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锅炉原理第1章绪论


(2)最大连续蒸发量:在额定蒸汽参数,额定给 水温度和使用设计燃料,长期连续运行所能达到 的最大蒸发量。通常为额定蒸发量的1.03-1.2倍。
2. 参数:用于表征锅炉供热品位。 (1)额定蒸汽参数:过热器出口的设计蒸汽压力
MPa和蒸汽温度℃,对具有中间再热的锅炉,蒸 汽参数还应包括再热蒸汽流量、压力、温度。 (2)额定给水温度:一般指省煤器入口处的给水 温度。
按排渣方式
锅炉类型
简要说明
水管锅炉
锅炉受热面管内流动的全部为工质
烟管锅炉
锅炉受热面管内流动的全部为烟气
烟管水管混合锅炉 锅炉受热面管内流动的一部分为工 质、一部分为烟气
固态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除
液态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣 口流除
1. 按燃烧方式分类:层燃炉、流化床炉、室燃炉。
(3)室燃炉:燃料随空气流进入炉室且呈悬浮状燃 烧的炉子,如燃用煤粉的煤粉炉,燃用液体、气 体燃料的燃油炉和燃气炉。我国电站锅炉大多数 采用的都是煤粉燃烧方式。煤粉炉把煤先磨成煤 粉,然后用空气将煤粉喷入炉内呈悬浮状燃烧。 煤被磨成煤粉后,与空气的接触面大为增加,这 不仅改善了着火条件,也强化了燃烧,使煤粉炉 的煤种适应范围较广,而且燃烧也较完全,锅炉 热效率高达90%以上。煤粉燃烧热惰性较小,燃 烧调节方便,适应负荷变化快。
6. 环保性:是现代锅炉必须予以考虑的指标。
CO2:减少化石燃料使用,提高化石燃料的能源 效率是减少CO2排放的主要方法。 SOx,NOx,粉尘飞灰:可通过高效除尘设备, 脱硫脱硝设备,及低NOx燃烧技术进行有效控制。
❖ 锅炉的分类
锅炉的分类根据不同的标准,可有多种分类方法:
分类方式 蒸发量
主蒸汽压力 出口工质
观看动画
电站煤粉锅炉机组框图
锅炉机组工作过程示意图
燃烧系统(煤、风、烟)
汽水系统
❖ 锅炉参数及技术、经济性指标
1. 容量:用于表征蒸汽锅炉供热能力。 2. 锅炉的容量一般指单机蒸发量,为单位时间内
锅炉所能供应的蒸汽量,以t/h或kg/s为单位,有 时也用与配套汽轮发电机的出力相匹配的输出功 率MW表示。 3. (1)额定蒸发量:在额定蒸汽参数,额定给水 温度和使用设计燃料,保证热效率时所规定的蒸 发量。
(2)流化床炉:床层上的固体燃料处于上、下翻腾 的流化状态。循环流化床炉是在炉膛里把颗粒燃 料控制在特殊的流化状态下燃烧,细小的固体颗 粒以一定速度携带出炉膛,再由气固分离器分离 后在距布风板一定高度处送回炉膛,形成足够的 固体物料循环,并保持比较均匀的炉膛温度。循 环流化床锅炉燃料适应性广,NOX生产少,脱硫 装置简单,但运行可靠性较低,经济性较差。
物态
燃料
锅炉类型
简要说明
大、中、小型 只具有相对意义,无固定分界
亚临界、超临界等 按过热器出口过热蒸汽压力分类
蒸汽锅炉 热水锅炉 燃煤锅炉
锅炉出口工质为蒸汽 锅炉出口工质为热水 锅炉中使用的燃料为煤
燃油锅炉
锅炉中使用的燃料为燃油
燃气锅炉
锅炉中使用的燃料为燃气
其他燃料
木材、垃圾、生物质等
分类方式 按工质是否 在受热面 管内流动
(1)层燃炉:层燃 炉有炉排,煤块在 固定或移动的炉排 上燃烧,在燃烧过 程中燃料保持层状。
