锅炉原理及运行-理论基础
锅炉原理及基础知识
锅炉基础知识及锅炉结构第一章锅炉基础知识第一节锅炉概述锅炉由“锅”和“炉”两个部分组成；“锅”是锅炉中盛水和汽的部分，他的作用是吸收“炉”放出来的热量，使水加热到一定的温度和压力（热水锅炉），或者转变为蒸汽（蒸气锅炉）。
“炉”是锅炉中燃烧燃料的部分，他的作用是尽量地把燃料的热能释放出来，传递给锅内介质，产生热量供“锅”吸收。
锅炉的分类方法，大体有以下几种：1、按用途分类：有电站锅炉，工业锅炉和生活用锅炉等；2、按输出介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉和汽水两用锅炉等；3、按使用燃料分类：有燃油锅炉、燃煤锅炉和燃气锅炉等；4、按蒸发量分类：有小型锅炉（蒸发量小于20吨/时）中型锅炉（蒸发量20~75吨/时）大型锅炉（蒸发量大于75吨）等；5、按压力分类：有低压锅炉（工作压力小于等于2.5MPa）中压锅炉(工作压力大于等于3.8MPa，小于5.3MPa)高压锅炉(工作压力大于等于5.3MPa)等6、按锅炉结构形式分类：有水管锅炉（火包水）火管锅炉（水包火）等第二节锅炉参数表示锅炉工作特性的基本参数，主要有锅炉的出力、压力和温度三项。
1、锅炉出力锅炉出力又称锅炉容量，蒸汽锅炉用蒸发量表示，热水锅炉用供热量表示。
1.1 蒸发量蒸汽锅炉连续运行时每小时所产生蒸汽的数量。
用符号“D”表示，常用单位：吨/小时（t/h）。
锅炉马力（BHP），千瓦（Kw）；1吨/时=64马力=628Kw1.2 供热量热水锅炉连续运行时每小时出水有效带热量，用符号Q“表示”，常用单位：万大卡/时（104kal/h），千瓦（Kw），英热单位/时Btu/h；1万大卡/时=0.01163 Kw=39.7英热单位/时2、压力垂直均匀作用在物体表面上的力，称为压力。
用符号“F”表示，单位是牛顿；垂直作用在物体单位面积上的压力，称为压强，用符号“P”表示，单位是兆帕（MPa）。
在习惯上，常把压强称为压力，在工程技术上所提到的压力，实际上压强。
测量压力有2种标准：一种是以压力等于0作为测量起点，称为绝对压力；另一种是以当时当地的大气压作为测量起点，也就是压力表测出的压力数值，称为表压力或相对压力。
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应设备。
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。
《锅炉基础知识》PPT课件
由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙、烟囱等组成，主要任务是组织燃料燃烧 ，放出热量。
03
其他辅助设备
包括给煤设备、送风设备、引风设备、给水设备、水处理设备、除尘设
备、除渣设备等。
锅炉分类及特点
• 按用途分类：可分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等。电站锅炉主要用于发电；工业锅炉主要用于工业生产 中的蒸汽或热水供应；生活锅炉主要用于提供生活热水或采暖。
感谢您的观看
根据国家和地方环保法规 ，对烟气中的污染物排放 有严格限制。
环保措施
采用低氮燃烧技术、脱硫 脱硝技术、烟气除尘技术 等，降低烟气污染物排放 。
03 锅炉安全操作规范
点火启动操作程序
01
检查锅炉本体及附件是 否完好，确认无异常后 方可进行点火操作。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
02
严格按照锅炉使用说明 书要求进行操作，确保 点火过程安全可控。
根据检修周期和实际情况，制定详细 的检修计划，包括检修项目、时间、 人员、物资等方面的安排。
06 节能减排技术应用与发展 趋势
高效低氮氧化物排放技术介绍
燃烧优化技术
通过改进燃烧器设计、调整燃烧参数 等手段，降低氮氧化物生成。
烟气再循环技术
将部分烟气返回燃烧室，降低燃烧温 度和氧气浓度，从而减少氮氧化物生 成。
04 常见故障诊断与处理措施
水位异常原因分析及处理
水位异常原因 给水自动调节器失灵，给水调整装置故障。
水位计、蒸汽流量表或给水流量表指示不正确，使运行人员误判断而操作错误。
水位异常原因分析及处理
锅炉负荷骤降。 给压力突然升高。
外界负荷突然变化，用汽量骤减。
水位异常原因分析及处理
处理措施 与锅炉其他表计对照，必要时要求减负荷。
锅炉燃烧理论基础精编版
Ｖdaf
频率因子
活化能
%
g/(cm2.s.MPa)
KJ/mol
无烟煤
5.15
96.83
85.212
贫煤
15.18
12.61
55.098
烟煤
33.40
7.89
45.452
烟煤
41.02
5.31
38.911
三．温度对燃烧速度的影响
温度对化学反应的影响十分显著。随着反应温度的升高，分子运动的平均动能增加，活化分子的数目大大增加，有效碰撞频率和次数增多，因而反应速度加快。对于活化能愈大的燃料，提高反应系统的温度，就能愈加显著地提高反应速度。
