s电厂锅炉原理-第一章
电厂锅炉工作原理
电厂锅炉工作原理引言电厂锅炉是电力发电过程中不可或缺的设备,其工作原理十分关键。
本文将介绍电厂锅炉的工作原理,从原料的燃烧到蒸汽发生的全过程进行详细讲解。
一、燃料燃烧过程电厂锅炉的工作原理首先涉及燃料的燃烧过程。
燃料可以是煤炭、天然气、石油等,通过燃烧释放能量。
燃料燃烧产生的高温烟气通过锅炉的炉膛,引向水管或烟管,在这个过程中,烟气会释放出大量的热能。
二、水的加热过程在锅炉的水管或烟管中,烟气的高温会使水产生蒸汽。
燃料燃烧释放的热能通过管道传递给水,使水温升高。
当水温达到一定程度时,水会蒸发并产生蒸汽。
蒸汽的产生在发电过程中至关重要。
三、蒸汽的能量转化蒸汽是电厂锅炉工作原理中的关键部分。
蒸汽以高温高压的形式进入蒸汽涡轮机。
蒸汽的高温高压能够带动涡轮机的旋转,从而产生机械能。
涡轮的旋转将机械能转化为转动轴的动能。
四、发电转动轴连接到发电机,涡轮机的旋转运动会带动发电机转子的旋转。
发电机通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
在锅炉工作原理中,发电是通过蒸汽的能量转化实现的。
当蒸汽释放能量后,变为低温低压的凝汽水,重新回到锅炉系统循环。
五、循环和排放循环系统是电厂锅炉工作原理中的重要环节。
在循环过程中,通过泵将凝汽水从回路中引出,再次输送到锅炉中加热成蒸汽,形成闭合的循环。
同时,锅炉会将烟气排放至大气中。
为了保护环境,锅炉系统通常会配备烟气脱硫、脱硝和烟尘净化等装置,以减少污染物的排放。
六、安全保护系统为了确保电厂锅炉的安全运行,工作原理中必不可少的是安全保护系统。
这些系统包括燃料供给系统、水处理系统、燃烧控制系统等,它们能够监测和控制锅炉运行过程中的各项参数,确保设备的安全性和稳定性。
结论电厂锅炉工作原理是电力发电过程中重要的环节。
燃料燃烧产生的热能通过水的加热,使水蒸发并产生蒸汽。
蒸汽的能量转化通过涡轮机和发电机实现,最终将机械能转化为电能。
循环系统实现了凝汽水的回收和再利用,同时排放系统减少了对环境的污染。
《锅炉原理》教材
200
16.8
540/540 250-280 1025 300
17.5
540/540 260-290 2008 600
25.5
569/571 280-295 1900 600
27
605/603 302
2953 1000
二、锅炉分类
按锅炉的用途分类
固定式锅炉按其用途可分为: (1) 电站锅炉. 锅炉产生的蒸汽主要用于发电的锅炉. (2) 工业锅炉. 蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以 及采暖和生活用的锅炉. (3) 热水锅炉. 用以产生热水供采暖,制冷和生活
? 思考: 火电厂的能量转化过程
2、工作过程
水、汽的流程 煤、灰的流程 空气、烟气流程
锅炉的工作过程
★ 煤的流程 输煤 制粉 除灰 除渣
燃料输送碎煤机除铁器给煤机磨煤机 由一次风送入炉内燃烧烟气、灰、渣 ★ 风烟系统
送风机风
引风机烟气 一、二次风
★ 汽水系统
省煤器汽包水冷壁各级过热器主蒸汽管道
悬挂在钢梁上,向下膨胀
辅机 :
给水泵 送风机、引风机、磨煤机、除尘器等
本体又可分为 “锅” 与 “炉”
锅炉虽是一个整体,但从功能上可分成“炉侧”、“锅侧”
炉
锅
煤、空气、烟
炉膛、燃烧器
水、汽 汽 水 系 统
三、锅炉受热面 水冷壁:蒸发受热面,包围火焰形成炉膛 过热器:过热,悬挂于炉膛上方或烟道内 再热器:过热,悬挂于炉膛上方或烟道内 省煤器:预热作用,吊装在尾部烟道内 空气预热器:空气的预热,最后一级受热面
5、烟气排放系统
燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口 排出后,经过除尘器,将烟气中的大部分细灰 分离出来,排往除灰系统,以防止粉尘粒子对 大气产生污染。
《锅炉原理》试题库及参考答案
《锅炉原理》习题库及参考答案第一章基本概念1. 锅炉容量:指锅炉的最大长期连续蒸发量,常以每小时所能供应蒸汽的吨数示。
2. 层燃炉:指具有炉箅(或称炉排),煤块或其它固体燃料主要在炉箅上的燃料层内燃烧。
3. 室燃炉:指燃料在炉膛空间悬浮燃烧的锅炉。
4. 旋风炉:指在一个以圆柱形旋风筒作为主要燃烧室的炉子,气流在筒内高速旋转,煤粉气流沿圆筒切向送入或由筒的一端旋转送入。
较细的煤粉在旋风筒内悬浮燃烧,而较粗的煤粒则贴在筒壁上燃烧。
筒内的高温和高速旋转气流使燃烧加速,并使灰渣熔化形成液态排渣。
5. 火炬―层燃炉:指用空气或机械播撒把煤块和煤粒抛入炉膛空间,然后落到炉箅上的燃烧方式的炉子。
6. 自然循环炉:指依靠工质自身密度差造成的重位压差作为循环推动力的锅炉。
7. 多次强制循环炉:指在循环回路中加装循环水泵作为主要的循环推动力的锅炉。
8. 直流锅炉:指工质一次通过蒸发受热面,即循环倍率等于一的锅炉。
9. 复合制循环炉:指在一台锅炉上既有自然循环或强制循环锅炉循环方式,又有直流锅炉循环方式的锅炉。
10. 连续运行小时数:指两次检修之间运行的小时数。
