锅炉原理课件

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锅炉及锅炉房设备.ppt, 05/2003 Page 16
第二章
§2.1 燃料的化学成分及其性质
有机硫 全硫St 无机硫 硫 硫酸 铁盐 矿中 中SS硫 硫 sp
SO2、SO3,与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。 1)SO2、SO3排放造成大气污染 2)锅炉尾部受热面造成低温腐蚀 4.氧和氮 氧和氮是不可燃成分。约占~40%,含氧量随煤化程度增高而明 显减少。 氮主要以有机氮形态存在,约占0.5~2%。高温燃烧生成NOx,有 害。
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第二章
§2.1 燃料的化学成分及其性质
5.水分(Water、Moisture):燃料中的主要杂质,约占5~60%。 1) 水分进入炉内吸热汽化成水蒸汽,对燃烧不利W ; Qdyw l 2) 在烟气露点时,水蒸气与SO2、SO3生成亚硫酸和硫酸,造 成低温腐蚀; 3) W Vy Vpy q2 6.灰分(Ash) 燃料中主要不可燃的矿物杂质成分,与成煤条件、开采方式、 运输条件 1)A 可燃物减少, Qdyw,着火困难,灰渣量增加,运行操作繁 重; 2) A且t2,炉内易结渣,使受热面传热恶化, D
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第一章
§1.2锅炉的基本结构及其工作过程
一、基本结构 1. 锅炉本体
构成锅炉的基本组成部分称为锅炉本体,由汽锅、炉子及安全附 件组成。
1)汽锅——锅炉本体中汽水系统,高温燃烧产物烟气通过受热 面将热量传递给汽锅内温度较低的水,水被加热,沸腾汽化 ,生成蒸汽。
3)干燥基——除去全部水分后的煤作为分析基准
C g H g S g O g N g A g 1% 00
4)可燃基——将变化较大,对燃烧不利的杂质灰分和水分除去后 的煤作为分析基准 aaa
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第二章
§2.1 燃料的化学成分及其性质
4)可燃基——将变化较大,对燃烧不利的杂质灰分和水分除去后 的煤作为分析基准
锅炉原理课件
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第一章
§1.1 概述
一、什么是锅炉 生产蒸汽或热水的换热设备 任务:燃料(煤、油、天然气等)的化学能转化为热能
二、锅炉的重要性 1.锅炉及锅炉房是供热系统中热源产生的主要设备 2.锅炉是化工、石化、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动 力及供热设备 3.锅炉是能源工业发展的主要组成部分——火力发电站三大主机 之一
给煤斗
燃料(煤)
炉排面(燃烧室)
除渣板(入灰渣斗)
空气 在一定的燃烧烧设备内,正常燃烧应具备的条件:
高温环境 必需的空气量及空气与燃料的良好混合 燃料的供应机灰渣和烟气的排放
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§1.2锅炉的基本结构及其工作过程
第一章
2. 烟气向水(汽等工质)的传热过程
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第一章
§1.4 锅炉房设备的组成
一、锅炉房设备 包括锅炉本体及其辅助设备。 锅炉本体设备包括:汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预 热器。 锅炉附加受热面:蒸汽过热器、省煤器和空气预热器 锅炉尾部受热面:省煤器和空气预热器 二、锅炉房辅助设备 1.运煤、除灰系统 2.送引风系统 3.水、汽系统(包括排污系统)
4.仪表控制系统
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§1.4 锅炉房设备的组成
第一章
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第一章
§1.5 锅炉发展简史
锅炉沿着两个方向发展: a) 在锅筒内部增加受热面,形成烟管锅炉系列; b) 在锅筒外部发展受热面,形成水管锅炉系列。 ——锅炉发展的一大飞跃
§2.1 燃料的化学成分及其性质
第二章
一、燃料的化学成分及其性质 燃料(s、l、g)
可燃基:高分子化合物,成分C、H、O、N、S 惰性基:多种矿物质 灰分
1.碳(C):主要的燃烧成分,约占50~95%,Qdyw 33704kJ/kg。纯 碳燃点高,燃烧缓慢。燃料中的碳多以化合物形式存在 2.氢(H):重要的燃烧成分,煤中约占2~8%,Qdyw 125600 kJ/kg。 十分容易着火,燃烧迅速,易爆。液体和气体燃料氢含量较高约 占从百分之十几到几十不等,燃烧室易析出碳黑而冒黑烟。 3.硫(S):是燃料中的有害成分,约占可燃成分的~8%,kJ/kg ,燃烧后的产物是
