認識實習-鍋爐及鍋爐房課件01-姜錫倫

鍋爐及鍋爐房設(shè)備鍋爐及鍋爐房設(shè)備鄭州電力高等?？茖W校姜錫倫：Email：jiangxilun@§1.1鍋爐房設(shè)備的組成§1.2鍋爐的根本特性與型號根本結(jié)構(gòu)及其工作過程§1.4鍋爐開展簡史返回第一章鍋爐房設(shè)備的根本知識工業(yè)鍋爐房設(shè)備示意圖第一章鍋爐及輔助設(shè)備

1.鍋：省煤器、汽包、下降管、水冷壁組成的蒸發(fā)設(shè)備和過熱器等組成的汽水系統(tǒng)。

2.爐：爐膛、煙道、燃燒器、空氣預熱器等組成的燃燒系統(tǒng)。

3.輔助設(shè)備：制粉設(shè)備、送風機、引風機、煙囪、給水設(shè)備、除灰設(shè)備、除塵設(shè)備、輸煤系統(tǒng)。

一、什么是鍋爐生產(chǎn)蒸汽或熱水的換熱設(shè)備任務(wù)：燃料〔煤、油、天然氣等〕的化學能轉(zhuǎn)化為熱能二、鍋爐的重要性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)主要動力及供熱設(shè)備3．鍋爐是能源工業(yè)開展的主要組成局部——火力發(fā)電站三大主機之一4．鍋爐及鍋爐房設(shè)備在節(jié)能、環(huán)保等科技改造及研究方面具有重要地位第一章三、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)動汽輪機組發(fā)電工業(yè)鍋爐——用于工業(yè)及采暖動力鍋爐——驅(qū)動蒸汽動力裝置2．按載熱工質(zhì)的不同分為：蒸汽鍋爐熱水鍋爐第一章3．按能源分為燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐、廢熱鍋爐4．按燃燒方式分1〕層燃爐(火床爐)燃燒特點:燃料在爐排上燃燒。第一章2〕室燃爐燃燒特點：燃料在爐膛內(nèi)懸浮燃燒。3〕旋風爐(臥式和立式兩種)5．按出口蒸汽參數(shù)〔壓力〕分-工業(yè)鍋爐低壓鍋爐以下中壓鍋爐高壓鍋爐:<10MPa6．按鍋爐容量大小分；7．按介質(zhì)流動方式分自然循環(huán)鍋爐下降管：不受熱,管中全部是水上升管：受熱,管中為汽和水的混合物強制循環(huán)鍋爐8．按組裝方式分；9．按換熱方式分……四、鍋爐工業(yè)的研究方向及本專業(yè)的學習重點節(jié)能降耗，提高效率防止和降低環(huán)境污染，開發(fā)新的潔凈燃燒技術(shù)合理有效地利用地方燃料,提高機械化、自動化水平重點在于根本原理的理解和學習，方法的應用§1.1

鍋爐房設(shè)備的組成

五、鍋爐房設(shè)備包括鍋爐本體及其輔助設(shè)備。鍋爐本體設(shè)備包括：汽鍋、爐子、蒸汽過熱器、省煤器和空氣預熱器。第一章鍋爐房輔助設(shè)備運煤、除灰系統(tǒng)送引風系統(tǒng)水、汽系統(tǒng)(包括排污系統(tǒng))儀表控制系統(tǒng)§1.1

