鍋爐供熱循環(huán)系統(tǒng)演示課件

1、第一章 緒論1-1 鍋爐的作用及設(shè)備組成1-2 鍋爐設(shè)備的基本特征1-3 鍋爐的分類和型號(hào)1-4 鍋爐技術(shù)的發(fā)展1-1 鍋爐的作用及設(shè)備組成一 、鍋爐的作用1鍋爐及鍋爐房是供熱系統(tǒng)中熱源產(chǎn)生的主要設(shè)備2鍋爐是化工、石化、冶金、輕紡、造紙等工礦企業(yè)主要?jiǎng)恿肮嵩O(shè)備3鍋爐是能源工業(yè)發(fā)展的主要組成部分火力發(fā)電站三大主機(jī)之一二 、鍋爐基本結(jié)構(gòu)1. 鍋爐本體 構(gòu)成鍋爐的基本組成部分稱為鍋爐本體，由汽鍋、爐子及安全附件組成。1）汽鍋鍋爐本體中汽水系統(tǒng)，高溫燃燒產(chǎn)物煙氣通過(guò)受熱面將熱量傳遞給汽鍋內(nèi)溫度較低的水，水被加熱，沸騰汽化，生成蒸汽。2）爐子鍋爐本體中燃燒設(shè)備，燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能3）安全附

2、件水位計(jì)、壓力表、安全閥 2鍋爐輔機(jī) 給煤機(jī)、磨煤機(jī)、送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、給水泵、吹灰器、碎渣機(jī)、除塵器、灰漿泵。三 、鍋爐的工作過(guò)程1. 燃料的燃燒過(guò)程 高溫?zé)煔?給煤斗燃料（煤） 爐排面（燃燒室） 除渣板（入灰渣斗） 空氣在一定的燃燒設(shè)備內(nèi)，正常燃燒應(yīng)具備的條件： 1）高溫環(huán)境 2）必需的空氣量及空氣與燃料的良好混合 3）燃料的供應(yīng)及灰渣和煙氣的排放2. 煙氣向水（蒸汽等工質(zhì)）的傳熱過(guò)程 輻射 輻射+對(duì)流 對(duì)流高溫?zé)煔?水冷壁 過(guò)熱器（凝渣管） 對(duì)流管束 對(duì)流 尾部受熱面（省、空） 除塵 引風(fēng)機(jī) 煙囪3. 工質(zhì)（水）的加熱和汽化過(guò)程蒸汽的生產(chǎn)過(guò)程 1）給水：水 省煤器 汽鍋 2）水循環(huán)：汽鍋

3、下降管 下集箱 水冷壁 3）汽水分離1-2 鍋爐設(shè)備的基本特征一 、鍋爐的基本特性1. 鍋爐容量1）蒸發(fā)量（產(chǎn)熱量）：鍋爐每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽（熱水）流量2）額定蒸發(fā)量（產(chǎn)熱量）：鍋爐在額定參數(shù)（壓力、溫度）和保證一定熱效率下，每小時(shí)最大連續(xù)蒸發(fā)量（產(chǎn)熱量），符號(hào)D（Q），單位t/h（kJ/h，MW）。2. 蒸汽（熱水）參數(shù)1）蒸汽參數(shù)鍋爐出口處蒸汽的額定壓力(表壓)和溫度，符號(hào)p，t；單位Mpa，。2）熱水參數(shù)鍋爐出口處熱水的額定壓力（表壓）和溫度及回水溫度。3. 受熱面蒸發(fā)率、受熱面發(fā)熱率1）受熱面蒸發(fā)率每m2蒸發(fā)受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量，符號(hào)D/h；單位kg/m2h2）受熱面發(fā)熱率每m2

4、受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的（熱水）熱量，符號(hào)Q/h；單位kJ/m2h4. 鍋爐熱效率每小時(shí)送進(jìn)鍋爐的燃料（全部完全燃燒時(shí)）所能發(fā)出的熱量中有有百分之幾被用來(lái)產(chǎn)生蒸汽或加熱水，以符號(hào)或表示。5. 安全性指標(biāo)1）連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)2）事故率3）可用率1-3 鍋爐的分類和型號(hào)一 、鍋爐的分類1.根據(jù)用途的不同分為：電站鍋爐在火電廠，蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電工業(yè)鍋爐用于工業(yè)及采暖船舶鍋爐機(jī)車鍋爐2按載熱工質(zhì)的不同分為：蒸汽鍋爐熱水鍋爐特種工質(zhì)鍋爐2.1.1 鍋爐分類（按用途分） 電站鍋爐: 水在鍋爐中得到加熱，變成具有一定壓力和溫度的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)工業(yè)鍋爐: 用于工業(yè)生產(chǎn)中的鍋爐. 如造紙廠在將木片做成紙漿的過(guò)程中

