循环流化床锅炉的汽水系统和控制系统
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一次风作用 ➢ 1）流化燃料 ➢ 2）燃烧配风产生高温烟气
9. 二次风流量控制回路
二次风作用 ➢ 1）作为给煤机密封风，促使煤顺利进入炉膛，防止烟气回流 ➢ 2）确保燃料完全燃烧，以控制床温和调整过剩空气量
10. 炉膛负压控制回路（100Pa）
2020年4月15日
二、控制回路的内容
11. 石灰石量控制回路
膜式水冷壁
充分保护炉墙 良好气密性，减少漏风，保证正压燃烧 能以较大面积吸收炉膛辐射热 便于采用敷管式炉墙，薄而轻，简化结构 便于焊成组件出厂，方便安装
2020年4月15日
销钉管式
炉膛下部敷设耐火层
汽水冷旋风筒
回料装置内部
2020年4月15日
双面膜式水冷壁
2020年4月15日
三、过热器和再热器
2020年4月15日
省煤器结构及布置示意图
2020年4月15日
二、蒸发受热面
2020年4月15日
二、蒸发受热面
1. 汽包——主要作用
➢ 1）工质加热、蒸发、过热各过程 的连接枢纽和分界
➢ 2）增加锅炉蓄热量，利于锅炉运 行调节
➢ 3）改善蒸汽品质 ➢ 4）保证锅炉安全运行
2020年4月15日
省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器及其相应的联箱、连接管道
2020年4月15日
二、系统布置
2. 实例
➢ 1）炉膛内 • 水冷壁 • 蒸发管 • 第二级过热器
➢ 2）锅炉尾部 • 包覆过热器 • 第三、第一级过热器 • W型蒸发屏 • 省煤器 • 空预器
2020年4月15日
2020年4月15日
1. 定义
➢ 过热器：将饱和蒸汽加热为过热蒸汽的热交换器 ➢ 再热器：将汽轮机高压缸排气重新加热到一定温度的热交换器
2. 作用
➢ 提高电站循环热效率 ➢ 降低汽轮机末级叶片的排气湿度
3. 布置位置：烟温较高的烟道内，甚至炉膛内部
➢ 管屏式受热面 ➢ 翼形屏式受热面
4. 可能的事故：受热面管子超温或磨损而爆管
2020年4月15日
2020年4月15日
二、系统布置
3. 给水加热流程
➢ 给水通过5回路在炉膛和尾部烟道内加热成汽水混合物→引至汽包进 行汽水分离
• 水被送入汽包水空间继续水循环 • 蒸汽从汽包顶部引出进入过热器受热面，送往汽轮机
2020年4月15日
第二节 汽水系统的设备组成
一、省煤器
1. 定义：利用锅炉尾部烟气热量加热给水的热交换器
二、蒸发受热面
2. 下降管
➢ 1）作用：汽包中水通过其不断送往水冷壁下联箱，供给水冷壁，以 维持正常水循环
➢ 2）分类
• 小直径分散下降管（小容量锅炉）：流动阻力较大，不利于水循环 • 大直径集中下降管（大容量锅炉）：流动阻力小，节约钢材，简化布置
➢ 3）联箱作用
• 集中混合工质并均匀分配 • 连接管径和数量不同的管子
维持床中足够石灰石量脱硫，维持床中有足够床料
12. 床压控制回路
控制燃烧室内床料量→床温、传热效率、脱硫
13. 启动燃烧器燃油流量控制回路
2020年4月15日
2. 系统功能
通过受热面吸收烟气热量，工质水→饱和蒸汽→过热蒸汽
3. 系统要求
有效吸收燃料释热，给水经加热、蒸发、过热等过程变为过热蒸汽
4. 系统受热面组成：省煤器、水冷壁、过热器、再热器 5. 布置参考因素：蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质
2020年4月15日
二、系统布置
1. 循环流化床（自然循环汽包锅炉）汽水系统主要组成
2020年4月15日
2020年4月15日
CFB屏过、屏再爆管
2020年4月15日
第三节 调节控制的基本要求
一、调节控制系统的主要功能
锅炉主控、给水控制、汽温控制、一次风量控制、二次风量控制、风 机进口风温（暖风器）控制、床温控制、引风量控制、燃料量控制、 石灰石量控制、炉渣排放控制、启动燃烧器及其风量控制
2020年4月15日
二、控制回路的内容
