锅炉原理__第2章燃料及燃烧产物解析
锅炉工作原理
锅炉工作原理
锅炉是一种利用燃料燃烧产生的热能将水或其他工质加热至一定温度或压力的设备。
锅炉的工作原理主要包括燃料的燃烧和热能的传递。
首先，燃料（如煤、油、天然气等）在炉膛内燃烧，产生高温燃烧气体。
燃烧过程中，燃料中的碳、氢等元素与氧气反应，产生大量的热能，并生成燃烧产物，如二氧化碳、水蒸气等。
随后，燃烧产生的高温燃烧气体通过炉膛内的烟管或水管，使烟气或热水与加热面接触。
加热面上通常贴有管道或片状散热器，通过这些散热面传递热能，将其传递给待加热的水或工质。
传热过程中，燃烧产生的热能被加热面吸收，使水或工质的温度升高，同时烟气冷却。
燃烧产生的烟气在烟管或水管中经过多次往复流动，从而增加了传热面与烟气之间的接触时间，提高了传热效率。
最后，经过传热的水或工质被加热至设定的温度或压力后，流出锅炉，供应给需要热能的设备或系统使用。
同时，冷却的烟气排出锅炉，通过烟囱排至大气中。
总之，锅炉的工作原理是通过燃料燃烧产生的热能，使加热面与烟气或热水接触，从而实现热能的传递。
锅炉的设计和操作都会对热能转化效率和安全性产生影响，因此在使用锅炉时需要遵循相关的操作规程和安全注意事项。
锅炉原理知识点分章总结
锅炉原理知识点分章总结第一章：锅炉基本原理锅炉是利用燃料能量转化为热能，将水加热蒸发成为蒸汽，然后利用蒸汽的压力来驱动涡轮发电机工作的设备。
锅炉的基本原理是通过燃烧燃料产生热能，将热能传递给水，使水蒸发成蒸汽。
蒸汽具有较大的体积和压力，可以驱动涡轮发电机工作，从而产生电能。
锅炉的工作过程可以分为燃烧系统、锅炉本体和蒸汽系统三个部分。
第二章：燃料的选择和燃烧技术燃料的选择是锅炉设计的关键之一。
常见的燃料包括煤、燃油、天然气和生物质。
燃料的选择要考虑到供应稳定、价格合理、燃烧效率高等因素。
燃料的燃烧过程是通过氧气与燃料发生化学反应，产生热能和二氧化碳等燃烧产物。
燃烧技术包括燃烧系统的设计、燃烧控制和烟气处理等。
第三章：锅炉本体的结构和工作原理锅炉本体由炉膛、水壶、管道系统和控制系统等部分组成。
炉膛是燃烧燃料的地方，燃料在炉膛内燃烧产生热能。
水壶是贮存水的地方，受热水会上升到锅炉水位较高的部分，达到产生蒸汽的目的。
管道系统包括供水系统、排烟系统和蒸汽管道等。
控制系统是控制锅炉运行的中心，包括液位控制、压力控制、温度控制等。
第四章：锅炉的热力循环锅炉的热力循环包括燃料的燃烧、水的加热和蒸汽的发生等过程。
燃料在炉膛内燃烧产生热能，通过加热水壶中的水使水蒸发成为蒸汽。
蒸汽从锅炉中产生后进入蒸汽系统，驱动涡轮发电机工作。
经过涡轮发电机后的蒸汽通过凝汽器凝结成水，再回到水壶中重新循环。
这是一个由热能转化为机械能再转化为热能的过程。
第五章：锅炉的效率和节能技术锅炉的效率是衡量锅炉能源利用率的重要指标。
提高锅炉效率，不仅可以降低能源消耗，还可以减少对环境的影响。
常用的节能技术包括燃烧技术改进、余热利用和烟气脱硫等。
此外，选用高效的锅炉设备和采用先进的控制系统也是提高锅炉效率的重要方法。
第六章：锅炉的安全保护和运行维护锅炉是一种危险设备，使用过程中必须加强安全保护和运行维护。
锅炉的安全保护措施包括燃烧控制、水位控制、压力控制等。
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理标题：锅炉的工作原理引言概述：锅炉是一种用于生产蒸汽或热水的设备，广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
了解锅炉的工作原理对于提高锅炉的效率和安全性至关重要。
一、锅炉的基本构成1.1 锅炉本体：通常由炉膛、燃烧室、烟道、热交换器等部分组成。
1.2 燃料供给系统：包括燃料储存、输送、燃烧控制等设备。
1.3 控制系统：用于监测和调节锅炉的运行，保证其安全稳定。
二、锅炉的燃烧过程2.1 燃料燃烧：燃料在炉膛内燃烧产生热量，释放燃烧产物。
2.2 烟气排放：燃烧产生的烟气通过烟道排出锅炉，带走热量。
2.3 热交换：烟气在热交换器内与水接触，传递热量给水，使水被加热产生蒸汽或热水。
三、锅炉的蒸汽循环3.1 水循环：水从给水系统进入锅炉，通过循环泵被送至热交换器。
3.2 蒸汽产生：热交换器中的水受热变为蒸汽，蒸汽被送至用气系统。