二．活化能对燃烧速度的影响
1．活化能概念
燃料的活化能表示燃料的反应能力。
活化能的概念是根据分子运动理论提出的，由于燃料的多数反应都是双分子反应，双分子反应的首要条件是两种分子必须相互接触，相互碰撞。分子间彼此碰撞机会和碰撞次数很多，但并不是每一个分子的每一次碰撞都能起到作用。如果每一个分子的每一次碰撞都能起到作用，那么即使在低温条件下，燃烧反应也将在瞬时完成。然而燃烧反应并非如此，而是以有限的速度进行。所以提出只有活化分子的碰撞才有作用。这种活化分子是一些能量较大的分子。这些能量较大的分子碰撞所具有的能量足以破坏原有化学键，并建立新的化学键。但这些具有高水平能量的分子是极少数的。要使具有平均能量的分子的碰撞也起作用，必须使他们转变为活化分子，这一转变所需的最低能量称为活化能，用Ｅ表示。所以活化分子的能量比平均能量要大，而活化能的作用是使活化分子的数目增加。
第一章锅炉燃烧理论基础
第一节燃烧理论解决问题
学习燃烧理论的目的是为了了解认识燃烧过程的本质，掌握燃烧过程的主要规律，以便控制燃烧过程的各个阶段，使其按照人们的要求的速度进行，燃烧理论解决的问题是：
锅炉的构造及工作原理
2.2 链条炉的工作原理
煤斗中的煤落在炉排上进入炉膛，在炉膛中， 煤斗中的煤落在炉排上进入炉膛，在炉膛中，燃料中 的可燃物质与通风系统送进的空气混合，着火燃烧， 的可燃物质与通风系统送进的空气混合，着火燃烧，释放 出热量，通过辐射、对流传热作用， 出热量，通过辐射、对流传热作用，将热量传递给锅炉的 受热面，然后传递给锅水，而使水温不断升高， 受热面，然后传递给锅水，而使水温不断升高，汽化为蒸 经过汽水分离进入主汽阀供给用汽设备。 汽，经过汽水分离进入主汽阀供给用汽设备。给水系统不 断补充蒸发的水量，烧尽的炉渣由尾部除渣机排出， 断补充蒸发的水量，烧尽的炉渣由尾部除渣机排出，烟气 则经过除尘器由烟囱排入大气。 则经过除尘器由烟囱排入大气。 链条炉工作过程有三个基本过程 (1)燃料的燃烧过程； (1)燃料的燃烧过程； 燃料的燃烧过程 (2)炉与锅的传热过程 (2)炉与锅的传热过程； 炉与锅的传热过程； (3)水的汽化过程 (3)水的汽化过程。 水的汽化过程。
1.1-1 锅: 1.1“锅”即是锅炉容纳不各蒸汽的受压部件,它包括锅筒(汽 即是锅炉容纳不各蒸汽的受压部件,它包括锅筒( 包)或锅壳,水冷壁管,对流管束,烟管,下降管,集箱,过热器, 或锅壳,水冷壁管,对流管束,烟管,下降管,集箱,过热器, 省煤器等受压部件组成. 省煤器等受压部件组成.由此而组成完整的水和蒸汽的系 统,进行加热和汽化等过程. 进行加热和汽化等过程. 1.1-2 炉: 1.1“炉”是由燃烧设备,炉墙,炉拱和钢架等部分组成.它使燃 是由燃烧设备,炉墙,炉拱和钢架等部分组成. 料进行燃烧产生灼热烟气, 料进行燃烧产生灼热烟气,烟气经过炉膛和各段烟道向锅 炉受热面放热,最后从锅炉尾部进入烟囱排出. 炉受热面放热,最后从锅炉尾部进入烟囱排出. 1.1-3其他重要辅机： 1.1碎煤机、输煤装置、送引风机及管道、给水装置、排污 系统、水处理设备及管道、除尘及除灰系统、输渣装置、 控制系统等 1.1-4附件仪表： 1.1安全阀、水位计、压力表、温度表、流量计、压力及水 位声光报警装置、联锁保护装置等。阀门主要有主汽阀、 排污阀、止回阀等
锅炉基础知识及工作原理
锅炉基础知识及工作原理第一讲：锅炉的类别、参数及型号一、锅炉及其分类锅炉也称蒸汽发生器，是利用燃料或工业生产中余热的热能，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。
锅炉用途广泛，型式众多，一般可按下列方法分类：1、按用途分类电站锅炉：大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，热效率高，出口工质为过热蒸汽。
工业锅炉：用于工业生产和采暖，大多为低压、低温、小容量锅炉，火床燃烧居多，热效率较低；出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。
船用锅炉：用作船舶动力，一般采用低、中参数，大多燃油。
锅炉体积小，重量轻。
机车锅炉：用作机车动力，一般为小容量、低参数，火床燃烧，以燃煤为主，锅炉结构紧凑，现已少用。
注汽锅炉：用于油田对稠油的注汽热采，出口工质一般为高压湿蒸汽。
2、按结构分类火管锅炉：烟气在火管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，热效率较低，但结构简单，水质要求低，运行维修方便。
水管锅炉：汽水在管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，也可制成大容量、高参数锅炉。
电站锅炉均为水管锅炉，热效率较高，但对水质和运行水平的要求也较高。
3、按循环方式分类自然循环锅筒锅炉：具有锅筒，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环，只能在临界压力以下应用。
