壁采用螺旋管圈垂直管圈方式【即下部爐膛的水冷壁采用螺旋管圈（內(nèi)螺紋管），上部爐膛的水冷壁為垂直】，保證質(zhì)量流速符合要求。 水冷壁采用全焊接的膜式水冷壁 水冷壁采用一次中間混合聯(lián)箱來(lái)實(shí)現(xiàn)螺旋管至垂直水冷壁管的過渡 過熱器、再熱器過熱器和再熱器的作用過熱器：將飽和蒸汽加熱成具有一定過熱度的過熱蒸汽。再熱器：將汽輪機(jī)高壓缸排汽加熱成具有一定溫度的再熱蒸汽。2. 過熱器和再熱器的工作特點(diǎn)工質(zhì)溫度高、傳熱性能差，處于高溫?zé)煔舛?，金屬壁溫高，達(dá)到金屬使用極限。鍋爐參數(shù)提高，容量增大，鍋爐各受熱面數(shù)量和位置發(fā)生

9、變化，過熱受熱面向爐膛移動(dòng)（輻射式過熱器），工作條件更差；設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng)，很容易引起受熱面金屬超溫，長(zhǎng)期超溫會(huì)造成爆管，工質(zhì)泄漏，停機(jī)，是鍋爐故障最多的部件之一。組裝好的屏式過熱器吊裝的低溫過熱器四. 制粉及輔助系統(tǒng)制粉系統(tǒng)作用：連續(xù)得到滿足細(xì)度和水分要求的煤粉。組成：原煤斗、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、粗細(xì)粉分離器等。 制粉系統(tǒng)的分類1直吹式制粉系統(tǒng)原煤磨煤機(jī)爐膛燃燒要求磨煤機(jī)的負(fù)荷隨鍋爐的負(fù)荷變化。2貯倉(cāng)式制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)制粉量可以與鍋爐的負(fù)荷不同。原煤磨煤機(jī)細(xì)粉分離器細(xì)粉煤粉倉(cāng)給煤機(jī)爐膛燃燒乏氣爐膛燃燒原煤倉(cāng) 原煤倉(cāng)是儲(chǔ)備原煤的容器，保證給煤機(jī)正常供給磨煤機(jī)的用煤，調(diào)節(jié)了輸煤系統(tǒng)與多臺(tái)磨煤機(jī)的供需關(guān)系

10、。給煤機(jī) 給煤機(jī)的作用是按要求的數(shù)量均勻地將原煤送入磨煤機(jī)中，多采用皮帶式給煤機(jī)。磨煤機(jī)磨煤機(jī)的工作原理干燥、磨制。磨煤機(jī)的分類：a根據(jù)轉(zhuǎn)速分類 1）低速磨煤機(jī)：1525rpm；鋼球磨煤機(jī)，常用 2）中速磨煤機(jī)：50300rpm；常用 3）高速磨煤機(jī)：7501500rpmb常見磨煤機(jī)的幾種類型 1）鋼球磨煤機(jī)。屬于低速磨煤機(jī)； 2）雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。屬于低速磨煤機(jī)； 3）碗式磨煤機(jī)。屬于中速磨煤機(jī)； 4）輪式磨煤機(jī)。屬于中速磨煤機(jī)； 5）球環(huán)磨煤機(jī)。屬于中速磨煤機(jī)； 6）平盤磨煤機(jī)。屬于中速磨煤機(jī)； 7）風(fēng)扇磨煤機(jī)。屬于高速磨煤機(jī)；3. 磨煤機(jī)的出力 煤粉制備既有細(xì)度要求，也有干燥程度的要求

