第一章 火电厂锅炉综述
第一节
火电厂锅炉的类型
80 年代以来，我国建设了一批以燃煤为主的亚临界与超临 界参数大容量发电机组。各种类型的 300 、 350 、 500 、 600 、 800MW级亚临界与超临界参数锅炉机组相继投入运行。 一、火电厂锅炉的容量和参数
亚临界压力自然循环及控制循环锅炉的容量和参数见表1—1
螺旋管圈水冷壁通过焊接在鳍片管上的张力板悬吊于炉顶钢 架上，螺旋管圈水冷壁的重量负载传递给张力板，再由张力 板把重量负载均匀地传递给炉膛上部的垂直管屏，从而实现 螺旋管圈的悬吊。
二 亚临界直流锅炉
第五节
低倍率循环锅炉
国内电厂中也有相当数量的低倍率循环锅炉，一般采用 塔型布臵，容量等级为600、 500、300MW。 图1—16是500MW亚临界参数低倍率循环塔型锅炉。
从锅炉炉型结构看，有倒U型布臵、塔型布臵、W型火焰炉型 布臵。从工作参数看，目前发展的主要是亚临界和超临界参 数机组。
第一节
自然循环锅炉
一、采用对冲燃烧方式的300MW自然循环锅炉 图1—1采用B&W技术设计制造的亚临界压力300MW锅炉。采 用双调风旋流式燃烧器对冲燃烧、自然循环、烟气挡板调温 方式。
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第二章燃料及其燃烧特性
第一节
火电厂锅炉燃料的分类
火电厂锅炉是将燃料的化学能转换为蒸汽热能的设备。 在工程上将加热至一定温度后能与氧发生强烈的化学反应， 并放出大量热量的炭氢化合物和炭化物称为燃料。 燃料的种类和特性对锅炉的安全性和经济性有密切关系。 在锅炉的设计和运行中，由于燃料的不同、锅炉受热面积 的大小、炉膛高矮、燃烧器型式、空气预热器面积的大小、 受热面的污染、磨损、腐蚀等情况均会不同。
我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，占世界煤产量的 25％。1996年，我国煤炭产量达 13.8亿t，而煤炭占我国一次 能源消费量的75％。
我国煤炭资源相对较为丰富，分布也广，而石油和天然气资 源相对不足，预计到21世纪中叶，我国能源消耗仍会以煤为 主。 煤是由多种有机物和无机物混合组成的复杂的固体碳氢燃料。 它是远古植物遗体随地壳的变动被埋入地下，长期在地下温 度、压力较高的环境中，植物中的纤维素、木质素经脱水腐 蚀，含氧量不断减少，碳质不断增加，逐渐形成化学稳定性 强、含碳量高的固体碳氢燃料。 埋入地下深度和时间不同、地质作用的强弱不同，就会形成 不同的煤种，即分为褐煤、烟煤和无烟煤三大类。
二、采用四角燃烧方式的300MW自然循环锅炉 图1-2是东方锅炉厂根据CE技术设计制造的亚临界压力300MW 锅炉，采用四角切圆燃烧、自然循环、摆动式燃烧器调温方 式。 炉膛的宽、深、高分别为13335mm、 12829mm、54300mm，燃 用西山贫煤和洗中煤的混煤。炉膛容积热负荷为389103kJ ／ (m3h)，炉膛断面热负荷为17.13106kJ／(m2h)。 炉膛四角布臵4只摆动式直流燃烧器，燃烧器有6层一次风喷 口，4层油喷口，6层二次风喷口，气流射出喷口后，在炉膛 中央形成700mm和 1000mm的两个切圆。
根据用途，将用于炼焦、锻造和化工的焦结性好、含杂质少 的燃料称为工艺燃料。
不适于做工艺燃料的锅炉燃用的燃料称为动力燃料。
我国的燃料政策是，尽量不烧油和天然气，电力工业以烧煤 为主；尽量不使用工艺燃料；为减少运输，应尽量使用当地 出产的煤；由于煤对环境的污染大于其他燃料，在使用过程 中应尽量采取措施减少污染。
三、FW300MW级W型火焰锅炉 FW300MW级W型火焰锅炉是采用引进技术生产制造的亚临 界自然循环锅炉，见图1—3。
四、B&W360MW级W型火焰锅炉
B&W360MW级W型火焰锅炉是引进的亚临界自然循环锅炉。 锅炉整体布臵如图1-4所示。沿烟气流程布臵屏式过热器、 高温过热器，水平烟道中布臵高、低温再热器(即再热器 为单级布臵)，尾部竖井烟道中布臵低温过热器和省煤器。 过热汽温调节采用两级喷水减温，再热汽温调节采用炉底 供热风的方式。炉底注入热风还可以使冷灰斗区域的炉渣 凝聚体积减小，以利于排渣和减轻受热面的磨损。
根据燃料在自然界所处的状态，可将燃料分为固体燃料、液 体燃料和气体燃料。 固体燃料主要以煤为主；液体燃料以重油和渣油为主；气体 燃料以煤气为主。 根据获得燃料的方法，可将直接从自然界取得未经工艺加工 的燃料称为天然燃料，如原煤、原油及天然气。 将经过工艺加工后的木炭、焦炭和石油制品则称为人工燃料。
第三节 控制循环锅炉
一、300MW控制循环锅炉 图1—5为CE技术设计制造的300MW控制循环锅炉的整体布臵。 其受热面布臵与自然循环锅炉大致相同，不同的是水循环系统 中增加了循环泵和水冷壁管径减小。 炉水循环泵及其工作系统如下。
二、600MW控制循环锅炉
图 1-7 是采用 CE 技术设计制造的 600MW 亚临界控制循环锅 炉，采用四角燃烧，摆动式直流燃烧器调温方式。
炉膛宽、深、高度分别为 18.542m 、 16.432m 、 65.354m 。 燃用烟煤，断面热负荷为 5.64106W ／ m2 ，容积热负荷为 96.25 103W／m3。
600MW控制循环锅炉的受热面系统布臵类似于300MW控制 循环锅炉。
第四节
直
流
锅
炉
一、超临界压力600MW锅炉 600MW超临界压力锅炉为n型布臵，如图1—8所示。 炉膛下部螺旋管圈水冷壁，炉膛上部布臵垂直管屏水冷壁。
直流锅炉及低倍率循环锅炉的容量和参数如表1-2所示
二、火电厂锅炉的类型 燃烧方式来看，现有的300、600MW级亚临界参数锅炉主要有三 种技术形式：第一种是四角切圆燃烧方式，第二种是对冲燃烧 方式，第三种是W型火焰燃烧方式。 四角燃烧锅炉多数采用摆动式燃烧器调节再热汽温，也可采用 烟气挡板和其他调温方式。而对冲燃烧锅炉采用旋流式燃烧器， 多数采用烟气挡板调节再热汽温。 从循环方式来看，主要有四种形式：自然循环；控制循环；复 合循环或低倍率循环方式；纯直流方式。四角燃烧锅炉的循环 方式趋于多样化，上述四种形式都占相当数量。 而对冲燃烧锅炉，多数采用自然循环方式。从受热面系统布臵 来看，对于采用摆动式燃烧器调温的锅炉，除了水平烟道和尾 部烟道的贴墙管过热器外，烟道中的主受热面系统布臵大致上 形成了两种形式：—种是过热器和再热器都采用辐射+对流式的 系统；另一种是过热器采用辐射+对流式的系统，再热器采用对 流式系统。