燃氣鍋爐課件

1、燃氣鍋爐1/94目錄頁CONTENTS 一、燃氣鍋爐基礎知識 二、燃氣鍋爐基本參數(shù) 三、燃氣鍋爐分類及特點 四、燃氣鍋爐型號 五、燃氣鍋爐安全附件與儀表2/94泛能站系統(tǒng)概覽13/944/945/946/947/948/949/9410/9411/9412/9413/9414/9415/9416/9417/9418/9419/9420/9421/9422/94燃氣鍋爐定義燃氣鍋爐是用天然氣、液化氣、城市煤氣等氣體燃料作燃料，在爐內(nèi)燃燒放出來的熱量，加熱鍋內(nèi)的水，并使其汽化成蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換設備。23/94鍋爐定義一鍋爐是能量轉(zhuǎn)換裝置，它是把燃料化學能轉(zhuǎn)化為熱能，進而將熱能傳遞給水，以產(chǎn)生熱水或蒸

2、汽。(教科書定義)鍋爐最根本組成是“鍋”和“爐”兩大部分。鍋爐是指利用各種燃料、電或者其它能源，將所盛裝液體加熱到一定參數(shù)，并承載一定壓力密閉設備。(特種設備安全監(jiān)察條例)24/94 鍋爐結構定義： 容納水和蒸汽受壓部件組成：鍋筒（汽包）或鍋殼、受熱面、集箱（聯(lián)箱）過程：水加熱和汽化、水和蒸汽流動、汽水分離等12燃氣鍋爐類型及結構定義：燃料燃燒場所組成：燃燒設備和燃燒室（爐膛）廣義爐概念：燃料、煙氣側(cè)全部空間鍋爐一鍋爐定義25/9426 冷空氣 煙氣 煙氣 煙氣 煙囪 引風機 空氣預熱器 （一次風） 煙氣 煙氣 燃氣 燃燒器 爐膛 水平煙道 尾部煙道 鍋爐工作過程及系統(tǒng)燃氣、風、煙系統(tǒng)26/9

3、427汽機主凝結水 水 水 汽水混合物 給水泵 省煤器 汽包 汽水分離器 化學補充水 汽水混合物 下降管 下聯(lián)箱 水冷壁 上聯(lián)箱 導汽管 水 水 水 汽水混合物 汽水混合物飽和蒸汽 過熱蒸汽 過熱器 汽輪機調(diào)整級鍋爐工作過程及系統(tǒng)汽 水 系 統(tǒng)27/9428鍋爐鍋爐本燃燒體輔助設備鍋爐機組鍋爐組成送風機、引風機、燃料供給及制備、除灰、除渣、測量與控制等鍋爐燃燒系統(tǒng)，用以完成燃料燃燒過程。由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構架等非承壓部件組成鍋爐汽水系統(tǒng)，用以完成水變成蒸汽吸熱過程。由汽包、下降管、聯(lián)箱、導管及各熱交換受熱面等承壓部件組成28/94主要部件：1、爐膛：確保鍋爐燃料燃盡并使出口煙氣溫度冷卻

4、到對流受熱面能夠安全工作數(shù)值；2、省煤器：利用鍋爐尾部煙氣熱量加熱給水，以降低排煙溫度，并起到節(jié)約燃料作用。29/943、鍋筒：將鍋爐各受熱面聯(lián)結在一起并和水冷壁，下降管等組成水循環(huán)回路。鍋筒儲存汽水，可適應負荷改變，內(nèi)部設有汽水分離裝置以確保汽水品質(zhì)，直流鍋爐無鍋筒。4、水冷壁：鍋爐主要輻射受熱面，吸收爐膛輻射熱，加熱工質(zhì)，保護爐墻等。30/945、燃燒設備：將燃料和燃燒所需空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，燃燒良好；6、空氣預熱器：加熱燃料用空氣，以加強著火和燃燒；吸收煙氣余熱，降低排煙溫度，提升鍋爐效率。31/947、爐墻：是鍋爐保護外殼，起密封和保溫作用。小型鍋爐重型爐墻也可起支承鍋爐部件