11、，包括磨煤出力和干燥出力。1、磨煤出力磨煤機(jī)每小時(shí)所能磨制加工的原煤噸數(shù)。2、干燥出力進(jìn)入磨煤機(jī)的干燥劑每小時(shí)能把原煤水分干燥到煤粉水分的原煤噸數(shù)。 磨煤出力是主要的，干燥出力與之配合，二者必須匹配。 干燥介質(zhì)（風(fēng)）為入磨熱風(fēng)。4.直吹式制粉系統(tǒng)特點(diǎn) 1）制粉量隨鍋爐負(fù)荷變化而變化； 2）鍋爐燃燒調(diào)整與制粉系統(tǒng)調(diào)整緊密相關(guān)； 3）磨煤機(jī)調(diào)整和維護(hù)工作較多； 4）均勻給煤并保持合理的風(fēng)煤比； 5）多臺(tái)磨煤機(jī)同時(shí)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持各臺(tái)磨煤機(jī)負(fù)荷基平衡。六、我公司鍋爐簡(jiǎn)介鍋爐總體簡(jiǎn)介鍋爐總體簡(jiǎn)介 本工程鍋爐為上海電氣集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品。本工程鍋爐為上海電氣集團(tuán)股份有限公司產(chǎn)品。型式：型式： 超臨界參數(shù)

12、變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐、單爐膛、一次中間再超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐、單爐膛、一次中間再熱、采用切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼懸吊熱、采用切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、緊身封閉、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 型鍋爐。型鍋爐。 序號(hào) 名 稱 單位 數(shù) 值 1 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR） t/h 1150 2 過熱器出口蒸汽壓力 MPa（a） 25.4 3 過熱器出口蒸汽溫度 571 4 再熱器出口蒸汽溫度 569 5 鍋爐保證熱效率 94.3 6 給水溫度（B-MCR） 295 主要參數(shù) 制粉系統(tǒng) 本工程推薦采用中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹系統(tǒng)。每臺(tái)爐配 5 臺(tái)中速磨煤機(jī)和

13、5 臺(tái)給煤機(jī)。 磨制設(shè)計(jì)煤種時(shí)，4 臺(tái)磨煤機(jī)的總出力不小于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所耗煤量的 110%，磨制校核煤種時(shí)，5 臺(tái)磨煤機(jī)檢修前狀態(tài)的總出力不小于鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí)所耗煤量。 每臺(tái)爐設(shè)5只鋼煤斗，每只煤斗的有效容積為350m3，4只鋼煤斗的儲(chǔ)煤量可滿足設(shè)計(jì)煤種BMCR工況8.0小時(shí)的耗煤量。 每臺(tái)爐配5臺(tái)電子稱重式給煤機(jī)，每臺(tái)磨煤機(jī)配一臺(tái)，出力660t/h，滿足磨煤機(jī)連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行的要求。 煙風(fēng)系統(tǒng) 煙風(fēng)系統(tǒng)按平衡通風(fēng)設(shè)計(jì)。空氣預(yù)熱器采用容克式三分倉(cāng)，分成一次風(fēng)、二次風(fēng)和煙氣系統(tǒng)三個(gè)部分。 一次風(fēng)系統(tǒng)設(shè) 2 臺(tái) 50%容量的變頻離心式風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)量的調(diào)節(jié)利用變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。在一次風(fēng)

14、空預(yù)器入口設(shè)有暖風(fēng)器，以提高一次風(fēng)溫度，防止空預(yù)器低溫腐蝕。 二次風(fēng)系統(tǒng)配有兩臺(tái) 50%容量動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)，二次風(fēng)量利用改變送風(fēng)機(jī)動(dòng)葉角度來(lái)調(diào)節(jié)。在二次風(fēng)空預(yù)器入口設(shè)有暖風(fēng)器，以提高二次風(fēng)溫度，防止空預(yù)器低溫腐蝕。 煙氣系統(tǒng)煙氣經(jīng)過尾部受熱面、脫硝裝置、二級(jí)省煤器、空氣預(yù)熱器、低溫省煤器、靜電除塵器、脫硫裝置和煙囪排向大氣。在除塵器后設(shè)有兩臺(tái) 50%容量的動(dòng)葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)。 本期工程兩臺(tái)爐合用一座高 210 米煙囪，出口內(nèi)徑 7.5 米。 汽水系統(tǒng) 本工程鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐。 超臨界：氣、液兩相呈平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。高于臨界溫度和臨界壓