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1、2021年10月29日,1,1.1 锅炉,一、前言 锅炉由本体设备、辅助设备和附件等购成。锅炉本体设备由“锅”和“炉”两部分组成。,2021年10月29日,2,（1）“锅”,指锅炉的汽水系统，用于盛放工质，并接受燃料燃烧放出的热量，使工质由水逐渐被加热至合乎要求的过热蒸汽。 它主要由汽包（锅筒）、下降管、联箱、水冷壁、省煤器、过热器和连接管道等组成。,2021年10月29日,3,锅内设备,汽包：存放工质和产生合格要求的饱和蒸汽 水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐射热，使水受热蒸发，保护炉墙。 过热器.：加热饱和蒸汽至过热蒸汽，供给高压缸 省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉的排烟温度，节约燃料,2021
2、年10月29日,4,（2）“炉”,即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生高温火焰和烟气。 燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热器和烟道等组成。,2021年10月29日,5,炉内设备,炉膛：由水冷壁和炉墙围成，燃料在炉膛进行合理的燃烧 燃烧器：安装在炉墙上面，其作用是将燃料和空气以一定的速度送入炉膛内部，使燃料能够适时地着火，并迅速完全地燃烧。 空气预热器：安装在锅炉的最末端，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率。,2021年10月29日,6,（3）锅炉的辅助设备,给水设备：包括给水泵、管道阀门等 通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟囱等 除尘设备：分离除去烟气中的
3、飞灰颗粒，减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。 除灰设备：除去锅炉底部的大渣和除尘器分离下来的细灰,2021年10月29日,7,二、锅炉的分类,1. 按锅炉用途分类 电站锅炉: 发电 工业锅炉: 用于工业生产中的锅炉。如化工、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动力及供热设备。 热水锅炉: 生产的热水作为取暖、制冷和生活。,2021年10月29日,8,余热锅炉: 利用生产过程中产生的热量来加热水使之变为蒸汽或热水的设备 太阳能锅炉: 利用太阳能的加热设备。 电热锅炉: 利用电能的蒸汽发生器。 垃圾锅炉：垃圾的减容、灭菌和资源利用设备。,2021年10月29日,9,2.按照锅炉的容量分类,分为大、中
4、、小型锅炉，没有明显的界线，与时代或科技生产水平有关。 目前，发电锅炉3000t/h为大锅炉，在上世纪80年代，1000t/h为大锅炉。 但工业锅炉容量较小，按需安装，考虑排放达标，集中供汽、供热水。如热电厂，发电、供汽，锅炉容量为35t/h、75t/h等。,2021年10月29日,10,3.按照蒸汽的压力分类,按照锅炉蒸汽出口压力分为： 低压锅炉(P2.5Pa) 中压锅炉(P3.9Pa) 高压锅炉(P10.8Pa) 超高压锅炉(P14.7Pa) 亚临界压力锅炉(P16.818.6Pa) 超临界及超超临界压力锅炉(P2540Pa)。,2021年10月29日,11,2021年10月29日,12,
5、5.按照工质的流动方式分类,锅炉给水经过锅炉受热面变成蒸汽，水流动的动力来源分为： 自然循环锅炉； 强制循环锅炉； 直流锅炉； 控制循环锅炉。,2021年10月29日,13,6.按照锅炉排渣的相态分类,固态排渣、液态排渣（旋风炉）。 7.锅炉燃烧室内的压力分类 负压燃烧锅炉和压力燃烧锅炉。 一般锅炉燃烧室内为微负压。,2021年10月29日,14,三、 锅炉的参数、型号,锅炉的参数 锅炉的参数包括：锅炉容量、锅炉蒸汽参数、给水温度等，用来说明锅炉的基本工作特性。 锅炉容量(额定蒸发量) ：锅炉每小时的最大连续蒸发量，简称BMCR。De表示，单位：吨/小时 锅炉蒸汽参数：锅炉过热器出口处的过热蒸