5、作用。8、構架：支承和固定鍋爐部件。32/9433/94紙品加工包裝材料，發(fā)泡膠制衣，洗衣紡織，印染酒店食品加工發(fā)電廠飼料加工化工生產(chǎn)皮革加工木業(yè)，家私加工電鍍，酸洗洗浴水泥制品醫(yī)院其它用途34/94鍋爐普通工作原理及基本技術指標二加熱傳熱吸熱35/94鍋爐普通工作原理及基本技術指標二壓力：物體單位面積上所受壓力強度，SI單位為Pa(帕)。1 Pa1 N/m2 1 MPa(兆帕)=106 Pa1 大氣壓0.1013 MPa 1kgf/cm2=0.098 MPa鍋爐運行慣用“表壓力”，即鍋爐壓力表所顯示壓力。1 絕對壓力MPa1 表壓力MPa0.1MPa (大氣壓力)0.1 MPa=10 米水柱

6、1mbar 100 Pa36/94 額定蒸汽壓力 是指在要求給水壓力和負荷范圍內(nèi)長久連續(xù)運行所必須確保鍋爐出口蒸汽壓力，也就是鍋爐銘牌上標明壓力。單位為MPa。我國工業(yè)鍋爐參數(shù)系列要求有6個壓力級別，即0.4，0.7，1.0，1.25，1.6和2.5MPa（表壓）。 額定出水壓力 熱水鍋爐在額定循環(huán)水量條件下，由循環(huán)泵在鍋爐出口所維持壓力。單位亦為MPa。我國熱水鍋爐參數(shù)要求出水壓力級別與蒸汽鍋爐相同。 一些進口鍋爐，其壓力單位為巴（bar）或磅力平方英寸，即1bf/in2,亦即PSi。其換算關系是： 1bar0.1MPa 1bf/in2（PSi）0.00689476MPa 37/94鍋爐普通

7、工作原理及基本技術指標二溫度：用來度量物體冷熱程度標尺度數(shù)。攝氏溫度t 熱力學溫度(絕對溫度)T KTt273.15 KF=1.8t32 oF熱力學零度(0 K)是宇宙永恒“寂靜”溫度。華氏溫度F oF (歐美國家慣用)38/94 額定蒸汽溫度 蒸汽鍋爐在要求負荷范圍、額定蒸汽壓力和額定給水溫度下連續(xù)運行必須確保鍋爐出口蒸汽溫度。單位為。對于有過熱器鍋爐，就是過熱器出口蒸汽溫度；對沒有過熱器鍋爐，就是其對應額定壓力下飽和溫度。工業(yè)鍋爐出口蒸汽溫度參數(shù)系列，除飽和蒸汽溫度外，還有250，350，400三個過熱溫度。 額定出水溫度 熱水鍋爐在額定回水溫度、額定回水壓力和額定循環(huán)水量條件下，長久連續(xù)

8、運行時應確保出口熱水溫度。單位也是。熱水鍋爐標準參數(shù)系列有5個出水溫度，即95，115，130，150和180。39/94鍋爐普通工作原理及基本技術指標二額定溫度、額定壓力：鍋爐設計要求生產(chǎn)溫度或壓力。額定蒸發(fā)量：鍋爐額定參數(shù)下每小時生產(chǎn)水蒸氣質(zhì)量。普通用噸/小時，即 t/h 表示額定熱負荷：鍋爐額定參數(shù)下每小時經(jīng)過生產(chǎn)熱媒所提供熱量。普通用兆瓦，即 MW 表示關于熱負荷，一些老鍋爐慣用大卡/時(kcal/h)來表示熱水鍋爐熱負荷，其與兆瓦(MW)對應關系為： 60104 kcal/h = 0.7 MW (1 t/h) 40/94鍋爐普通工作原理及基本技術指標二 為了從能量轉(zhuǎn)換角度評價鍋爐產(chǎn)生

9、蒸汽和熱水能力，經(jīng)常將熱水鍋爐生產(chǎn)熱水能力換算成生產(chǎn)蒸汽能力，即“標準蒸噸”，其換算關系為：1 t/h = 0.7 MW標準蒸噸41/94 額定熱功率 熱水鍋爐在額定回水溫度、額定回水壓力和額定循環(huán)水量情況下，長久連續(xù)運行時應確保最大供熱量。其單位為兆瓦，即MW。熱水鍋爐標準參數(shù)系列有0.1，0.2，0.35，0.7，1.4，2.8，4.2，7.0，10.5，14.0，29.0，46.0，58.0和116.0MW，共14個熱功率級別。 額定蒸發(fā)量 蒸汽鍋爐在額定參數(shù)（壓力、溫度）、額定給水溫度、使用設計燃料并確保鍋爐效率、連續(xù)運行時最大蒸發(fā)量。其單位為噸/時（t/h）或千克/時（kg/h）工業(yè)

