發(fā)電廠鍋爐設(shè)備

第二章 鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)（一）

概述一、

鍋爐是火力發(fā)電廠的主設(shè)備之一。將燃料燃燒或其他熱能釋熱設(shè)備稱為鍋爐。它包括燃燒器、爐膛、煙道等；鍋是介質(zhì)流動(dòng)和受熱的場(chǎng)所，它包括水冷壁、汽包、過(guò)熱器、再熱器、省煤器等。二、

電站鍋爐概況復(fù)雜以及機(jī)械化和自動(dòng)化水平高。我國(guó)從

年開(kāi)始，在捷克和蘇聯(lián)專家的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)電站鍋爐，容量

，參數(shù)、℃，配

汽輪機(jī)，隨后生產(chǎn)了，，，

等中溫中壓鍋爐，并繼續(xù)發(fā)展了

高溫，高壓的自然循環(huán)鍋爐，在

年代初也生產(chǎn)過(guò)高壓直流鍋爐。

年代中期開(kāi)始自行設(shè)計(jì)超高壓中間再熱鍋爐，蒸發(fā)量

，

，，參數(shù)

，℃（℃）。到

年代初開(kāi)始設(shè)計(jì)亞臨界壓力直流鍋爐，蒸發(fā)量，配

汽輪發(fā)電機(jī)組。至

年代初，從美國(guó)

CE

公司引進(jìn)了亞臨界壓力配、

汽輪發(fā)電機(jī)組的控制循環(huán)鍋爐。

年代初從瑞士

公司和美國(guó)

CE

公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的超臨界壓力，配

汽輪發(fā)電機(jī)組的直流鍋爐。到目前為止，，

的火力發(fā)電機(jī)組，是我國(guó)電力系統(tǒng)的主力機(jī)組。三、鍋爐常用的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)、 鍋爐額定蒸發(fā)量：時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量。單位為。、 鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量（）：汽輪機(jī)發(fā)出最大連續(xù)出力時(shí)所需的蒸汽流量。

鍋爐熱效率（η）：鍋爐的總有效利用熱量占鍋爐輸入熱量的百分比。、鍋爐最低運(yùn)行負(fù)荷。鍋爐在不投油的情況下穩(wěn)燃的最低負(fù)荷。（二） 鍋爐類型鍋爐類型可以接循環(huán)方式、運(yùn)行方式、負(fù)荷方式、出口蒸汽壓力、一、

按循環(huán)方式分類、、、、

自然循環(huán)鍋爐；控制循環(huán)鍋爐；直流鍋爐；復(fù)合循環(huán)鍋爐。二、

按運(yùn)行方式分類、 定壓運(yùn)行鍋爐；、、

變壓運(yùn)行鍋爐；復(fù)合變壓運(yùn)行鍋爐。三、

按負(fù)荷方式分類、、、

基本負(fù)荷鍋爐；調(diào)峰負(fù)荷鍋爐；中間負(fù)荷鍋爐；四、

按主蒸汽出口壓力分類、 低壓鍋爐（

以下）；、 中壓鍋爐（～）；、 高壓鍋爐（～

mpa）、 超高壓鍋爐（～

mpa）；、 亞臨界壓力鍋爐（～

mpa）；、 超臨界壓力鍋爐（

以上）。五、

按燃料性質(zhì)分類、、、、、、

固體燃料鍋爐；液體燃料鍋爐；氣體燃料鍋爐；余熱鍋爐；原子能鍋爐；其他能源鍋爐；六、按燃燒方式分類、 火床鍋爐；、、、

火室鍋爐；旋風(fēng)鍋爐；沸騰燃燒鍋爐。七、按排渣方式分類1、2、

固態(tài)排渣鍋爐；液態(tài)排渣鍋爐。八、按爐內(nèi)煙氣壓力分類1、 平衡通風(fēng)鍋爐；2、 微正壓鍋爐；、 正壓鍋爐。九、按鍋爐的形狀分類、Π型鍋爐；、箱式鍋爐；、塔式鍋爐；、