11. 事故率=%100⨯+事故停用小时数总运行小时数事故停用小时数; 12. 可用率=%100⨯+统计期间总时数备用总时数运行总时数; 13. 钢材使用率: 指锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材的吨数。
第二章一、基本概念1. 元素分析:指全面测定煤中所含全部化学成分的分析。
2. 工业分析:指在一定的实验条件下的煤样,通过分析得出水分、挥发分、固定碳和灰分这四种成分的质量百分数的过程。
3. 发热量:指单位质量的煤在完全燃烧时放出的全部热量。
4. 结渣:指燃料在炉内燃烧时,在高温的火焰中心,灰分一般处于熔化或软化状态,具有粘性,这种粘性的熔化灰粒,如果接触到受热面管子或炉墙,就会粘结于其上,这就称为结渣。
5. 变形温度:指灰锥顶变圆或开始倾斜;6. 软化温度:指灰锥弯至锥底或萎缩成球形;7. 流动温度:指锥体呈液体状态能沿平面流动。
《电厂锅炉原理及设备》复习要点提示
《电⼚锅炉原理及设备》复习要点提⽰《电⼚锅炉原理及设备复习要点提⽰》(第三版叶江明主编)授课教师:青⽼师考纲主编:⼩源考纲主审:得意⼩门⽣河南农业⼤学2016/6/15第⼀章电⼚锅炉原理及设备1、什么是锅炉的额定蒸发量、最⼤长期连续蒸发量、容量、额定压⼒、额定汽温?2、以⼀台电⼚锅炉为例,简单画出并简述锅炉中汽⽔、燃料、空⽓、灰渣的基本⼯作流程。
3、按⽔循环⽅式不同,锅炉可以分为哪⼏类,各有何特点?4、按燃烧⽅式不同,锅炉可以分为哪⼏类,各有何特点?5、锅炉本体主要由哪些主要部件组成?各有什么主要功能?答:1:额定蒸发量:在额定蒸汽参数,额定给⽔温度和使⽤设计燃料,保证热效率所规定的蒸发量,单位T/H最⼤长期连续蒸发量:在额定蒸汽参数,额定给⽔温度和使⽤设计燃料,长期连续运⾏所能达到的最⼤蒸发量,单位T/H或KG/S锅炉容量:在额定蒸汽参数,额定给⽔温度和使⽤设计燃料,每⼩时的最⼤连续蒸发量,单位,T/H额定压⼒:对应规定的给⽔压⼒,单位:MP额定温度:对应额定给⽔压⼒,额定给⽔温度2:燃料:煤由煤仓进⼊给煤机,再⼊磨煤机,磨成煤粉;在排粉机的作⽤下,被⼲燥剂输送到粗粉分离器,将不合格的粗粉分离出,返回重磨。
合格的煤粉被⼲燥剂输送到细粉分离器,将煤粉与⽓体分离开来,煤粉贮存在粉仓中;分离出来的⽓体叫乏⽓。
乏⽓⼀部分送⾄磨煤机⽤于磨煤机的风量协调,另⼀部分作为三次风。
粉仓中的煤粉由给粉机按负荷的要求送到混合器,与⼀次风混合,送到燃烧器,进⼊炉膛燃烧。
烟⽓:◆在炉膛中,燃料燃烧不断放出热量,产⽣⾼温烟⽓。
◆从炉膛流出、再进⼊⽔平烟道、垂直烟道、尾部烟道,并将热量传递给炉膛与烟道中布置的各种受热⾯,烟⽓的温度逐渐下降。
◆最后经过除尘设备、脱硫设备、引风机,由烟囱排出到⼤⽓。
灰渣:煤在炉膛内燃烧,最⾼温度可以达到1500~1600度(⽕焰中⼼)。
◆煤中的灰分⼀部分随烟⽓流出炉膛,进⼊烟道,叫飞灰,约占95%,最后由除尘器将它分离出来;◆另⼀部分进⼊炉膛底部,由排渣装置排出,约占5%。
锅炉的工作原理
锅炉的结构及工作原理
第一章锅炉的结构
锅炉:是一种生产蒸汽的换热设备,它通过煤,油,天然气等燃料时
放出化学能,通过传热过程将能量传递给水,使水转变成蒸汽,蒸汽
直接供给工业生产中所需的各种形式的能源
锅炉的蒸汽参数:容量、蒸汽压力、蒸汽温度和给水温度。
锅炉的容量:额定蒸发量,即在规定的出口压力,温度和保证效率下
锅炉本体:炉膛、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、再热器、空气
预热器以及钢架炉壁
水冷壁:吸收炉膛辐射热,汽化水
过热器:饱和蒸汽加热到过热蒸汽
再热器:将透平中低温蒸汽加热,以提高做功能力
省煤器:把低温给水加热成温度较高的水
空气预热器:预热空气,利用低温烟气加热进入锅炉的空气,提高其
温度
炉墙:减少锅炉散热损失,起保护作用
应用成份:C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%
干燥成份:C%+H%+O%+N%+S%+A%=100%
可燃成份:C%+H%+O%+N%+S%=100%
3)气体燃料:天然气,各种工艺气、焦炉煤气及发生炉煤气
煤的成份及性质
组成:C.H.O.N.S.A.W
高位发热量Q高是指1KG燃料彻底燃烧后燃烧产物冷却到使其中的
水蒸气凝结成0度的水时放出的热量
低位发热量Q低是指1KG燃料彻底燃烧后燃烧产物除去汽化潜热后
所得的热量
锅炉设计采用低位发热量的原因:煤在燃烧后,排烟仍具有相当高的
3)工质的加热器化过程:给水(系统用水补给水)→给水箱→
泵→省煤器→锅筒—(下降管)→下集箱→水冷壁管束—(辐射
电站锅炉原理-第1讲第一章a
220~250 250~280 260~290 270~290
420; 670 1025;1000 1025;2008 1900;1650
125;200 300
300;600 600
第三节 锅炉分类
