鍋爐第一章緒論

1、一、鍋爐基本概念一、鍋爐基本概念“煤鍋爐”鍋：燒水，生產(chǎn)熱水或蒸汽鍋：燒水，生產(chǎn)熱水或蒸汽爐：燒火，將電能或燃料的化學(xué)爐：燒火，將電能或燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能能轉(zhuǎn)化熱能動(dòng)力鍋爐或動(dòng)力鍋爐或電站鍋爐電站鍋爐供熱鍋爐或供熱鍋爐或工業(yè)鍋爐工業(yè)鍋爐二、火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程二、火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程爐爐電電機(jī)機(jī)燃料化學(xué)能燃料化學(xué)能電能電能機(jī)械能機(jī)械能工質(zhì)熱能工質(zhì)熱能燃料化學(xué)能首先轉(zhuǎn)化燃料化學(xué)能首先轉(zhuǎn)化為燃料熱能，通過(guò)換為燃料熱能，通過(guò)換熱轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的熱能熱轉(zhuǎn)化為工質(zhì)的熱能工質(zhì)熱能首先經(jīng)噴嘴工質(zhì)熱能首先經(jīng)噴嘴轉(zhuǎn)化為工質(zhì)動(dòng)能，之轉(zhuǎn)化為工質(zhì)動(dòng)能，之后推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)后推動(dòng)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能動(dòng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 燃燒

2、燃燒 熱交換熱交換 燃料的化學(xué)能燃料的化學(xué)能 煙氣的熱能煙氣的熱能 蒸汽蒸汽( (或熱水或熱水) )的熱能的熱能 在鍋爐中進(jìn)行著三個(gè)主要過(guò)程在鍋爐中進(jìn)行著三個(gè)主要過(guò)程 :(1) 燃料在爐內(nèi)燃燒燃料在爐內(nèi)燃燒 , 其化學(xué)貯藏能以熱能的形式釋放出其化學(xué)貯藏能以熱能的形式釋放出來(lái)來(lái) , 使火焰和燃燒產(chǎn)物使火焰和燃燒產(chǎn)物 ( 煙氣和灰渣煙氣和灰渣 ) 具有高溫。具有高溫。(2) 高溫火焰和煙氣通過(guò)高溫火焰和煙氣通過(guò) “ 受熱面受熱面”向工質(zhì)向工質(zhì) 傳遞熱量。傳遞熱量。(3) 工質(zhì)工質(zhì) 被加熱被加熱 , 其溫度升高或者汽化為飽和蒸汽其溫度升高或者汽化為飽和蒸汽 , 或再或再進(jìn)一步被加熱成為過(guò)熱蒸汽。進(jìn)一

3、步被加熱成為過(guò)熱蒸汽。鍋爐機(jī)組鍋爐機(jī)組鍋爐本體鍋爐本體輔助設(shè)備輔助設(shè)備鍋鍋送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)及制備、除灰、除渣、測(cè)量與控制等汽包、水冷壁、下降管、聯(lián)箱、省煤器、過(guò)熱器、再熱器等承壓部件爐爐爐膛、燃燒器、空預(yù)器、煙道、爐墻構(gòu)架等非承壓部件鍋爐本體其余為輔機(jī)燃撓器、爐膛、布置有受熱面的燃撓器、爐膛、布置有受熱面的煙道，汽包、下降管、水冷壁、煙道，汽包、下降管、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器及空氣過(guò)熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等。預(yù)熱器等。送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、磨送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)、除塵器及煙囪煤機(jī)、排粉機(jī)、除塵器及煙囪等。等。21536620718178191091

4、11641312121415原煤倉(cāng)原煤倉(cāng)給煤機(jī)給煤機(jī)磨煤機(jī)磨煤機(jī)空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī)燃燒器燃燒器燃燒器燃燒器爐膛爐膛水冷壁水冷壁屏式過(guò)熱器屏式過(guò)熱器高溫過(guò)熱器高溫過(guò)熱器低溫過(guò)熱器低溫過(guò)熱器省煤器省煤器除塵器除塵器引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)煙囪煙囪送風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)汽包汽包下降管下降管排渣室排渣室爐膛中心溫度爐膛中心溫度1300130014001400爐膛出口溫度爐膛出口溫度10001000排煙溫度排煙溫度110110160160進(jìn)入汽輪機(jī)進(jìn)入汽輪機(jī)頂棚過(guò)熱器頂棚過(guò)熱器燃料燃料空氣空氣水水蒸汽蒸汽爐爐煤、空氣、煙煤、空氣、煙制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)風(fēng)煙系統(tǒng)鍋鍋水、汽水、汽汽水系統(tǒng)汽水