5、，要經(jīng)過(guò)蒸煮，需要蒸汽。熱水鍋爐: 生產(chǎn)的熱水作為取暖之用，以保持一定的環(huán)境溫度。余熱鍋爐: 利用生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱水使之變?yōu)檎羝脑O(shè)備太陽(yáng)能鍋爐: 利用太陽(yáng)能的蒸汽發(fā)生器，稱為太陽(yáng)能鍋爐電熱鍋爐: 利用電能的蒸汽發(fā)生器精3按能源分為： 燃煤鍋爐 燃油鍋爐 燃?xì)忮仩t 混合燃料鍋爐 特種燃料鍋爐 余熱鍋爐 新能源鍋爐4按出口介質(zhì)壓力分； 低壓（P2.5Pa）、中壓（P3.9Pa）、高壓（P10.8Pa）、超高壓（P14.7Pa）、亞臨界壓力（P16.818.6Pa）、超臨界及超超臨界壓力（P2540Pa）。 5按鍋爐容量大小分； 小型鍋爐、中型鍋爐、大型鍋爐 表1-1 典型電廠鍋爐簡(jiǎn)況工

6、質(zhì)的焓與壓力及溫度的關(guān)系6按燃燒方式分； 火床爐、室燃爐（煤粉爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t）、旋風(fēng)爐、流化床鍋爐。 方式 層燃爐 室燃爐 流化床爐 旋風(fēng)爐燃料 塊狀 粉狀、霧狀、氣態(tài) 固體顆粒 固體顆粒 按鍋爐燃燒方式分：層燃爐、室燃爐、 流化床爐、旋風(fēng)爐 精層燃爐：煤塊在爐排上燃燒，燃燒所需空氣從爐排低下送入。 爐排在旋轉(zhuǎn)。旋風(fēng)爐：燃料和空氣在高溫旋風(fēng)筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，細(xì)小的燃料顆粒 在其中懸浮燃燒，較大的顆粒被拋向筒壁液態(tài)渣膜上進(jìn)行燃燒。流化床爐：固體燃料在高速氣流作用下，在布風(fēng)板上的床料層 上下翻滾，呈流化狀態(tài)燃燒。室燃爐：燃料以粉狀、霧狀或氣態(tài)隨空氣噴入爐膛，懸浮燃燒。精7按介質(zhì)流動(dòng)方式分；8按

7、組裝方式分； 散裝鍋爐、組裝鍋爐、快裝鍋爐 9按鍋爐排渣的相態(tài)分；固態(tài)排渣鍋爐 、液態(tài)排渣鍋爐 10按鍋爐燃燒室內(nèi)的壓力分；負(fù)壓燃燒鍋爐、壓力燃燒鍋爐 二 、鍋爐的型號(hào)表示方法1. 工業(yè)鍋爐的型號(hào)表示方法鍋爐型號(hào)由三部分組成，各部分之間用短橫線相連。第一部分：表示鍋爐型式，燃燒方式和蒸發(fā)量，共分三段： 第一段用兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字母代表鍋爐本體型式； 第二段用一個(gè)漢語(yǔ)拼音代表燃燒方式； 第三段用阿拉伯?dāng)?shù)字表示蒸發(fā)量。第二部分：表示蒸汽（或熱水）參數(shù)，共分兩段，中間一斜線分開。阿拉伯?dāng)?shù)字 第一段表示額定蒸汽壓力或允許工作壓力； 第二段表示過(guò)熱蒸汽（或熱水）溫度。第三部分：表示燃料種類，以拼音字母和羅馬