•按锅炉的用途分类 1)电站锅炉。锅炉产生的蒸汽主要用于发电的锅炉。 2)工业锅炉。用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉。 3)热水锅炉。用于产生热水供采暖、制冷和生活用的锅炉。 •按锅炉容量分类 按照锅炉容量的大小,锅炉有大、中、小型之分,但它们之间没有固 定、明确的分界、随着我国电力工业的发展,电站锅炉容量不断增大, 大中小型锅炉的分界容量便不断变化,按当前情况来看,发电功率等于 或大于300MW的锅炉才算是大型锅炉。 •按锅炉的蒸汽压力分类 1)低压锅炉[出口蒸汽压力(表压)不大于2.45MPa] 2)中压锅炉(表压为2.94~4.90MPa), 3)高压锅炉(表压为7.84~10.8MPa), 4)超高压锅炉(表压为11.8~14.7MPa), 5)亚临界压力锅炉(表压为15.7~19.6MPa), 6)超临界压力锅炉(绝对压力超过临界压力22.1MPa)。 •按锅炉的燃烧方式分类 1)火床燃烧方式: 固体燃料以一定厚度分布在炉排上进行燃烧的方式 2)火室燃烧方式: 燃料以粉状、雾状或气态随同空气喷入炉膛中进行燃 烧的方式
水
水
水
汽水混合物
汽水混合物
①
饱和蒸汽
过热蒸汽
排汽
再热蒸汽
过热器
汽轮机高压缸 再热器
汽轮机低压缸
电站煤粉锅炉机组部件框图
锅炉机组
锅炉本体
辅助设备
原煤斗1、给煤机2、 磨煤机3、排粉风机18、 排渣装置19、送风机 20、除尘器21、引风 机22、烟囱23
锅炉原理第一章
6 按燃烧方式分类 燃油、煤粉、 燃气锅炉 室燃炉
层燃炉
旋风炉
流化床、循环流化床锅炉
7
按蒸发受热面循环方式分类 自然循环、 控制循环、 直流锅炉、复合循环锅炉
复 合循环锅炉
自然循环锅炉 循环流动过程的推动力由下降管与上升管内工质 的密度差产生的,这种锅炉就叫自然循环锅炉
循环倍率:
单位时间内进入蒸发管的循环水量与产生蒸汽量之比。
1-4 锅炉技术的发展
一、我国电厂锅炉发展概况 二、锅炉的发展趋势 (一)锅炉容量和蒸汽参数 (二)锅炉燃烧技术 (三)燃气-蒸汽联合循环机组的锅炉
整体煤气化联合循环
增压流化床锅炉的联合循环电站热力系统
全厂事故70%为锅炉事故 其中60% ~70%为四管(省煤器、水冷壁、过 热器、再热器)泄漏
第三节 锅炉的分类和型号
一、锅炉的分类
1、按锅炉用途分 : 工业锅炉(工业生产工艺用汽或 供暖 ),电站锅炉 (发电),热水锅炉(民用采暖或供热) 2、按电站锅炉容量分: 大型、中型、小型 220t/h、410t/h、670t/h;1000t/h、2000t/h 、 2650t/h、2953t/h
2、最大连续蒸发量(MCR) 锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃 料,长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。 最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的1.03~1.2。 3、锅炉的温度和压力:主蒸汽参数 指的是锅炉过热器出口的温度、压力。 具有再热循环的锅炉再热温度指的是再热器出 口温度。 4、给水温度: 给水进入省煤器入口的温度。
Π 形 布 置
塔 形 布 置
表1-1、中国电站锅炉的蒸汽参数及容量
蒸汽压力 (M Pa) 9.9 13.8 16.8~ 18.6 17.5 25.4 25.0 蒸汽温度 (℃ ) 540 540/540 540/540 540/540 541/566 545/545 给水温度 (℃ ) 205~ 225 220~ 250 250~ 280 255 280 267~ 277 MCR * (t/h) 220, 410 420, 670 1025~ 2008 1025~ 1650 1900 1650~ 2650 发电功率 (MW ) 50, 100 125, 200 300, 600 300, 500 600 500, 800
发电厂锅炉工作原理
发电厂锅炉工作原理
发电厂锅炉的工作原理是将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能量,然后利用蒸汽驱动汽轮发电机发电。
以下是具体的工作原理:
1. 燃料燃烧:发电厂锅炉使用不同种类的燃料,如煤、天然气、石油等。
燃料在锅炉燃烧室中与空气或氧气混合并点燃,释放出大量的热能。
2. 热能传递:燃烧释放的高温烟气通过锅炉的炉排和燃烧器内的管道,使锅炉的水被加热。
水在管道中循环流动,吸收烟气中的热能,使其温度升高。
3. 蒸气产生:加热的水逐渐转化为蒸汽,当水的温度达到一定值时,液态水会转变为饱和蒸汽。
蒸汽继续加热后,变为高温高压蒸汽。
4. 蒸汽驱动汽轮机:产生的高温高压蒸汽将进入汽轮机中。
汽轮机中的叶片受到高压蒸汽的冲击力,带动轴承和旋转部件转动。
转动的轴承与发电机的转子相连,转动发电机,产生电能。
5. 蒸汽排放:在驱动汽轮机后,蒸汽的压力和温度会下降。
部分低温低压蒸汽经过再加热,再次进入汽轮机的中间级或末级进行工作。
最终,末级蒸汽排入凝汽器中,与冷却水进行热交换,冷凝成水。
6. 冷却和再循环:冷凝成水的蒸汽被泵回锅炉,再次加热为蒸
汽。
过程中,锅炉和汽轮机循环工作,不断产生蒸汽和发电。
发电厂锅炉通过燃料燃烧,将化学能转化为热能,然后利用蒸汽驱动汽轮发电机,将热能转化为电能。
这是一种常见的发电方式,具有高效率和可控性的特点。
电厂锅炉原理
电厂锅炉原理
电厂锅炉是一种热能设备,用于将化石燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能。