3.3 蒸汽排放：蒸汽在用气系统中释放能量，用于驱动机械设备或供暖。
四、锅炉的安全保护4.1 过热保护：通过控制系统监测锅炉温度，防止过热损坏设备。
4.2 过压保护：控制系统监测锅炉压力，避免超压导致事故。
4.3 燃烧控制：控制系统调节燃料供给，保持燃烧稳定，防止爆炸。
五、锅炉的能效优化5.1 燃烧调节：优化燃烧过程，提高燃料利用率。
5.2 热交换优化：改善热交换效率，减少能量损失。
5.3 运行管理：合理调整锅炉运行参数，降低能耗，提高效率。
结论：锅炉的工作原理涉及多个方面，包括构成、燃烧过程、蒸汽循环、安全保护和能效优化。
只有深入了解锅炉的工作原理，才能更好地运行、维护和管理锅炉，实现安全高效的生产和供暖。
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理引言概述：锅炉作为一种常见的热能转换设备，广泛应用于工业生产和生活中。
它通过将燃料的化学能转化为热能，使水蒸气产生，从而提供热能或者动力。
本文将详细介绍锅炉的工作原理，包括燃烧过程、热交换、蒸汽发生、烟气排放等方面。
一、燃烧过程：1.1 燃料的供应和预处理：锅炉的燃料可以是固体、液体或者气体。
固体燃料通常是煤炭或者木材，液体燃料可以是石油或者天然气，而气体燃料主要是天然气。
燃料在进入锅炉之前需要经过预处理，如破碎、干燥、除尘等，以提高燃烧效率和减少环境污染。
1.2 燃烧过程：燃料在锅炉燃烧室中与空气混合，并在适当的温度和压力条件下点燃。
燃料的燃烧产生的热能会被传递给锅炉的水壁，使水壁升温。
1.3 燃烧调节：为了保持锅炉的安全和高效运行，需要对燃烧过程进行调节。
通过控制燃料供应量、空气供应量和燃烧温度等参数，可以实现燃烧过程的稳定和控制。
二、热交换：2.1 热能传递：燃烧过程中产生的热能会被传递给锅炉的水壁。
水壁是由管道组成的，热能通过管道壁传递给水，使水升温并转化为蒸汽。
2.2 热能转化：热能的传递过程中，水中的热量会转化为水蒸气的潜热，使水蒸气的温度和压力升高。
2.3 热能损失：在热交换过程中，由于传热介质的温度差和热辐射等原因，会有一定的热能损失。
为了减少热能损失，可以采取绝热材料包覆、烟气余热回收等措施。
三、蒸汽发生：3.1 水的升温和沸腾：当水受热后，温度逐渐升高，当达到沸点时，水开始沸腾，产生蒸汽。
3.2 蒸汽的质量和压力：蒸汽的质量和压力取决于水的温度和压力。
水的温度越高，产生的蒸汽质量和压力越大。
3.3 蒸汽的采集和利用：蒸汽通过管道采集到蒸汽室，然后通过管道输送到需要的地方，用于供热、发电或者其他工业过程。
四、烟气排放：4.1 燃烧产生的烟气：燃烧过程中产生的烟气主要包括烟尘、二氧化硫、氮氧化物等。
这些烟气对环境和人体健康都有一定的影响。
4.2 烟气净化：为了减少烟气对环境的污染，需要对烟气进行净化处理。
锅炉第二章题库答案
第二章燃料与燃烧计算一、名词解释1、发热量：单位质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量。
2、高位发热量：1kg燃料完全燃烧后所产生的热量，包括燃料燃烧时所生成的水蒸气的汽化潜热。
3、低位发热量：高位发热量中扣除全部水蒸气的汽化潜热后的发热量。
4、标准煤：规定收到基低位发热量Qnet，ar =29308kJ/kg的煤。
6、煤的挥发分：失去水分的干燥煤样置于隔绝空气的环境下加热至一定温度时，煤中的有机物分解而析出的气态物质的百分数含量。
7、油的闪点：油气与空气的混合物与明火接触发生短暂的闪光时对应的油温。
8、完全燃烧：燃烧产物中不再含有可燃物的燃烧。
9、不完全燃烧：指燃料的燃烧产物中还含有某些可燃物质的燃烧。
10、理论空气量：1kg收到基燃料完全燃烧，而又无过剩氧存在时所需的空气量。
11、过量空气系数：实际供给的空气量与理论空气量的比值。
12、理论烟气量：供给燃料以理论空气量，燃料达到完全燃烧，烟气中只含有二氧化碳、二氧化硫、水蒸气及氮气四中气体时烟气所具有的体积13、烟气焓：1kg固体、液体燃料或标准状态下1m³气体燃料燃烧生成的烟气在等压下从0℃加热到某一温度所需的热量。
二、填空1、煤的元素分析法测定煤的组成成分有碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分，其中碳、氢、硫是可燃成分，硫是有害成分。
