垃圾發(fā)電廠鍋爐的本體結(jié)構(gòu)及工作原理

鍋爐本體結(jié)構(gòu)及工作原理1整理課件主要內(nèi)容一、鍋爐的根本知識(shí)二、鍋爐的本體構(gòu)造三、鍋爐的工作原理2整理課件一、鍋爐的根本知識(shí)1.1概述〔1〕鍋爐的定義利用燃料燃燒釋放的熱能〔或其他熱能〕，將工質(zhì)加熱到一定參數(shù)〔溫度和壓力〕的設(shè)備。〔2〕鍋爐的組成①鍋爐本體：“鍋〞、“爐〞“鍋〞－用來(lái)“吸熱〞是用來(lái)容納水和蒸汽的受壓部件，包括鍋筒〔汽包〕、對(duì)流管束、水冷壁、集箱〔聯(lián)箱〕、蒸汽過(guò)熱器、省料器和管道組成的一個(gè)封閉的汽水系統(tǒng)?！盃t〞－用來(lái)“放熱〞是鍋爐中使燃料進(jìn)行燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔獾膱?chǎng)所，是由給料系統(tǒng)、爐排、爐膛、除渣系統(tǒng)、送風(fēng)裝置等組成的燃燒設(shè)備。3整理課件

1.2鍋爐的分類〔1〕、按用途分：生活鍋爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、車船用鍋爐〔2〕、按介質(zhì)分：蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、汽水兩用鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐〔3〕、按燃料分：燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t、余熱鍋爐、電加熱鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、垃圾燃燒鍋爐〔4〕、按水循環(huán)分：自然循環(huán)、強(qiáng)制循環(huán)、混合循環(huán)〔5〕、燃燒方式分：層燃爐、室燃爐、沸騰爐；〔6〕、按出口蒸汽壓力分為：低壓鍋爐〔P〈2.5MPa〕、中壓鍋爐〔2.5〈P〈4.0MPa〕、高壓鍋爐〔4.0〈P=10MPa〕、超高壓鍋爐〔10〈P=13.7MPa〕、亞臨界鍋爐〔13.7〈P=16.7MPa〕、超臨界鍋爐〔P=22MPa〕。4整理課件1.3鍋爐的規(guī)格與型號(hào)我國(guó)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)由三局部組成，各局部之間用短橫線相連。SLC350—4.0/400〔－T2〕①②③④①代表制造廠家：杭州鍋爐集團(tuán)②代表日處理垃圾量350T③額定蒸汽壓力或允許工作壓力4.0〔MPa〕④過(guò)熱蒸汽溫度400T代表：燃料種類一般M：煤Y：油Q：氣T：其它燃料⑤2代表：第二次設(shè)計(jì)5整理課件1.4鍋爐的主要性能指標(biāo)〔1〕蒸發(fā)量蒸發(fā)量〔Dt/h〕：蒸汽鍋爐每小時(shí)生產(chǎn)的額定蒸汽量。〔2〕壓力和溫度鍋爐的額定工作壓力〔P〕：蒸汽鍋爐過(guò)熱器出汽口處蒸汽的額定壓力鍋爐的額定溫度〔t〕：蒸汽鍋爐蒸汽過(guò)熱器出口處的蒸汽溫度〔3〕受熱面蒸發(fā)率受熱面蒸發(fā)率〔D/H〕：蒸汽鍋爐每平方米受熱面每小時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽量?！?〕鍋爐熱效率鍋爐熱效率是指送入鍋爐的全部熱量中被有效利用的百分?jǐn)?shù)，也稱鍋爐效率〔η〕?！?