锅炉系统介绍

第三章 锅炉的组成及工作过程 锅炉的组成部分： 锅的组成部分： 汽包(锅筒)、水冷壁、过热器、省煤器； 炉的组成部分： 炉膛、燃烧器。 锅炉本体： 炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉 墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。 锅炉的其他重要辅机： 燃料输配送装置、送引风装置、给排水装置、水处理设 备及管道、除尘及除灰、脱硫脱硝系统、控制系统等
V 多，V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快 V 多，煤中难燃的固定碳含量少，煤易于燃尽
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中M、A对锅炉工作的影响
水分M、灰分A M、A 高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低 M、A 高，M 蒸发、A熔融均要吸热，炉膛温度降低 M、A 高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧
挥发分含量较高，约10～45%，着火及燃烧均 较容易
煤的分类
发电厂煤的分类及燃烧特性
贫煤 挥发分含量10～20%的烟煤
挥发份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，燃 烧性能方面比较接近无烟煤； 劣质烟煤 挥发份20～30%；但水分高，灰分 更高的烟煤 发热量低，为11000～12500 kJ/kg 这两种烟煤着火及燃烧均较困难
二 压强 压强：垂直均匀作用在物体单位面积上的压力，称为压强。 ——用符号P表示。 常用单位MPa。 *压强一词一般在学术上应用，工程上我们习惯的把压强称 为压力。 常用压力间的换算关系：1kgf/cm2=0.098MPa≈0.1 MPa 1 MPa＝10.2 kgf/cm2≈10 kgf/cm2 绝对压力：以压力等于零作为测量起点，称为绝对压力(P 绝 )。
4、锅炉型号
第二章
燃料分类
燃料及其燃烧特性
通过燃烧释放热能的可燃物质
在自然界所处的状态：固体（煤）；液体（原 油、重油和渣油）；气体（煤气和天然气） 获得方法：天然燃料（未加工）；人工燃料 （木炭、焦炭和石油制品） 用途：工艺燃料（炼焦、锻造和化工，焦结性 好，杂质少）；动力燃料
煤的常规特性
540/540
540/540 545／545605／605 545/545
420，670
1025 2008 1900-3033 1650-2650
锅炉内为什么会有压力呢？蒸汽锅炉是因为锅内的水
吸收热量后，由液体状态变成气体状态，其体积增大很多，
由于锅炉是密闭的容器，因而限制了水汽的自由膨胀，结 果就使锅炉各受压部件受到了水汽压力的作用。而热水锅 炉内压力则来自高水位形成的静压力；强制循环采暖系统 的热水锅炉，其压力来源于循环泵的压力。
室燃炉 室燃炉所用燃料有煤粉、液体燃料和气体燃料，可 分别称为煤粉炉、燃油炉和燃气炉。室燃炉的燃料由输 送管道通过燃烧器送入炉膛中燃烧，燃烧所需要的空气 由一次风管、二次风管以及三次风管分别送入。 注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃料。 层燃炉 由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃 料，在炉排上形成燃料层，燃烧所需的空气由风机送入 燃料层下的送风仓，透过燃烧层进行燃烧瓜而产生高温 烟气。 注意：只能用固体燃料
煤的元素分析与工业分析
煤的元素 分析成分 煤的工业 分析成分 碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、硫(S) 水分(M)、灰分(A) 水分(M)、挥发分(V)、灰分(A)、 固定碳(FC)
煤中的氢、氧、氮、硫 与部分碳所组成的有机 可燃元素 C （固定碳和挥发分中的 C ）、 H 、 化合物加热后分解,形成 S（可燃硫 S r 和硫酸盐硫 S ly） 气体挥发出来 不可燃元素（内部杂质） O、N 不可燃成分（外部杂质） 可燃气体 挥发分 M（内、外）、A
锅炉系统介绍
第一章
概述
1、 锅炉概述
锅炉是由一个“锅”和一个“炉”组成的一种能量
转换设备。锅是蓄热和传送热能的设备，它通过介质水
和蒸汽，把炉所转化来的热能大量吸收并传递出去进行 使用。炉是化学能源物质进行能量转换的场所，并通过 受热面将热能传递给水和蒸汽，变成热能和动能并转送 出去加以利用。
锅炉的组成
沸腾炉 沸腾炉所燃用的煤被破碎成10mm以下的颗粒，送入 存有大量床料(灰颗粒或石英沙)的炉炉床，炉床下部送 入的空气向上以一定流速推动床料，使燃料和料床在炉 床中翻滚浮动而呈“流态化”燃烧，这样的料床称为鼓 床或流化床。现在常用的为循环流化床锅炉。 注意：沸腾炉的燃料也是固体燃料。
3、锅炉机组的容量、参数 表示锅炉工作特性的基本参数，主要有锅炉的蒸发量、 压力、和温度三项。 一、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 证热效率时所规定的蒸发量，单位为t/h（或kg/s） 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）
中压
高压
3.9
9.9
450
540
150 172
205-225 220-250 250-280 267-302 267-277
35，6125，200 300 600 600 1000 500，800
超高压
亚临界 超临界
13.8
16.8-18.6 25-27.6 25
灰融 特性 ST(0C)
褐煤
煤的分类
发电厂煤的分类及燃烧特性
无烟煤
碳化程度高，含碳量很高，达95%，杂质很 少，发热量很高,约为25000～32500 kJ/kg； 挥发分很少，小于10%，Vdaf析出的温度较高 （可达400℃），着火和燃尽均较困难,储存时不 易自燃
煤的分类
发电厂煤的分类及燃烧特性
煤的常规特性
氧弹式量热计
煤的常规特性
相关概念
标准煤 收到基低位发热量为29310 kJ/kg 的燃料为标准煤(7000大卡)
标准煤耗量
Qar .net Bb Bs 29310
B s ——分别为标准煤耗量与实际煤耗量 式中 B b、
煤的常规特性
煤灰的熔融特性
高温下煤灰的熔融性 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定
Car H ar Oar N ar S ar M ar Aar 100%
Cad H ad Oad N ad S ad M ad Aad 100%
Cd H d Od N d S d Ad 100%
Cdaf H daf Odaf N daf S daf 100%
（五）按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、 强制循环锅炉和复合循环锅炉。 自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的汽水 比重差。强制循环的动力主要来自于给水泵。而复合循环 锅炉的动力既有来自汽水比重差，又有给水泵的动力。 （六）按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉（压力 ≤2.45MPa）、中压锅炉(压力2.94-4.9MPa)、高压锅炉 （压力7.84-10.8MPa）超高压锅炉（11.8-14.7MPa）亚临 界压力锅炉（15.7-19.6MPa）和超临界压力锅炉（压力 ≥22.0）

燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损
灰熔点（ST） 灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅
炉运行的安全性和经济性。 对于固态排渣炉， ST< 1350℃ 可能结渣
煤的分类
我国煤的主要分类指标 干燥无灰基挥发分Vdaf含量 可分为三大类：褐煤（ Vdaf含量＞37% ）、烟煤 （ Vdaf含量＞10% ）、无烟煤（ Vdaf含量≤10% ）
锅炉机组
锅炉本体
辅助设备
送风机、引风机、燃料供应 及制备、除灰、除渣、测量
锅
炉
与控制等
锅炉的汽水系统，用以完成水变 成蒸汽的吸热过程。由汽包、下 降管、联箱、导管及各热交换受
锅炉的燃烧系统，用以完成煤的 燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟 道、炉墙构架等非承压部件组成
热面等承压部件组成
2、锅炉的分类 （一）按用途分类：有电站锅炉、工业锅炉和生活用 锅炉； （二）按输出介质分类：有蒸汽锅炉、热水锅炉、和 汽水两用锅炉； （三）按燃料分类：有燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅 炉； （四）按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介 于二者之间的沸腾（流化床）炉。 层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤，而室燃炉煤、油气都可 以燃烧。
褐煤 碳化程度低，含碳量低，约为40～50%，水 分及灰分很高，发热量低, 约10000～21000 kJ/kg； 挥发分含量高，约40～50%，甚至60%，挥发 分的析出温度低（＜200℃），着火及燃烧均较 容易
煤的分类
发电厂煤的分类及燃烧特性
烟煤 碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，一般为 40～60%,杂质少，发热量较高, 约为20000～ 30000 kJ/kg；
与燃尽困难； M、A 高，q2、q3、q4、q6 增加，热效率下降


M、A 高，过热器易超温
M、A 高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M、A 高，煤粉制备困难或增加能耗
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中S、ST对锅炉工作的影响
硫分 S 可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响 高、低温腐蚀；易造成受热面的堵灰 形成酸雨，污染环境
例题:已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成分 换算成收到基。即推导换算系数K。
煤的常规特性
煤的发热量
煤的发热量（kJ/kg) 时所释放的热量 单位质量的煤完全燃烧
高位发热量 (Qgr) 煤的理论发热量。由实验测 得的弹筒发热量（Qb）减去硫和氮生成酸的校正值 确定（式2-9） 低位发热量（Qnet） 高位发热量减去水蒸气凝结 放出的汽化潜热后，称为低位发热量（燃料在锅炉 中的实际发热量）。
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中V对锅炉工作的影响
挥发分 V V的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程 度越浅,V含量越多 V含量越多（C含量越少），V中含O量亦多，其中的可燃 成分相应减少，这时，煤的热值低 V含量越多，煤的着火温度低，易着火燃烧