2、煤的工业分析成分有水分、挥发分、固定碳和灰分。
3、表征灰的熔融特性的四个特征温度为变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
4、煤的炭化程度越深，其挥发分含量越少，着火温度越高，点火与燃烧就越困难。
5、煤的成分分析基准常用的有收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基。
6、理论水蒸气体积，包括燃料中氢完全燃烧生成的水蒸气、燃料中水分受热蒸发形成的水蒸气、理论空气量带入的水蒸气三部分。
0带进烟气中的水蒸气体积为V k0 m3/kg。
7、随同理论空气量Vk8、烟气成分一般用烟气中某种气体的所占干烟气总体积的体积百分数含量来表示。
锅炉原理---第2章燃料及燃料燃烧计算
能源与动力工程学院
School of Energy & Power Engineering
山东大学
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灰分的影响
• • • • • • • • • • 发热量下降：有效热量减少，着火热增大； 理论燃烧温度、炉内温度下降：燃烧速度降低，燃烧稳 定性变差，q4增加； 产生灰壳：q4增加； 排渣物理显热增加； 排烟温度升高、q2增加； 过热蒸汽温度升高：灰分增加10%→汽温升高5℃； 造成炉内结渣、高温腐蚀； 磨损、积灰； 制粉系统能耗增加； 造成环境污染；
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• • • • •
•
变形温度DT（deformation temperature），锥顶变圆或开始倾斜； 软化温度ST（softening temperature），锥顶弯至底或萎缩成球形； 半球温度 HT(half ball temperature) ，锥体变化为半球形（用的不 多）； 熔化温度 FT（ fusing temperature ），是指锥体呈流体状态能沿平 面流动(也有称为流动温度，fluid temperature,不确切)。 DT、ST、FT这三个温度表示燃料中灰分的熔化特性，均可称为灰 熔点。对大部分煤来说，其灰分的这三个温度约为 1000~1600℃， 当ST>1400℃时，称为具有难熔灰分的煤，当ST<1200℃称为具有 易熔灰分的煤。 对固态排渣煤粉炉，当灰的软化温度ST>1350℃时，造成炉内结渣 的可能性不大。为了避免炉膛出口处结渣，炉膛出口烟温应至少比 DT低50~100℃。
锅炉与燃烧机知识
第一章锅炉的基本知识第一节锅炉的工作原理锅炉是能量转换设备，它是把燃料中的潜在能量，经过燃烧放出热量，经过传热作用传递给水，使水变成蒸汽（热水锅炉是将水加热变成一定温度的热水输出）的一种设备。
锅炉的最基本的部件是锅”与炉”两大部分，锅是锅炉设备中的汽水系统，是水变成气（或热水）的吸热部分，炉是锅炉设备中的燃烧系统，是油与空气发生化学反应产生高温火焰和烟气的放热部分。
锅”与炉”，一个吸热（油，气经燃烧放出热能，尽可能最大限度的被吸收），一个放热（使油，气最大限度的燃尽，把热能最大的释放出来），它们组成了一套完整的设备。
锅炉的工作包括以下三个过程：不断剧烈氧化燃烧的过程；火焰和高温烟气不断把热量传递给锅内水的传热过程；水在锅内不断流动循环，吸热生温的汽化，（热水锅炉达不到沸腾温度）的水循环过程及汽化过程。
这三个过程在锅炉内不断连续进行，是通过包括锅炉附属设备及仪表附件等二个工作系统来实现的。
这两个系统是汽-水系统和油（气）- 风-锅（水升温升压）L附属设烟系统。
图1-1汽- 水系统是以受热面的锅炉本体为中心，与水泵，水处理设备等附属设备组成的工作系统，担负着向锅炉供水，吸取热量到输出蒸汽（或热水）的任务。
油- 风- 烟系统是以炉膛及燃烧设备为中心，与风机等附属设备组成。
这个系统在炉内形成燃料放热，然后将燃烧产物排除第二节锅炉的基本参数反映锅炉工作特性的基本参数，包括锅炉产生蒸汽的数量（蒸发量）和质量（压力，温度）两个方面的指标。
锅炉在确保安全的前提下长期连续运行，每小时所产生的蒸汽的数量，称为这台锅炉的蒸发量。
蒸发量又称为”出力"或"容量”，常用的单位是”吨/ 小时"(t/h) 。
进口锅炉也有使用” 马力"(HP) 或"磅/小时” 。