多次强制循环锅筒锅炉：也称辅助循环锅筒锅炉。
具有锅筒和循环泵，利用循环回路中的工质密度差和循环泵压力建立工质循环。
只能在临界压力以下应用。
低倍率循环锅炉：具有汽水分离器和循环泵，主要*循环泵建立工质循环，可应用于亚临界压力和超临界压力，循环倍率低，一般为1.25~2.0。
直流锅炉：无锅筒，给水*水泵压力，一次通过受热面产生蒸汽，适用于高压和超临界压力锅炉。
复合循环锅炉：具有再循环泵。
锅炉负荷低时按再循环方式运行，负荷高时按直流方式运行，可应用于亚临界压力和超临界压力。
4、按锅炉出口工质压力分类低压锅炉一般压力小于1.275MPa(13kgf/cm2)中压锅炉一般压力为3.825MPa(39kgf/cm2)高压锅炉一般压力为9.8MPa(100kgf/cm2)超高压锅炉一般压力为1.3.73MPa(140kgf/cm2)亚临界压力锅炉一般压力为16.67MPa(170kgf/cm2)超临界压力锅炉压力大于22.13MPa(225.65kgf/cm2)5、按燃烧方式分类火床燃烧锅炉：主要用于工业锅炉，其中包括固定炉排炉、倒转炉排抛煤机炉、振动炉排炉；下饲式炉排炉和往复推饲炉排炉等。
循环流化床锅炉结构、原理及运行资料讲解
二、循环流化锅炉的结构
• 锅炉是利用燃料放出热量加热工质生产具有一定压力和温度的蒸汽设备，分为“锅”
和“炉”。
• “锅”一般只汽水系统，如蒸发设备（汽包、下降管、水冷壁）、给水系统、对流受
热面（过热器、省煤器）等。
• 炉一般只烟风系统，如燃烧设备（点火器、燃烧室、点火装置）、风道、烟道以及钢
架结构。
•锅炉结构简述：
本锅炉系160t/h高温高压循环流化床锅炉，为单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊 结构，全钢架П型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部式蜗壳式绝热旋风风离器，尾部竖井烟 道布置两级四组对流过热器。过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
1、燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一，二次风机提 供。一 次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过 水冷布风板上的风帽进入燃烧室，二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉 膛前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。新入炉的煤在炉膛内与流化状态下的 循环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定值后，大量物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环 方式沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式绝热旋风分离器， 绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气从尾部 排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放， 采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合 利用价值。
• (2)后水冷壁上部两侧管子在炉膛出口处向分离器侧外突出形成导流加速段，下部锥体处部分
管子对称让出二只返料口。前水冷壁下方有3只加煤口，炉顶设有检修孔和一个加煤泥口,侧 水冷壁下部设置供检修用的专用人孔，炉膛密相区前后侧水冷壁还布置有一排二次风喷口。
锅炉原理课程设计
锅炉原理课程设计本文提供一个针对锅炉原理的课程设计方案，帮助学生了解锅炉的基本原理和操作过程。
1. 课程概述本课程旨在介绍锅炉的基本原理和操作过程，包括锅炉的工作原理、热力学基础、燃烧过程、调节与控制、故障诊断与排除等内容。
2. 教学内容2.1 锅炉工作原理介绍锅炉的基本原理和不同类型的锅炉，如火管锅炉、水管锅炉、循环流化床锅炉、煤粉锅炉等等。
2.2 热力学基础讲解热力学基本概念，如物态方程、热力学第一定律、热力学第二定律等，为理解锅炉的热力学原理打下基础。
2.3 燃烧过程介绍不同类型的燃料及其特点，讲解燃烧过程中的氧化反应、热量释放、烟气产生等过程，并配合实验演示燃烧过程。
2.4 调节与控制讲解锅炉的调节与控制方法，包括手动和自动两种方法，介绍自动控制系统的基本原理。
2.5 故障诊断与排除介绍常见故障的诊断方法和处理措施，如燃烧不良、积灰过多、排烟不畅等。
3. 实践活动3.1 锅炉安全实验进行锅炉安全实验，测试锅炉的安全性并记录数据，如水位是否合适、压力是否稳定、运行是否正常等。
