第二章火力發(fā)電第二節(jié)鍋爐本體演示文稿

第二章火力發(fā)電第二節(jié)鍋爐本體演示文稿當前1頁，總共37頁。優(yōu)選第二章火力發(fā)電第二節(jié)鍋爐本體當前2頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備一、基本概念對鍋爐的要求：盡可能完善地將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為煙氣的熱能——完善的燃燒過程盡可能地將煙氣的熱能傳遞給工質(zhì)——充分的傳熱過程根據(jù)負荷變化將合格的蒸汽不斷送入汽輪機——穩(wěn)定可靠的運行調(diào)節(jié)機制當前3頁，總共37頁。當前4頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備2、鍋爐參數(shù)額定蒸發(fā)量：在額定給水溫度、使用設(shè)計燃料和額定蒸汽參數(shù)，保證熱效率時所規(guī)定的蒸發(fā)量，單位為T/h（或Kg/s）

最大連續(xù)蒸發(fā)量（對大型鍋爐）：在額定蒸汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計燃料，長期連續(xù)運行時所能達到的最大蒸發(fā)量，單位為T/h（或Kg/s）

鍋爐的額定參數(shù)：在規(guī)定負荷范圍內(nèi)長期連續(xù)運行應(yīng)能保證的出口蒸汽參數(shù)，包括額定蒸汽壓力（單位是MPa

）、額定蒸汽溫度（單位是0C)。一、基本概念當前5頁，總共37頁。當前6頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備電站鍋爐型號

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設(shè)計次序燃料代號額定蒸汽壓力最大蒸發(fā)量制造廠代號(HG表示哈爾濱鍋爐廠，SG表示上海鍋爐廠，DG表示東方鍋爐廠)例HG-670/13.72–M哈爾濱鍋爐廠制造,最大蒸發(fā)量670t/h，額定蒸汽壓力13.7Mpa，燃煤鍋爐

SG-1000/16.66-YM2上海鍋爐廠制造,最大蒸發(fā)量1000t/h，額定蒸汽壓力16.66Mpa，燃用煙煤鍋爐（第二次設(shè)計）當前7頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備3、鍋爐類型按用途分：電站鍋爐：用于發(fā)電，參數(shù)高、容量大；工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產(chǎn)和供熱，參數(shù)低、容量小。其中，又有蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。當前8頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備層燃爐：煤塊在爐排上燃燒，燃燒所需空氣從爐排低下送入。旋風爐：燃料和空氣在高溫旋風筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，細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)渣膜上進行燃燒。流化床爐：固體燃料在高速氣流作用下，在布風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，浮燃燒。3、鍋爐類型

按鍋爐燃燒方式分：當前9頁，總共37頁。方式層燃爐室燃爐流化床爐旋風爐燃料塊狀粉狀、霧狀、氣態(tài)固體顆粒固體顆粒3、鍋爐類型

按鍋爐燃燒方式分：第二節(jié)鍋爐設(shè)備當前10頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備

按鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動方式分：

自然循環(huán)汽包鍋爐

具有汽包，利用下降管和上升管（水冷壁）中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)。循環(huán)倍率約為4～10，是亞臨界壓力以下鍋爐的主要形式。

強制循環(huán)汽包鍋爐

具有汽包和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中工質(zhì)密度差和循環(huán)泵壓頭使工質(zhì)循環(huán)。循環(huán)倍率約為3～5，只能在臨界壓力以下應(yīng)用。給水泵汽包聯(lián)箱下降管受熱面循環(huán)泵當前11頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備

直流鍋爐

無汽包，給水靠給水泵壓頭一次通過各受熱面產(chǎn)生蒸汽，循環(huán)倍率約為1，可在高壓以上任何壓力下應(yīng)用。直流鍋爐的優(yōu)點是沒有汽包,比較容易制造,鋼材耗量少,缺點是不能排污,對水質(zhì)要求高,自動調(diào)節(jié)也比較復(fù)雜。直流鍋爐可用于任何蒸汽參數(shù),特別適用于超高壓以上的電廠。

自然循環(huán)鍋爐的優(yōu)點是可以將汽包內(nèi)含雜質(zhì)濃度較高的水連續(xù)排去一部分(連續(xù)排污),還可以在水冷壁下部定期放水,除去沉淀的水渣(定期排污),對給水質(zhì)量要求稍低,自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)較簡單。鍋爐的汽壓越高,飽和蒸汽與飽和水的比重就越接近,使爐水自然循環(huán)的動力也越小。如果設(shè)計,運行不當,就容易發(fā)生水循環(huán)不良,引發(fā)爆管事故。一般汽壓超過16.6MPa(170大氣壓)時不宜采用此種鍋爐。當前12頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐本體按鍋爐參數(shù)分：低壓（表壓≤2.4MPa）、中壓(表壓2.9~4.9MPa)、高壓(表壓7.84~10.8MPa)、超高壓(表壓11.8~14.7MPa)、亞臨界壓力(表壓15.7~19.6MPa)、超臨界壓力(超過臨界壓力22.1MPa)、超超臨界壓力鍋爐。22.1--超臨界亞臨界超高壓高壓中壓自然循環(huán)強制循環(huán)直流低倍率--2.45低壓當前13頁，總共37頁。中低壓:

