華北電力大學(xué)鍋爐原理

第一章緒論

第一節(jié)鍋爐機組的任務(wù)過程一、火力發(fā)電廠消費的電能需求經(jīng)過多次能量轉(zhuǎn)換過程首先由鍋爐將燃料熄滅釋放的化學(xué)能經(jīng)過受熱面使給水加熱、蒸發(fā)、過熱，轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?；再由汽輪機將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚傩D(zhuǎn)的機械能，然后由汽輪機帶動發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)樵丛床粩嗟南蛲饨绫Ｋ偷碾娔堋６?、鍋爐機組的任務(wù)過程

1.原煤破碎→原煤枯燥→磨制煤粉→保送煤粉→組織熄滅；2.空氣加熱→燃料熄滅配風(fēng)；3.鍋爐給水由省煤器受熱面加熱升溫→由蒸發(fā)受熱面(水冷壁)吸熱將給水轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔锘蛑苯愚D(zhuǎn)變?yōu)檎羝蛇^熱器受熱面將蒸汽進(jìn)一步加熱到達(dá)過熱形狀；4.排渣、清灰、除灰、煙氣排放。第二節(jié)鍋爐機組的系統(tǒng)及組成部件一、鍋爐機組的系統(tǒng)1、制粉系統(tǒng)原煤保送系統(tǒng)將破碎后的原煤送入原煤倉→給煤機→磨煤機→煤粉分別→合格的煤粉→由空氣送入爐內(nèi)熄滅。2、熄滅系統(tǒng)熄滅所需求的空氣→送風(fēng)機→空氣預(yù)熱器→→熄滅器二次風(fēng)噴口→熄滅室?！鷥陕窡犸L(fēng)管道→制粉系統(tǒng)保送煤粉→熄滅器一次風(fēng)噴口→熄滅室。3、汽水系統(tǒng)給水(凝結(jié)水和少量補給水)→水處置設(shè)備除去大部分雜質(zhì)→汽輪機低壓蒸汽抽汽加熱并經(jīng)除氧器去除給水中的氧和不溶解性氣體→由給水泵提高給水壓力→汽輪機高壓蒸汽抽汽加熱→鍋爐省煤器加熱→水冷壁蒸發(fā)→過熱器升溫至汽機要求的進(jìn)汽溫度。4、除渣、除灰和清灰系統(tǒng)熄滅產(chǎn)生的大塊熔渣〔約占總灰量的5~10%〕，經(jīng)水冷壁冷卻構(gòu)成固態(tài)渣由爐底排放→經(jīng)碎渣機破碎；煙氣中攜帶的細(xì)灰粒〔約占總灰量的90~95%〕，經(jīng)除塵器將細(xì)灰從煙氣中分別出來，由除灰系統(tǒng)送往灰場；鍋爐運轉(zhuǎn)中堆積到受熱面上的細(xì)灰由吹灰器去除進(jìn)入除灰系統(tǒng)。5、煙氣排放系統(tǒng)

熄滅產(chǎn)生的煙氣由鍋爐尾部的空氣預(yù)熱器出口排出后，經(jīng)過除塵器，將煙氣中的大部分細(xì)灰分別出來，排往除灰系統(tǒng)，以防止粉塵粒子對大氣產(chǎn)生污染。二、鍋爐機組的組成部件鍋爐機組的組成部件分為兩部分，即本體設(shè)備和輔機設(shè)備，本體設(shè)備包括：爐膛、熄滅器、空氣預(yù)熱器、省煤器、水冷壁、鍋筒或啟動用汽水分別器、過熱器、再熱器等；輔機設(shè)備包括：設(shè)備給煤機、磨煤機、送風(fēng)機、吸風(fēng)機、給水泵、吹灰器、碎渣機、除塵器、灰漿泵。第三節(jié)鍋爐的容量、參數(shù)及其分類一、電站鍋爐的蒸汽參數(shù)及容量