其关系是：1马力=15.65 公斤/ 小时=34 5 磅/ 小时额定蒸发量，是指锅炉采用设计的燃料品种，并在设计参数下运行，也就是在规定的蒸汽质量(压力、温度)和一定的热效率下，长期连续运行时，每小时所产生的蒸汽量。
第二章 燃料及燃料燃烧计算
(二）各类煤质的燃烧特性
烟煤 含碳量较无烟煤低 40％～70％； 挥发分含量较多 20％～40％，易点燃，燃烧快，火焰长； 氢含量较高 发热量较高。 褐煤
碳化程度低，含碳量低 约为40～50%，
水分及灰分很高 发热量低； 挥发分含量高 约40～50%，甚至60%，挥发分的析出温度 低，着火及燃烧均较容易。
热量。
约占2％～6％。 多以碳氢化合物的形式存在。
3、氧（O）和氮（N）
不可燃元素。 氧含量变化很大，少的约占1％～2％，多的占40％ 氮的含量约占0.5％～2.5％。
5
一、煤的成分及分析基准
4、硫（S）
有害成分，约占2％，个别高达8％～10％。 存在形式：
① 有机硫（与C、H、O等结合成复杂的有机物）
第二章 燃料及燃料燃烧计算
燃料的成分及其主要特性 燃料燃烧计算 烟气分析方法 空气和烟气焓的计算
1
§2.1 燃料的成分及其主要特性
燃料:
核燃料 有机燃料 固体燃料（煤、木料、油页岩等）
有机燃料 :
液体燃料（石油及其产品） 气体燃料（天然气、高炉煤气、焦炉煤气等）
电厂锅炉以煤为主要燃料，并尽量利用水分和灰分含
Q Q 226 H d , n, et p d , gr d
干燥基 高位发热量与低位发热量之间的换算： 干燥无灰基 高位发热量与低位发热量之间的换算： Q Q 226 H daf , net , p daf , gr daf
18
（一）煤的发热量
高位发热量(Qgr) 各基准间的换算采用表2-1换算系数
为反映煤的燃烧特性，电厂煤粉锅炉用煤还以VAMST及Q法 分类
28
(二）各类煤质的燃烧特性
燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析
燃煤电厂锅炉燃料及燃烧分析摘要：锅炉作为电厂三大主机之一，其运行调整对锅炉及整个运行系统的安全稳定性和运行经济性有着重要的影响。
由于锅炉运行调整是实现电厂节能的重要方式，通过运行调整可使锅炉处于高效运行工况，减少污染物的排放。
本文将要论述的主要内容就是如何提高电厂热能动力锅炉燃料的燃烧效率，革新燃烧方式，降低资源消耗。
关键词：燃煤电厂；锅炉燃料；燃烧分析引言目前我国社会发展相对来说较为迅速，我国人口数量也在呈现增长。
而在大量的人口之下，人均资源占有量出现严重降低。
因此对于现代社会而言，只有合理运用现代化科技手段，才有可能促进资源实现合理利用，并能够开发出对人类有益的新能源。
研究表明，锅炉燃烧技术的引入，能够有效促进电厂锅炉的科学运用，电能利用率也持续提升。
一方面能够充分缓解资源短缺现象，另一方面利于节能减排，真正实现环保节能。
所以通过进行深入探讨，便于我们合理掌握电厂锅炉如何运行，充分了解燃料如何进行燃烧。
一、燃煤电厂锅炉的运行原理锅炉是燃煤电厂的主要设备之一，是实现能量转换的主要场所。
燃料进入炉膛后与炉内的空气发生剧烈的燃烧反应，实现将燃料的化学能转变为热能，同时生成大量的高温烟气，高温烟气流经水冷壁、屏式过热器、高温过热器、再热器等受热面，将热量传递给受热面内的工质，将受热面内的工质加热成一定温度和压力的水蒸汽，高温高压的水蒸汽进入汽轮机后推动叶轮旋转，将蒸汽的热能转变成机械能，驱动汽轮发电机组发电。
根据循环工质驱动方式的不同，锅炉可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、混合循环锅炉等。
二、锅炉燃料概述及其特征分析1、锅炉燃料锅炉从本质上讲，属于一种换热器装置。
根据能量来源不同，包括燃气燃煤燃油多种类型。
所谓的燃煤锅炉，通常是指燃料为煤。
煤通常位于炉膛进行燃烧，然后得以释放大量热量，释放的这些相应热量，能够实现将热媒水加热，使其能够达到所需实际温度，满足相关压力要求。
对于燃煤锅炉，燃料种类本身较为多样，包括了贫煤烟煤褐煤多种类型。
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用Ad来表示不同煤的灰分大小,可确切地反映出煤的灰分杂质 含量,而不受水分变化的影响.
