1、热控锅炉部分知识

新员工培训课件热控锅炉部分知识

一、锅炉机组的作用、结构组成及工作过程

（锅炉设备是火力发电厂中的主要热力设备之一。它的任务是使燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并且以此热能加热水，使其成为一定数量和质量（压力和温度）的蒸汽。

由炉膛、烟道、汽水系统（其中包括受热面、汽包、联箱和连接管道）以及炉墙和构架等部分组成的整体，称为“锅炉本体”。）

1，锅炉的作用

在火力发电厂中，锅炉的作用是使燃料在炉膛内充分燃烧，将化学能有效的转变为热能，并传递给工质——水，使其转变为具有一定压力和温度的蒸汽，然后送往汽轮机作功。

因此，锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热给水，生产规定参数和品质的蒸汽的设备，又称蒸汽发生器。它是火力发电厂三大主机之一，在电力生产过程中占有重要地位。

2，结构组成

现在电站锅炉通常采用固态排渣煤粉炉，它是一个庞大而复杂的设备，由锅炉本体和辅助设备组成。

锅炉本体是锅炉的主要组成部分，包括燃烧设备和受热面。燃烧设备用来燃烧燃料，由炉膛、燃烧器、点火装置等组成。受热面用来传递热量加热工质，他包括将水变成蒸汽的省煤器、蒸发设备、过热器、再热器等，以及加热空气的空气预热器。

锅炉炉膛由水冷壁、汽包、集箱和炉墙构架组成。在炉膛的四角或炉墙上布置有煤粉燃烧器。水冷壁是锅炉的主要辐射受热面。锅炉炉墙的作用是防漏密封、绝热保温，并构成烟气的流通通道。锅炉构架的作用是支撑锅炉的汽包、水冷壁以及对流受热面。

锅炉所有的重量都经过构架传递给锅炉基础。

汽包将各受热面连接在一起，并和水冷壁、下降管等组成汽水循环回路，成为工质加热、蒸发和过热三个过程的连接点。汽包内可以存储汽水，并设有汽水分离装置，以保证汽水品质并适应锅炉负荷的调节。

要完成锅炉的生产任务，除锅炉本体外还需要辅助系统和设备，包括燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统、除灰除尘系统、水处理系统、测量及控制系统等。3, 工作过程

如图所示的自然循环固态排渣煤粉炉,可说明锅炉的主要工作过程.

原煤仓从原煤仓1下落,经给煤机2进入磨煤机3.经干燥和磨制而成的合格煤粉经燃烧器9进入炉膛.

外界冷空气由送风机20送入空气预热器17加热后,一部分送入磨煤机,用来干燥和输送煤粉;另一部分直接由燃烧器送入炉膛,提供燃料燃烧所需的氧气.

煤粉和空气在炉膛内燃烧放热,火焰中心温度高达1500~1600℃.生成的高温烟气流经炉膛和烟道,依次将热量传递给水冷壁8、半辐射屏式过热器6、对流过热器5和11、再热器12、省煤器15、空气预热器17，加热其中的工质。同时烟气温度降低，最后经除尘器21除去大部分飞灰后，由引风机22送入烟囱23排往大气。

燃料燃烧生成的灰，大部分较细的被烟气带走，称为飞灰，由除尘器收集；很少一些较粗的，称为灰渣，落入炉膛下部的冷灰斗中。这些灰最后经排渣装置19排出炉外。

给水16来自给水泵，经省煤器加热升温后进入汽包4，汽包中的水沿下降管7至水冷壁下联箱10，再进入水冷壁中吸收炉膛内的辐射放热后，部分水变成水蒸汽。这部分汽水混合物重新返回汽包，流经汽包中的汽水分离装置后，水留在汽包下部，与送入的给水一起进行汽水循环；蒸汽从汽包顶部引出，进入过热器进一步吸热变为过热蒸汽。现代超高压以上的大型锅炉，为了提高机组的热力循环效率和安全性，都装有再热器，将汽轮机高压缸的排汽再加热后，送回汽轮机的中、低压缸继续做功。

二、锅炉分类

1，按容量分类

锅炉容量是表明锅炉生产能力的指标，又称锅炉出力，一般用额定蒸发量来表示，即锅炉在保证一定的蒸汽参数和锅炉效率的情况下，长期连续运行时所能产生上的最大蒸汽量，单位是kg/s或t/h。

按现阶段我国锅炉工业的状况，可将不同容量的锅炉划分为：De<670t/h为中型锅炉，De<1000t/h为大型锅炉。但随着电力工业的发展，按容量划分锅炉的界限回有所变化。2，按蒸汽参数分类

锅炉的额定蒸汽参数是指额定过热蒸汽压力和额定过热蒸汽温度，即额定工况下过热器主汽阀出口处过热蒸汽的表压力和过热蒸汽温度。对于具有中间再热的锅炉，锅炉的额定蒸汽参数还应包括额定再热蒸汽参数。

按额定过热蒸汽压力可将锅炉分为：低压锅炉（p<2.45MPa），中压锅炉（p=2.94~4.90MPa）,高压锅炉(p=7.84~10.8MPa)超高压锅炉(p=11.8~14.7MPa),亚临界压力锅炉(p=15.7~19.6MPa,)超临界压力锅炉(p>22.1MPa,).工业锅炉主要是中低压锅炉,而发电功率超过300MW的电站锅炉大都采用亚临界压力和超临界压力,也有的采用超超临界压力。

三、按燃烧方式分类

1，火床炉

固体燃料以一定的厚度分布在炉排上进行燃烧的方式称为火床燃烧方式，用火床燃烧方式组织燃烧的锅炉称为火床炉。它的工作特点是：以人工或机械的方式，将固体燃料送到炉排上，形成固体燃料层。炉排可以是固定的，也可以是移动的。燃烧所需的空气从炉排下的风室穿过炉排进入燃料层，并向上流动，在高温下空气和燃料发生燃烧反应。大部分燃料在炉排上形成火床燃烧，只有少数细小的燃料颗粒和燃烧生成的可燃气体在火床上部的炉膛空间燃烧。火床炉有手烧炉、链条炉、往复炉排炉、抛煤机炉、震动炉排炉、等多种型式。其中链条炉是结构完善、热效率较高、机械化程度较高的火床炉，如下图

但它的炉排结构复杂，体积庞大，热效率不如煤粉炉高，固容量只限于1~65t/h,主要用于工业锅炉。

2，室燃炉

燃料以粉状、雾状或气态随空气进入炉膛空间进行悬浮燃烧的方式称为火室燃烧，用火室燃烧方式组织燃烧的锅炉称为室燃炉。煤粉炉、燃油锅炉和燃气锅炉都属于室燃炉。由于煤是我国最主要的常规能源，煤粉炉的燃烧效率较高且煤种适应性广，所以它是现代大中型电站锅炉的主要形式，如图

3，旋风炉

旋风燃烧方式是燃料和空气在高温的旋风筒内高速旋转，细小的燃料颗粒在旋风筒内悬浮燃烧，较大的燃烧颗粒被甩向筒壁的液态排渣膜上进行燃烧。用旋风燃烧方式组织燃烧的锅炉称为旋风炉。由于旋风炉的负荷调节范围小，不能快速起停，炉温较高，NO X的排放量较大，固在我国电厂中很少使用。

4，流化床炉