型鍋爐。（三） 鍋爐的燃燒系統(tǒng)及其設(shè)備一、

燃料可能多地燃用劣質(zhì)煤，因此，到目前為止，我國(guó)電站鍋爐大多數(shù)以燒煤為主。煤的主要特征是：、

發(fā)熱量。煤的發(fā)熱量指

煤完全燃燒時(shí)放出的熱量用

表示，單位是。煤的發(fā)熱量有高位與低位之分，收到基高位發(fā)熱量

，

是

，

是從高位發(fā)熱量中扣除了水蒸汽的汽化潛后的發(fā)熱量。實(shí)際上，煤在鍋爐中燃燒后，排煙溫度大約在

～℃之間，水蒸汽不可能凝結(jié)成水而放出汽化潛熱。因此，我國(guó)的鍋爐技術(shù)中一般采用低位發(fā)熱量作為計(jì)算依據(jù)。耗量來(lái)表示。為了便于正確地表示，引用了“標(biāo)準(zhǔn)煤”的概念。標(biāo)準(zhǔn)煤的收到基定壓低位發(fā)熱量為。2、灰的熔融性?；胰埸c(diǎn)對(duì)鍋爐工作有較大的影響。通常用變形溫度（DT度（STFT）來(lái)表示灰渣的熔融特性。當(dāng)灰渣溫度達(dá)軟化溫度（ST）時(shí)，就有結(jié)渣的可能性。習(xí)慣上將ST

作為灰的熔點(diǎn)，并根據(jù)

ST

高低將灰分類：ST＞℃稱為難熔灰；～℃稱為中熔灰；ST＜要求爐膛出口煙溫比軟化溫度ST

低

～℃。3、揮發(fā)份。電廠一般采用工業(yè)方法來(lái)確定煤中的水份（V）、固定碳（FC）和灰份（A）的含量，從而了解煤在燃燒方面的某些特性，以便正確地進(jìn)行鍋爐的燃燒調(diào)整。燒穩(wěn)定，易于燃燒完全。揮發(fā)份低的煤，著火困難，燃燒不哆穩(wěn)定，必須采取一定的措施來(lái)改善燃燒條件，才能使燃燒完全。、煤的分類。煤的干燥無(wú)灰基揮發(fā)分

能反映煤燃燒的難易程度，故用它對(duì)煤進(jìn)行分類：無(wú)煙煤 ＜貧 煤 ～煙 煤 ～褐 煤 ＞二、燃燒過(guò)程煤的燃燒對(duì)電廠發(fā)電成本影響很大。煤的燃燒是煤中的可燃成份同空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并放出熱量的過(guò)程。、

煤粉的燃燒過(guò)程。煤粉從進(jìn)入爐膛到燒完，大體上可分為三個(gè)階段：度。燃燒階段燃盡階段三、煤粉制備系統(tǒng)、 電廠中采用的煤粉制備系統(tǒng)一般有中間儲(chǔ)倉(cāng)式和直吹式兩種。負(fù)荷調(diào)節(jié)延滯性小。但系統(tǒng)復(fù)雜、管道多、部件多、電耗大。備發(fā)生故障就會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行，可靠程度差，排粉機(jī)易磨損，但它具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、布置緊湊、運(yùn)行電耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，隨著自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)和運(yùn)行管理水平的提高，逐步地得到采用。、 制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備有，磨煤機(jī)、給煤機(jī)、粗、細(xì)粉分離器、給粉機(jī)等。四、煤粉爐燃燒系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理在第一章中已說(shuō)明燃燒系統(tǒng)由燃燒器、爐膛和煙、風(fēng)道構(gòu)成。、