10、鍋爐標準參數(shù)系列有0.1，0.2，0.5，1，2，4，6，8，10，15，20，35和65t/h，共13個蒸發(fā)量級別。42/94鍋爐普通工作原理及基本技術指標二鍋爐熱效率鍋爐熱效率是反應鍋爐對燃料所放出熱量有效利用程度參數(shù)。鍋爐熱效率是反應鍋爐是否符合節(jié)約能源標準，是鍋爐經(jīng)濟運行主要指標。鍋爐熱效率() =有效利用熱量燃料放出總熱量100%燃料放出總熱量=燃料消耗量燃料低位熱值 (國內(nèi)計算方法)燃料放出總熱量=燃料消耗量燃料高位熱值 (國外一些國家計算方法)燃料高位熱值燃料低位熱值43/9444/9445/9446/94工業(yè)蒸汽鍋爐散熱損失q5推薦值(%)額定蒸發(fā)量(t/h)224610152

11、03565無尾部受熱面5832.11.5有尾部受熱面3.52.92.41.71.51.31.10.8 熱水鍋爐散熱損失q5推薦值(%)鍋爐出力(MW)0MPa0MPa特種設備安全監(jiān)察條例0MPa30L0.1MW0.1MPa特區(qū)鍋爐條例0.1MPa蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程0MPa30L熱水鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程0.1MW0.1MPa小型和常壓熱水鍋爐安全監(jiān)察要求小型汽水兩用鍋爐 0.5t/h0.04MPa小型熱水鍋爐 0.1MPa自來水加壓小型蒸汽鍋爐 0.7MPa50L小型鋁制承壓鍋爐 0.2t/h0.04MPa常壓熱水鍋爐 0MPa法規(guī)等要求鍋爐范圍52/94鍋爐結構特點及類型三鍋爐基本組成部

12、分傳熱面循環(huán)水泵爐膛(爐膽)控制系統(tǒng)燃燒器安全附件鍋筒53/94鍋爐結構特點及類型三鍋爐傳熱過程基本公式式中：Q：鍋爐中介質(zhì)吸熱量；K：傳熱系數(shù)，表征傳熱過程中熱量傳遞能力參數(shù)，與燃燒過程，流動情況等相關；F：傳熱面積；tm：鍋爐中介質(zhì)與煙氣平均溫度差。鍋爐結構發(fā)展改變過程也是以這個公式為基礎，從以下兩個方向展開： 火管鍋爐：增加傳熱面積F。 水管鍋爐：增大傳熱系數(shù)K，即強化煙氣側(cè)傳熱，提升傳熱效果。54/94火管鍋爐：增加傳熱面積F結構簡單；水及蒸汽容積大，對負荷變動適應性很好；對水質(zhì)要求比水管鍋爐低；維修方便。工作壓力低，熱容量低；鍋爐熱效率低；水容積大，受熱面金屬易發(fā)生損裂爆破，易發(fā)生爆

13、炸事故；金屬耗量大。55/94水管鍋爐：增加傳熱系數(shù)K能夠到達高參數(shù)和高容量；金屬耗量低；熱效率高；鍋爐結構復雜；對鍋爐水質(zhì)要求較高；56/94 燃氣鍋爐分類 （1）鍋爐 間壁式換熱 鍋/爐 接觸式換熱浸沒接觸燃燒火管鍋殼式水管水火管57/94（2）鍋爐結構現(xiàn)實狀況 1）燃氣鍋殼式和水管組成二元鍋爐組成； 2）14MW普通選取鍋殼式熱水鍋爐； 3）14MW選取水管熱水鍋爐，無水火管； 4）水火管極少，直接接觸浸沒燃燒更少。58/94（3）鍋殼式鍋爐結構鍋殼+爐膽+2程煙管標準結構2.8MW(4t/h)鍋殼+雙爐膽+2程煙管衍生結構14MW（20t/h）鍋殼+雙爐膽+2程煙管+SH+ECO.衍生