鍋爐房設(shè)備的組成第一章§1.2鍋爐的根本特性與型號一、鍋爐容量1．蒸發(fā)量〔產(chǎn)熱量〕：鍋爐每小時所產(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，每小時最大連續(xù)蒸發(fā)量(產(chǎn)熱量)，符號D(Q)，單位t/h〔kJ/h，MW〕。二、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。第一章§1.2鍋爐的根本特性與型號三、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)受熱面每小時所產(chǎn)生的蒸汽量，符號D/H；單位kg/m2·h2．受熱面發(fā)熱率每m2受熱面每小時所產(chǎn)生的(熱水)熱量，符號Q/H；單位kJ/m2·h四、鍋爐熱效率每小時送進鍋爐的燃料〔全部完全燃燒時〕所能發(fā)出的熱量中有有百分之幾被用來產(chǎn)生蒸汽或加熱水，以符號或表示。第一章§1.2鍋爐的根本特性與型號五、鍋爐型號表示方法鍋爐型號由三局部組成，各局部之間用短橫線相連。第一局部：表示鍋爐型式，燃燒方式和蒸發(fā)量，共分三段：第一段用兩個漢語拼音字母代表鍋爐本體型式；第二段用一個漢語拼音代表燃燒方式；第三段用阿拉伯數(shù)字表示蒸發(fā)量。第一章§1.2鍋爐的根本特性與型號第二局部：表示蒸汽(或熱水)參數(shù)，共分兩段，中間一斜線分開。第一段用阿拉伯數(shù)字表示額定蒸汽壓力或允許工作壓力；第二段用阿拉伯數(shù)字表示過熱蒸汽(或熱水)溫度，飽和蒸汽二段第三局部：表示燃料種類，以拼音字母和羅馬字分別代表燃料類別和分類。第一章鍋殼鍋爐本體型式代號鍋爐本體型式代號立式水管LS立式火管LH臥式外燃WW臥式內(nèi)燃WN水管鍋爐本體型式代號鍋爐本體型式代號單鍋筒立式DL單鍋筒縱置式DZ單鍋筒橫置式DH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鍋爐燃燒設(shè)備代號燃燒設(shè)備代號燃燒設(shè)備代號固定爐排G拋煤機P固定雙層爐排C（層）振動爐排Z活動手搖爐排H下飼爐排A(下）鏈條爐排L沸騰爐F往復爐排W室燃爐S燃料種類代號燃料種類代號燃料種類代號Ⅰ類煙煤AⅠ柴油YCⅡ類煙煤AⅡ重油YZⅢ類煙煤AⅢ天然氣QTⅠ類無煙煤WⅠ焦爐煤氣QJⅡ類無煙煤WⅡ液化石油氣QYⅢ類無煙煤WⅢ褐煤H型號舉例WNG1-0.7-AⅢ-臥式內(nèi)燃、固定爐排、、、Ⅲ類煙煤DZL4-1.25-WⅠ-單鍋筒縱置式、鏈條爐排、4t/h、、Ⅰ類無煙煤QXW2.8-1.25/95/70-AⅡ-強制循環(huán)、往復爐排、、、出水/進水溫度95℃/70℃，Ⅱ類煙煤。QXW2.8-1.25/145-AⅡ§1.3鍋爐的根本結(jié)構(gòu)及其工作過程一、根本結(jié)構(gòu)

1.鍋爐本體構(gòu)成鍋爐的根本組成局部稱為鍋爐本體，由汽鍋、爐子及平安附件組成。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，燃燒將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為熱能3〕平安附件——水位計、壓力表、平安閥2．鍋爐金屬鋼架及平臺樓梯二、鍋爐的工作過程1.燃料的燃燒過程第一章§1.3鍋爐的根本結(jié)構(gòu)及其工作過程定義：燃料在爐內(nèi)〔燃燒室內(nèi)〕燃燒生成高溫煙氣，并排出灰渣的過程高溫煙氣

給煤斗燃料〔煤〕爐排面〔燃燒室〕除渣板〔入灰渣斗〕

空氣在一定的燃燒燒設(shè)備內(nèi)，正常燃燒應具備的條件：

高溫環(huán)境

必需的空氣量及空氣與燃料的良好混合

燃料的供給，灰渣和煙氣的排放第一章煤的燃燒過程和爐膛

鍋爐燃燒是個復雜的化學—物理過程，其影響因素很多。

一、燃燒設(shè)備的分類

1.層燃爐——固體燃料被層鋪在爐排上進行層狀燃燒的爐子，如：手燒爐、鏈條爐、拋煤機爐等；2.室燃爐——燃料呈霧狀細顆粒隨空氣噴入爐內(nèi)呈懸浮狀燃燒的爐子，如：煤粉爐、油爐、氣爐等；3.沸騰爐——燃料被氣流托起攜帶呈上下翻滾沸騰狀燃燒的爐如：流化床、鼓泡床、循環(huán)流化床、增壓流化床等；