在实验过程中需要注意安全操作，防止意外事故。
3.2 燃料燃烧实验进行燃料燃烧实验，了解不同类型的燃料的特点和燃烧过程，以及不同温度和氧气量对燃烧的影响。
3.3 锅炉系统调节实验通过实验演示锅炉系统的调节和控制，让学生体验手动和自动控制的差异，了解控制系统的基本原理。
3.4 故障诊断实验通过模拟常见故障的场景，让学生进行故障诊断和排除，提高学生的实际操作能力。
4. 课程评估4.1 考试评估通过课堂测试或期末考试，考核学生对锅炉原理的掌握程度，包括理论知识和实践操作。
4.2 实验报告评估对学生的实验报告进行评估，检查学生的实验过程和结果，评估学生的实际操作能力。
4.3 学生参与度评估评估学生的参与度和课堂表现，参考学生课堂提问、讨论和合作等因素。
5. 教学资源支持5.1 锅炉实验室建立锅炉实验室作为课程的实践教学平台，包括锅炉设备、燃料存储设备、控制系统等。
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解一、循环流化床锅炉的结构1.炉膛：炉膛是循环流化床锅炉的燃烧区，通过给燃料和气体供应，将燃料在悬浮状态下燃烧，从而释放热能。
2.燃烧器：燃烧器是燃料进入循环床的通道，它将燃料和氧气混合并点燃，形成高温气流。
3.空气预热器：空气预热器用于对燃烧所需的空气进行预热，以提高燃烧效率，并减少燃料消耗。
4.循环床：循环床由大量细颗粒物质组成，可以是砂、矿渣等，它起到支撑燃料和增大反应面积的作用。
在循环床中，床料循环流动，保持悬浮状态，使燃料充分接触氧气，加快燃烧速度。
5.分离器：分离器用于将循环床中的固体颗粒与燃烧产物分离，确保床料的循环正常进行。
6.尾气换热器：尾气换热器用于回收废气中的热能，并将其传递给水蒸汽，提高锅炉的热效率。
7.省煤器：省煤器用于对锅炉排出的烟气进行冷却，并从中回收热能，用于预热给水，减少燃料的消耗。
8.除尘器：除尘器用于对燃烧产生的烟尘进行收集和过滤，保证热空气的洁净排放。
二、循环流化床锅炉的原理循环流化床锅炉的工作原理是利用气体和固体颗粒的流态化来进行燃烧。
在循环床中，床料被高速空气一同悬浮并形成流化状态，颗粒间相互碰撞并形成干燥、氧化和燃烧等反应过程。
通过床料的循环和燃料的补给，保持循环床内的温度和反应区的平衡。
循环流化床锅炉的燃烧过程主要包括迅速燃烧区、燃烧工质区和氧化还原区。
迅速燃烧区是燃料在高速空气中的氧化和挥发过程，燃料开始燃烧并释放大量热能。
燃烧工质区是氧化剂和燃料完全混合燃烧的区域，燃料被完全氧化，产生大量的热能。
氧化还原区是氧化剂与燃料反应的区域，会产生一些复杂的氧化反应。
三、循环流化床锅炉的运行资料1.安装要求：循环流化床锅炉的安装位置应有良好的通风条件，并与电源、给水、排烟等系统连接良好。
锅炉应安装在水平坚固的基础上，并具备良好的防震措施。
安装完成后，需要对各个系统进行调试，确保锅炉的正常运行。
2.运行参数：循环流化床锅炉的运行参数包括供热温度、供热压力、燃料含硫量、床温、床压等。
循环流化床锅炉基础及工作原理
循环流化床锅炉基础及工作原理固体粒子经与气体或液体接触而转变为类似流体状态的过程，称为流化过程。
流化过程用于燃料燃烧，即为流化燃烧，其炉子称为流化床锅炉。
循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大区别在于炉内流化风速较高（一般为4～8m/s），在炉膛出口加装了气固物料分离器。
被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分离器分离后，再送回炉内循环燃烧。
循环流化床锅炉可分为两个部分：第一部分由炉膛（快速流化床）、气固物料分离器、固体物料再循环设备和外置热交换器（有些循环流化床锅炉没有该设备）等组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。
第二部分为对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与其它常规锅炉相近。
循环流化床锅炉燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成，炉膛四周布置有水冷壁用于吸收燃烧所产生的部分热量。
由气流带出炉膛的固体物料在气固分离装置中被收集并通过返料装置送回炉膛。
循环流化床燃烧锅炉的基本技术特点：(1)低温的动力控制燃烧循环流化床燃烧是一种在炉内使高速运动的烟气与其所携带的湍流扰动极强的固体颗粒密切接触，并具有大量颗粒返混的流态化燃烧反应过程；同时，在炉外将绝大部分高温的固体颗粒捕集，并将它们送回炉内再次参与燃烧过程,反复循环地组织燃烧。
显然，燃料在炉膛内燃烧的时间延长了。
在这种燃烧方式下，炉内温度水平因受脱硫最佳温度限制，一般850℃左右。
这样的温度远低于普通煤粉炉中的温度水平，并低于一般煤的灰熔点，这就免去了灰熔化带来的种种烦恼。