14、結構20t/h鍋殼+爐膽+1程煙管衍生結構2.8MW59/94（4）水管鍋爐結構雙鍋筒+膜式水冷壁+對流管束中、大容量標準結構4t/h美國、日本單鍋筒+膜式水冷壁+旗式/蛇形管束中、大容量衍生結構4t/h德國、歐洲單鍋筒+膜式水冷壁+蛇形管束大容量標準結構35t/h世界各國日本Ebara/Miura,意大利、美國小容量2.8MW(4t/h)60/94 1）設計壓力：0.1MPa，真空或常壓熱水鍋爐； 0.1MPa，壓力熱水鍋爐； 2）設計容量：80kW，熱水器；80kW，熱水鍋爐。（5）小容量燃氣熱水鍋爐 冷凝熱水器 冷凝式鍋爐 鑄鋁冷凝式鍋爐 真空熱水鍋爐61/94 1）設計參數(shù)：1.251

15、.6MPa/110130/70； 2）鍋爐本體結構：絕大多數(shù)鍋爐采取D型SZS熱水鍋爐結構，極少采取A型或O型DZS結構；北京市：已經(jīng)有采取無鍋筒、無對流管束角管、水管強制循環(huán)熱水鍋爐結構。（6）大容量燃氣熱水鍋爐62/9463/94 3）D型爐膛采取膜式水冷壁，對流管束2回程/1回程順列。 煙冷器燃燒器 對流管束1、2 對流管束1燃燒器64/94 4）對流強化傳熱技術：鍋爐本體無對流傳熱強化技術；布置煙氣深度冷卻器，H型、螺旋形翅片管結構，也有采取鑄鐵方型翅片結構，未見針形管結構。65/94 1）擴散式燃燒器：空氣和燃氣不預混，后混。 2）大氣式燃燒器：部分空氣和燃氣預混。 3）無焰燃燒器：

16、全部空氣和燃氣預混（1）燃燒器類型66/94 1）煙氣再循環(huán)內(nèi)循環(huán)，NOx 80100 mg/m3 （3）低NOx燃氣燃燒器67/94 1）煙氣再循環(huán)外循環(huán) ，NOx 60100 mg/m3（3）低NOx燃氣燃燒器68/94 2）煙氣再循環(huán)+燃料和空氣分級自由火焰燃燒頭 （3）低NOx燃氣燃燒器火焰燃燒區(qū)煙氣/空氣/燃料混合區(qū)火焰NOx 60100 mg/m369/94 2）煙氣再循環(huán)+燃料和空氣分級 （3）低NOx燃氣燃燒器70/94 3）全預混無焰燃燒超低NOx排放 （3）低NOx燃氣燃燒器NOx: 1050 mg/m371/94 3）全預混無焰燃燒超低NOx排放 （3）低NOx燃氣燃燒器

17、72/94 3）全預混無焰燃燒超低NOx排放 （3）低NOx燃氣燃燒器NOx: 1050 mg/m373/94 4）不一樣NOx排放技術需求 （3）低NOx燃氣燃燒器74/94 1）燃燒器個數(shù)：多數(shù)單個燃燒器布置，模塊式26個。 2）燃燒方式：部分預混或全預混無焰燃燒器（4）小容量燃氣熱水鍋爐75/94 1）燃燒器個數(shù)：多數(shù)單個、水平布置，少數(shù)2排23個； 2）燃燒方式：擴散式黃焰燃燒。116MW70MW29MW1燃燒器2 燃燒器1燃燒器2 燃燒器（5）大容量燃氣熱水鍋爐76/94燃氣蒸汽鍋爐傳統(tǒng)爐型10t/h77/94（2）燃氣蒸汽鍋爐傳統(tǒng)爐型10t/h78/94（3）多數(shù)燃氣熱水鍋爐結構選

18、型錯誤，選蒸汽鍋爐爐型79/942.3 鍋爐熱工性能（1）蒸汽鍋爐性能：當鍋爐額定功率運行時，排煙溫度在普通比飽和溫度高2050，排煙溫度在150230，多數(shù)鍋爐平均運行效率在89%92%左右，還有提升余地。（2）熱水鍋爐性能： 當鍋爐額定功率運行時，排煙溫度在80100，偏離設計參數(shù)運行時，排煙溫度在5080，多數(shù)鍋爐平均運行效率在96%98%左右不排除有效率更高。 從鍋爐熱效率上講，已投運大容量燃氣熱水鍋爐熱效率到達國際領先水平（德國大型燃氣熱水鍋爐熱效率普通為92%94%，排煙溫度在120160左右）。80/94鍋爐型號識別四蒸汽鍋爐型號表示方法總體型式代號燃燒設備代號額定蒸發(fā)量(t/h