4 .干燥无灰基
干燥无灰基（daf） 以假想无水、无灰状态的煤为基准
C da H f da O fda N fd a S d f a 1 f % 0
FC dafVdaf10% 0
一.燃料的成分分析基础 煤中水分和灰分的含量会随外界条件而变化， 其他成分的百分量也随之变化，所以，在说明 煤中各种成分的百分含量时，必须同时注明百 分数的基准，常用的基准有以下四种：
常用分析基准：
收到基(as received)、空气干燥基(air dry)、
干燥基(dry)、干燥无灰基(dry and ash free)。
二
我国燃料情况
储量丰富
– 煤已探明储量：7800亿吨，居世界第三位
– 石油：
116亿吨， 居世界第八位
– 天然气：
少
居世界第十六位
– 经济可采储量
– 俄罗斯 2440亿吨 三种主要化石能源可应用年限估计
– 美国 2405亿吨 – 中国 1145亿吨 – 澳大利亚 909亿吨
煤 石油 天然气
233 40
– 燃料中灰分含量相差很大，油中几乎无灰，煤中灰 分通常10%~30%，多者可达50%
– 按灰分的来源可分为 内部灰分：生成煤时混入，混合均匀 外部灰分：开采、运输时混入，分布不均匀
b.运行:使燃料发热量下降, 结渣带走显热 妨碍可燃物质与氧气的接触. 烟气速度高时会引起飞灰对受热面的磨损.
烟气速度低时会引起积灰.
煤的常规特性
例题:已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成 分换算成收到基。即推导换算系数K。
锅炉基础知识大全
第一章：锅炉的工作原理锅炉的用途及工作原理锅炉是国民经济中重要的热能供给设备。
电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业 , 以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。
)锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其他能量将工质 ( 中间载热体 ) 加热到一定参数的设备。
应用于加热水使之转变为蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,也称为蒸汽发生器 ; 应用于加热水使之提高温度转变为热水的锅炉 , 称为热水锅炉；而应用于加热有机热载体的锅炉称为有机热载体锅炉。
从能源利用的角度看 ,锅炉是一种能源转换设备。
在锅炉中,一次能源 ( 燃料 ) 的化学贮藏能通过燃烧过程转化为燃烧产物 ( 烟气和灰渣 ) 所载有的热能 ,然后又通过传热过程将热量传递给中间载热体 ( 例如水和蒸汽 ), 依靠它将热量输送到用热设备中去。
这种传输热量的中间载热体属于二次能源 ,因为它的用途就是向用能设备提供能量。
当中间载热体用于在热机中进行热一功转换时 , 就叫做“工质“ 。
如果中间载热体只是向热设备传输、提供热量以进行热利用 ,则通常被称为“热媒“ 。
锅炉按其用途可以分为电站锅炉、工业锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等四类。
前两类又称为固定式锅炉,因为是安装在固定基础上而不可移动的。
后两类则称为移动式锅炉。
本书介绍的是固定式工业锅炉。
在锅炉中进行着三个主要过程 :1) 燃料在炉内燃烧,其化学贮藏能以热能的形式释放出来,使火焰和燃烧产物 ( 烟气和灰渣 ) 具有高温。
2) 高温火焰和烟气通过“受热面“ 向工质 ( 热媒 ) 传递热量。
3) 工质(热媒) 被加热 ,其温度升高或者汽化为饱和蒸汽 ,或再进一步被加热成为过热蒸汽。
以上三个过程是互相关联并且同时进行的,实现着能量的转换和传递。
伴随着能量的转换和转移还进行着物质的流动和变化 :(1) 工质 ,例如给水 ( 或回水〉进入锅炉 ,最后以蒸汽( 或热水 ) 的形式供出。
(2) 燃料 ,例如煤进入炉内燃烧 ,其可燃部分燃烧后连同原含水分转化为烟气 ,其原含灰分则残存为灰渣。
第2章 燃料及燃烧计算=长沙理工大学锅炉原理
煤的可磨性系数与磨损指数
煤的可磨性系数：
国际标准：哈德格罗夫法（Hardgrove法），测定哈氏可磨性指数HGI
煤的磨损性指数 表示磨损的轻重程度；旋转磨损试验仪；冲刷式磨损试验仪：Ke＝E/At
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Principles of Boiler
2013-8-2
长沙理工大学能动学院
煤的分类
我国动力煤的分类（分类依据: Vadf）
氧)可通过燃料中可燃元素（C、H、S）的燃烧化学反应方程式求得
V 0 1 (1.866 C a r 5.56 H a r 0.7 S a r - 0.7 O a r ) 0.21 100 100 100 100
0.0889(Car 0.375Sar ) 0.265H ar 0.333Oar
0 O Vy0 VRO2 VN2 VH 2O
