锅炉及锅炉房设备

常见设备所需供气压力
采暖通风/生活 空调加湿 吸收式
用热换热器
用汽 制冷机
0.02~0.6 0.05~0.10 0.4~0.9
厨房蒸煮/ 消毒设备
0.15~0.25
洗衣机/ 烫平机
0.5~0.9
烟尘及有害气体排放标准
分类
中国
美国 德国 日本 英国
烟尘/mg/m3 200（城市） 500（其他） 40（PM110）
锅炉及锅炉房设备
锅炉及锅炉房设备的基本知识
锅炉的用途 HVAC系统热源 化工、石化、冶金、轻纺、造纸等企业动力设备 火力发电站
锅炉的分类 锅炉工业研究方向
烟气污染： SO2 140万吨/年 粉尘污染：烟尘 1500万吨/年 资源消耗：标准煤 5000万吨/年 温室气体排放
福井敦贺火力发电站２号机混烧木屑，少排放1.1万吨CO2
总运行小时数 + 总备用小时数）/ 统计期间总小时数（一年）
锅炉的事故率（约1%）
锅炉总事故停炉小时数/（总运行小时数 + 事故停炉小时数
燃料与燃烧计算
燃料的元素分析成分
碳(C)： 热值32866kJ/kg，约占50~95%。 氢(H)：热值120370kJ/kg，约占2~8%，燃烧易析出碳黑而冒黑烟。 硫(S)：热值9050kJ/kg，有害成分。
SO2、SO3与水蒸汽生成亚硫酸和硫酸，大气污染 腐蚀锅炉尾部受热面
氧(O)/氮(N)：不可燃成分，高温燃烧生成NOx有害。 灰分(A)：矿物杂质，与成煤条件/开采方式/运输条件有关。 水分(M)：杂质，降低煤发热量/降低炉膛温度。
燃料与燃烧计算
固体燃料成分分析基准（质量百分数）
收到基（应用基）----燃烧/传热/通风/热工计算
锅炉及锅炉房设备的基本知识
锅炉及锅炉房设备的基本知识
锅炉及锅炉房设备的基本知识
锅炉房设备组成P16图1-3
锅炉本体 锅炉房的辅助设备
水处理、给水箱、给水泵 送风机、引风机、烟囱 燃料供应、排渣除尘设备 自控设备、仪表
锅炉房设计容量 Q K k1Q1 k2Q2 k3Q3 k4Q4 k5Q5
燃料燃烧过程 烟气向水的传热过程 水的受热和汽化过程
锅炉的基本特性
蒸发量、热功率 蒸汽锅炉：0.15~20t/h 热水锅炉：0.1~14MW
蒸汽压力、温度 受热面蒸发率、发热率
蒸汽锅炉：30~40kg/m2h 热水锅炉：0.02325MW/m2 锅炉的热效率 燃煤锅炉：60~85% 燃油、燃气锅炉：85~92%
本专业学习重点 基本原理的理解、学习、HVAC应用
分类方式
锅炉类型
简要说明
蒸汽锅炉 锅炉出口工质为蒸汽
按出口工质物态 热水锅炉 锅炉出口工质为热水
有机热载体炉 有机热载体（导热油）
按工质是否在受 热面管内流动
水管锅炉 火管锅炉 水火管锅炉
锅炉受热面管内流动的全部为工质 锅炉受热面管内流动的全部为烟气 锅炉受热面管内流动的一部分为工质、一部分为烟气
Car H ar S ar Oar N ar M ar Aar 100%
空气干燥基（分析基）----实验室燃料成分分析
Cad Had Sad Oad Nad M ad Aad 100%
干燥基----灰分分析
Cd Hd Sd Od Nd Ad 100%
干燥无灰基（可燃基）
50 100 100
SO2/ mg/m3
NOx /mg/m3
1200（煤含硫量>1%） 650（固态排渣炉）
2100（其他）
1000（液态排渣炉）
1480
560~620
400
200
K 值法确定
410
400
650
锅炉机组的安全性指标
锅炉连续运行小时数（>5000）
锅炉在两次检修之间的运行小时数
锅炉可用率（约90%）
原煤
风、粉
风、粉
未燃煤粒 灰渣
灰渣
灰渣
灰渣沟
排渣装置
冷灰斗
未燃煤粒
未燃煤粒
汽、水 系 统
汽机主凝结水
水
水
汽水混合物
给水泵 省煤器 汽包
汽水分离器 ①
化学补充水
汽水混合物
下降管 下联箱 水冷壁
上联箱
导汽管
水
水
水
汽水混合物
汽水混合物
①
饱和蒸汽
过热蒸汽
过热器
汽轮机调节级
锅炉及锅炉房设备的基本知识
基本构造: P8图1-1 工作过程
Cd af Hd af Sd af Od af Nd af 100%
气体燃料多以干燥基为分析基准（体积百分数） 分析基准的换算：P22表2-1，例题2-1
燃料与燃烧计算
煤的燃烧特性
高位/低位发热量及其转换关系
Qgr,ar Qnet,ar 226Har 25M ar ) Qgr,ad Qnet,ad 226Had 25M ad ) Qgr,d Qnet,d 226Hd ) Qgr,daf Qnet,daf 226Hdaf )
同时使用 系数
推荐取值
热负荷同时使用系数
k1
k2
k3
k4
k5
1.0
0.7`0.9
0.7~1.0
0.7~1.0
0.8~1.0
室外热网热损失修正系数
分类 敷设方式
K
架空 1.10~1.15
蒸汽管道 地沟
1.10~1.12
直埋 1.12~1.15
架空 1.10~1.12
热水管道 地沟
1.05~1.08
直埋 1.02~1.06
锅炉及锅炉房设备的基本知识
锅炉房供热介质种类和参数的选择
专供采暖 大型区域供热锅炉房：130~150℃高温热水 中、小型锅炉房：供水温度≦95 ℃ 压力：水系统最高静压力和总阻力之和、富裕
只有生产用汽、生活用热负荷 压力：供汽设备的最大供气压力、管网阻力、富裕
设备名称 蒸汽压力/Mpa
强制循环锅炉 利用水泵强制工质按一定路径循环
按排渣方式
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
煤、风、烟系统
冷空气 烟气
空气预热器
（二次风）
烟气
烟气
烟囱
引风机 除尘器
细微灰粒
飞灰
灰渣沟
Байду номын сангаас
原煤 排粉风机
（一次风）
给煤机 磨煤机 燃烧器
烟气
烟气
炉膛 水平烟道 尾部烟道
按出口工质的压
有压锅炉
锅炉中工质带有一定压力
锅
力
常压锅炉 锅炉中工质压力与外界大气压力一致（常压热水锅炉）
炉
燃煤锅炉 锅炉中使用的燃料为煤
类
按锅炉所使用的
燃油锅炉
锅炉中使用的燃料为燃油
型
燃料的种类
燃气锅炉 锅炉中使用的燃料为燃气
其他燃料 木材、垃圾
自然循环锅炉 利用下降管与上升管之间的介质密度差建立循环 按工质循环方式