19、)額定蒸汽壓力(MPa)過熱蒸汽溫度(飽和蒸汽無此項)燃料種類代號第一部分第二部分第三部分比如：WNS10-1.25-Yc 表示燃用柴油臥式內(nèi)燃室燃爐，額定蒸發(fā)量10t/h，額定蒸汽壓力1.25MPa。81/94鍋爐型號識別四熱水鍋爐型號表示方法總體型式代號燃燒設備代號額定熱功率(MW)允許工作壓力(MPa)燃料種類代號第一部分第二部分第三部分比如：LSS1.4-0.7/110/70-Yc 表示燃用柴油立式水管室燃爐，額定熱功率1.4MW，允許工作壓力0.7MPa(表壓)，出水溫度為110 ，進水溫度為70 。進水溫度出水溫度82/94鍋爐型式代號鍋爐型式代號鍋殼鍋爐立式水管LS水管鍋爐單鍋筒

20、立式DL立式火管LH單鍋筒縱置式DZ臥式外燃WW單鍋筒橫置式DH臥式內(nèi)燃WN雙鍋筒縱置式SZ雙鍋筒橫置式SH縱橫鍋筒式ZH強制循環(huán)式QX鍋爐總體型式代號83/94燃燒設備代號燃燒設備代號燃燒設備代號固定爐排G拋煤機P固定雙層爐排C振動爐排Z活動手搖爐排H下飼爐排A鏈條爐排L沸騰爐F往復爐排W室燃爐S84/94燃料種類代號燃料品種代號燃料品種代號I類劣質(zhì)煤LI木柴MII類劣質(zhì)煤LII稻糠DI類無煙煤WI甘蔗渣GII類無煙煤WII柴油YcIII類無煙煤WIII重油YzI類煙煤AI天然氣QTII類煙煤AII焦爐煤氣QJIII類煙煤AIII液化石油氣QY褐煤H油母頁巖YM貧煤P其它燃料T型煤X85/9

21、4鍋爐主要安全附件與儀表五安全閥 安全閥是鍋爐上最主要安全附件之一，它對鍋爐內(nèi)部壓力上極限值控制及對鍋爐安全保護均起著主要作用。當鍋爐內(nèi)壓力升高到超出要求值時，安全閥自動開啟排放蒸汽。當鍋爐內(nèi)壓力降到安全閥回座壓力時，安全閥自動關閉，使鍋爐在要求壓力內(nèi)安全運行。 熱水鍋爐上裝安全閥也一樣為了泄壓、報警、安全運行。安全閥也可作放氣閥，在水壓試驗和進水升壓時作排氣用。 蒸發(fā)量0.5t/h蒸汽鍋爐，最少要裝設兩個安全閥；蒸發(fā)量0.5t/h蒸汽鍋爐，最少裝設一個安全閥。 熱水鍋爐額定出力0.35MW時，最少要裝設兩個安全閥；額定出力0.35MW，最少要裝設一個安全閥。86/9487/94鍋爐主要安全附

22、件與儀表五壓力表壓力表量程普通為其工作壓力1.53倍88/9489/94鍋爐主要安全附件與儀表五水位表 水是鍋爐工作介質(zhì)，水位則是鍋爐安全經(jīng)濟運行主要標志。水位表是用來顯示鍋爐水位一個安全附件，安裝合理水位表能使司爐工正確地控制水位，預防發(fā)生事故，是鍋爐上非常主要安全附件之一。 每臺鍋爐最少裝兩個彼此獨立水位表，但額定蒸發(fā)量小于或等于0.2t/h鍋爐也能夠裝設一個水位表。90/94鍋爐主要安全附件與儀表五高低水位報警控制器 高低水位報警控制器是有高低水位報警器加上控制裝置組合而成。鍋爐上安裝高低水位控制器能夠監(jiān)控水位，在鍋筒內(nèi)水位過高或過低時能自動報警，防止發(fā)生缺水或滿水事故。高低水位報警控制器與其它控制裝置聯(lián)鎖，能夠控制給水設備和燃燒設備。在鍋爐運行中使水位保持在高水位和低水位之間，在水位過低時能報警和自動切斷燃燒。91/94鍋爐水汽系統(tǒng)由哪些設備組成？其各自作用是什么？答：鍋爐水汽系統(tǒng)是吸收燃料放出熱量，使水蒸發(fā)并最終成為要求壓力和溫度過熱蒸汽。它由汽包