(Car 0.375Sar ) N 0.8 ar 0.79V 0 100 100 H ar M ar 11.1 1.24 0.0161V 0 , Nm3 / kg 100 100 1.866
Page 15 Principles of Boiler 2013-8-2
长沙理工大学能动学院
煤的类型
无烟煤
碳化程度高，含碳量很高，达95%，杂质很少，发热量很高,约 为25000～32500 kJ/kg；
挥发份很少，小于10%，Vdaf析出的温度较高（可达400℃），着 火和燃尽均较困难,储存时不易自燃 褐煤 碳化程度低，含碳量低，约为40～50%，水分及灰分很高，发热 量低, 约10000～21000 kJ/kg； 挥发分含量高，约40～50%，甚至60%，挥发分的析出温度低 （＜200℃），着火及燃烧均较容易
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理锅炉是一种用于产生蒸汽或者热水的设备，广泛应用于工业、商业和家庭领域。
它通过将燃料燃烧产生的热能转化为热水或者蒸汽，以供给加热或者动力设备使用。
下面将详细介绍锅炉的工作原理。
1. 燃料供应系统：锅炉的燃料可以是煤炭、天然气、油或者生物质等。
燃料供应系统通常包括储燃器、给燃器供气的燃气系统或者燃油系统，以及控制燃料供应的调节装置。
燃料在燃烧室中燃烧产生热能。
2. 燃烧系统：燃烧系统由燃烧室、燃烧器和燃烧空气供应系统组成。
燃烧器将燃料和空气混合，并通过点火装置将其点燃。
燃料的燃烧产生的高温燃烧气体在燃烧室中形成，并传递给锅炉的加热表面。
3. 加热表面：锅炉的加热表面是指暴露在燃烧气体中的表面，用于传递热能给水或者蒸汽。
加热表面通常由水管、烟管或者火管组成。
燃烧气体通过这些管道，使其与水或者蒸汽接触，从而将热能传递给水或者蒸汽。
4. 蒸汽或者热水系统：锅炉可以产生蒸汽或者热水，取决于其设计和应用。
蒸汽锅炉通常用于工业领域，而热水锅炉则常用于商业和家庭领域。
蒸汽或者热水通过管道输送到需要加热或者动力的设备中。
5. 控制系统：锅炉的控制系统用于监测和控制锅炉的运行。
它通常包括传感器、控制器和执行器。
传感器用于测量锅炉的温度、压力和流量等参数，控制器根据这些参数对锅炉进行自动控制，执行器则根据控制信号执行相应的操作。
6. 安全系统：锅炉的安全系统用于保护锅炉和操作人员的安全。
它包括压力保护装置、温度保护装置和燃烧保护装置等。
当锅炉的压力、温度或者燃烧状态超出安全范围时，安全系统会自动住手锅炉的运行或者采取相应的保护措施。
总结：锅炉的工作原理是将燃料燃烧产生的热能转化为热水或者蒸汽，通过加热表面将热能传递给水或者蒸汽，再通过管道输送到需要加热或者动力的设备中。
锅炉的运行由燃料供应系统、燃烧系统、加热表面、蒸汽或者热水系统、控制系统和安全系统等组成。
通过合理的设计和运行控制，锅炉可以高效、安全地工作，满足各种加热和动力需求。
锅炉原理__第2章燃料及燃烧产物解析
Vdaf干燥无灰基挥发分 G粘结指数（成焦的耐磨性） Y角质层指数（软化点与固化点距离） P透光率（溶于混合酸某波长透光）
30
（1）无烟煤（白煤）
碳化程度高
● Vdaf ≤10 %，Car ≈40~95%， Aar ≈5~25%， Mar↓ ， Qar,net ≈ 25000~32500kJ/kg ，着火困难，不结焦
答：MZS=3.0%，AZS=2.0%，SZS=0.4%。
煤的灰分特性
煤的灰分特性
用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定 变形温度 DT 软化温度 ST 流动温度 FT
影响灰的熔融性的主要因素
➢灰分成分的影响 煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低
➢周围介质的影响 氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低 ；弱还原
33
（4）泥煤 ● Vdaf≈70%， Car ↓，Oar≈30%，Aar≈30~50%， Mar ≈40~50% ，Qar,net≈8000~10000kJ/kg ● 锅炉 ● 西南 江浙
34
（5）油页岩 ● Vdaf≈70~80%，Aar≈70%，Qar,net≈ 6000~11000kJ/kg ● 锅炉劣质燃料 ● 东北、广东
10
2.煤的工业分析成分（proximate，实用分析）
水（M） 规定条件下（105~110℃），保持一段时间失去的重量
挥发分（V）
煤的地质年龄，Volatile
规定条件（隔绝空气，900 ℃ ），保持一段时间失去的重量
组成：可燃（CmHn，H2，CO，H２S） 不可燃（O2，CO2，N2）
重要指标：煤炭分类、着火与燃烧，含量随煤种变化很大 11
固定碳
随煤种变化(50~90%) ，主要发热元素，发热量32.7MJ/kg
锅炉原理第二章燃料解析
沾污判别方法
■ 沾污指数
第二章 燃料
■ 第五节 煤的分类
一、我国煤的分类 ■ 以干燥无灰基挥发分为指标，分为：
褐煤、烟煤、无烟煤
具体见表2-4，2-5，2-6
二、发电厂用煤质量标准
■ 根据煤的燃烧特性， ■ 以挥发份、灰分、水分、硫分和灰熔融特性作为主要