锅炉工作原理如下:首先,将煤、石油、天然气等化石燃料投入到燃烧室中,与空气混合并点燃。
燃料燃烧产生的高温燃烧气体经过燃烧室内的炉具进行热交换,将热能传递给锅炉内的水。
在锅炉内,水被加热并转化为蒸汽。
加热过程中,水与燃烧气体之间的热量转移是通过对流、传导和辐射等方式实现的,确保水能够吸收足够的热能并升温。
当水温升至一定程度时,水开始蒸发并转化为蒸汽。
蒸汽由锅炉中的汽障板和管束分离开来,经过管道输送到蒸汽涡轮机中。
蒸汽在涡轮机中的高速旋转推动涡轮转动,从而带动发电机产生电能。
蒸汽在涡轮机中做功后,转化为冷凝水,并通过再生器等装置回到锅炉内循环使用。
锅炉在利用化石燃料进行燃烧时,还会产生大量的烟气。
为了减少对环境的污染,锅炉通常会采用烟气脱硝、脱硫等装置对烟气进行净化处理,以降低二氧化硫等有害物质的排放。
综上所述,电厂锅炉通过化石燃料的燃烧产生高温燃烧气体,将热能转化为蒸汽,并利用蒸汽驱动涡轮机发电。
同时,对烟气进行净化处理,以减少环境污染。
电厂锅炉原理电子档
第一节煤的成分及性质煤是由有机化合物和无机矿物质等组成的一种复杂物质,属有机原料,来源于古代植物。
由于地壳变迁,地面上的植物残骸被长期埋在地层深处,在合适温度与高压及缺氧条件下,原始有机物不断分解化合,最终边形成了煤。
煤既然由植物形成,组成植物的有机质元素,主要是碳、氢、氧和少量的氮、硫,便是煤的主要元素。
另外,在煤的形成、开采和运输过程中,加入的水分和矿物质(燃烧后成为灰分),也成为煤的组成成分。
煤是复杂的高分子碳氢化合物,煤的化学组成和结构十分复杂,但作为能源使用,只要了解它与燃烧有关的组成,例如元素分析成分组成工业分析成分组成,就能满足电厂锅炉燃烧技术和有关热力计算等方面的要求。
一、煤的元素分析成分及其性质煤中的化学元素可达30多种。
一般把燃料中不可燃烧矿物质成分综合在一起统称为灰分。
这样用元素分析法测定煤的组成成分时包括七项:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)五种元素和水分(M)、灰分(A)两种成分。
其中碳、氢和部分硫是可燃成分,其余都是不可燃成分。
这些成分呈复杂的化合物存在于煤中。
煤的各种成分的性质如下。
1.碳(C)碳是煤中的主要可燃元素,其含量一般为50%~60%(指收到基含量,下同),1kg的碳完全燃烧生成二氧化碳CO2,能放出32700KJ的热量,其反应式为C+O2→CO2+32700,KJ/kgC (2—1)如果1kg的碳不完全燃烧生成一氧化碳CO,只能放出9270KJ的热量,即2C+O2→2CO+9270,KJ/kgC (2—2) 煤中的碳以两种状态存在。
其主体形成晶格,也就是苯核。
晶格中也有一些硫、氮原子。
另一部分碳与氢、硫、氮、氧形成侧链。
侧链靠键链接在晶格的边缘上。
当在缺氧环境下受热时,键断裂,侧链呈气态逸出,这就是挥发分。
煤的挥发分是由各种碳氢化合物、一氧化碳、硫化氢等可燃气体,二氧化碳和氮等不可燃气体及少量的氧气所组成。
煤的挥发分与煤的地质年代有密切的关系。
电厂锅炉原理ppt课件
电厂锅炉的常见故障与处理方法
1 2 3
故障一
水位异常。处理方法:检查水位计、水位传感器 等是否正常,采取相应的措施如清洗、更换等。
故障二
压力异常。处理方法:检查压力表、压力传感器 等是否正常,采取相应的措施如调整安全阀、更 换损坏部件等。
故障三
燃烧异常。处理方法:检查燃烧器、送风、点火 等系统是否正常,采取相应的措施如调整燃烧参 数、更换损坏部件等。
电厂锅炉的热效率与优化措施
热效率
电厂锅炉的热效率是指实际输出的热量与输入的热量之比,是衡量锅炉性能的重要指标。提高锅炉的热效率意味 着降低能源消耗和减少环境污染。
优化措施
为了提高电厂锅炉的热效率,可采取一系列优化措施,如改进燃烧方式、增加受热面积、降低排烟温度、回收余 热等。此外,合理的运行管理也是提高锅炉热效率的关键。
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电厂锅炉发展趋势与新技 术应用
电厂锅炉的技术发展与进步
高效低污染燃烧技术
随着环保要求的提高,电厂锅炉正朝着高效低污染的方向 发展。例如,采用先进的燃烧器设计、优化炉膛结构等手 段提高燃烧效率,减少废气排放。
能源回收及利用技术
电厂锅炉的能源回收及利用技术不断提高。例如,利用余 热回收装置对烟气余热进行回收,用于加热给水或发电等 。
电厂锅炉的维护与保养制度
维护制度
定期对锅炉的各个系统进行检查、维护 ,确保其正常运行;对锅炉的仪表、阀 门等设备要定期校验、润滑,防止泄漏 、误操作等事故发生。
VS
保养制度
对锅炉要进行例行保养,如每周进行一次 小保养,每月进行一次大保养;对锅炉的 易损件要定期更换,防止因老化、磨损等 原因影响正常运行。
电厂锅炉原理
目录
• 电厂锅炉概述 • 电厂锅炉燃料与燃烧 • 电厂锅炉热力计算与优化 • 电厂锅炉的污染物排放与控制 • 电厂锅炉安全运行与维护 • 电厂锅炉发展趋势与新技术应用
第一章 锅炉的基本知识解读
• 辅助受热面组成: --过热器、再热器、屏、省煤器和空气预热器。
过热器图示1-10 省煤器图示1-12 屏图示1-11 空气预热器图示1-13