8、字分別代表燃料類別和分類。舉例：SHL10-1.3-A: 雙鍋筒橫置式鏈條爐排鍋爐，額定蒸發(fā)量為10t/h，額定蒸汽壓力為1.25MPa，出口為飽和蒸汽，燃用類煙煤。QXS120-0.8/130/80-Y: 強(qiáng)制循環(huán)室燃熱水鍋爐，額定熱功率為120MW，允許工作壓力為0.8MPa，出水溫度130，進(jìn)水溫度為80，燃料為油。 2. 電廠鍋爐的型號(hào)表示方法鍋爐型號(hào)由四部分組成，各部分之間用短橫線相連。 /第一部分：表示鍋爐制造廠家；第二部分： 第一段表示鍋爐容量， t/h； 第二段表示鍋爐出口過(guò)熱蒸汽壓力， Mpa；第三部分： 第一段過(guò)熱蒸汽出口溫度， ； 第二段再熱蒸汽出口溫度， ；第四部分：燃

9、料代號(hào)。工業(yè)鍋爐型號(hào)燃燒方式代號(hào)燃料代號(hào)精WNS燃油（氣）蒸汽鍋爐精精LSG系列立式雙層爐排蒸汽、熱水鍋爐LSG系列立式彎水管鍋爐精DZL（DZW）系列煙火管鍋殼式鍋爐精DZL系列水管鍋爐精DZL系列水火管鍋殼式鍋爐精精“馬蹄型”鍋爐精精精SHFx系列循環(huán)流化床鍋爐精精精精精 小資料： 1、2004年底我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量提高到447GW（4.47億千瓦），年發(fā)電量達(dá)12500億KWH，火電占82.3，屬于耗煤大戶。 2、我國(guó)火電廠主力200300MW燃煤機(jī)組的供電煤耗超過(guò)進(jìn)口30以上。 3、每年我國(guó)電站鍋爐、工業(yè)爐窯與工業(yè)鍋爐，耗煤占煤炭總消費(fèi)量的23左右，也是造成我國(guó)大氣污染的主要原因之一。

10、因此，鍋爐是能源利用領(lǐng)域中的重要設(shè)備和環(huán)節(jié)，關(guān)系國(guó)計(jì)民生，擁有巨大節(jié)能潛力。精精燃燒效率：1836熱效率：1640熱效率： 9099燃燒效率：9799（流化床）精精空氣燃料水蒸汽煙氣精精精鍋爐鍋爐本體輔助設(shè)備電站煤粉鍋爐機(jī)組鍋爐汽水系統(tǒng)由汽包、下降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各換熱設(shè)備（水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器等）組成。完成由水變成蒸汽的吸熱過(guò)程。鍋爐燃燒系統(tǒng)由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構(gòu)架等部件組成，完成煤的燃燒過(guò)程。由送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)及制粉、除灰、除渣、測(cè)量控制等組成精第二節(jié) 燃料種類及特性 燃料按其物態(tài)可分氣體、液體和固體燃料三大類。如按獲得的方法分，則有天然和人工燃料(經(jīng)過(guò)一定加工處理

11、)兩類。燃料的類別和性質(zhì)直接關(guān)系到燃燒方式和燃燒設(shè)備的選擇以及鍋爐本體的設(shè)計(jì)。 一、氣體燃料 常用的城市燃?xì)庵饕刑烊粴夂腿斯と細(xì)?，以天然氣較為普遍。 天然氣是指直接從自然界得到的氣體燃料，即基本上只經(jīng)開采和收集的燃?xì)?。天然氣主要?種： (1)油田伴生氣 伴生氣是石油開采過(guò)程中自原油中析出的氣體，在分離器中由于壓力降低而進(jìn)一步析出。它的主要成分是甲烷(體積百分?jǐn)?shù)為80%左右)，另外還含有一些其它烴類。伴生氣的發(fā)熱量約為45000kJ/Nm3。標(biāo)態(tài)下密度約為0.60.8kg/Nm3，但燃燒速度與氣井氣差不多。 (2)氣井氣 氣井氣是埋藏在地下深處(20003000m或更深)的氣態(tài)燃料。在地層壓