6、汽压力（兆帕）和温度（）。 给水温度：省煤器入口处的温度。不同蒸汽参数的锅炉其给水温度也不相同。,2021年10月29日,15,锅炉型号反映锅炉的基本特征 高压锅炉用三组字码表示其型号 如： 型号 HG - 410 / 9.8-1 制造厂- 蒸发量t/h / 额定压力MPa.设计序号 超高压及以上的锅炉装有再热器其型号 型号：DG-1000/16.7-555/555-1 制造厂-蒸发量t/h/额定压力MPa.-过热蒸汽和再热蒸汽温度-设计序号,2锅炉的型号,2021年10月29日,16,锅炉受热面包括炉膛水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面 受热面中完成给水经过预热、蒸发、过热、
7、再热加热过程 预热：省煤器 蒸发：水冷壁 过热：过热器 再热：再热器,四、锅炉受热面,2021年10月29日,17,（1）水冷壁 辐射换热为主的蒸发受热面。 水冷壁的作用： 强化传热，节省金属消耗量； 形成炉墙，起保护炉墙作用； 能有效地防止炉壁结渣。 受热面联箱：为分配流体的装置。,2.受热面,2021年10月29日,18,过热受热面有过热器和再热器 过热器和再热器的作用 将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽 按传热方式分类： 对流过热器； 半辐射式过热器（即屏式过热器）； 辐射式过热器。,（2） 过热器受热面和再热器受热面,2021年10月29日,19,（3） 省煤器,省煤器
8、主要作用 降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料 由于给水先在省煤器内加热，代替部分造价较高的蒸发受热面； 减少了给水与汽包壁之间的温差，使汽包热应力降低,2021年10月29日,20,省煤器分类 钢管式、铸铁式(压力 4 MPa) 铸铁式用在小容量锅炉 非沸腾式、沸腾式 非沸腾式省煤器是出口水温低于饱和温度 沸腾式省煤器是当水被加热到饱和温度并产生部分蒸汽,2021年10月29日,21,（4） 空气预热器,空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备 作用：在烟气温度最低的区域回收了烟气的热量；提高了锅炉效率；同时预热空气强化了着火燃烧过程 分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式
9、和蓄热式,2021年10月29日,22,五、锅炉汽水系统及其设备,汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其管道所组成的系统。,2021年10月29日,23,1. 锅炉给水系统及其设备,组成：由除氧器水箱经给水泵、高压加热器到省煤器的全部给水管道、阀门、附件等组成 作用是向锅炉提供连续不断的给水,2021年10月29日,24,给水泵,给水泵是锅炉的重要辅助设备之一，其作用是向锅炉连续给水，要求给水可靠，并且在锅炉负荷变化时，调整给水量给水压力变化要很小。,2021年10月29日,25,水循环系统部件,(1）汽包,2021年10月29日,26,汽包特点 汽包是锅炉的加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。
10、汽包中存有一定的汽、水，因而它有一定的蓄热能力。 在负荷变化时起蓄热器和蓄水器的作用，可以减缓汽压变化的速度。 汽包中设有蒸汽净化装置，它可保证蒸汽品质 汽包上还装有压力表、水位计和安全阀等，从而保证锅炉的安全工作。,2021年10月29日,27,1. 锅内装置及其蒸汽净化,（1）基本概念 蒸汽污染：蒸汽中含有杂质的现象称为蒸汽污染。 排污：从锅炉中放出部分锅水并补充部分新鲜给水的方法叫排污。 （2）解决方法 在汽包内安装汽水分离设备，可提高蒸汽品质,2021年10月29日,28,定期排污是定时地从锅炉水冷壁的下联箱排放出部分锅水的方法。 连续排污的目的是不断地排除锅水中溶解的部分盐类物质。