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第二章
§2.2 煤的燃烧特性
煤种 褐煤
烟煤 贫煤
无烟煤
Vr >40
20~40 10~20
<10
逸出温度(℃) 着火温度(℃)
130~170
250~450
170~320 370~390
400~500 600~700
380~400
>700
3) 煤中挥发分逸出后,如与空气混合不良,在高温缺氧条件下 易化合成难以燃烧的高分子复合烃,产生碳黑,造成大量黑烟,q3 3.灰分(Ag)——焦炭燃烧后的残留物质 4.固定碳(Cgd)——焦炭中的可燃物质,焦炭燃烧主要是固定碳
一、烟管锅炉 二、水管锅炉 三、快装锅炉
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第二章 燃料及燃烧计算
§2.1 燃料的化学成分及其性质 §2.2 煤的燃烧特性 §2.3 锅炉燃料 §2.4 燃料的燃烧计算 §2.5 锅炉运行时烟气分析及其应用 返回
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的燃烧
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第二章
§2.2 煤的燃烧特性
三、焦炭的性质——焦结性
焦炭——煤在隔绝空气加热时,水分蒸发、挥发分析出后固体残 余物质。
焦结性——由于煤种不同,焦炭的物理性质、外观等各不相同焦 结性状
1.焦炭结构特征
1) 粉状
2) 粘结
3) 弱粘结
4) 不熔融粘结
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第一章
§1.3 锅炉基本特性
第二部分:表示蒸汽(或热水)参数,共分两段,中间一斜线分开。 第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许工作压力;
第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽(或热水)温度,饱和蒸汽二段 第三部分:表示燃料种类,以拼音字母和罗马字分别代表燃料
1.预热和干燥 3.焦炭的形成 二、煤的工业分析
2.挥发物的逸出 4.灰渣的形成
1. 水分(Wy)
内在水分
外在水分
2.挥发分(Vr)——失去水分的干燥煤样,在隔绝空气的条件下,
加热到一定温度时,析出的气态物质的百分含量。
1)挥发 分主要有C-H化合物、H2、CO、H2S等可燃气体和 少
量 O2、CO2和N2组成; 2) 挥发分时煤分类的主要依据℃
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第一章
§1.1 概述
3.按能源分为:
燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 废热锅炉 太阳能锅炉
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4.按燃烧方式分;
5.按出口介质压力分;
6.按锅炉容量大小分; 7.按介质流动方式分;
8.按组装方式分;
9.按换热方式分……
四、锅炉工业的研究方向及本专业的学习重点 节能降耗,提高效率 防止和降低环境污染,开发新的洁净燃烧技术 合理有效地利用地方燃料,提高机械化、自动化水平 重点在于基本原理的理解和学习,方法的应用
类别和分类。 举例:
H1L 01.3A : 双锅筒横置式链条炉排锅炉,额定蒸发量为 10t/h,额定 压力为1.25MPa,出口过热蒸汽温度为饱和温度,燃 用Ⅱ类烟煤。
Q1 X 2 0 .S 8 0 /1/3 8 0 0 Y: 强 制 循 环 室 燃 锅 炉 , 额 定 热 功 率 为 120MW,允许工作压力为0.8MPa,出水温度130℃,进水温度为 80℃,燃料为油。
2)炉子——锅炉本体中燃烧设备,燃烧将燃料的化学能转化为 热能
3)安全附件——水位计、压力表、安全阀 2.锅炉金属钢架及平台楼梯 二、锅炉的工作过程
1. 燃料的燃烧过程
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§1.2锅炉的基本结构及其工作过程
第一章
定义:燃料在炉内(燃烧室内)燃烧生成高温烟气,并排出灰 渣的过程 高温烟气
100%
C y H y S y O y N y W y A y 1% 00
燃料的应用基成分是锅炉燃用燃料的实际应用成分,用于锅炉的 燃烧、传热、通风和热工试验的计算。
2)分析基——在实验室条件下(室温20℃,相对湿度60%), 风干后的煤样作为分析基准 C f H f S f O f N f W f A f 1 % 00