〕鍋爐的金屬耗率及耗電率鍋爐的金屬耗率：相應(yīng)于鍋爐每噸蒸發(fā)量所耗用金屬材料的重量，也稱鋼水比。鍋爐的耗電率：生產(chǎn)1t蒸汽，鍋爐房設(shè)備耗用電的總度數(shù)。6整理課件二、鍋爐的本體構(gòu)造1、鍋筒及其內(nèi)部裝置〔1〕鍋筒的作用和構(gòu)造鍋筒〔汽包〕是鍋爐中最重要的受壓元件，其作用為：連接上升管和下降管組成自然循環(huán)回路，接受從省煤器來(lái)的給水，同時(shí)向蒸汽過(guò)熱器輸送飽和蒸汽。鍋筒中儲(chǔ)存有一定量的飽和水，所以鍋爐短時(shí)間的供水中斷，不會(huì)立即發(fā)生鍋爐事故。另外起緩沖氣壓的作用。7整理課件鍋筒內(nèi)部裝置可凈化蒸汽，獲得品質(zhì)良好的蒸汽。鍋爐按鍋筒分類有雙鍋筒和單鍋筒鍋爐。雙鍋筒鍋爐有上鍋筒、下鍋筒各一個(gè)，上下鍋筒由對(duì)流管束連接。而單鍋筒只有一個(gè)上鍋筒。鍋筒由上升管和下降管連接起來(lái)組成自然循環(huán)回路。上鍋筒內(nèi)聚集了循環(huán)回路中的汽水混合物，常設(shè)有汽水別離裝置、給水分配管。為了改善鍋水品質(zhì)，鍋爐還設(shè)有連續(xù)排污管和加藥管。下鍋筒內(nèi)那么有定期排污裝置。8整理課件〔2〕汽水別離裝置鍋爐給水一般含有少量雜質(zhì)，隨著鍋水的不斷蒸發(fā)和濃縮，鍋水雜質(zhì)的相對(duì)含量會(huì)越來(lái)越高，即鍋水含鹽濃度增大。由受熱面各上升管進(jìn)入上鍋筒的汽水混合物具有很高動(dòng)能，會(huì)沖擊蒸發(fā)面和汽包內(nèi)部裝置，引起大量的鍋水飛濺。這些質(zhì)量很小的水珠很容易被流速很高的蒸汽帶走。于是蒸汽攜帶了含鹽濃度較高的鍋水而被污染，即蒸汽品質(zhì)惡化了。品質(zhì)惡化的蒸汽會(huì)在蒸汽過(guò)熱器或換熱設(shè)備及閥門(mén)內(nèi)結(jié)垢，這樣不僅影響設(shè)備的傳熱效果，而且影響設(shè)備的平安運(yùn)行。因此，保持蒸汽的潔凈、降低蒸汽的帶水量是非常重要的。

9整理課件電廠鍋爐常用的汽水別離裝置有：孔板式波形板旋風(fēng)別離器鋼絲網(wǎng)別離器10整理課件〔3〕給水分配管蒸汽鍋爐的給水大多由上汽包引入。給水分配管的作用是將鍋爐給水沿汽包長(zhǎng)度方向均勻分配，防止過(guò)于集中在一起，而破壞正常的水循環(huán)；同時(shí)為防止給水直接沖擊汽包壁，造成溫差應(yīng)力?！?〕連續(xù)排污裝置連續(xù)排污裝置的作用是排走含鹽濃度較高的鍋水，使鍋水含鹽量降低，以防止鍋水起沫，造成鍋水的汽水共騰。通常在蒸發(fā)面附近沿上汽包縱軸方向安裝一根連續(xù)排污鋼管。在排污管上裝設(shè)許多上部開(kāi)有錐形縫的短管。11整理課件〔5〕定期排污定期排污一般安裝在汽包底部，作用是排出水渣和鐵繡?！?〕緊急放水管當(dāng)水位超過(guò)規(guī)定值，緊急放水閥自動(dòng)開(kāi)啟，將水位放至平安水位，以保證鍋爐的平安。12整理課件2水冷壁及對(duì)流管束〔1〕水循環(huán)鍋爐水冷壁的水循環(huán)，由鍋筒、下降管、聯(lián)箱和水冷壁管構(gòu)成水循環(huán)回路。自然循環(huán)：布置在爐膛內(nèi)的水冷壁受到火焰和高溫?zé)煔廨椛涞臒崃考訜岷?，管?nèi)水的溫度迅速升高，一局部水汽化，在管內(nèi)形成汽水混合物。布置在爐墻外側(cè)下降管中的水，由于不受熱，它的密度就大于汽水混合物的密度。