这种“低温燃烧”方式好处甚多，炉内结渣及碱金属析出均比煤粉炉中要改善很多，对灰特性的敏感性减低，也无须很大空间去使高温灰冷却下来，氮氧化物生成量低，可于炉内组织廉价而高效的脱硫工艺，等等。
从燃烧反应动力学角度看，循环流化床锅炉内的燃烧反应控制在动力燃烧区(或过渡区)内。
由于循环流化床锅炉内相对来说温度不高，并有大量固体颗粒的强烈混合，这种情况下的燃烧速率主要取决于化学反应速率，也就是决定于温度水平，而物理因素不再是控制燃烧速率的主导因素。
锅炉原理_理论说明以及概述
锅炉原理理论说明以及概述1. 引言1.1 概述锅炉是一种重要的热能转换设备，被广泛应用于工业生产和日常生活中。
其主要功能是将化学能转化为热能，并通过与介质的热交换，使其转化为使用者所需的热能或机械能。
因其在节能、环保和可持续发展方面的作用日益凸显，对锅炉原理和技术进行深入理解具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先介绍锅炉的基本原理和作用，包括其定义、功能以及内部工作原理。
然后，我们将进一步阐述锅炉内部的热力循环过程，从而更好地理解其中的能量转换和传递机制。
接下来，文章将进行理论说明，详细阐释锅炉中的关键概念，如燃烧过程与热交换机制、燃料选择和效率优化以及温度控制和蒸汽生成特性等。
最后，在对现代锅炉技术发展趋势进行概述之前，我们将总结引言部分，并描绘未来发展的可能方向。
1.3 目的本文的目的是探讨锅炉原理及其相关理论，为读者提供对锅炉工作机制、能量转换过程和关键概念有清晰全面的了解。
通过深入剖析锅炉技术，我们希望能够增进对现代高效节能技术、环保减排措施和自动化调控系统在锅炉中应用的认识。
本文还将展望未来可能涌现的新技术和挑战，为行业科研人员和工程师提供参考。
以上就是“1. 引言”部分内容的详细说明，请根据需要进行整理。
2. 锅炉原理：2.1 定义和作用：锅炉是一种能够将水加热转化为蒸汽的设备。
它通常由燃料燃烧产生的热量传递给水，使水变为高温高压状态下的蒸汽，然后利用蒸汽的能量进行工业生产、供暖或发电等应用。
锅炉在现代社会中具有重要的作用，被广泛应用于工业和民用领域。
2.2 工作原理：锅炉的工作原理基于能量守恒定律和触媒反应原理。
一般情况下，锅炉由一个火源（如燃气、油或固体燃料）提供热源，并通过不同方式将产生的热量传递给容器内的水。
当锅炉点火时，火焰将直接接触到加热表面，并使表面温度升高。
过载加温后，火焰与水管壁之间形成一个高温区域，从而实现了换热。
换热则分为两个步骤：首先是对流传导换热，这是通过共同运动介质中分子之间自然传导而完成的。
《锅炉维修工》(高级三级)理论知识
《锅炉维修工》(高级三级)理论知识锅炉维修工(高级三级)理论知识
本文主要介绍锅炉维修工(高级三级)需掌握的理论知识。
锅炉的分类：
- 按压力分，分为低压锅炉和高压锅炉。
- 按热源分，分为火-tube锅炉和water-tube锅炉。
- 按炉水循环方式分，分为自然循环锅炉和强制循环锅炉。
锅炉的参数：
- 蒸汽温度：是指单位压力下饱和水蒸气的温度，单位℃（摄氏度）。
- 过热度：是指超过饱和温度的程度，即过热后的温度与相应饱和蒸汽温度之差，单位℃（摄氏度）。
- 饱和压力：是指水在一定温度下由液态转为蒸汽时所需要的压力。
锅炉的运行原理：
锅炉是将热源能转化为汽能的一种装置，其基本原理是：
- 热能供给：燃料在炉膛内燃烧释放出热能，使得锅炉受热面受到热能的照射；
- 燃气排放：燃烧产生的燃气通过烟道被排出锅炉外；
- 输出能量：受热面从水中吸热蒸发水蒸气，输出汽能。
锅炉的维修：
锅炉维修工需要掌握以下维修技能：
- 基础维修技能：掌握锅炉运行原理
- 现场处置技能：及时处置故障
- 现场安全技能：保障现场人身安全和设备安全
- 机械加工技能：可以制造或加工配件
- 焊接技能：可以进行一定程度的焊接维修
- 风电一体化技能：懂得锅炉风电一体化原理及控制技术
以上是锅炉维修工(高级三级)理论知识的介绍，希望对大家有所帮助。
锅炉结构 及工作原理
锅炉结构及工作原理 锅炉结构及工作原理锅：是指锅炉的水汽系统，由汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和省煤器等设备组成。
（1）锅的任务是使水吸热，最后变化成一定参数的过热蒸汽。
其过程是：给水由给水泵打入省煤器以后逐渐吸热，温度升高到汽包工作压力的沸点，成为饱和水；饱和水在蒸发设备（炉）中继续吸热，在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽；饱和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温度，成为合格的过热蒸汽，然后到汽轮机做功。
汽包：汽包俗称锅筒。
蒸汽锅炉的汽包内装的是热水和蒸汽。
汽包具有一定的水容积，与下降管 ，水冷壁相连接，组成自然水循环系统，同时，汽包又接受省煤器的给水，向过热器输送饱和蒸汽；汽包是加热，蒸发、过热三个过程的分解点。
下降管：作用是把汽包中的水连续不断地送入下联箱，供给水冷壁，使受热面有足够的循环水量，以保证可靠的运行。