• 锅炉本体 --指炉、汽锅和辅助受热面的组成总体。 • 辅助设备 --除了锅炉本体以外的起辅助作用的设备。
6
• 辅助设备组成:
30
17
2、锅的发展 1)内燃式--筒内增受热面积
第 一 章 锅 炉 的 基 本 知 识
火筒锅炉
火管锅炉
水火管锅炉
18
第 一 章 锅 炉 的 基 本 知 识
#水火管锅炉优点: — 结构简单,维修方便; — 工质容积大,对负荷变动适应性好; — 对水质要求比较低。
#水火管锅炉缺点: ― 受热面积、容量小; ― 工作压力、热效率低; ― 容积、金属耗量大及强度差。
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四、锅炉循环的基本原理
第 一 章 锅 炉 的 基 本 知 识
1、循环的条件 回路间的压头差,包括重位压头(工质的密度 差产生)和人工压头(泵产生)。 2、循环基本原理 按照循环原理分为2类。 1)自然循环 --工质的密度差和高度差乘积产生的力作为循环 动力。(参见自然循环原理图1-22) 2)强制循环 --用泵产生的压头作为循环动力,包括多次强制 循环(图1-23)和直流循环(图1-24)。
门); 阀门图示1-19 ―安全装置、监督仪表和控制设备(水位表、压力表、 温度计、安全阀、风压计、二氧化碳指示计等及自 安全阀图示1-20 动调节与控制系统)。
7
• 锅炉设备--锅炉本体与其辅助设备的总称。
第 一 章 锅 炉 的 基 本 知 识
2、锅炉(设备)定义
锅炉图示1-21
电厂锅炉工作原理
电厂锅炉工作原理电厂锅炉是电力发电过程中至关重要的设备,其主要功能是将燃料燃烧产生的热能转换为水蒸汽,然后利用水蒸汽驱动汽轮机发电。
锅炉的工作原理可以分为燃烧系统、热交换系统和水循环系统三个部分。
首先,燃烧系统是锅炉产生热能的关键环节。
在燃烧系统中,燃料与空气混合后在锅炉的燃烧室中进行燃烧反应,在燃烧过程中释放出大量的热能。
燃烧过程需要满足一定的燃烧条件,包括合适的燃料供应、适量的空气供应、适当的燃烧温度和压力等。
其中,燃料的供应通常通过输送系统实现,而空气供应通过通风设备确保。
锅炉燃烧室通常设计为炉膛形状,以提高燃烧效率和利用率。
燃烧室内的燃烧反应产生的高温烟气直接作用于锅炉的热交换面。
其次,热交换系统是锅炉将燃烧释放的热能转换为水蒸汽的关键环节。
锅炉中主要有炉水壁、空预器和蒸汽发生器等热交换设备。
炉水壁是位于锅炉燃烧室内的直立于水平平面的管束,其主要功能是将高温烟气传递给其中的水,使其升温;空预器则是位于炉外的热交换设备,其主要功能是先将新鲜空气预热,再将其传递给炉膛内,提高燃烧效率。
蒸汽发生器是将热能传递给水,使其沸腾变成蒸汽的设备,常见的类型有水管锅炉和烟管锅炉。
蒸汽发生器内的水被加热后蒸发成蒸汽,然后被导入汽轮机进行功率转换。
最后,水循环系统是锅炉中起到循环作用的关键部件。
水循环系统包括给水系统和排污系统。
给水系统的主要功能是将水从水源中供给给蒸汽发生器,并保持适当的水位和压力。
在给水系统中,水经过一系列处理装置净化后,被泵送到蒸汽发生器。
排污系统则是将锅炉内的污水和不可溶性沉淀物排出,以保证工作过程中水质的合适和锅炉的平稳运行。
总的来说,电厂锅炉的工作原理是通过燃烧系统产生高温烟气,然后利用热交换系统将烟气传递给水,使其升温并沸腾变成蒸汽,最后通过水循环系统循环供应水和排污。
这一过程中,燃烧系统提供热能,热交换系统将热能转换为水蒸汽,水循环系统保证水源的供给和水资料的合适。
这样,锅炉就能持续地提供蒸汽给汽轮机,实现电力发电的目的。
电厂锅炉原理ppt课件
环保要求
减少污染物排放
采取有效措施降低锅炉运行过程中产 生的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污 染物的排放。
噪声控制
采取降噪措施,降低锅炉运行时的噪 声对周边环境的影响。
废水处理
对锅炉产生的废水进行妥善处理,确 保达标排放。
废弃物处理
合理处置锅炉产生的废弃物,减少对 环境的影响。
节能减排技术
高效燃烧技术
辅助设备
送风机
向炉膛内提供足够的空气,维持 燃烧。
引风机
将炉膛内的烟气抽出,维持炉膛负 压。
除尘器
去除烟气中的灰尘和杂质,保护环 境。
CHAPTER
04
电厂锅炉运行与维护
启动与停炉
启动
启动前检查、上水、点火、升温升压、并汽
停炉
正常停炉、紧急停炉、长期停炉
运行调节
燃料调节
根据负荷变化调整燃料量,保持 汽压稳定
01
02
03
燃料供应
确保燃料如煤、油或气体 稳定、安全地供应到锅炉 中。
燃烧设备
包括燃烧器、炉膛和点火 装置,确保燃料充分燃烧 。
空气供应
控制进入炉膛的空气量, 以支持燃烧并减少污染物 排放。
烟气系统
烟气收集
将炉膛中产生的烟气收集 起来。
除尘设备
如静电除尘器、布袋除尘 器等,去除烟气中的粉尘 颗粒。
CHAPTER
06
电厂锅炉发展趋势与展望
高效低污染燃烧技术
高效低NOx燃烧技术
通过优化燃烧器设计、采用分级燃烧等手段降低燃烧过程中产生 的氮氧化物,提高燃烧效率。
富氧燃烧技术
利用高浓度的氧气代替空气作为助燃剂,降低燃煤的氮氧化物排放 ,同时提高燃烧效率。
锅炉原理-第一章绪论ppt课件
锅炉分为哪些种类?