下降管一側(cè)的壓力大于水冷壁一側(cè)的壓力，二者之差為流動(dòng)壓頭。在流動(dòng)壓頭的作用下，水從下降管向水冷壁管〔上升管〕不斷地循環(huán)流動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為自然循環(huán)。蒸汽鍋爐中普遍采用自然水循環(huán)。13整理課件強(qiáng)制循環(huán)：利用水泵的壓力來(lái)完成鍋水流動(dòng)。某些熱水鍋爐和大型蒸汽鍋爐〔直流鍋爐〕，采用的是強(qiáng)制循環(huán)。常見(jiàn)的水循環(huán)故障：汽水停滯、汽水分層、下降管帶汽。14整理課件〔2〕水冷壁管水冷壁管垂直布置在爐膛內(nèi)四周，其主要作用是吸收高溫?zé)煔獾拇罅枯椛錈?，同時(shí)可以減少熔渣和高溫?zé)煔鈱?duì)爐墻的破壞，保護(hù)爐墻。水冷壁管下端與下集箱相連，下集箱通過(guò)下降管與鍋筒的水空間相連；上端直接與上鍋筒連接，或接到上集箱經(jīng)導(dǎo)汽管與鍋筒連接，構(gòu)成水冷壁的水循環(huán)系統(tǒng)。15整理課件〔3〕對(duì)流管束對(duì)流管束通常是由連接上、下鍋筒間的管束構(gòu)成。全部對(duì)流管束都布置在煙道中，受煙氣的沖刷而換熱，也稱對(duì)流受熱面，是另一種主要受熱面。連接方式有脹接和焊接兩種。對(duì)流管束排列方式有錯(cuò)排和順排兩種。錯(cuò)排管束的傳熱效果好，但清灰和檢修不如順排管束方便。其傳熱效果主要取決于煙氣的流速。〔4〕蒸汽過(guò)熱器蒸汽過(guò)熱器的作用是將鍋筒引出的飽和蒸汽加熱成一定溫度的過(guò)熱蒸汽。16整理課件

蒸汽過(guò)熱器按傳熱方式不同，分為輻射式、半輻射式和對(duì)流式；按放置的方式不同，分為立式和臥式。在工業(yè)鍋爐中的蒸汽過(guò)熱器常布置在對(duì)流管束之間煙溫700～800℃的區(qū)域中，屬于立式對(duì)流過(guò)熱器。17整理課件〔5〕省煤器省煤器是利用鍋爐尾部煙氣的熱量，加熱給水以降低排煙溫度的鍋爐部件，設(shè)置在對(duì)流管束后部的煙道中。鍋爐給水經(jīng)過(guò)省煤器使水溫升高，排煙溫度降低，減少了熱損失，節(jié)省了燃料，提高了鍋爐效率。省煤器按材質(zhì)的不同，可分為鑄鐵式和鋼管式兩種。按給水在其中被加熱的程度，可分為非沸騰式和沸騰式兩種?！?〕蒸預(yù)器蒸預(yù)器是利用鍋爐汽機(jī)一抽及飽和蒸汽加熱鍋爐燃燒所需空氣的熱交換器，布置在送風(fēng)機(jī)出口。18整理課件

3、爐墻與鍋爐鋼架〔1〕爐墻爐墻是構(gòu)成鍋爐燃燒室和煙道的外壁，阻止熱量向外散失，起著保溫和密封的作用，并使煙氣按指定的方向流動(dòng)。為了使?fàn)t墻能發(fā)揮其應(yīng)有的作用，它須滿足如下要求：應(yīng)有良好的絕熱性、耐熱性、嚴(yán)密性、抗腐蝕性和防振性，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和承受溫度急劇變化的能力，還應(yīng)有重量輕、便于施工和價(jià)格低的特點(diǎn)。砌筑爐墻的常用材料有：耐火粘土磚、硅藻土磚、普通紅磚、其他材料如耐火土、鉻鐵礦砂等調(diào)制成的各種耐火涂料以及珍珠巖等保溫材料。爐墻按構(gòu)造不同分為重型爐墻、輕型爐墻、敷管爐墻三種。19整理課件〔2〕鍋爐鋼架鍋爐中，用來(lái)支撐鍋筒、聯(lián)箱、受熱面管子、平臺(tái)及扶梯地鋼結(jié)構(gòu)稱為鍋爐鋼架。