二、鍋爐的分類1、按鍋爐用途分類電站鍋爐(發(fā)電)、工業(yè)鍋爐(工業(yè)消費工藝用汽或供暖)、熱水鍋爐(民用采暖或供熱)2、按鍋爐容量分類按時代和技術(shù)提高，鍋爐機組容量以大、中、小的排序和分類在不斷演化，目前300MW以上的機組配置的鍋爐為大容量鍋爐。3、按蒸汽壓力分類低壓(P<2.5ＭPa)、中壓(P3.9ＭPa)、高壓(P10.8ＭPa)、超高壓(P14.7ＭPa)、亞臨界壓力(P16.8～18.6ＭPa)、超臨界及超超臨界壓力(P25～40ＭPa)。4、按熄滅方式分類火床爐、煤粉爐(四角熄滅、對沖熄滅、Ｗ型火焰熄滅)、旋風(fēng)爐、流化床鍋爐。5、按蒸發(fā)受熱面循環(huán)方式分類自然循環(huán)、控制循環(huán)、直流鍋爐、低倍率或復(fù)合循環(huán)第四節(jié)大容量鍋爐的主要型式一、采用對沖熄滅方式的300ＭＷ自然循環(huán)鍋爐圖1-4是北京巴威公司采用Ｂ＆Ｗ技術(shù)設(shè)計制造的亞臨界壓力300ＭＷ鍋爐。采用雙調(diào)風(fēng)旋流式熄滅器對沖熄滅、自然循環(huán)、煙氣擋板調(diào)溫方式。爐膛由膜式水冷壁組成。爐膛的寬度、深度、高度(前后墻水冷壁下聯(lián)箱到頂棚管中心線的間隔)分別為13.350m、12.300m、46.400m。燃用山西晉中貧煤,爐膛容積熱強度為440.2×103kJ/(m3h)，爐膛斷面熱強度為18.24×106kJ/(m2h)。在爐膛的前后墻各布置三層雙調(diào)風(fēng)旋流式熄滅器，每層四只，共24只。熄滅器射出的煤粉氣流對沖熄滅，構(gòu)成雙“L〞形火焰。二、采用四角熄滅方式的300ＭＷ自然循環(huán)鍋爐圖1-5是東方鍋爐廠根據(jù)ＣＥ技術(shù)設(shè)計制造的亞臨界壓力300ＭＷ鍋爐，采用四角切圓熄滅、自然循環(huán)、擺動式熄滅器調(diào)溫方式。爐膛的寬、深、高分別為13.335m、12.829m、54.300m，燃用西山貧煤和洗中煤的混煤。爐膛容積熱強度為389×103kJ/(m3h)，爐膛斷面熱強度為17.13×106kJ/(m2h)。在爐膛四角布置四只擺動式直流熄滅器，熄滅器有6層一次風(fēng)噴口，四層油噴口，6層二次風(fēng)噴口，氣流射出噴口后，在爐膛中央構(gòu)成Φ700和Φ1000的兩個切圓。三、ＦＷ亞臨界壓力600ＭＷ自然循環(huán)鍋爐ＦＷ亞臨界壓力600ＭＷ自然循環(huán)鍋爐的最大蒸發(fā)量為2020t/h，采用24只低NOx旋流式熄滅器對沖熄滅方式，配置6臺雙進(jìn)雙出磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)，兩臺三分倉空氣預(yù)熱器，兩臺離心式一次風(fēng)機，兩臺動葉可調(diào)軸流式二次風(fēng)機，兩臺動葉可調(diào)軸流式吸風(fēng)機，再熱汽溫調(diào)理采用煙氣擋板，過熱汽溫調(diào)理以噴水減溫為主。由鍋筒引出的飽和蒸汽依次進(jìn)入頂棚過熱器、包墻管過熱器、一級過熱器、大屏過熱器、末級過熱器。過熱汽溫的調(diào)理采用兩級噴水減溫。第一級減溫器布置在一級過熱器和大屏過熱器的銜接納道內(nèi)，二級減溫器布置在大屏過熱器出口聯(lián)箱和后屏過熱器進(jìn)口聯(lián)箱之間。