燃煤锅炉的工作原理

1、什么是锅炉

将其它热能转变成其它工质热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。

锅炉设备中，吸热的部分称为锅，产生热量的部分称为炉。例如水冷壁、过热器、省煤器等

吸热的部分可以看成是锅；而炉膛、燃烧器、燃油泵，送、引风机可以看成是炉。

6、蒸汽锅炉

蒸汽锅炉是用热能加热水（工质）产生蒸汽的设备。

9、锅炉容量

是指锅炉提供热能的一种能力。容量大供热的能力大、出力大；反之就小。如：容量为1t/h

蒸汽锅炉，即表示该锅炉在1小时内可以将1吨的水变成一定压力下饱和蒸汽的能力。

12、锅炉压力

锅炉行业通常所指的锅炉压力（压强）即表示垂直于容器单位壁面积上的力，用“Mpa”表示，旧单位“公斤力/厘米2” （kgf/cm2）。

13、饱和蒸汽

锅炉中的水在某一压力下被燃料燃烧所放出的热量加热而发生沸腾，汽化变为蒸汽，这种处

于沸腾状态下的炉水温度是饱和蒸汽；锅内压力高，饱和蒸汽温度就高。如1.0 Mpa饱和蒸

汽温度184℃，1.25 Mpa饱和蒸汽温度193℃。

14、过热蒸汽

温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。过热蒸汽的热焓大，熵值高做功的能

力大，与饱和蒸汽质量相同的过热蒸汽作为热源用，可使被加热的介质温度升得高，送入汽

轮发电机则可以发出较多的电力。

15、锅炉热效率

是指锅炉或有机热载体炉在热交接过程中，被水、蒸汽或导热油所吸收的热量，占进入锅炉

的燃料完全燃烧所放出的热量的百分数。

三、锅炉的结构

锅炉包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省

煤器、空气预热器、构架和炉墙等称为锅炉本体。锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。

五、锅炉的燃烧设备

锅炉的燃烧方式有三种形式：层燃（火床燃烧）、室燃（悬浮燃烧）、沸腾燃烧。各种燃烧

方式有其相应的燃烧设备。固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃式，适用

于燃烧固体燃料。

1、固定炉排：一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备，分两种单层炉排和双层炉排A单

层炉排用铸铁制造，有板状和条状B双层炉排，内有上下两层炉排，上炉排由水冷却管组成

的固定炉排，下炉排为普通铸铁的固定炉排。上炉排以上空间为风室，下炉排以下为灰坑，

两层炉排之间为燃烧室。

2、链条炉排：一种结构比较完善的燃烧设备。由于机械化程度高（加煤、清渣、除灰等均

有机械完成），制造工艺成熟，运行稳定可靠，人工拨火能使燃料燃烧的更充分，燃烧率也

较高，适用于大、中、小型工业锅炉。国产链条炉排按结构可分链带式、横梁式和鳞片式链

条炉排。A链带式链条炉排属于轻型结构适用于额定蒸发量小于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容

量的燃烧锅炉。B横梁式链条炉排是用刚性很强的横梁作支架，炉排片嵌于支架横梁的槽内，当主动轴上的链轮带动链条转动时横梁及其上的整付炉排随之移动。C鳞式链条炉排适用于

额定蒸发量大于10t/Hd的蒸汽锅炉或相应容量的燃烧锅炉。

3、往复炉排：一种利用炉排往复运动来实现给煤、除渣、拨火机械化的燃烧设备。往复炉排炉排按布置方式可分倾斜往复炉排和水平往复炉排A倾斜往复炉排为倾斜阶梯型，炉排有相间布置的活动炉排片和固定炉排片组成。B水平往复炉排是有固定炉排片和活动炉排片交错组成，炉排片相互搭接。

4、振动炉排：一种由偏心块激振器、横梁、炉排片、拉杆、弹簧板、后密封装置、激振器电机、地脚螺钉、减震橡皮垫、下框架、前密封装置。测梁、固定支点等部件组成。具有结构简单，制造容易，重量轻、金属耗量少、设备投资省、燃烧条件好、炉排面积负荷高、煤种适应能力强优点在工业锅炉应用过。

