鍋爐的分類及燃燒方式2013.5.18

鍋爐的分類及燃燒方式制作人：張飛2013.5.18Contents

一.鍋爐的概念

二.鍋爐的組成

三.鍋爐的分類

四.鍋爐的燃燒方式一、鍋爐的概念

鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问剑?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機(jī)車和工礦企業(yè)燃?xì)鉄崴仩t鍋爐的組成整個鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩部分組成.

鍋爐本體:

鍋爐本體是鍋爐設(shè)備的主要部分,是由"鍋"和"爐"兩部分組成的."鍋"是汽水系統(tǒng),它主要任務(wù)是吸引收燃料放出的熱量,使水加熱、蒸發(fā)并最后變成具有一定參數(shù)的過熱蒸汽.它由省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器和再熱器等設(shè)備及其連接管道和閥門組成.

(1)省煤器.位于鍋爐尾部垂直煙道,利用煙氣余熱加熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節(jié)約燃料.

(2)汽包.位于鍋爐頂部,是一個圓筒形的承壓容器,其下是水,上部是汽,它接受省煤器的來水,同時又與下降管、聯(lián)箱、水冷壁共同組成水循環(huán)回路.水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包,經(jīng)汽水分離后向過熱器輸送飽和蒸汽.(3)下降管.是水冷壁的供水管道,其作用是把汽包中的水引入下聯(lián)箱再分配到各個水冷壁管中.分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種.小直徑下降管管徑小,對水循環(huán)不利.

(4)水冷壁下聯(lián)箱.聯(lián)箱主要作用是將質(zhì)匯集起來,或?qū)⒐べ|(zhì)通過聯(lián)箱通過聯(lián)箱重新分配到其它管道中.水冷壁下聯(lián)箱是一根較粗兩端封閉的管子,其作用是把下降管與水冷壁連接在一起,以便起到匯集、混合、再分配工質(zhì)的作用.

(5)水冷壁.位于爐膛四周,其主要任務(wù)是吸收爐內(nèi)的輻射熱,使水蒸發(fā),它是現(xiàn)代鍋爐的主要受熱面,同時還可以保護(hù)爐墻.

(6)過熱器.其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫度的過熱蒸汽.