■ 要产生同样的热量，带入锅炉的灰量取决于煤灰分含 量与发热量；
■ 与灰分含量成正比，与发热量成反比； ■ 采用此比例式来代表带入的灰量；
折算水分 折算灰分 折算硫分
■ 采用折算成分判断煤中水分、灰分和硫分高、中、低 的大致范围如表所示。
■ 折算水分： ■ 折算灰分： ■ 折算硫分：
>8% 高水分煤 >4% 高灰分煤 >0.2% 高硫分煤
■ 热重分析：热天平 ■ 热重；TG，物质质量与温度关系，曲线为TG 曲线； ■ 微商热重：DTG，TG曲线对温度（或时间）的一阶微商；
■ 差热分析：DTA，当给予被测物和参比物同等热量时（以参 比物与样品间温度差为纵坐标，以温度为横坐标所得的曲 线，称为DTA曲线。）
第七节 燃油和燃气特性
■ 一、燃料油的物理特性
■ 第一节 电站锅炉燃料
燃料的定义
■ 通过燃烧释放热能的可燃物质称为燃料。
燃料总类
核能燃料—可控核裂变与和聚变 有机燃料—以各种形式在自然界存在的碳氢化合物
有机燃料的物理状态分为： 固体燃料、液体燃料和气体燃料
锅炉燃料
固体燃料
煤—无烟煤、烟煤、褐煤等 油页岩 木材，生物质
液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油
•焦炭=固定炭+灰分：失去水分并放出挥发份后所剩余 的残留物称为焦炭。
锅炉原理复习资料1~3
第一章绪论一、名词解释1、锅炉额定蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度，使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸汽产量。
2、锅炉最大连续蒸发量：蒸汽锅炉在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。
3、锅炉额定蒸汽参数：过热器出口处额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。
4、锅炉事故率：锅炉事故率=[事故停用小时数/（运行小时数+事故停用小时数）]×100%5、锅炉可用率：锅炉可用率=[(运行总小时数+备用总小时数)/统计期间总时数]×100%6、锅炉热效率：锅炉每小时的有效利用热量占输入锅炉全部输入热量的百分数。
7、锅炉钢材消耗率：锅炉单位蒸发量所用钢材的吨数。
8、连续运行小时数：两次检修之间运行的小时数。
二、填空1、火力发电厂的三大主要设备为锅炉、汽轮机、发电机。
2、锅炉按燃烧方式分有层燃炉、室燃炉、旋风炉、沸腾炉。
3、锅炉按排渣方式分有固态排渣炉、液态排渣炉两种。
4、锅炉按工质流动方式分有自然循环锅炉、强制流动锅炉两种，而后者又可分为直流锅炉、多次强制循环锅炉、复合循环锅炉三种。
5、锅炉型号DG—670/140—540/540—5中，DG为东方锅炉厂，670为额定蒸发量，140为额定蒸汽压力，分子540为过热蒸汽温度，分母540为再热蒸汽温度，5为修改设计序号。
6、火电厂中实现化学能与热能转换的设备是锅炉，热能与机械能转换的设备是汽轮机，机械能与电能转换的设备是发电机。
三、判断题1、电站锅炉型号中蒸汽压力值常用绝对压力表示。
（×）2、电站锅炉型号中蒸发量的值常用最大连续蒸发量表示。
（×）3、电站锅炉燃烧的煤粉是由磨煤机制成的。
（√）四、问答题1、电站锅炉本体由哪些部件组成？答：其组成主要包括“炉”和“锅”两部分。
“炉”主要包括炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道和钢架等。
“锅”主要包括汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器和省煤器等受热面。
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去除全部水分
%
去除全部水分灰分
%
14
4.新旧基准的对比
收到基
空气干燥基
ar，as received
ad，air dry
应用基
分析基
y
f
干燥基
干燥无灰基
d，dry
daf，dry ash free
干燥基
可燃基
g
r
15
5.各种基准之间的换算
原则：质量守恒 换算：已知收到基，求干燥无灰基
设收到基煤的质量为P，变为干燥无灰基煤的质量为Q，则
P（Mar/100＋Aar/100）＝P－Q
P （Car/100 ）＝Q（Cdaf/100 ） Cdaf＝（100/（100－Mar－Aar））Car
核算：校核100％
16