燃烧方式 层燃炉(火床炉):燃料在炉排上形成均匀的、有 一定厚度的燃料层进行燃烧。层燃炉炉排主要有:链 条炉排、振动炉排、往复推饲炉排、固定炉排等。 室燃炉:通过燃烧器保证燃料与空气进入炉膛(燃 烧室)时充分混合、及时着火和稳定燃烧。主要有: 煤粉炉、燃油燃气锅炉。 旋风炉
注:热水锅炉容量为单位时间的产热量。单位为 MW (或万大卡/时)
最 大 连 续 蒸 发 量 ( BMCR-boiler maximum continuous rating )在额定蒸汽参数,额定给水 温度和使用设计燃料,长期连续运行所能达到的 最大蒸发量,单位为t/h(或kg/s )
锅炉分为哪些种类?
锅炉是如何工作的?
煤、风、烟系统
冷空气 烟气 烟气 烟气
烟囱 空气预热器
(二次风)
原煤
引风机
除尘器
细微灰粒
灰渣沟
排粉风机
(一次风) 烟气 烟气
给煤机
磨煤机
风、粉
燃烧器
炉膛
水平烟道
尾部烟道
原煤
风、粉 未燃煤粒 灰渣
灰渣
灰渣
灰渣沟
未燃煤粒
排渣装置
未燃煤粒
冷灰斗
锅炉是如何工作的?
汽 水 系 统
汽机主凝结水 水 水 汽水混合物
第一章 绪论
什么是锅炉?
锅炉如何工作?
锅炉分为哪些种类? 锅炉运行的安全与经济性指标有哪些? 复习思考题
什么是锅炉?
ห้องสมุดไป่ตู้
东 锅
锅 炉超 超 临 界 直 流
1000MW
什么是锅炉?
东锅1000MW超超临界直流锅炉
锅炉分为哪些种类?
电厂锅炉原理与设备 循环流化床锅炉
涡分离器 三、按有无外置式换热器分 四、按物料循环倍率分 高循环倍率、中循环倍率、低循环倍率
五、按固体物料循环方式分 外循环、内循环 六、按炉膛压力分 常压循环流化床、增压循环流化床 七、按工质蒸汽压力分 八、按锅炉水循环的方式分 自然循环、强制循环
一般小孔风速35~45m/s以上。在布风板底部 形成一层均匀的“气垫”,形成一股强烈扰动 的气流。相应的开孔率为2~3%。开孔率:指 风帽小孔的总面积和布风板面积之比。
小孔风速过大,风帽及布风板阻力增加,风机 电耗增加。
3、孔板:一般为钢铁板或铸铁板,用来固定 风帽和绝热,并初步分配气流。通常大容量锅 炉采用水冷布风板。水冷布风板由膜式水冷壁 组成,在鳍片中间开孔。一般按等边三角形布 置,每1.3~1.5m²开一个φ108或φ159的放灰 孔。
二、炉膛尺寸的确定
1、炉膛断面尺寸:运行风速、断面热负 荷、二次风穿透程度
2、炉膛高度:烟气脱硫时间、最佳炉温、 受热面布置、小于临界粒径煤粒一次通 过炉膛燃尽率、物料循环压头、水循环 安全性。
三、炉膛开孔
四、炉膛受热面结构
第三节 外置式换热器和对流受热面设计计算
一、对流受热面设计计算 要考虑灰浓度增高对辐射放热系数的影
3、回料阀的分类 (1)按结构分 a.机械阀 b.非机械阀:L阀、换向阀、J阀、U阀、N阀等 (2)按调节方式分:可控阀、流通阀 (3)按用途分: a.循环流化床回料阀: L阀、换向阀、J阀、U阀、
N阀等 b.气力输送阀:文丘里输送阀·、喷射式输送阀 二、回料阀的工作原理 1、L阀: 2、U阀:
当气流速度提高,到临界流化速度时,气流对 煤的吹托力加上浮力等于煤粒的重量时,煤粒
电厂锅炉工作原理
电厂锅炉工作原理
电厂锅炉是一种利用燃料燃烧产生热能,将水加热转化为蒸汽的装置,主要用于发电和供热。
它是电厂中的重要设备之一,其工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 燃料燃烧:首先,将燃料(如煤、天然气、石油、生物质等)送入锅炉燃烧室,然后通过点火系统点火。
燃烧时燃料与空气充分混合,放出燃烧反应的热能。
2. 热能传导:燃烧释放的高温烟气通过锅炉的炉排、燃烧室和锅炉管道等结构,使热能传导给水。
3. 加热水:热能传导给水后,水开始吸收热量,温度逐渐上升。
通常,锅炉的热水管道是穿过锅炉炉膛的多根水管,使水在管内不断加热。
4. 蒸汽生成:水吸收足够的热量后,会转化为水蒸气。
水在锅炉内部形成一定压力下的饱和蒸汽,以供给发电机或供热系统使用。
5. 排放烟气:燃烧后产生的尾气包含了未完全燃烧的残余物质和烟尘颗粒等,需要通过烟囱排放出去。
总结而言,电厂锅炉的工作原理就是通过燃烧燃料产生热量,将热能传递给水,使水转化为蒸汽,以供给发电机或供热系统使用。
同时,锅炉还需要排放燃烧后产生的废气。
这样就实现了从燃料能源到蒸汽能源的转换过程。
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三、发电的方式
火(热)力发电、水力发电、核能发电、风 力发电、水力发电、核能发电、 力发电、太阳能发电、海洋能发电、 力发电、太阳能发电、海洋能发电、地热发电等
四、热能的利用方式
直接利用:加热、采暖、蒸煮或烘干等 直接利用:加热、采暖、 间接利用:热能转化为机械能,进一步转化为电能 间接利用:热能转化为机械能,
注:MCR*为最大连续蒸发量 :MCR 为最大连续蒸发量
2.蒸汽参数 蒸汽参数
电厂锅炉的蒸汽参数一般是指锅炉过热器 电厂锅炉的蒸汽参数一般是指锅炉过热器 出口过热蒸汽的温度和压力 过热蒸汽的温度和压力。 出口过热蒸汽的温度和压力。如额定蒸汽温度和 额定蒸汽压力。 额定蒸汽压力。
3.给水温度 给水温度
净效率