第一章锅炉基础知识

（一）蒸发量（D）

蒸汽锅炉长期安全运行时，每小时所产生的蒸汽数量，即该台锅炉的蒸发量，用“D”表示，单位为吨/小时（t/h）。

（二）热功率（供热量Q）

热水锅炉长期安全运行时，每小时出水有效带热量。即该台锅炉的热功率，用“Q”表示，单位为兆瓦（MW），工程单位为104千卡/小时（104Kcal/h）。

（三）工作压力

工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的，通常用MPa来表示。

（四）锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度，又称额定温度。

第二节锅炉的分类和规格型号

一.锅炉的分类

1.按锅炉的工作压力分类

低压锅炉：P≤2.5MPa；

中压锅炉：P=2.6∽5.9MPa；

高压锅炉：P=6.0∽13.9 MPa；

超高压锅炉：P≥14MPa。

2.按锅炉的蒸发量分类

（1）小型锅炉：D<20吨/小时；

（2）中型锅炉：D=20∽75吨/小时；

（3）大型锅炉：D>75吨/小时。

3.按锅炉用途分类

电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。

4.按锅炉出口介质分类

蒸汽锅炉，热水锅炉，汽、水两用锅炉。

5.按采用的燃料分类

燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。

三.

锅炉型号由三部分组成：

第一部分表示锅炉型式，燃烧方式和额定蒸发量或额定热功率。共分三段：第一段用两个汉语拼音表示锅炉总体形式；第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧方式（废热锅炉无燃烧方式

代号）；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉的额定蒸发量，单位为t/h（吨/小时），或热水

锅炉的额定热功率，单位为MW（兆瓦）或废热锅炉的受热面，单位为m2（平方米）。

型号的第二部分表示介质参数。共分两段，中间用斜线分开，第一段用阿拉伯数字表示

介质出口压力，单位为MPa（兆帕）；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温度、

回水温度，单位为℃，生产饱和蒸汽的锅炉没有这段数字。

型号的第三部分表示燃料种类和设计次序。共分两段：第一段用汉语拼音字母代表燃料

种类，同时以罗马数字代表燃料分类与之并列，见表1—4。如同时使用几种燃料，主要燃料

放在前面一段连接书写。原型设计无第二段。

举例：

（1）DZL4—1.0—AⅡ，表示单锅筒纵置式链条炉排额定蒸发量为4吨/小时，蒸汽压力为

1.0MPa，蒸汽温度为饱和温度，燃用Ⅱ类烟煤，原型设计的蒸气锅炉。

（2）WNS2—0.7—YC，表示卧式内燃室燃炉，额定蒸发量为2吨/小时，蒸汽压力为0.7 MPa，蒸汽温度为饱和温度，燃柴油原型设计的蒸气锅炉。

（3）QXS7—1.0/115/90—QT，表示强制循环室燃炉，额定功率为7MW，供水压力为1.0 MPa，供水温度为115℃，回水温度为90℃，天然气原型设计的热水锅炉。

3、蒸汽锅炉结构简介

3.1整体布置

锅炉采用传统的Ⅱ型布置四角切圆燃烧。炉膛采用全焊膜式水冷壁，炉膛宽19558mm，

深16940mm，炉顶管标高74100mm，锅筒中心线标高75100mm。炉顶采用全密封结构，并

设有大罩壳。上部炉膛采用引进型控制循环锅炉的传统布置方式，即布置了过热器分隔屏和

后屏，墙式再热器布置在前墙和两侧墙前部。在折焰角上部和水平烟道按烟气流程依次布置

了屏式再热器、末级再热器和末级过热器。后烟井内布置有低温过热器和省煤器。

锅炉尾部布置2台三分仓转子回转式空气预热器，转子内径12.24米。

3.2燃烧设备

锅炉采用HP中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，共配置6台HP963型碗式中速磨，每台磨煤机出口用4根煤粉管道接至同一层四角布置的煤粉喷嘴。燃烧器共设置6层煤

粉喷嘴，锅炉MCR和ECR负荷时投运5层，另一层备用。燃烧器的一、二次风呈间隔布置，顶部设有0FA(燃烬风)。每组燃烧器的二次风挡板均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽

温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除0FA层喷嘴单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆

组成一个摆动系统，由一台电动执行器集中驱动作上下摆动。这些电动执行器均采用进口的

直行程结构。在燃烧器二次风室中配置了3层共12支重油枪，采用外混式蒸汽雾化方式。燃烧器的水冷套与燃烧器在出厂前由工厂进行组装。

煤粉喷嘴采用了300MW锅炉已经成熟的具有浓、淡分离功能的WR结构，它不仅提高了

单只喷嘴的稳燃能力，而且也是抑制氧化氮形成的有效措施之一。在一次风喷嘴周围设置周

界风，不仅能有效地冷却一次风喷嘴，还能改善煤种适应性。

3.3给水和水循环系统’

3.3.1给水系统