11、锅炉连续排污不仅是工质损失，而且伴有热量损失。,2021年10月29日,29,2. 锅炉通风系统,通风系统的作用 供给燃料燃烧所需要的空气，排走燃料燃烧所生成的烟气，维持锅炉燃烧连续不断进行。 通风方式有两种：自然通风和强制通风。 通风设备：送风机(引风机)、烟风道、烟囱等,2021年10月29日,30,电厂锅炉平衡通风系统,送风机向锅炉送入燃料燃烧需要的新鲜空气；引风机将燃烧后的烟气吸出并送往烟囱，排入大气。,2021年10月29日,31,3锅炉水处理系统,保证一定数量和品质的水的循环 锅炉运行时只要在短时间里存水量不足或汽水品质恶化，都会给热力设备带来极大的危害，从而影响正常发电或供热。,
12、2021年10月29日,32,天然水中的杂质,天然水中的杂质按颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。 悬浮物是颗粒直径约在10-4 mm以上的杂质，是使水产生浑浊现象的主要原因。 胶体是颗粒直径在10-610-4 mm之间的微粒杂质，是许多分子和离子的集合体，是使水产生色、味、臭的主要原因之一。有机胶体还会引起锅水发泡，当浓缩到一定程度时，就会产生汽水共腾。,2021年10月29日,33,溶解物质主要是离子和一些溶解气体，其颗粒直径10-6 mm。 天然水中的离子杂质几乎都是无机盐溶于水后电离形成的。其中阳离子主要有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、此外还含有少量的Fe2+、Mn2
13、+、NH4+等；阴离子主要有HCO-、SO42、Cl三种，此外还含有少量HSiO3-、CO3-及NO-等。,2021年10月29日,34,常用水质指标,火力发电厂机组及蒸汽动力设备水汽质量标准（GB/T12145-1999）对锅炉给水、补给水、锅水、凝结水等的水质都做了具体规定。 常用的水质指标 （1）悬浮物 ，毫克/升（mg/L） （2）含盐量 ，毫克/升 （3）硬度 ，毫摩尔/升（mmol/L） （4）碱度 ，毫摩尔/升 （5）pH值 ，锅水的pH值通常控制在1012 （6）耗氧量，表示水中有机物的数量。,2021年10月29日,35,锅外水处理工艺,锅外水处理系统包括预处理和后阶段处理两
14、部分组成 经沉淀和过滤处理除去水中悬浮物、胶体杂质和有机物的工艺过程称为水的预处理 将预处理后的水进一步处理到满足补给水水质的要求，称为后阶段处理 后阶段处理分为软化和除盐两种工艺 软化是将水中高价的金属离子（如Ca2、Mg2）去掉，让硬水变为软水。 而除盐则是将水中所有金属阳离子和阴离子全部除去的工艺。通过采用离子交换，将水中各种阳离子交换成H，各种阴离子交换成OH，然后中和成为水。,2021年10月29日,36,锅内水处理工艺,向锅内的水加药，使其残余的钙、镁等杂质不产生水垢，而形成水渣，再通过定期排污排除，这种方法叫做锅内水处理 锅内水处理一般采用磷酸盐处理或者协调pH磷酸盐处理 锅水中
15、的钙、镁离子与磷酸根化合，生成更难溶的磷酸钙和磷酸镁沉淀物，这些沉淀物不易粘附在锅炉受热面上，而是以流动性很好的水渣形式存在，可借锅炉排污水排出，从而达到防止钙盐水垢（CaSO4、CaSiO3等）的目的。 同时，加入的磷酸盐可在锅炉管壁表面上生成磷酸盐保护膜，防止锅炉金属腐蚀。,2021年10月29日,37,（二）锅炉的主要安全附件,1安全阀 作用：防止锅炉超压。它是一种自动阀门，无需人为操作。 2压力表 压力表是测量锅炉汽压大小的仪表，是锅炉不可缺少的安全附件之一。 3水位计 水位计是用来监视锅炉汽包水位的一种重要安全装置。 （1）云母水位计 （2）电接点水位计,2021年10月29日,38,（三）锅炉的主要安全附件,4防爆门 防爆门是安装在炉墙、各段烟道、除尘器及制粉系统等处的安全门。 5吹灰器 吹灰器的作用是清除受热面上的积灰，使传热过程得以正常进行。,