为了保证水循环的可靠性，下降管自汽包引出后都布置在炉外。
联箱：又称集箱。
普通是直径较大，两端封闭的圆管，用来连接管子。
起汇集、混合和分配汽水保证各受热面可靠地供水或者汇集各受热面的水或者汽水混合物的作用。
（位于炉排两侧的下联箱，又称防焦联箱）水冷壁下联箱通常都装有定期排污装置。
水冷壁：水冷壁布置在燃烧室内四周或者部份布置在燃烧室中间。
它由许多上升管组成，以接受辐射传热为主受热面。
作用：依靠炉膛的高温火焰和烟气对水冷壁的辐射传热，使水（未饱和水或者饱和水）加热蒸发成饱和蒸汽，由于炉墙内表面被水冷壁管遮盖，所以炉墙温度大为降低，使炉墙不致被烧坏。
而且又能防止结渣和熔渣对炉墙的侵蚀；筒化了炉墙的结构，减轻炉墙分量。
水冷壁的形式：1.光管式2.膜式过热器：是蒸汽锅炉的辅助受热面，它的作用是在压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽，再经过加热，使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸汽。
省煤器：布置在锅炉尾部烟道内，利用烟气的余热加热锅炉给水的设备，其作用就是提高给水温度，降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉的热效率。
锅炉各部件的工作原理
锅炉各部件的工作原理•锅炉及锅炉设备的任务电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。
它的作用是将燃料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的水使之成为具有足够数量和一定质量（汽温、汽压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。
现在火力发电厂的锅炉容量大、参数高、技术复杂、机械化和自动化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃烧之前先制成煤粉，然后送入锅炉在炉膛中燃烧放热。
概括地说，锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。
纯低温余热锅炉分为窑头（AQC）和窑尾(SP)两台炉，其不同之处在与：AQC余热锅炉：利用篦式冷却机中部抽取的废气作为热源。
SP余热锅炉：利用预热器一级筒出口废气作为热源。
双压系统的窑尾锅炉排气需要提供给水泥生产系统作为烘干用热源，因此排气温度不能太低，故窑尾锅炉只设蒸发器和过热器，蒸发器给水由窑头锅炉的高压省煤器加热后供给。
窑头锅炉排气温度要保证在系统中不结露和节点温差合理的前提下尽可能低。
为了加大热利用率，窑头锅炉分为两段，分别由高压省煤器、蒸发器、过热器和低压省煤器、蒸发器、过热器组成，高压省煤器加热后的热水同时作为窑尾蒸发器和窑头高压蒸发器的给水。
窑头低压省煤器加热后的热水供窑头低压蒸发器使用，窑尾锅炉及窑头锅炉高压过热器同时生产一种压力的过热蒸汽，混合后进入汽轮机入口段。
窑头低压过热器生产压力较低的过热蒸汽，并单独进入汽轮机的中段。
汽轮机的排气经凝汽器凝结成水由凝结水泵输送到除氧器，除氧后一部分水由高压给水泵加压送回窑头锅炉的高压省煤器重新循环，另一部分水由低压给水泵加压送回窑头锅炉的低压省煤器重新循环。
一：锅炉设备的组成①锅炉本体：“锅”、“炉”•“锅”－吸热容纳水和蒸汽的受压部件，包括锅筒（汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省煤器和管道组成的一个封闭的汽水系统。
•“炉”－放热锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是由煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。
锅炉专业运行岗位应知应会知识
锅炉专业运行岗位应知应会知识锅炉是工业生产中常用的热能设备，广泛应用于发电、供热、炼化等领域。
作为锅炉专业运行岗位的从业人员，了解锅炉的基本原理、运行操作技能以及相关安全知识是至关重要的。
本文将从锅炉的基本概念、运行原理、操作技能和安全知识等方面介绍锅炉专业运行岗位应知应会的知识。
一、锅炉的基本概念锅炉是一种将液体（通常是水）加热为蒸汽的设备。
它由炉膛、水壶、烟管、空气预热器、烟囱等部分组成。
锅炉的基本工作原理是燃料燃烧产生热能，通过炉膛的辐射和对流传热将水加热成蒸汽。
锅炉根据热能传递方式的不同可分为燃煤锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉等。
二、锅炉的运行原理锅炉的运行原理是通过控制燃料的供应和烟气的排放来控制锅炉的燃烧过程和热量的输出。
在锅炉运行过程中，需要注意以下几点：1. 燃料的选择和供应：不同类型的锅炉适用于不同的燃料，要根据实际情况选择合适的燃料，并确保燃料的供应稳定。