煤靠自重由炉前 煤斗落于链条炉排上, 炉排由主动链轮带动, 由前向后徐徐运动, 煤随之通过煤闸门被 带入炉内,并逐渐依 次完成预热干燥、挥 发物析出、燃烧和燃 尽各阶段,形成的灰 渣最后由装置在炉排 末端的除渣板铲落渣 斗。
可见在火力发电厂的生产过程中,存在着三种 形式的能量转换:在锅炉中燃料的化学能转变为蒸 汽的热能;在汽轮机中蒸汽的热能转变为转子的机 械能;在发电机中转子的机械能转变为电能。
因此,锅炉、汽轮机和发电机被称为火力发电 厂的三大主机。
锅炉的作用是使燃料在炉内燃烧放热,通过受 热面使给水加热、蒸发、过热,以产生一定数量和 质量的过热蒸汽。
3. 锅炉效率:是衡量锅炉运行经济性的主要指标。
热效率
g
Q1 100,% Qr
(11)
净效率 j Q1Q QqrQp,% (12)
燃烧效率 r 1 q 3 q 4,%(1 3 )
Q1 — 锅炉有效利用热, kJ/kg;
Qr — 锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg;
Qq — 锅炉机组自身所需的热量,kJ/kg;
第一章 绪论
❖ 锅炉机组的工作过程及构成 ❖ 锅炉参数及技术、经济性指标 ❖ 锅炉的类型 ❖ 电厂锅炉发展趋势
思考:电从何而来? N.Y
火力发电厂
三峡水电站
大 亚 湾 核 电 站
盐湖风力发电站
火电厂的生产过程
1-锅炉 2-汽轮机 3 3-发电机 4-凝汽器 5-凝结水泵 6-给水泵 7-低压加热器 8-高压加热器 9-除氧器 10-水处理设备5. 安全可ຫໍສະໝຸດ 性:是锅炉技术水平的重要标志之一。
(1)连续运行小时数两次停炉检修之间的运行小时数 (2)事故率=总运行小 事 时 故 数 停 +运 事小 故时 停数 运小时数100% (3)可用率=总运 统 行 计 小 期 时 间 数 总 +备 时 用 数 时数100%
停运 备用 运行
统计时一般以一年作为一个统 计周期。连续运行小时数越高,事 故率越低,可用率越高,表示锅炉 工作越可靠。一般连续运行小时数 >5000h,可用率>90~95%,事故 率约1%。
Qp — 锅炉机组自身电耗对应的热量,kJ/kg;
q3、q4 — 锅炉化学、机械未完全燃烧热损失,%
4. 钢材消耗量:是衡量锅炉制造成本的重要指标。 定义为锅炉单位蒸发量所用的钢材重量。钢材消 耗量与锅炉参数、循环方式、燃料种类及锅炉部 件结构有关。在保证锅炉安全高效运行的基础上, 应尽可能降低锅炉钢耗量。
2. 按水循环方式分类:自然循环和强制循环锅炉
(a)自然循环 (b)控制循环 (c)直流式 1-给水泵 2-省煤器 3-汽包 4-下降管 5-联箱 6-蒸发管 7-过热器 8-循环泵
(a)自然循环 1-给水泵 2-省煤器 3-汽包 4-下降管 5-联箱 6-蒸发管 7-过热器 8-循环泵
自然循环锅炉:蒸发受热面内的工质, 依靠下降管中的水与上升管中的汽水 混合物之间的密度差所产生的压力差 进行循环的锅炉。 过程:水由给水泵1压送,经省煤器 2加热后进入汽包。下降管4位于炉 膛外不受热,管内工质为水,蒸发管 6受热,管内工质为汽水混合物,下 降管内水的密度大于蒸发管内汽水混 合物的密度,在密度差作用下,推动 工质在封闭蒸发系统中循环流动。 循环倍率K:单位时间内循环水量与 系统中产生的蒸汽量之比。超高压以 上自然循环锅炉K一般为4~10.
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