例1、已知：某种煤的组成成分如下： Mar=5.00%，Ad=20.00%，Cdaf=90.80%，Hdaf=3.80%， Odaf=3.10%，Ndaf=1.30%，Sdaf=1.00%， 求：该煤的收到基组成。 解：由干燥基换算到收到基的换算系数为 k1=（100-Mar）/100=（100-5.0）/100=0.95 则煤的收到基灰分Aar=k1Ad=0.95×20.00=19.00% 由干燥无灰基换算到收到基的换算系数为 k2=（100-Aar-Mar）/100=（100-5.0-19.00）=0.76 则煤的收到基组成为 Car=k2Cdaf=0.76×90.80=69.01% Har=k2Hdaf=0.76×3.80=2.89% Oar=k2Odaf=0.76×3.10=2.36% Nar=k2Ndaf=0.76×1.30=0.99% Sar=k2Sdaf=0.76×1.00=0.76% 验算：Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar =69.01+2.89+2.36+0.99+0.76+5.00+19.00=100.01%
13
3.煤的元素分析成分计算基准（计算条件： 4种）
收到基（应用基、工作基）
炉前煤 %
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100
空气干燥基（分析基） Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100 干燥基
自然干燥 %
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100
煤的发热量测定方法GB/T213
煤中全硫的测定方法GB/T214
19
第二节 1.煤的发热量
（1）定义
燃料的燃烧特性
单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。
（2）高位发热量与低位发热量 ◆高位发热量：包括烟气中的水蒸汽潜热的发热量 ◆低位发热量：不包括…… 9H M Qar ,net Qar , gr r ( ar ar ) 100 100 ◆换算
不可燃（O2，CO2，N2）
重要指标：煤炭分类、着火与燃烧，含量随煤种变化很大
11
固定碳和灰分（FC＋A） 焦炭 失去水分和挥发分形成的物质→? 焦炭燃烧后失去的重量→固定碳 剩余的重量→灰分
12
挥发分 可燃成分 工业 分析 不可燃成分
固定碳
＋
灰分 水分
焦炭
工业分析的意义 ◆估算发热量 ◆煤基本性质
6.元素分析和工业分析的关系 以及各种基准的关系
元素分析仪
元素分析
繁
科研机构
马弗炉加热干燥 工业分析 易 电厂
18
7.燃料分析
取样：商品煤样采取方法GB475 制样：煤样的制备方法GB474 分析：煤的元素分析方法GB476 煤的工业分析方法GB/T212
煤中全水分的测定方法GB/T211 四分法
含量随煤种变化大（1~40%），助燃
氮（N）（有机物） 含量0.5~2.5 %，几乎不燃，少量生成NOx，有害
7
硫（S）(有机硫＋硫铁矿＋硫酸盐) 含量不固定（~2%）；有机硫、硫铁矿硫发热量9.0MJ/kg 有害（低温腐蚀）， 灰（A）（金属氧化物、非金属氧化物、盐类） 常量元素（>0.5%）：铝、硅、铁、钙 少量元素（0.02~0.5%）：钾、镁、钠、钛
第二章 燃料及燃烧产物
§1 燃料的成分及其主要特性 §2 燃料的燃烧特性 §3 燃料的燃烧计算 §4 烟气分析方法及其应用 §5 空气和烟气焓的计算
1
第一节 1.定义
燃料的成分及其主要特性
为了取得热量而使之燃烧的工质
2.重要性
锅炉设计：炉型、整体结构与布置
锅炉运行：稳定性、结渣、积灰等
辅机选型
人工 人 工
？
4
锅炉用燃料 ⑵液体燃料
固体 天然
原油 柴油 重油
？
水煤浆
人工
液体
燃油锅炉
少
燃料油
点火 低负荷稳燃
？
5
锅炉用燃料 ⑶气体燃料
燃气锅炉
天然气
煤层气
天 然
少
燃料气
高炉煤气
焦炉煤气
发生炉煤气
水煤气
人 工
生 活
点 火
窑 炉
液化石油气
燃 气 轮 机
还 原 介 质
6
煤的元素分析成分
1.煤的元素分析成分（ultimate，技术分析）
碳（C）(有机碳＋游离碳) 氢（H）（有机物）
固定碳
随煤种变化(50~90%) ，主要发热元素，发热量32.7MJ/kg 含量1~6%，发热量大，发热量120MJ/kg，
氧（O）（有机物）
不完全燃烧时 9282kJ/kg
微量元素（<0.02）：……
影响燃烧方式，不利（结渣、积灰→影响传热、磨损）
8
水（M）
含量随煤种变化很大 外在水分（表面水分）：附着、润湿表面和煤粒大孔 内在水分：吸附、凝聚煤粒小孔 结晶水分：石膏、高岭土
影响着火，带走潜热，低温腐蚀
9
可燃元素 元素
C、H、S 内部杂质O、N 外部杂质M（内、外）、A
德米特里· 伊万诺维奇· 门捷列夫
2
3.分类
分类1：物态和获得方法
天然
固体燃料 液体燃料 气体燃料
人工
动力燃料
工艺燃料
煤、木柴 焦炭、木炭 原油 天然气 汽油、煤油 高炉煤气
分类2：用途
3
锅炉用燃料 ⑴固体燃料
天然
生物质 原煤 天 然
？
垃圾 污泥
页岩
煤矸石 煤粉 焦炭 型煤
分析
不可燃元素
元素分析的意义 ◆计算发热量 ◆燃烧所需空气量 ◆计算燃烧产物组成
10
2.煤的工业分析成分（proximate，实用分析）
水（M） 规定条件下（105~110℃），保持一段时间失去的重量
煤的地质年龄，Volatile
挥发分（V） 规定条件（隔绝空气，900 ℃ ），保持一段时间失去的重量 组成：可燃（CmHn，H2，CO，H２S）