5、系統(tǒng)NoImage煙氣煙氣煙氣煙氣原煤原煤原煤原煤煙氣煙氣煙氣煙氣（二次鳳）（二次鳳）（一次鳳）（一次鳳）風(fēng)、粉風(fēng)、粉風(fēng)、粉風(fēng)、粉細(xì)微灰粒細(xì)微灰粒飛灰飛灰未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤?；以以以以以以諝忸A(yù)熱器空氣預(yù)熱器煙囪煙囪引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)除塵器除塵器灰渣溝灰渣溝排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī)給煤機(jī)給煤機(jī)磨煤機(jī)磨煤機(jī)燃燒器燃燒器爐膛爐膛水平煙道水平煙道尾部煙道尾部煙道灰渣溝灰渣溝排渣裝置排渣裝置冷灰斗冷灰斗NoImage冷空氣冷空氣煙氣煙氣煙氣煙氣原煤原煤原煤原煤煙氣煙氣煙氣煙氣（二次鳳）（二次鳳）（一次鳳）（一次鳳）風(fēng)、粉風(fēng)、粉風(fēng)、粉風(fēng)、粉細(xì)微灰粒細(xì)微灰粒飛灰飛灰未燃煤粒未燃煤粒

6、未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤?；以以以以以以諝忸A(yù)熱器空氣預(yù)熱器煙囪煙囪引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)除塵器除塵器灰渣溝灰渣溝排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī)給煤機(jī)給煤機(jī)磨煤機(jī)磨煤機(jī)燃燒器燃燒器爐膛爐膛水平煙道水平煙道尾部煙道尾部煙道灰渣溝灰渣溝排渣裝置排渣裝置冷灰斗冷灰斗煤、風(fēng)、煙系統(tǒng)煤、風(fēng)、煙系統(tǒng)NoImage汽機(jī)主凝結(jié)水汽機(jī)主凝結(jié)水水水水水汽水混合物汽水混合物化學(xué)補(bǔ)充水化學(xué)補(bǔ)充水汽水混合物汽水混合物水水水水水水汽水混合物汽水混合物汽水混合物汽水混合物飽和蒸汽飽和蒸汽過(guò)熱蒸汽過(guò)熱蒸汽給水泵給水泵省煤器省煤器汽包汽包汽水分離器汽水分離器下降管下降管下聯(lián)箱下聯(lián)箱水冷壁水冷壁上聯(lián)箱上聯(lián)箱導(dǎo)汽管導(dǎo)汽管過(guò)熱器過(guò)熱器汽輪機(jī)

7、調(diào)節(jié)級(jí)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)級(jí)汽水系統(tǒng)鍋爐容量鍋爐容量 鍋爐在額定蒸汽參數(shù)（壓力、溫度）、額定給水鍋爐在額定蒸汽參數(shù)（壓力、溫度）、額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料時(shí)，溫度和使用設(shè)計(jì)燃料時(shí)，每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量，用用DeDe表示，單位表示，單位t/ht/h（kg/skg/s）。）。 電廠鍋爐容量習(xí)慣上也用與之配套的汽輪發(fā)電機(jī)電廠鍋爐容量習(xí)慣上也用與之配套的汽輪發(fā)電機(jī)功率來(lái)表示，如功率來(lái)表示，如300MW300MW鍋爐鍋爐。l小型小型 De400t/h （1000t/h （200MW）蒸汽參數(shù)蒸汽參數(shù) 鍋爐出口處的蒸汽溫度和蒸汽壓力。蒸汽溫度常鍋爐出口處的蒸汽溫度和蒸汽壓力。蒸汽溫度常用符

8、號(hào)用符號(hào)t t表示，單位為表示，單位為或或K K。蒸汽壓力用符號(hào)。蒸汽壓力用符號(hào)p p表示，表示，單位為單位為MPaMPa。 鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的蒸汽溫度和壓力稱為額定蒸鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的蒸汽溫度和壓力稱為額定蒸汽溫度和額定蒸汽壓力。汽溫度和額定蒸汽壓力。l低壓：低壓： p2.45MPal中壓：中壓： p2.944.92MPal高壓：高壓： p7.8410.8MPal超高：超高： p11.814.7MPal亞臨界：亞臨界：p15.719.6MPal超臨界：超臨界：p22.1Mpa燃燒方式燃燒方式 對(duì)于不同的燃料，鍋爐的燃燒方式不同，鍋爐的對(duì)于不同的燃料，鍋爐的燃燒方式不同，鍋爐的結(jié)構(gòu)也不一樣。結(jié)