鍋爐鋼架不僅承受鍋爐本體的荷載，同時(shí)使鍋爐本體各部件固定并維持他們的相對(duì)位置，抵御外界加給鍋爐的其他負(fù)荷。因此，鍋爐鋼架應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性條件的要求，并應(yīng)具有自由膨脹的可能性。工業(yè)鍋爐多采用框架式鋼架。它一般為梁與柱剛性連接的空間構(gòu)架。20整理課件4、吹灰器鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行后，各受熱面外壁常積有煙灰，假設(shè)不及時(shí)去除，會(huì)使煙氣流動(dòng)阻力增大，并影響傳熱效果，使燃料消耗量增多，鍋爐出力降低。通常利用吹灰器去除煙灰。在我們公司鍋爐中的是燃料激波吹灰器，吹灰介質(zhì)可以是蒸汽，也可以式壓縮空氣。21整理課件5、鍋爐平安附件為了保證鍋爐的正常運(yùn)行，鍋爐上裝有壓力表、水位計(jì)、平安閥、上下水位警報(bào)器、給水自動(dòng)調(diào)節(jié)等附件22整理課件三、鍋爐的工作原理1、鍋爐的熱平衡方程鍋爐產(chǎn)生的熱量＝鍋爐有效利用熱量＋各項(xiàng)熱損失之和，即：其中，Qr－鍋爐的輸入熱量；Q1－鍋爐的有效利用熱量；Q2－排煙熱損失；Q3－可燃?xì)怏w不完全燃燒熱損失〔化學(xué)不完全燃燒熱損失〕；Q4－固體不完全燃燒熱損失〔機(jī)械不完全燃燒熱損失〕；Q5－鍋爐散熱損失；Q6－其他熱損失〔包括灰渣物理熱損失及冷卻熱損失等〕。熱平衡方程的另一種形式：23整理課件2、鍋爐的各項(xiàng)熱損失〔1〕固體不完全燃燒熱損失〔q4〕燃用固體燃料的鍋爐，局部固體可燃物在爐內(nèi)沒(méi)有參與燃燒或沒(méi)有燃盡被排除爐外而造成的熱損失。包括局部燃料經(jīng)爐排掉入灰斗的損失；未燃盡的可燃物包裹在灰渣中被排出，落入灰斗造成的灰渣損失；未燃盡的碳粒隨煙氣帶走的飛灰損失。q4是燃用固體燃料鍋爐熱損失中較大的一項(xiàng)。對(duì)于燃用氣體或液體燃料的鍋爐，正常燃燒時(shí)可認(rèn)為q4＝0。影響固體不完全燃燒熱損失的主要因素有鍋爐的燃燒方式、燃料特性、鍋爐運(yùn)行情況等。24整理課件〔2〕排煙熱損失〔q2〕煙氣的溫度比進(jìn)入鍋爐未加熱的空氣溫度要高。煙氣離開(kāi)鍋爐排入大氣所帶走的熱量損失。影響排煙熱損失的因素主要是排煙溫度和排煙容積?！?〕氣體不完全燃燒熱損失〔q3〕由于一局部可燃?xì)怏w〔CO、H2等〕未能燃燒放熱，隨煙氣排出造成的熱量損失。25整理課件〔4〕爐體散熱損失〔q5〕鍋爐運(yùn)行時(shí)，由于爐墻、鍋筒、鋼架、管道及其他附件等外表溫度高于周圍空氣溫度，局部熱量從爐體外表向外界散失，形成爐體散熱損失。其大小主要取決于鍋爐散熱外表面積的大小、外外表溫度以及周圍空氣的溫度?！?〕其他熱損失〔q6〕〔包括灰渣物理熱損失及冷卻熱損失等〕－灰渣物理熱損失－冷卻熱損失26整理課件3、熱和熱的傳遞3.1、熱的作用使物體溫度升高;使物體的體積膨脹;使物體的形狀改變。如冰變?yōu)樗?、水變?yōu)槠?.2、熱的傳遞熱的輻射－－在不同溫度的相臨的兩個(gè)物體之間，高溫物體向低溫物體傳遞熱量的過(guò)程，為輻射傳熱。高溫物體低溫物體輻射傳熱27整理課件3.3、熱的傳導(dǎo)－－同一物體或相接觸的不同物體，熱總是由高溫局部向低溫局部傳遞。3.4、熱的對(duì)流－－由于流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起的傳熱過(guò)程。只發(fā)生在流