ηj =
Q1 Q q Q p Qr
,% (1 2)
燃烧效率
η r = 1 (q 3 + q 4 ),%(1 3)
锅炉有效利用热, kJ/kg; 式中 Q 1— 锅炉有效利用热, kJ/kg; 锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg ,kJ/kg; Q r — 锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg; 锅炉机组自身所需的热量,kJ/kg; Q q — 锅炉机组自身所需的热量,kJ/kg;
1-2 电厂锅炉的设备及其特征
一、电厂锅炉的特性 1.锅炉容量:
额定蒸发量:锅炉在额定蒸汽参数、 额定蒸发量:锅炉在额定蒸汽参数、额定给 额定蒸汽参数 设计燃料时, 水温度、使用设计燃料时 每小时的最大连续蒸 水温度、使用设计燃料时,每小时的最大连续蒸 发量。 发量。t/h 最大连续蒸发量:锅炉在额定蒸汽参数 额定蒸汽参数、 最大连续蒸发量:锅炉在额定蒸汽参数、额 定给水温度、使用设计燃料 设计燃料, 定给水温度、使用设计燃料,长期连续运行时所 能达到的最大蒸发量。 能达到的最大蒸发量。 最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的 通常为额定蒸发量的1.03~ 最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的 ~ 1.2倍 倍
二、锅炉型号
— ××× ××× — ××× ××× — × ×××/××× ×××/××× × 第一组为符号,锅炉厂汉语拼音的缩写; 第一组为符号,锅炉厂汉语拼音的缩写; 第二组为数字,锅炉容量和过热蒸汽压力; 第二组为数字,锅炉容量和过热蒸汽压力; 第三组为数字,过热蒸汽和再热蒸汽出口温度; 第三组为数字,过热蒸汽和再热蒸汽出口温度; 第四组中,符号表示燃料,数字表示设计序号。 第四组中,符号表示燃料,数字表示设计序号。 DG-670/13.7 -540/540-M8
五 我国电力工业的发展
(一)、我国发电总装机容量 一 、
1987年发电装机1亿千瓦 1995年发电装机2亿千瓦 2000年发电装机3亿千瓦 2000 3 2004年发电装机4亿千瓦 2005年发电装机5亿千瓦
(二)、单机容量 二 、
70年代,20万千瓦为主力机组 80、90年代,30万、 60万千瓦为主力机组 目前,60万、90万、100万千瓦为主力机组
3、汽水系统 、 给水→低压加热器→除氧器→给水泵→ 给水→低压加热器→除氧器→给水泵→高压 加热器→省煤器→汽包→水冷壁→ 加热器→省煤器→汽包→水冷壁→过热器 4、除渣除灰系统 、 大块熔渣(总灰量的10℅-20℅)→水冷壁 大块熔渣(总灰量的 - ) 冷却→固态渣→渣斗→碎渣机→灰渣泵→ 冷却→固态渣→渣斗→碎渣机→灰渣泵→灰 场 烟气细灰(总灰量的80℅-90℅)→除尘器 烟气细灰(总灰量的 - ) 灰浆泵→ →灰浆泵→灰场
锅炉的事故率( 锅炉的事故率(约1%) 锅炉总事故停炉小时数/ 事故停炉小时数) 锅炉总事故停炉小时数/ (总运行小时数 + 事故停炉小时数)
2/3
锅炉机组经济性指标(b) 二、电厂锅炉机组经济性指标(b) 电厂锅炉机组经济性指标
热效率( 90% 热效率(>90%)
η g Q1 = × 100,% (1 1) Qr
五 锅炉各主要系统 1、制粉系统 、 原煤→给煤机→磨煤机→煤粉分离→ 原煤→给煤机→磨煤机→煤粉分离→合格的 煤粉→ 煤粉→锅炉 2、 2、燃烧系统 空气→送风机→空气预热器→ 空气→送风机→空气预热器→两路热风管道 输送煤粉→燃烧器一次风喷口→ →输送煤粉→燃烧器一次风喷口→炉膛 燃烧器二次风喷口→ →燃烧器二次风喷口→炉膛
2.辅助设备 辅助设备
通风 系统 其它 系统 辅助 系统 脱硫 系统 除灰除 尘系统 制粉 系统 燃料运 输系统
四 锅炉机ห้องสมุดไป่ตู้的工作过程
燃煤锅炉的主要 工作过程
煤粉制备和燃烧过程 空气预热过程 给水加热、汽化、过热(再热) 给水加热、汽化、过热(再热)热过程 排渣除灰过程
锅炉机组的工作过程示意图
1-1 电厂锅炉的作用及其设备构成
一、火力发电厂的生产过程 (一)、火力发电厂的组成 一 、
锅 炉 汽轮机 发电机
火力发电厂的三大设备
火力发电厂的能量转换过程
电能。 燃料的化学能 → 蒸汽的热能 → 机械能 → 电能。
燃料的化学能
锅炉
热 能
蒸汽的热能
汽轮机
机 械 能
转子动能
发电机
电 能
(二)、火力发电厂的生产过程 二 、
燃煤炉、燃油炉、 (4)按燃用燃料分 :燃煤炉、燃油炉、燃气炉 ) 室燃炉、 (5)按燃烧方式分:层燃炉 、室燃炉、旋风 )按燃烧方式分: 炉、流化床锅炉 (6)按煤粉炉的排渣方式分 固态排渣和液态 )按煤粉炉的排渣方式分: 排渣 (7)按蒸发受热面内工质的流动方式分 自然 )按蒸发受热面内工质的流动方式分: 循环、强制循环锅炉、 循环、强制循环锅炉、直流锅炉
二、能源的分类