12、力作用下燃?xì)饩哂泻芨叩膲毫?，往往達(dá)到1.010.0MPa。它的主要成分是甲烷，體積百分?jǐn)?shù)約為95%左右，還含有少量的二氧化碳、硫化氫、氮、和氬、氖等氣體。 (3)礦井氣 礦井氣是從煤礦礦井中抽出的燃?xì)?。在新開鑿的礦井中充滿著俗稱“礦井瓦斯”的氣體。這種氣體含有大量甲烷，除了有爆炸危險(xiǎn)外，還對(duì)人體有窒息性。因此，在人進(jìn)入礦井坑道采煤前須用空氣將它充分置換出來(lái)，所以它也是一種氣體燃料資源。礦井氣中甲烷含量約占一半，其它主要成分是空氣和氮。它的發(fā)熱量較低，標(biāo)態(tài)下一般不超過(guò)21000kJ/Nm3。 在城市燃?xì)獾目扇汲煞种?，最具有劇毒而含量較多者為一氧化碳。故把含有一氧化碳的燃?xì)庖暈椤坝卸救細(xì)狻?，而?guī)定

13、了對(duì)有毒而無(wú)臭味的燃?xì)鈶?yīng)加臭，使有毒燃?xì)庠谶_(dá)到允許有害含量之前，應(yīng)能察覺。對(duì)于無(wú)毒燃?xì)庠谙喈?dāng)于爆炸下限（容積百分?jǐn)?shù)）20%的含量時(shí)，應(yīng)能察覺。 3.輕柴油 柴油分輕柴油和重柴油2種。 輕柴油由石油的各種直餾柴油餾分、催化柴油餾分和混有熱裂化柴油餾分等制成。其產(chǎn)品按質(zhì)量分為優(yōu)等品、一級(jí)品和合格品3個(gè)等級(jí)，每個(gè)等級(jí)按凝點(diǎn)分為10、0、10、20、35和50等6個(gè)牌號(hào)。目前，小型燃油鍋爐用輕柴油作燃料已日趨普遍。二、固體燃料煤 煤是由遠(yuǎn)古植物殘骸沒(méi)入水中，又被地層覆蓋經(jīng)地質(zhì)化學(xué)作用而形成的有機(jī)生物巖，是一種有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物的復(fù)雜混合物。隨著煤的形成年代的增長(zhǎng)，煤的煤化程度逐年加深，所含水分和揮

14、發(fā)物隨之減少，而碳含量則相應(yīng)增大。煤被劃分為褐煤、煙煤、貧煤和無(wú)煙煤四類。 （二）鍋爐常用煤種類 1褐煤 褐煤因外觀呈棕褐色而取名。形成年代較短的煤，煤質(zhì)松，略程褐色。由于它的煤化程度較低，可燃基揮發(fā)分可高達(dá)40%以上，且揮發(fā)分開始析出溫度低，容易著火。但它的吸水能力較強(qiáng)，所以它的發(fā)熱量不高，一般僅為1000020000kJ/kg。褐煤質(zhì)地松脆，易風(fēng)化，易自燃，難于貯存，也不宜遠(yuǎn)運(yùn)，屬于地方性低質(zhì)煤。 2.煙煤 中等煤化程度的煤。煙煤的碳含量高，揮發(fā)分也多，Vr10%40%，易于著火和燃燒，而且灰分和水分含量一般較少，其發(fā)熱量較高，在20000 30000kJ/kg。煙煤呈黑色，質(zhì)地松軟，具有一定光澤，燃燒時(shí)多煙。煙煤容易著火和燃燼，但對(duì)于高灰分的煙煤，著火和燃燼都相應(yīng)比較困難。 它是自然界中分布最廣和品種最多的煤種。3.貧煤 貧煤的煤化程度低于無(wú)煙煤，是主要的動(dòng)力用煤，其揮發(fā)分Vr10%20%。動(dòng)力用煤中的貧煤，實(shí)際上也包括了干燥無(wú)灰基揮發(fā)分為1420、膠質(zhì)層厚度比貧煤略大的瘦煤。與煙煤相比，貧煤較難著火和燃燒，燃燒時(shí)火焰短，焦結(jié)性差，發(fā)熱量介于無(wú)煙煤和一般煙煤之間，但仍屬反應(yīng)性能較差的煤。4.無(wú)煙煤 無(wú)煙煤俗稱白煤，是煤化程度最高的煤種。有明亮的黑色光澤，硬度大。它的揮發(fā)分含量很少，Vr10%；碳含量高，灰分、水分等雜質(zhì)較少，因而發(fā)熱量高，約在21000 32500kJ/