(7)再熱器.其作用是將汽輪機(jī)中做過部分功的蒸汽再次進(jìn)行加熱升溫,然后再送到汽輪機(jī)中繼續(xù)做功三、鍋爐的分類鍋爐有多種分類方法，主要的分類方法有3.1按用途分類、3.2按壓力參數(shù)分類、3.3按介質(zhì)形態(tài)分類、3.4按介質(zhì)循環(huán)方式分類、3.5按結(jié)構(gòu)形式分類、3.6按燃料類別分類、3.7按燃燒方式分類3.1按用途分類：發(fā)電鍋爐：是指用于火力發(fā)電的鍋爐?；鹆Πl(fā)電機(jī)組由蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)三大動力設(shè)備構(gòu)成。鍋爐產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽經(jīng)過汽輪機(jī)做功，使蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換機(jī)械能，汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)發(fā)電，此時機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；工業(yè)鍋爐：是指鍋爐產(chǎn)生的高溫?zé)彷d體（蒸汽、高溫水以及有機(jī)熱載體）供工業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用，如釀酒、造紙、紡織、木材、食品、化工等；生活鍋爐：是指鍋爐產(chǎn)生的熱水、蒸汽供人們生活之用，如取暖、洗浴、消毒等。3.2按壓力參數(shù)分類：低壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力不超過2.45MPa的鍋爐；中壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為2.94~4.92MPa的鍋爐；高壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為7.84~10.8MPa的鍋爐；超高壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為11.8~14.7MPa的鍋爐；亞臨界壓力鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為15.7~19.6MPa的鍋爐；超臨界壓力鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力超過臨界壓力（22.1MPa）的鍋爐。注：臨界壓力1MPa=10.2kgf/cm2進(jìn)行換算，其余壓力均按1MPa=10.0kgf/cm2換算。3.3按介質(zhì)形態(tài)分類：蒸汽鍋爐：是指輸出熱載體的形態(tài)是蒸汽的鍋爐；熱水鍋爐：是指輸出熱載體的形態(tài)是熱水的鍋爐。3.4按介質(zhì)循環(huán)方式分類：自然循環(huán)鍋爐：蒸發(fā)受熱面內(nèi)的工質(zhì),依靠下降管中的水與上升管中的汽水混合物之間的密度差所產(chǎn)生的壓力差進(jìn)行循環(huán)的鍋爐。自然循環(huán)鍋爐循環(huán)倍率約為4~30?？刂蒲h(huán)鍋爐：蒸發(fā)受熱面內(nèi)的工質(zhì)除了依靠水與汽水混合物的密度差之外,主要依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)的鍋爐?？刂蒲h(huán)鍋爐循環(huán)倍率在3~10之間，一般為4左右。直流鍋爐：直流鍋爐沒有汽包，工質(zhì)一次流過蒸發(fā)受熱面，全部轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，即循環(huán)倍率等于1。給水泵循環(huán)泵聯(lián)箱過熱器下降管省煤器c.直流鍋爐b.控制循環(huán)鍋爐a.自然循環(huán)鍋爐3.5按結(jié)構(gòu)形式分類：水管鍋爐：是指火焰或煙氣在受熱面管外面流動加熱，介質(zhì)則在受熱面管內(nèi)流動吸熱的鍋爐；鍋殼鍋爐：受熱面主要布置在鍋殼內(nèi)，且火焰或煙氣則在受熱面管內(nèi)流動加熱，而介質(zhì)則在受熱面管外吸熱的鍋爐。3.6按燃料類別分類：燃煤鍋爐：以煤為燃料的鍋爐；燃油鍋爐：以石油產(chǎn)品如柴油、重油、渣油為燃料的鍋爐；燃?xì)忮仩t：以氣體燃料如天然氣、城市煤氣以及工業(yè)廢氣為燃料的鍋爐。3.7按燃燒方式分類：1、層燃鍋爐指燃料在爐排上進(jìn)行燃燒的鍋爐，包括固定爐排爐、鏈條爐排爐以及往復(fù)爐排爐等，其燃料主要是煤；2、室燃鍋爐燃料以氣態(tài)形狀在燃燒室內(nèi)進(jìn)行燃燒的鍋爐。其燃料是氣體燃料、液體燃料和煤粉；是目前電廠鍋爐的主要形式.3、循環(huán)流化床鍋爐爐子底部為一多孔的布風(fēng)板，空氣以高速穿經(jīng)孔眼均勻進(jìn)入布風(fēng)板上的床料層中。床料層中為熾熱的固體顆粒和少量的煤粒，當(dāng)高速空氣穿過時床料上下翻滾，形成沸騰狀態(tài)。在沸騰過程中，煤粒與空氣有良好的接觸混合著火速度快、效率高4、旋風(fēng)爐燃料和空氣在高溫的旋風(fēng)筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),細(xì)小的燃料顆粒在旋風(fēng)筒內(nèi)懸浮燃燒,而較大的燃燒顆粒被甩在筒壁液態(tài)渣膜上進(jìn)行燃燒的方式稱為旋風(fēng)燃燒方式.用旋風(fēng)燃燒方式來組織燃燒的鍋爐稱為旋風(fēng)爐.四.鍋爐的燃燒方式燃料在燃燒設(shè)備中的燃燒方式,大致可分為4.1層狀燃燒、4.2懸浮燃燒、4.3沸騰燃燒4.1層狀燃燒層狀燃燒又稱火床燃燒,僅適用于固體燃料,是小型鍋爐的主要燃燒方式。由人工或機(jī)械將煤送到固定或活動爐排上形成煤層,空氣從爐排下面送入,經(jīng)爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。層狀燃燒設(shè)備型式較多,有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復(fù)爐排和拋煤機(jī)爐等。層狀燃燒能適應(yīng)不同煤種的燃燒特性,煤粒無需特殊加工,在爐膛里都能較好地著火。但空氣與煤層混合不良,燃燒反應(yīng)較慢,有時出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象4.2懸浮燃燒

燃料以粉狀、霧狀或氣態(tài)隨同空氣經(jīng)燃燒器噴入鍋爐爐膛，在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行燃燒的方式4.3沸騰燃燒

利用風(fēng)室中的空氣將固定爐篦或鏈條爐排上的灼熱料層(主要是灰粒)吹成沸騰狀態(tài),使其與煤粒一起上、下翻滾的燃燒方式。煤層中的煤粒和空氣的攪動與混合特別強(qiáng)烈，因而煤粒的加熱條件好，對煤種的適應(yīng)性非常廣泛，