9、構(gòu)也不一樣。l層燃爐（固定爐排、往復(fù)爐排、鏈條爐）層燃爐（固定爐排、往復(fù)爐排、鏈條爐）l室燃爐（室燃爐（、燃油爐、燃?xì)鉅t）、燃油爐、燃?xì)鉅t）l旋風(fēng)爐旋風(fēng)爐l流化床流化床具有爐箅，燃料在其上具有爐箅，燃料在其上燃燒。空氣從爐箅下的燃燒?？諝鈴臓t箅下的配風(fēng)箱送入，穿過(guò)燃料配風(fēng)箱送入，穿過(guò)燃料層進(jìn)行燃燒反應(yīng)。層進(jìn)行燃燒反應(yīng)。 適用小容量、低參數(shù)適用小容量、低參數(shù)的工業(yè)鍋爐。的工業(yè)鍋爐。燃料在爐膛空間懸浮燃燃料在爐膛空間懸浮燃燒，是電廠鍋爐的主要燒，是電廠鍋爐的主要燃燒方式。燃燒方式。l前墻布置前墻布置l前后墻對(duì)沖布置前后墻對(duì)沖布置l四角切圓四角切圓lW型火焰型火焰燃燒室：燃燒室：圓柱形旋風(fēng)筒圓柱形旋

10、風(fēng)筒燃燒特點(diǎn)：燃燒特點(diǎn)：煤粉氣流在筒煤粉氣流在筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，筒內(nèi)的高速旋內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，筒內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)氣流使燃燒加劇，筒內(nèi)溫轉(zhuǎn)氣流使燃燒加劇，筒內(nèi)溫度很高，一般均為液態(tài)排渣。度很高，一般均為液態(tài)排渣。適用燃燒粗的煤粉或煤適用燃燒粗的煤粉或煤屑。屑。 1-1-進(jìn)料口進(jìn)料口 2-2-溢流口溢流口 3-3-布風(fēng)板布風(fēng)板 4-4-風(fēng)室風(fēng)室 5-5-埋管埋管流化床爐又叫沸騰爐。流化床爐又叫沸騰爐。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：爐底為一敷有耐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：爐底為一敷有耐火層的多孔布風(fēng)板火層的多孔布風(fēng)板床層中的物料為熾熱的固體床層中的物料為熾熱的固體顆粒和少量煤粒，高速空氣顆粒和少量煤粒，高速空氣穿過(guò)孔眼時(shí)床料上下翻滾，穿過(guò)孔眼時(shí)床料

11、上下翻滾，形成形成“沸騰沸騰”狀態(tài)。狀態(tài)。 燃燒特點(diǎn)：煤粉和空氣混合燃燒特點(diǎn)：煤粉和空氣混合良好，著火燃燒速度快，效良好，著火燃燒速度快，效率高。率高。汽水流動(dòng)方式汽水流動(dòng)方式 汽水流動(dòng)方式是指推動(dòng)汽水混合物流動(dòng)的方式，汽水流動(dòng)方式是指推動(dòng)汽水混合物流動(dòng)的方式，主要是工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面內(nèi)主要是工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面內(nèi)流動(dòng)的動(dòng)力流動(dòng)的動(dòng)力。而流經(jīng)蒸發(fā)。而流經(jīng)蒸發(fā)受熱面的工質(zhì)為水和汽的混合物。不同結(jié)構(gòu)的鍋爐，受熱面的工質(zhì)為水和汽的混合物。不同結(jié)構(gòu)的鍋爐，汽水混合物可能一次或多次流經(jīng)蒸發(fā)受熱面。汽水混合物可能一次或多次流經(jīng)蒸發(fā)受熱面。l自然循環(huán)鍋爐自然循環(huán)鍋爐l控制循環(huán)鍋爐控制循環(huán)鍋爐l直流鍋爐直流鍋爐l復(fù)

12、合循環(huán)鍋爐復(fù)合循環(huán)鍋爐自然循環(huán)鍋爐中，汽水主要是靠自然循環(huán)鍋爐中，汽水主要是靠水和蒸汽的密度差產(chǎn)生的壓頭而水和蒸汽的密度差產(chǎn)生的壓頭而循環(huán)流動(dòng)的，鍋爐的工作壓力愈循環(huán)流動(dòng)的，鍋爐的工作壓力愈低（遠(yuǎn)離臨界壓力），密度差愈低（遠(yuǎn)離臨界壓力），密度差愈大，循環(huán)愈可靠。大，循環(huán)愈可靠。其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：有汽包；有汽包；動(dòng)力為水和蒸汽的密度差；動(dòng)力為水和蒸汽的密度差；循環(huán)回路簡(jiǎn)單，循環(huán)倍率循環(huán)回路簡(jiǎn)單，循環(huán)倍率K1K1；只能工作于亞臨界壓力下。只能工作于亞臨界壓力下。循環(huán)倍率循環(huán)倍率:是指進(jìn)入上升管的循環(huán)水量與上升管出口蒸汽量之比。是指進(jìn)入上升管的循環(huán)水量與上升管出口蒸汽量之比。在下降管系統(tǒng)中加裝了循