3.4MPa，435℃,

6\12\25\50MW，高壓：

9.8MPa，540℃，50\100MW，超高壓:13.7MPa，535/535℃，125\200MW，亞臨界：16.2MPa，540/540℃，300\600MW，超臨界：24MPa，538/566℃600\800MW，超超臨界電廠：28MPa以上我國現(xiàn)正研制1000MW級的超臨界機組壓力與溫度的匹配當前14頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備4、鍋爐的組成

電廠鍋爐機組是由鍋爐本體、輔助系統(tǒng)和附屬設(shè)備、鍋爐附件等構(gòu)成的。鍋爐本體主要包括“鍋”和“爐”?！板仭辈糠郑菏∶浩鳌⑵?、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、進出口聯(lián)箱及汽水聯(lián)通管道等?！盃t”部分：爐膛、燃燒器、點火裝置、空氣預(yù)熱器、煙道和風道等。輔助系統(tǒng)包括：燃料供應(yīng)系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、除塵除灰系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)當前15頁，總共37頁。鍋爐鍋爐本體輔助設(shè)備電站煤粉鍋爐機組鍋爐汽水系統(tǒng)由汽包、下降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各換熱設(shè)備（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等）組成。完成由水變成蒸汽的吸熱過程。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，完成煤的燃燒過程。由送風機、引風機、燃料供應(yīng)及制粉、除灰、除渣、測量控制等組成當前16頁，總共37頁。當前17頁，總共37頁。風煙系統(tǒng)（爐）當前18頁，總共37頁。汽水系統(tǒng)（鍋）當前19頁，總共37頁。當前20頁，總共37頁。二、鍋內(nèi)主要設(shè)備1、省煤器省煤器是利用低溫煙氣加熱給水的受熱面，用來完成給水吸熱的預(yù)熱階段，可以降低排煙溫度、節(jié)省燃料、提高鍋爐效率。

大容量鍋爐一般采用非沸騰式省煤器，即其出口水溫低于給水壓力下的飽和溫度(未飽和水)，給水經(jīng)省煤器加熱后，再進入汽包到水循環(huán)系統(tǒng)。省煤器布置在鍋爐的尾部煙道中，由許多并列蛇行鋼管組成，成水平錯列或順列逆流布置(如圖1－10所示)。第二節(jié)鍋爐設(shè)備當前21頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備2、水冷壁——蒸發(fā)受熱面

水冷壁通常用無縫鋼管制成，布置在爐膛四周，上部與汽包或上聯(lián)箱相連接，并固定在鋼架上；下部與下聯(lián)箱相連接，可自由膨脹。

中、小型鍋爐常采用光管水冷壁；中、大型鍋爐常采用膜式水冷壁。膜式壁爐膛氣密性好,可減少漏風,降低熱損失,提高鍋爐效率，并可降低受熱面金屬耗量和爐墻重量，便于采用懸吊結(jié)構(gòu)。當前22頁，總共37頁。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備3、過熱器、再熱器

過熱器、再熱器一般布置在高溫煙道，管外煙氣及管內(nèi)工質(zhì)溫度高、蒸汽的換熱系數(shù)小，冷卻能力差，其壁溫是鍋爐受熱面中最高的。易發(fā)生管壁超溫、管間工質(zhì)熱偏差及高溫腐蝕。工作條件最為惡劣。（1）過熱器與再熱器的型式及特點：過熱器的作用：將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽，增加蒸汽的做功能力。再熱器的作用：提高汽輪機高壓缸排汽溫度。對于再熱發(fā)電機組，才具有再熱器。提高循環(huán)熱效率和安全性。對流式：布置于鍋爐的對流煙道，對流換熱。半輻射式：布置于爐膛出口煙窗，輻射換熱和對流換熱，稱為屏式受熱面。輻射式：布置于爐膛頂部或爐膛內(nèi)壁，輻射換熱。當前23頁，總共37頁。

