船舶辅机9章-船舶辅助锅炉1教案

2012-2013第二学期船舶辅机教案

一、授课教案

课程名称: 船舶辅机授课教师姓名: 程相山职称（或学历）: 甲类三管授课对象：（轮机专业12年级wp1、2班级学生）授课时数: 4

课题名称: 船舶辅机授课类型: 理论授课

教材名称及版本: 船舶辅机（船员时任考试培训教材）

*本单元或章节的

第九章船用辅助锅炉第一节锅炉的性能参数和结构

*教学目的及要求：

锅炉的种类和结构锅炉的主要特性指标

*授课主要内容及课时分配

船舶锅炉的分类

管中－高温烟气立式

按火管锅炉管外－水（布置）卧式

构造

分管中－水或汽混合物锅筒三锅

水管锅炉管外－烟气数目双锅

单锅

一部分管子火管式

混合式一部分管子水管式产生蒸汽

自然循环：流动因密度差而产生

按水

循环强制循环：多次强制循环——多次流过才全部蒸发

方法（流动靠外力）直流锅炉——一次流过全部蒸发

低压＜2.0MPa

按汽中压 2.0～4.0MPa

压分中高压 4.0～6.0MPa

高压＞ 6.0Mpa

锅炉的主要特性指标

特性指标是指表征锅炉的热力特性、经济性、安全性、蒸汽质量生产能力等特性的指标。

主要特性指标有：蒸汽参数、蒸发量、

锅炉效率、蒸发率、受热面热负荷、炉膛容积热负荷

一、蒸汽参数

表示锅炉所产生蒸汽的质量。

供应过热蒸汽时，压力和温度来表示

供应饱和蒸汽时，压力和干度来表示

二、蒸发量（D）单位： kg／h或t／h

每小时产生的蒸汽数量叫做蒸发量。

在设计工况下，每小时产生的蒸汽数量叫做额定蒸发量。

D相同，蒸汽参数不同，蒸汽所具有的做功能力也不相同。因此，用蒸发量表示锅炉的容量时，必须同时标明锅炉供应的蒸汽压力和温度。

三、蒸发率

之比。

锅炉的蒸发率是锅炉的蒸发量D和蒸发受热面积H

K

表示蒸发受热面的传热强度，亦表征锅炉结构的紧凑程度。因锅炉受热面各部分的受热量大小不等，故蒸发率为平均值。

四、锅炉效率η

在锅炉中，把水变为蒸汽所用去的有效热量与向锅炉内供应的热量之比叫做锅炉效率，用η表示。

锅炉效率表示燃料完全燃烧所能放出的热量被锅炉有效利用的程度，其计算公式

五、锅炉炉膛容积热负荷q V

表示在单位炉膛容积内，每单位时间燃料燃烧放出的热量

表征锅炉效率、工作可靠性及重量尺寸的重要参数

q

大小实际反映为燃料燃烧中在炉膛内停留时间的长短

V

B一定，q V 越大——燃料停留时间越短

如V I 小则可能使油雾中大直径油滴来不及烧掉就离开——效率下降

一、 D型水管锅炉

一、D型的组成及工作原理

1、锅炉本体

汽包（上锅筒）－气空间

水筒（下锅筒）

联箱

构成水冷壁（上升管－主要辐射受热面）

燃烧器

炉膛

蒸发管束（沸水管束）

1）、汽包——作用：

①储水：通过汽包中水位的上下波动，以

应付给水与产汽量不平衡产生的波动——降低对给水调节要求。

②蓄热：汽包中的水（约为锅炉蓄水量的1/3）有蓄热能力，当输出与供入热

量不平衡时，水可释放或吸收部分热量，减缓蒸汽压力波动

③输送锅水，接受汽水混合物，并汽水分离

④给水在其内进行锅内水处理¡ª¡ª并上部排污

⑤给水在其内得以预热和除气

2）、联箱和水筒——（不是受热面）

联箱：固定水冷壁管子并形成正常水循环

水筒：a 固定水冷壁以外的蒸发受热面管子

b 锅水中的泥渣沉定排出

3）、蒸发受热面管束

锅炉中直接受热产生饱和蒸汽的受热面

辐射受热面——水冷壁管及靠近炉膛的、前三排蒸发管束

对流受热面——其余蒸发管束，

4）、炉膛——F.O.雾化与燃烧的场所、由耐火砖墙和水冷壁组成水冷壁——铺设在炉膛内壁蒸发受热面管子。保护耐火砖，冷却炉墙，同时提高蒸发率；通过在不同部位布置不同数量水冷壁来控制炉膛中烟气的温度和温度场分布，

保证炉膛内良好的燃烧；它是整个锅炉蒸发受热面的重要组成部

分。

水冷壁吸收的辐射热，约占锅炉整个受热面吸热量的1／3左右

5）、燃烧器——由喷油器和配风器组成

2、锅炉附加设备

a)蒸汽过热器

b)省煤器：又称经济器——用于加热给水，装在锅炉本体后面

c)空气预热器加热助燃的空气，既达到回收热量又改善燃油燃烧条

件，通常空气预热器安装在省煤器的后面

省煤器与空气预热器统称尾部受热面，不是所有锅炉都必没有一个，有的装，有的只一个，有的没有

3、锅炉系统及附件

①F.O. 系统

②给水、凝水、蒸汽系统

给水系统：给水的输送管道、给水加热器、给水泵和给水调节阀

凝水系统：从冷凝器到热水井或除氧器的管路及管路上设备和阀门

蒸汽系统：蒸汽管路及管路上的各种阀门

③通风系统自然通风——利用烟囱

机械通风——A、压力——送风机

B、诱导——排风机

C、平衡——送与排风机

④锅炉附件和监测仪表

（1）作为保证锅炉安全工作的附件：水位表、安全阀和指示蒸汽参数的压力表和温度表；

（2）作为监督燃烧的附件：风压计、CO

指示仪、氧量计、观烟镜等

2

⑤自动化系统

包括：给水自动调节

燃烧自动调节

过热蒸汽温度自动调节

各种安全保护系统。

二、有关锅炉结构上的一些问题

1、炉墙和炉衣

各种受热面由炉墙和炉衣来包围以形成烟气流动通道；

烟气温度在900℃以上的要求较高

要求：①耐高温②抵抗灰渣侵蚀

③绝热性良好，以免向外散热

④气密性防止外界空气漏入或烟气外泄

组成：耐火层、绝热层和密封层

材料：耐火层——烧粘土耐火砖（现代采用纤维成型板－氧化绝热层——硅藻土砖或石棉板铝与氧化硅；耐火与绝热兼有

密封层（炉衣）——薄钢板优点：炉墙重量轻，施工方便）

三者共同作用，使外表温度不大于60 ℃

新式水管锅炉中，用双层罩壳的炉墙结构

结构：内外双层壳板，中间通去燃烧器的助燃空气

特点：①中间助燃空气压力大于炉膛烟气压力，保证无烟漏入炉舱

②空气带走散失的热量进入炉膛，提高助燃空气温度，降低了内壳板尤其

是外壳板温度——绝热层可减薄

2、水冷壁