燃燒器。燃燒器是煤粉爐的一個(gè)重要部件。其作用是將煤粉和空氣噴入爐膛。燃燒器的性能要求是能使氣粉混合物濃度均勻，著火穩(wěn)定，一、二次風(fēng)混合良好，火焰能充滿整個(gè)爐膛，阻力損失小，便于調(diào)節(jié)負(fù)荷等。燃燒器可分為旋流式和直流式兩種。旋流燃燒器的構(gòu)造使氣流在燃燒器內(nèi)旋轉(zhuǎn)噴入爐膛擴(kuò)散成圓錐形，圓錐體內(nèi)形成負(fù)壓，把爐內(nèi)高溫?zé)煔馕敫?，形成熱煙氣回流區(qū)，使氣流迅速加熱，同時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能使氣粉充分混合。旋流燃燒器的特點(diǎn)是著火快、火焰行程短、氣粉在初期混合充分，但由于氣流在爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散，動(dòng)能衰減較快，后期氣粉混合較差。粉爐大都采用前墻和兩側(cè)墻布置方式?；旌?。火慢。噴入的氣流在爐膛截面中心形成一個(gè)切圓，使火焰呈旋渦狀。、

爐膛。用平爐頂結(jié)構(gòu)，大容量、高參數(shù)的鍋爐一般在平爐頂布置頂棚過(guò)熱器，部由后水冷壁彎曲成一個(gè)折焰角。、

煙道。煙道由墻板圍成空間，引導(dǎo)爐膛內(nèi)的煙氣沿著設(shè)定的路徑排出爐外。大容量以冷卻墻板。、 風(fēng)道。的著火和燃燒條件。空氣一般經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器加熱后再送入爐膛。用是提高燃燒系統(tǒng)空氣的溫度，降低排煙溫度?？諝忸A(yù)熱器主要有管式和回轉(zhuǎn)式兩種形式。省煤器、減溫器和各種連接管道組成。汽水系統(tǒng)的作用是使水吸收熱量蒸發(fā)并產(chǎn)生合格的過(guò)熱蒸汽。一、

汽包、 汽包是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐；、 汽包有一定儲(chǔ)水、儲(chǔ)汽容積，有一定的蓄熱量，所以有一定的適應(yīng)負(fù)荷驟變的能力；、 鍋內(nèi)加藥裝置等，以改善蒸汽品質(zhì)。二、

水冷壁是鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面，其主要作用是：、、、

通過(guò)輻射換熱方式吸收熱量，將水變成蒸汽；冷卻爐墻并防止結(jié)渣；因輻射傳熱比對(duì)流傳熱效果強(qiáng)，可節(jié)省受熱面鋼材，降低鍋爐造價(jià)。三、

下降管下降管的作用是把汽包中的水連續(xù)不斷地送往下集箱供給水冷壁，使水循環(huán)正常。四、

聯(lián)箱聯(lián)箱的作用是將工質(zhì)匯集起來(lái)，或?qū)⒐べ|(zhì)通過(guò)聯(lián)箱重新送往其他設(shè)備。五、

過(guò)熱器鍋爐受熱面中最高的，這是因?yàn)槠鋬?nèi)側(cè)的蒸汽溫度高，而外側(cè)的煙氣溫度也高。因此選擇過(guò)熱器管鋼材和在運(yùn)行中保護(hù)過(guò)熱器管是十分重要的。按傳熱方式不同，過(guò)熱器大致可分為對(duì)流過(guò)熱器，輻射過(guò)熱器和半輻射過(guò)熱器。六、

再熱器再熱器的作用是將在汽輪機(jī)高壓缸作過(guò)功的蒸汽引入鍋爐再次吸熱以提高過(guò)熱度，然后再送入汽輪機(jī)作功。用這種方式能提高電廠的循環(huán)熱效率，同時(shí)可減少汽輪機(jī)末級(jí)蒸汽的濕度，以保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行。煙溫區(qū)。七、

省煤器降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率，提高給水溫度，減小