過熱器與再熱器的布置

1－對流式過熱器

2－屏式半輻射式過熱器

3－爐頂輻射式過熱器

4－對流式再熱器當前24頁，總共37頁。汽包是自然循環(huán)鍋爐和控制循環(huán)鍋爐蒸發(fā)設(shè)備中的重要部件，是匯集水和飽和蒸汽的一個厚壁圓筒形容器。其上半部是汽空間，下半部是水空問，水空間的高度就是水位。汽包布置在鍋爐爐墻外、爐頂部不受熱，一般采用優(yōu)質(zhì)碳鋼或低合金鋼制造。大容量鍋爐的汽包，直徑為1600～1800mm左右、長度與爐膛寬度基本相同。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備4、汽包當前25頁，總共37頁。汽包的主要作用：⑴與下降管、水冷壁等構(gòu)成水循環(huán)回路，接受省煤器來的給水，并向過熱器輸送飽和蒸汽，是預(yù)熱、汽化、過熱三階段的連接樞紐；⑵汽包內(nèi)儲存有一定數(shù)量的飽和水及飽和汽，具有一定的蓄熱能力，故可適應(yīng)負荷的驟然變化，減緩汽壓的波動，有利于鍋爐的運行調(diào)節(jié)；⑶汽包內(nèi)部有各種設(shè)備，進行汽水混和物的分離、清洗蒸汽，保證蒸汽品質(zhì)(如圖1-11所示)。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備4、汽包當前26頁，總共37頁。作用是把汽包中的水連續(xù)不斷地供給水冷壁，布置在鍋爐爐墻外不受熱。大容量鍋爐采用大直徑下降管，自然偱環(huán)爐不需要爐水泵。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備5、下降管與爐水泵當前27頁，總共37頁。三、爐內(nèi)主要設(shè)備1、空氣預(yù)熱器第二節(jié)鍋爐設(shè)備

空氣預(yù)熱器是利用鍋爐的低溫煙氣熱量來加熱燃燒用空氣的熱交換器。隨著回熱循環(huán)的應(yīng)用，給水進入省煤器前已達到相當高的溫度，省煤器出口煙氣溫度超過400℃，采用空氣預(yù)熱器后，既能降低排煙溫度(110－150℃)，又可以改善爐內(nèi)燃料的著火和燃燒減少不完全燃燒損失，都可提高鍋爐效率，成為現(xiàn)代鍋爐不可缺少的重要受熱面。當前28頁，總共37頁?？諝忸A(yù)熱器結(jié)構(gòu)示意圖當前29頁，總共37頁。三、爐內(nèi)主要設(shè)備2、燃燒器第二節(jié)鍋爐設(shè)備燃燒器是將燃料及空氣送入爐膛的設(shè)備。對于燃煤鍋爐，主燃燒器是煤粉燃燒器，另有點火用的輕油燃燒器，助燃用的重油燃燒器。

煤粉燃燒器的結(jié)構(gòu)和布置方式應(yīng)保證煤粉和空氣進入爐膛后混合充分，著火迅速，燃燒穩(wěn)定。國內(nèi)大鍋爐大多選用直流燃燒器，采用四角布置、切圓燃燒方式。目前為了減少NO的排放，采用低NO燃燒器，即分級送風、分段燃燒的方式。當前30頁，總共37頁。

燃燒器的作用：

1.保證煤粉流及時穩(wěn)定著火

2.一、二次風適時混合，擾動強烈。

3.具有良好的調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)燃料、負荷變化

4.減少NOx的生成，保護環(huán)境

5.降低結(jié)渣可能性

燃燒器形式一般分為：直流燃燒器、旋流燃燒器。三、爐內(nèi)主要設(shè)備2、燃燒器第二節(jié)鍋爐設(shè)備當前31頁，總共37頁。當前32頁，總共37頁。當前33頁，總共37頁。旋流燃燒器常采用前墻布置、兩面墻對沖或交錯布置。當前34頁，總共37頁。3、爐膛爐膛是由四周水冷壁、爐頂圍成的供燃料燃燒的立體空間，為了使燃料的化學(xué)能盡可能完善地轉(zhuǎn)換為煙氣熱能，爐膛內(nèi)溫度水平很高并有足夠的空間讓燃料完全燃燒，同時控制爐膛出口的煙氣溫度，保證爐膛出口及其以后受熱面的安全。三、爐內(nèi)主要設(shè)備第二節(jié)鍋爐設(shè)備當前35頁，總共37頁。1、通風設(shè)備

由送風機、引風機、風道、煙道、煙囪等組成。送風機的作用：把冷空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器提高溫度后再送入爐膛。引風機的作用：將爐膛內(nèi)燃燒生成的煙氣經(jīng)煙道、各受熱面及除塵器吸出，再經(jīng)煙囪排入大