四、ＦＷ600ＭＷ級和300ＭＷ級Ｗ型火焰鍋爐ＦＷ660ＭＷ級Ｗ型火焰鍋爐是亞臨界參數(shù)自然循環(huán)鍋爐水冷壁由鰭片管或光管組成，前后墻水冷壁向內(nèi)彎曲構(gòu)成爐拱。前后拱各布置18只雙旋風(fēng)筒熄滅器。爐拱下部為熄滅室，為了保證低反響煤的穩(wěn)定熄滅，熄滅室內(nèi)部分區(qū)域的水冷壁上敷設(shè)了衛(wèi)燃帶。過熱蒸汽溫度的調(diào)理采用兩級噴水減溫，一級減溫器布置在低溫過熱器和屏式過熱器之間。一級減溫水量占過熱器總噴水量的2/3，為滿足大流量需求，每個減溫器有兩個減溫水噴嘴，容量分別為25％和75％，正常運轉(zhuǎn)時，只投75％容量噴。二級減溫器布置在屏式過熱器和高溫過熱器之間。再熱汽溫的調(diào)理采用煙氣擋板并設(shè)置事故噴水減溫安裝,事故噴水減溫安裝裝在再熱器進(jìn)口的管道中。五、Ｂ＆Ｗ360ＭＷ級Ｗ型火焰鍋爐Ｂ＆Ｗ360ＭＷ級Ｗ型火焰鍋爐是我國湖南岳陽電廠引進(jìn)的亞臨界自然循環(huán)鍋爐。鍋爐整體布置如圖1-8。沿?zé)煔饬鞒滩贾闷潦竭^熱器、高溫過熱器，程度煙道中布置高、低溫再熱器〔即再熱器為單級布置〕，尾部豎井煙道中布置低溫過熱器和省煤器。過熱汽溫調(diào)理采用兩級噴水減溫，再熱汽溫調(diào)理采用爐底供熱風(fēng)的方式。爐底注入熱風(fēng)還可以使冷灰斗區(qū)域的爐渣凝聚體積減小，以利于排渣和減輕受熱面的磨損。六、600ＭＷ控制循環(huán)鍋爐哈爾濱鍋爐廠采用ＣＥ技術(shù)設(shè)計制造的600ＭＷ亞臨界控制循環(huán)鍋爐，采用四角熄滅，擺動式直流熄滅器調(diào)溫方式。爐膛寬、深、高度分別為18.542m、16.432m、65.354m。燃用煙煤，爐膛斷面熱強度為20.304×106kJ/(m2h)，爐膛容積熱強度為346.5×103kJ/(m3h)。七、低倍率循環(huán)鍋爐1、水循環(huán)系統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)采用低倍率循環(huán)方式，循環(huán)倍率為1.25～1.4。汽水流程設(shè)置為兩個獨立的流路，每個流路設(shè)一組汽水分別器。水冷壁出口的汽水混合物進(jìn)入汽水分別器，分別器分別出來的水經(jīng)循環(huán)泵加壓后，送入三通混合器。分別器分別出來的飽和蒸汽進(jìn)入一級過熱器。給水經(jīng)省煤器加熱后，經(jīng)過三通混合器，與來自分別器出口的飽和水混合后，進(jìn)入水冷壁。

2、塔型布置鍋爐的主要特點(1)

過熱器和再熱器程度布置，易于疏水，可減輕停爐后因蒸汽凝結(jié)導(dǎo)致的管子內(nèi)壁腐蝕，并且在啟動過程中不會呵斥水塞?！?〕煙氣向上流動過程中，大顆粒的飛灰受重力作用，灰粒速度低于氣流速度，〔3〕占地面積小，但鍋爐高度提高，安裝、運轉(zhuǎn)、檢修費用將提高。八、超臨界壓力600ＭＷ機組鍋爐600ＭＷ機組超臨界壓力鍋爐為∏型布置，如圖1-12所示。爐膛下部螺旋管圈水冷壁，爐膛上部布置垂直管屏水冷壁。螺旋管圈水冷壁經(jīng)過焊接在鰭片管上的拉力板懸吊于爐頂鋼架上，螺旋管圈水冷壁的分量負(fù)載傳送給拉力板，再由拉力板把分量負(fù)載均勻地傳送給爐膛上部的垂直管屏，從而實現(xiàn)了螺旋管圈水冷壁的懸吊。剛性梁拉力板的構(gòu)造