13、環(huán)泵，在下降管系統(tǒng)中加裝了循環(huán)泵，借助循環(huán)泵使汽水循環(huán)流動(dòng)。借助循環(huán)泵使汽水循環(huán)流動(dòng)。其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：循環(huán)泵提高水循環(huán)的安全性；循環(huán)泵提高水循環(huán)的安全性；有汽包；有汽包；循環(huán)回路中受熱面布置可自由循環(huán)回路中受熱面布置可自由些，循環(huán)倍率些，循環(huán)倍率K1K1；只能工作于亞臨界壓力以下只能工作于亞臨界壓力以下直流鍋爐給水在給水泵壓頭作用直流鍋爐給水在給水泵壓頭作用下，順序一次通過(guò)加熱、蒸發(fā)、下，順序一次通過(guò)加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱各個(gè)受熱面，最后蒸汽過(guò)熱過(guò)熱各個(gè)受熱面，最后蒸汽過(guò)熱達(dá)到所要求的溫度達(dá)到所要求的溫度其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：沒(méi)有汽包，只有互相連接的受沒(méi)有汽包，只有互相連接的受熱面，金屬耗量??；熱

14、面，金屬耗量??；工質(zhì)一次流過(guò)蒸發(fā)受熱面，全工質(zhì)一次流過(guò)蒸發(fā)受熱面，全部轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝h(huán)倍率部轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，循環(huán)倍率1 1；可用于臨界壓力以下也可設(shè)計(jì)可用于臨界壓力以下也可設(shè)計(jì)為超過(guò)臨界壓力為超過(guò)臨界壓力 在直流鍋爐和控制循環(huán)鍋爐的工在直流鍋爐和控制循環(huán)鍋爐的工作原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，同時(shí)作原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，同時(shí)具有兩種循環(huán)方式。具有兩種循環(huán)方式。其特點(diǎn)是：其特點(diǎn)是：沒(méi)有汽包；沒(méi)有汽包；低負(fù)荷時(shí)，按再循環(huán)方式運(yùn)行，低負(fù)荷時(shí)，按再循環(huán)方式運(yùn)行，循環(huán)倍率循環(huán)倍率K1;K1;高負(fù)荷時(shí)按直流方高負(fù)荷時(shí)按直流方式運(yùn)行，循環(huán)倍率式運(yùn)行，循環(huán)倍率K K1 1；整體布置整體布置 鍋爐的整體布置是指爐膛、對(duì)流煙

15、道以及各級(jí)受鍋爐的整體布置是指爐膛、對(duì)流煙道以及各級(jí)受熱面之間的相對(duì)位置。熱面之間的相對(duì)位置。l型型l型型l塔式塔式lT型型1.連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)：鍋爐的連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)是指兩次檢修之間的運(yùn)鍋爐的連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)是指兩次檢修之間的運(yùn)行小時(shí)數(shù)（大于行小時(shí)數(shù)（大于40004000小時(shí)為優(yōu)）小時(shí)為優(yōu)）2.事故率事故率：指事故停用小時(shí)數(shù)占總運(yùn)行小時(shí)數(shù)和事故停用小時(shí)數(shù)之指事故停用小時(shí)數(shù)占總運(yùn)行小時(shí)數(shù)和事故停用小時(shí)數(shù)之和的百分比可用率和的百分比可用率 時(shí)數(shù)總運(yùn)行時(shí)數(shù)事故停用事故停用時(shí)數(shù)事故率1003.可用率可用率 ：指總運(yùn)行小時(shí)數(shù)和總備用小時(shí)數(shù)之和占統(tǒng)計(jì)期間總時(shí)數(shù)指總運(yùn)行小時(shí)數(shù)和總備用小時(shí)數(shù)之和占統(tǒng)計(jì)期間總時(shí)數(shù)的百分比的百分比 公式公式統(tǒng)計(jì)期間總時(shí)數(shù)數(shù)運(yùn)行總時(shí)數(shù)備用總時(shí)可用率100%100輸入鍋爐總熱量鍋爐有效利用熱量1.鍋爐效率：鍋爐效率：2.鋼材使用率鋼材使用率： 是鍋爐生產(chǎn)是鍋爐生產(chǎn)1t/h1t/h蒸汽所用鋼材的噸數(shù)，一般電站鍋爐蒸汽所用鋼材的噸數(shù)，一般電站鍋爐為為2.52.55t/(t/h)5t/(t/h)。鍋爐容量越小，蒸汽參數(shù)越高，則鋼。鍋爐容量越小，蒸汽參數(shù)越高，則鋼材使用率越大材使用率越大 DG-670/13.7-540/540-M8/ 制造廠家制造廠家 鍋爐容量鍋爐容量 過(guò)熱