煤的燃燒過程和爐膛

著火前的熱力準備階段；

揮發(fā)份著火與焦炭的燃燒階段灰渣形成及燃盡階段。二、固體燃料的燃燒過程1.燃料燃燒的幾個階段：2.燃料完全燃燒的必備條件保持一定的高溫環(huán)境；供給足夠而適度的空氣量，并確保燃料與空氣有良好的接觸和充分混合的氣氛；燃料要有一定的燃燒時間及燃燒空間；及時排出低溫燃燒產(chǎn)物〔如：低溫煙氣和灰渣〕。鏈條爐排爐的構(gòu)造〔圖4－6〕

爐排重力煤斗運動爐排的有效長度冷卻煤閘門送風除渣板（老鷹鐵）升降控制渣斗燃燒1〕鏈條爐排有效長度：煤閘門到除渣板的爐排長度，實際參與燃燒的爐排有效面積的深度。2〕防焦箱：縱向安裝在爐膛兩側(cè)，一側(cè)嵌入爐墻，一側(cè)貼近運動著的爐排，主要作用有：

保護爐墻防止側(cè)墻粘渣結(jié)瘤，確保爐排上煤的橫向均布

鏈條爐爐拱的作用

鏈條爐前拱〔點火拱〕主要將爐內(nèi)火焰和高溫煙氣的輻射熱聚集于爐排前端的新煤區(qū)，加速新煤著火前的熱力準備階段及揮發(fā)份逸出著火形成的完成；并和后拱形成喉口，加速爐內(nèi)高溫煙氣的擾動。鏈條爐后拱主要利用爐膛負壓，有效地將爐排后端上方空間的高溫煙氣流和過量空氣流導向燃燒中心，在喉口形成高速旋渦流，將煙氣中灼熱的焦炭粒子拋撒到新煤層面上，形成“火雨〞加速新煤的引燃；同時，使煙氣中的焦炭粒子和CO延長了在爐內(nèi)的燃燒時間，與過量氧充分混合完全燃燒。4)爐拱設(shè)置原那么

對劣質(zhì)煙煤：低而長的后拱和高的前拱相結(jié)合

對難著火的無煙煤：同上，且是唯一選擇〔1〕煤在鏈條爐排層面上，燃料燃燒層的各個燃燒階段分界面與爐排面有一定的傾斜角。(2)煤在爐排層面上的燃燒過程分四個燃燒區(qū)段：Ⅰ—新煤預熱、枯燥區(qū)(距煤閘門200~300mm范圍內(nèi))；鏈條爐的燃燒過程

Ⅱ—揮發(fā)份逸出著火、焦炭形成區(qū)；Ⅲ—焦炭燃燒區(qū)：Ⅲa—焦炭氧化燃燒區(qū)；Ⅲb—焦炭燃燒復原區(qū)；Ⅳ—灰渣形成、余燃、冷卻區(qū)〔在擋渣器尖端之前400~500mm范圍內(nèi)〕?！?.3鏈條爐排爐

(3)新煤進入爐內(nèi)呈“單向引火〞，燃用低揮發(fā)份的煤，必須借助于爐拱加強著火，其煤種適應能力差。單面引火：雙面引火：機械化操作：(4)機械化連續(xù)上煤，克服了手燒爐間斷上煤的周期性；(5)沿爐排有效長度方向的上方空間氣體成分變化情況〔呈不均勻的變化〕。

第四章燃料在固定爐排上燃燒新燃料投入,落入正在燃燒的燃料層上,受到強烈的兩面點火，著火條件好:-上部爐膛內(nèi)高溫火焰和爐墻的輻射。-下部赤熱燃料層和高溫煙氣的加熱.