一、锅炉容量 1.蒸发量(产热量):锅炉每小时所产生的蒸汽(热水)流量 2.额定蒸发量(产热量):锅炉在额定参数(压力、温度_和保 证一定热效率下,每小时最大连续蒸发量(产热量),符号D(Q) ,单位t/h(kJ/h,MW)。 二、蒸汽(热水)参数 1.蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽的额定压力 (表压)和温度,符号 p(t);单 位 MPa,℃。 2.热水参数 锅炉出口处热水的额定压力(表压)和温度及回水温度。
5) 不膨胀熔融粘结
6) 微膨胀熔融粘结
7) 膨胀熔融粘结
8) 强膨胀熔融粘结
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第二章
§2.2 煤的燃烧特性
2.焦结性对层燃炉燃烧过程的影响 1)粉状焦炭——堆积紧密,妨碍空气流动 ① 烟气流速过大,易被气流携带,形成火床火口; ② 烟气流速过小,燃烧通风不畅,易从通风孔隙中漏入灰坑 2)强焦结性煤——挥发分逸出后,焦炭呈熔融状态,粘结成片 ① 内部固定碳难于空气接触而燃尽; ② 燃烧层通风不畅 四、灰分的熔融特性——灰熔点 灰分:焦炭燃烧后的残留物质。 灰 分 的 组 成 : SiO2、Al2O3、 各 种 氧 化 铁 、 CaO、MgO、K2O、 Na2O等,不是单一物质,无固定熔点,采用角锥法测定特征温度
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第一章
§1.3 锅炉基本特性
三、受热面蒸发率、受热面发热率 1.受热面蒸发率 每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量 ,符号D/H;单 位 kg/m2·h 2.受热面发热率 每 m2受 热 面每 小 时 所 产生 的 (热水 )热 量 , 符 号Q/H; 单位 kJ/m2·h 四、锅炉热效率 每小时送进锅炉的燃料(全部完全燃烧时)所能发出的热量 中有有百分之几被用来产生蒸汽或加热水,以符号或表示。
3) A,烟气 wy 流 w wyy 对 对 速流 流受 受热 热面 面, 及 磨传 灰 损热 K 、 严 系 ,D 重 堵 数 灰
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第二章
§2.1 燃料的化学成分及其性质
二、燃料成分分析数据的基准及换算
1.燃料成分表示方法
1)应用基——以进入锅炉房准备燃烧的煤为分析基准,以次为
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§1.3 锅炉基本特性
第一章
五、锅炉型号表示方法 锅炉型号由三部分组成,各部分之间用短横线相连。
第一部分:表示锅炉型式,燃烧方式和蒸发量,共分三段: 第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉本体型式; 第二段用一个汉语拼音代表燃烧方式; 第三段用阿拉伯数字表示蒸发量。
2)换算系数k:见平衡4表2-1
3.全水分计算方法
全水分是分析基水分和应用基风干水分之和,由于其基准不同,
需换算:
% Wy
Wfy
Wf
100Wfy 100
或 Wy WwWf 10 10 0W %w 0
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第二章
§2.2 煤的燃烧特性
煤的燃烧特性
一、煤在炉内加热燃烧过程
辐射 辐射+对流
对流
高温烟气 水冷壁 过热器(凝渣管) 对流管束
对流
尾部受热面(省、空) 除尘 引风机 烟囱
3. 工质(水)的加热和汽化过程——蒸汽的生产过程
1)给水:水
省煤器 汽锅
2)水循环:汽锅 下降管 下集箱 水冷壁
3)汽水分离
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第一章
§1.3 锅炉基本特性
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第一章
§1.1 概述
4.锅炉及锅炉房设备在节能、环保等科技改造及研究方面具有重 要地位 三、锅炉的分类 1.根据用途的不同分为: 电站锅炉——在火电厂,蒸汽驱动汽轮机组发电 工业锅炉——用于工业及采暖 动力锅炉——驱动蒸汽动力装置 2.按载热工质的不同分为: 蒸汽锅炉 热水锅炉
燃料的可燃基成分不再受水分和灰分变化的影响,是—种稳定的 组成成分,常用于判断煤的燃烧特性和进行煤的分类的依据,如 可燃基挥发分Vr。煤矿提供的煤质成分,通常也是可燃基各组成 成分。上述基准的换算关系如图2-1
2.燃料成分各种表示方法之间的换算
1)换算方法
欲求基已 准知 成基 分 换 准算 成系 分数
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