2. 燃烧过程的控制：要根据锅炉的负荷变化和燃料的特性，合理调整燃烧过程，保证燃烧的稳定和热量的输出。
3. 烟气的排放控制：烟气的排放对环境保护和运行安全都有重要影响，要根据相关的排放标准和规定，控制烟气的排放浓度和温度。
三、锅炉的操作技能1. 锅炉的启动和停止：锅炉的启动是指将锅炉从冷态逐渐加热到正常工作温度的过程。
在启动过程中，需要按照操作规程逐步进行，包括检查燃料供应系统、给水系统、排烟系统等。
停止是指将锅炉从正常工作状态停止到冷态的过程，需要按照相应的操作规程逐步进行。
2. 锅炉水处理：锅炉水处理是保证锅炉长期安全运行的重要环节。
包括给水预处理、锅炉内水质调节、锅炉排污和水质监测等。
3. 锅炉燃烧调节：锅炉的燃烧调节是根据锅炉负荷的变化调整燃料的供应和燃烧过程，保持燃烧的稳定和热量的输出。
需要熟悉燃烧调节系统的结构和原理，掌握燃烧调节的操作方法。
4. 锅炉安全运行：锅炉的安全运行是锅炉操作人员的首要任务。
包括熟悉锅炉的安全保护装置和安全控制系统的工作原理，掌握应急处理和事故预防的方法。
锅炉基础知识及工作原理（五）
第五节锅炉蒸发受热⾯的结构 使进⼊锅炉的⼯质（如给⽔）在锅炉中吸热汽化的受热⾯称为锅炉蒸发受热⾯。
在热⽔锅炉和超临界压⼒锅炉中不存在蒸发受热⾯，⽔冷壁⽤作加热⼯质的辐射受热⾯。
锅炉蒸发受热⾯以布置在炉膛中的吸收辐射热的⽔冷壁为主，称为辐射蒸发受热⾯。
在低压锅炉中，由于⽔冷壁吸热不能满⾜全部⼯质汽化热的需要，因⽽在对流烟道中还需布置吸收对流传热量的锅炉管束，称为对流蒸发受热⾯。
另⼀种对流蒸发受热⾯为中、⾼压锅炉中的凝渣管束。
凝渣管束由炉膛后⽔冷壁出⼝烟窗处“拉稀”形成，其作⽤为保护炉膛出⼝处的对流过热器不结渣堵塞。
⼀、⾃然循环锅炉的⽔冷壁结构 ⼀般⽔冷壁回路均由不受热的下降管和作为上升管的受热⽔冷壁管构成。
下降管从上锅筒将炉⽔经集箱引⼊⽔冷壁。
下降管和⽔冷壁管的上端和上锅筒胀接或焊接，下端和下集箱焊接。
炉膛中部的斜管束为对流蒸发受热⾯管束。
⼆、强制循环锅炉的⽔冷壁结构 多次强制循环锅炉的⽔冷壁均为垂直上升管屏，其结构与⾃然循环锅炉的⽔冷壁结构相似。
三、锅炉管束与凝渣管束结构 凝渣管束布置在炉膛出⼝处，由后墙⽔冷壁管拉稀成为*列的⼏排对流管束。
凝渣管束管⼦外直径与后⽔冷壁管管径相同。
其纵向节距和横向节距与管⼦外直径的⽐值⼀般为3~5。
凝渣管束⽤于中、低压锅炉和旧式⾼压锅炉。
在现代⾼压和超⾼压锅炉中常采⽤屏式过热器降低炉膛出⼝烟⽓温度以防⽌后置的密集过热器受热⾯管束结焦堵塞。
四、⽔冷壁管的⾼温腐蚀及防⽌ 锅炉受热⾯的⾼温腐蚀及发⽣在烟温700℃的区域内。
布置在炉膛⽕焰中⼼区的⽔冷壁管⾦属与含硫⾼温烟⽓接触会发⽣⽔冷壁管的⾼温腐蚀。
减轻这类腐蚀的⽅法有：各燃烧器中燃料和空⽓分配均匀；⽕焰不直接冲刷管壁；过量空⽓系数不宜过⼩；采⽤添加剂和应⽤渗铝管作为⽔冷壁等。
第五节锅炉的过热器结构 在电站锅炉中，过热器的作⽤为将饱和和蒸汽加热到具有⼀定温度的过热蒸汽以提⾼电站效率。
在⼯业锅炉中，根据⽤户需要也可装设过热器，但汽温⼀般不超过400℃。
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备注 锅炉 锅炉 锅炉 锅炉 锅炉 汽轮机
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
4，换热器
水冷壁 过热器 再热器 省煤器 空预器
主要传热形式 辐射 对流 √ √√ √√
√ √
备注
前屏（中过）：辐射 壁式再热器（低再） ：辐射
说明：空气预热器是炉侧受热面。
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
1，导热
傅立叶定律
q t , W/m2
/
t1
λ
t2
当两侧壁温恒定时，垂直于温度场方向
q
上的，单位面积上的导热量与两侧壁温之差
δ
Δt、材料的导热系数λ、壁厚的倒数1/δ三
者的乘积成正比。
一般来说，导热系数随着温度的变化非线性地变化
锅炉原理及运行-理论基础
q t , W/m2
1/
q
烟气侧对流换热系数α1与烟气速度的n次幂 成正比，n=0.6~0.8。
tf tb
由于水和水蒸汽的对流换热系数α2>> α1 ，因
此，锅炉锅侧受热面的主要热阻集中在烟气一侧。
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
3，辐射换热 斯蒂芬-玻尔兹曼定律
q0 T 2 4 T 1 4, W /m 2
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
1，理想气体状态方程 理想气体：分子之间发生弹性碰撞的气体。 可以被近似当作理想气体的气体： （1）空气： 79%N2+21% O2 二次风 （2）烟气：
N2, CO2, O2, H2O, SO2, NOx, 飞灰颗粒
锅炉原理及运行-理论基础
480