空氣自下而上:-空氣被加熱,溫度上升，爐排被冷卻。分層燃燒-層燃方式-氧化層氧與赤熱焦碳燃燒反響,生成CO2和少量CO，放出大量熱，空氣中的氧逐漸減少。氧化層的厚度與煤粒大小有關(guān),為煤粒直徑的3-4倍.-復原層在復原層內(nèi)，CO2被焦碳復原成CO。-灰渣層新燃料逐漸燃燒而下落，靠近爐排時，已成為灰渣。§1.3鍋爐的根本結(jié)構(gòu)及其工作過程2.煙氣向水(汽等工質(zhì))的傳熱過程輻射輻射+對流對流高溫煙氣水冷壁過熱器〔凝渣管〕對流管束對流尾部受熱面(省、空)除塵引風機煙囪

3.工質(zhì)(水)的加熱和汽化過程——蒸汽的生產(chǎn)過程1〕給水：水省煤器汽鍋2〕水循環(huán)：汽鍋下降管下集箱水冷壁

3〕汽水別離第一章水冷壁與對流管束

第八章

1．鍋爐水力系統(tǒng)——工質(zhì)(水)從進入鍋爐到離開鍋爐的流動系統(tǒng)

1〕

加熱系統(tǒng)——從過冷水到飽和水2〕

蒸發(fā)系統(tǒng)——從飽和水到飽和蒸汽3〕

過熱系統(tǒng)——從飽和蒸汽到過熱蒸汽2．水循環(huán)方式鍋爐水循環(huán)——水和汽水混合物在鍋爐蒸發(fā)受熱面回路中的循環(huán)流動自然水循環(huán)強制水循環(huán)根據(jù)蒸發(fā)系統(tǒng)工質(zhì)流動的動力不同分為1〕自然水循環(huán)自然水循環(huán)：依靠不受熱的下降管和受熱的上升管間工質(zhì)的密度差作為水循環(huán)的動力水冷壁與對流管束

自然水循環(huán)：依靠不受熱的下降管和受熱的上升管間工質(zhì)的密度差作為水循環(huán)的動力自然水循環(huán)的回路：由鍋筒、下降管、下集箱、上升管、上集箱、引出管組成的密閉回路

強制水循環(huán)——依靠水泵揚程使工質(zhì)在受熱面內(nèi)流動的蒸發(fā)系統(tǒng)

水冷壁管壁溫度在沸騰傳熱過程中，管子內(nèi)壁溫度可按下式計算：水冷壁平安工作的條件水冷壁在正常運行情況下，管內(nèi)壁處于核態(tài)沸騰傳熱，放熱系數(shù)2很大[2=104～105kW/〔m2·℃〕]，管內(nèi)壁金屬與工質(zhì)的溫差只有20～30℃，比金屬的許用溫度低得多，水冷壁的工作是足夠平安的。水冷壁平安工作的條件

管內(nèi)工質(zhì)保持一定的流速，蒸汽干度一定，管內(nèi)壁清潔無垢，是保證核態(tài)沸騰傳熱的必要條件。水冷壁平安工作的條件過熱器

布置在鍋爐煙道內(nèi)，煙氣與蒸汽間主要進行對流換熱的過熱器稱為對流型過熱器。工業(yè)鍋爐的過熱器采用對流型。工業(yè)鍋爐的過熱器布置在對流管束之間，管外煙氣流速為8～12ｍ/ｓ，管內(nèi)蒸汽流速為15～25ｍ/ｓ。

-結(jié)構(gòu)：由蛇形管并聯(lián)組成，其進出口分別由聯(lián)箱連接。

-蛇形管由一般由無縫鋼管制成。對流管束對流管束的水循環(huán)上升管：沿煙氣流向靠前的管束，受熱強，工質(zhì)向上流動；下降管：沿煙氣流向靠后的管束，受熱弱，工質(zhì)向下流動。一、省煤器的作用利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱鍋爐給水。節(jié)省燃料改善了鍋筒的工作條件。降低了鍋爐造價。

省煤器省煤器二、省煤器的種類和構(gòu)造材料為鑄鐵式〔壓力低于MPa〕或鋼管式。 按出口水溫分為沸騰式(工業(yè)鍋爐