一次能源:天然燃料(原煤、原油、天然气) 一次能源:天然燃料(原煤、原油、天然气)的化学 太阳能、水力能、风力能、核能、 能、太阳能、水力能、风力能、核能、地 热能、 热能、潮汐能等 二次能源:人工燃料(焦碳、汽油、煤气) 二次能源:人工燃料(焦碳、汽油、煤气)等的化学 能、电能等 可再生能源:太阳能、水力能、风力能、地热能、 可再生能源:太阳能、水力能、风力能、地热能、潮 汐能等 不可再生能源:化石燃料(原煤、原油、天然气) 不可再生能源:化石燃料(原煤、原油、天然气)
电厂锅炉的给水温度是指给水进入省煤器 电厂锅炉的给水温度是指给水进入省煤器 入口处的温度 的温度。 入口处的温度。
锅炉机组安全性指标(a) 二、电厂锅炉机组安全性指标(a) 电厂锅炉机组安全性指标
锅炉连续运行小时数( 5000) 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%) 锅炉可用率( 90% 总备用小时数) 统计期间总小时数(一年) (总运行小时数 + 总备用小时数)/ 统计期间总小时数(一年)
1-4 锅炉技术的发展
一、我国电厂锅炉发展概况 二、锅炉的发展趋势 (一)锅炉容量和蒸汽参数 (二)锅炉燃烧技术 (三)燃气-蒸汽联合循环机组的锅炉 燃气-
加快发展大容量、 加快发展大容量、高参数机组
电站锅炉发展趋势
大容量、高参数机组可适应生产发展的需要,电站热效率高,基建投资、 大容量、高参数机组可适应生产发展的需要,电站热效率高,基建投资、 设备和运行费用降低 提高运行可靠性和灵活性 锅炉的可靠性涉及到设计、设备制造、运行维护和生产管理等各个方面 锅炉的可靠性涉及到设计、设备制造、 运行灵活性要求大力发展中间负荷机组,适应电网调峰需要, 运行灵活性要求大力发展中间负荷机组,适应电网调峰需要,同时考虑 因燃用劣质煤带来的不利影响(结渣、积灰、磨损、腐蚀) 因燃用劣质煤带来的不利影响(结渣、积灰、磨损、腐蚀),提高锅炉煤 种的适应性。 种的适应性。提高机组的监控水平 强化煤电环境保护, 强化煤电环境保护,发展洁净燃煤技术 燃煤的燃气-蒸汽联合循环( 燃煤的燃气- 蒸汽联合循环(燃煤硫化床燃烧联合循环及整体煤气化联合 循环)和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、 循环)和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求
蒸发受热面内工质的流动方式(水的循环方式) 蒸发受热面内工质的流动方式(水的循环方式)
自然循环锅炉 循环流动过程的推动力由下降管与上升管内工 质的密度差产生的, 质的密度差产生的,这种锅炉就叫自然循环锅 炉 循环倍率:单位时间内进入蒸发管的循环水量 循环倍率: 与产生蒸汽量之比。 与产生蒸汽量之比。 控制循环锅炉 循环流动过程的推动力不仅由下降管与上升管 内工质的密度差产生, 内工质的密度差产生,而且主要来自锅水循环 这种锅炉就叫控制循环锅炉。 泵,这种锅炉就叫控制循环锅炉。 自然循环锅炉与控制循环锅炉有许多相似之处, 自然循环锅炉与控制循环锅炉有许多相似之处, 都有汽包。给水加热、蒸发、过热有明显分界。 都有汽包。给水加热、蒸发、过热有明显分界。 直流锅炉:工质一次通过所有受热面。 直流锅炉:工质一次通过所有受热面。
中国电站锅炉的蒸汽参数及容量
蒸汽压力 (MPa) M 9.9 13.8 16.8~18.6 ~ 17.5 25.4 25.0 蒸汽温度 (℃) ℃ 540 540/540 540/540 540/540 541/566 545/545 给水温度 (℃) ℃ 205~225 ~ 220~250 ~ 250~280 ~ 255 286 267~277 ~ MCR* (t/h) 220, 410 420, 670 1025~2008 ~ 1025~1650 ~ 1900 1650~2650 ~ 发电功率 (MW MW) MW 50, 100 125, 200 300, 600 300, 500 600 500, 800
Q p — 锅炉机组自身电耗对应的热量,kJ/kg; 锅炉机组自身电耗对应的热量,kJ/kg;
q 3 、 4 — 锅炉化学、机械未完全燃烧热损失,% q 锅炉化学、机械未完全燃烧热损失,
1/3
1-3 锅炉的分类和型号
一、锅炉的分类
工业锅炉(工业生产工艺用汽或 (1)按锅炉用途分 :工业锅炉 工业生产工艺用汽或 ) 发电), 民用采暖或供热) 供暖 ),电站锅炉 发电 ,热水锅炉 民用采暖或供热 ,电站锅炉(发电 热水锅炉(民用采暖或供热 (2)按电站锅炉容量分:按时代和技术进步,锅炉机 )按电站锅炉容量分:按时代和技术进步, 组容量以大、 小的排序和分类在不断演变。 组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变。220t/h, 410t/h, 670t/h, 1000t/h, 2000t/h , 2650t/h (3)按蒸汽压力分 低压 )按蒸汽压力分: 低压(P<2.45MPa)、中压 M 、 (P=2.94-4.92MPa)、高压 M 、高压(P=7.84-10.8MPa)、超高 M 、 压(P=11.8-14.7MPa)、亚临界压力 M 、亚临界压力(P=15.7~19.6M ~ M Pa)、超临界压力 、超临界压力(P>22.1MPa)、超超临界压力 M 、超超临界压力(P>25 MPa)