Feed Water
亚临界锅炉热力过程：
600
t / oC
过程7-8：低压加热器、
500
除氧器、高压加热器
400
600 35
500
12
400
过程8-1：省煤器
300
8
4
300
过程1-2：水冷壁 过程2-3：过热器 过程4-5：再热器
200
200
100
100
7
6
0
0
0123456789
s / (kJ/kg-K)
亚临界锅炉：流过水冷壁时，一部分工质被加热成
q
பைடு நூலகம்
假设热源温度为T1(K)，冷源温度为T2(K)， tf
单位面积上辐射换热量与斯蒂芬-玻尔兹曼常数σ0、
tb
系统黑度ε、(T41-T42)的乘积成正比。
斯蒂芬-玻尔兹曼常数 σ0=5.67×10-8 W/(m2·K4)
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
4，换热器 定义：进行热交换的工业装置。 换热器的类型： （1）间壁式换热器；（2）混合式换热器；（3）蓄热
锅炉原理及运行
锅炉原理及运行-理论基础
《锅炉原理及运行》内容
教材：王世昌 主编 《锅炉原理基础》 内容：煤粉锅炉的结构、原理、性能、计算
锅炉原理及运行-理论基础
第一章 导读
1，基本要求：掌握传热学、工程热力学、工 程流体力学基本知识；掌握异相反应动力学理 论；掌握气固两相流动的基本概念；
2，重点： 锅炉机组与基本理论之间的关系 3，难点：锅炉机组 3，关键词：本体、辅机
饱和蒸汽，循环倍率K=4.3左右
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
2，水和水蒸汽的热力循环：朗肯循环
超临界锅炉热力过程：
过程6-1：低压加热器、除 氧器、高压加热器
t / oC
0123456789
600
600
24
500
500
过程1-2：
400
400
省煤器、水冷壁、过热器
300
1
200
锅炉原理及运行-理论基础
第一章 理论基础概述
第一节 传热学基础 第二节 工程热力学基础 第三节 工程流体力学基础 第四节 异相反应动力学基础 第五节 蒸汽净化理论 第六节 气固两相流动理论基础 第七节 电站锅炉机组构成与工作原理
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
1，导热 2，对流 3，辐射 4，换热器
§1.2 工程热力学基础
2，水和水蒸汽的热力循环
锅
HP IP
LP LP
炉
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
2，水和水蒸汽的热力循环 省煤器：是高压加热器在锅炉侧的延伸；亚临
界锅炉省煤器出口水温没有达到饱和温度，超 临界锅炉省煤器出口水温没有达到374.15℃。 低压加热器、除氧器、高压加热器是省煤器在 汽轮机一侧的延伸。 低压加热器、除氧器、高压加热器、省煤器都 是加热给水的设备。
§1.1 传热学基础
2，对流换热 牛顿冷却定律
q t , W/m2
1/
q
假设流体的温度为常数tf，壁面的温度为tb， Δt=tf-tb〉0。在温度场法线方向上，单位面积上对 流换热量与温差Δt、对流换热热系数α的倒数的乘
积成正比。
tf tb
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
2，对流换热 牛顿冷却定律
3
300
200
过程3-4：再热器
100 6
100 5
0
0
0123456789
超临界锅炉：流过水冷壁时，所有工质被加热成超
临界压力蒸汽，循环倍率K=1.0
锅炉原理及运行-理s /论(k基J/k础g-K)
§1.2 工程热力学基础
2，水和水蒸汽的热力循环：朗肯循环
T, oC T, oC
560
p=20MPa
1，理想气体状态方程 2，水和水蒸汽的热力循环 3，锅炉涉及的水和水蒸汽的热力过程 4，汽包与直流锅炉的工质热力过程区别
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
1，理想气体状态方程
pVnRT
p——压力，Pa V——容积，m3 n——摩尔数 T——绝对温度，K R——通用气体常数， J/(mol·K)
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
2，水和水蒸汽的热力循环 （1）水的临界参数： 临界压力 pcr=22.125 MPa 临界温度 tcr=374.15 ℃ （2）亚临界与超临界热力循环过程 见下面的幻灯片。
锅炉原理及运行-理论基础
§1.2 工程热力学基础
2，水和水蒸汽的热力循环：朗肯循环
式换热器 锅炉：燃烧微分反应器与换热器的一体化蒸汽发生工
业装置。 锅炉中使用的的换热器： 炉侧：空气预热器 锅侧：水冷壁、过热器、再热器、省煤器
锅炉原理及运行-理论基础
§1.1 传热学基础
4，换热器
装置 水冷壁 过热器 再热器 省煤器 空预器 除氧器
间壁式 √ √ √ √ √
混合式 √
蓄热式 √