4. 进口风温控制回路
保证空预器冷端温度高于烟 气中硫酸的露点，防止低温腐蚀
5. 过热汽温控制回路 6. 再热汽温控制回路 7. 床温控制回路
根据锅炉负荷要求将床温维 持在规定值（880℃）
2020年4月15日
二、控制回路的内容Biblioteka Baidu
8. 一次风流量控制回路
2020年4月15日
2020年4月15日
二、蒸发受热面
3. 水冷壁（蒸发受热面）
➢ 1）传热方式：辐射、对流 ➢ 2）主要作用：产生汽水混合物；降低锅炉造价；防止结渣，保护炉
墙； ➢ 3）结构形式
光管式、膜式、销钉管式
➢ 4）耐火防磨内衬 ➢ 5）翼形管墙水冷壁管
增加蒸发受热面吸热量
2020年4月15日
2020年4月15日
卧式蛇形管对流式过热器
2020年4月15日
包墙管过热器
汽包/汽冷旋风分离器→侧包 墙上联箱→侧包墙管过热器 →侧包墙下联箱→前包墙→ 烟道进口下联箱→两个烟道 进口垂直联箱→前墙进口上 联箱→顶棚包墙管→后墙包 墙管→后墙下部联箱（第一 级对流过热器入口联箱）
2020年4月15日
第五章 汽水系统和控制系统
第一节 循环流化床锅炉汽水系统的布置 第二节 循环流化床锅炉汽水系统的设备组成 第三节 循环流化床锅炉调节控制的基本要求 第四节 循环流化床锅炉的分散控制系统
2020年4月15日
第一节 汽水系统的布置
一、功能概述
1. 汽水系统定义
给水送入省煤器后直至变成过热蒸汽离开锅炉所经过的整个系统
2020年4月15日
二、控制回路的内容
1. 锅炉负荷控制回路
锅炉负荷需求信号→燃料量及所需空 气量改变→在维持预设的主蒸汽P值下，改 变所需蒸汽流量、燃料放热量及整个热力 过程
2. 热量补偿控制回路
考虑锅炉传热量和燃料发热量的变化
3. 给水流量控制回路
保证锅炉输入的给水量与输出的蒸汽 量平衡，以维持汽包中所要求的水位
2. 作用：节省燃料；改善汽包工作条件；降低锅炉造价
3. 分类
➢ 1）按使用材料区分
• 钢管：强度高、耐冲击、工作可靠、传热性能好、重量轻、体积小、价廉；耐腐蚀差 • 铸铁
➢ 2）按出口水温区分：沸腾式（中压）、非沸腾式（高压）
4. 结构：水平蛇形管 + 进、出口联箱
5. 材料：合金钢
6. 磨损问题解决办法：控制烟速、管子弯头处加防磨罩、采用鳍片式、膜 式省煤器（还可增加传热面积）
9. 二次风流量控制回路
二次风作用 ➢ 1）作为给煤机密封风，促使煤顺利进入炉膛，防止烟气回流 ➢ 2）确保燃料完全燃烧，以控制床温和调整过剩空气量
10. 炉膛负压控制回路（100Pa）
2020年4月15日
二、控制回路的内容
11. 石灰石量控制回路
膜式水冷壁
充分保护炉墙 良好气密性，减少漏风，保证正压燃烧 能以较大面积吸收炉膛辐射热 便于采用敷管式炉墙，薄而轻，简化结构 便于焊成组件出厂，方便安装
2020年4月15日
销钉管式
炉膛下部敷设耐火层
汽水冷旋风筒
回料装置内部
2020年4月15日
双面膜式水冷壁
2020年4月15日
三、过热器和再热器
2020年4月15日
省煤器结构及布置示意图
2020年4月15日
二、蒸发受热面
2020年4月15日
二、蒸发受热面
1. 汽包——主要作用
➢ 1）工质加热、蒸发、过热各过程 的连接枢纽和分界
➢ 2）增加锅炉蓄热量，利于锅炉运 行调节
➢ 3）改善蒸汽品质 ➢ 4）保证锅炉安全运行
2020年4月15日
省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器及其相应的联箱、连接管道
2020年4月15日
二、系统布置
2. 实例
➢ 1）炉膛内 • 水冷壁 • 蒸发管 • 第二级过热器
➢ 2）锅炉尾部 • 包覆过热器 • 第三、第一级过热器 • W型蒸发屏 • 省煤器 • 空预器
2020年4月15日
2020年4月15日
1. 定义
➢ 过热器：将饱和蒸汽加热为过热蒸汽的热交换器 ➢ 再热器：将汽轮机高压缸排气重新加热到一定温度的热交换器
2. 作用
➢ 提高电站循环热效率 ➢ 降低汽轮机末级叶片的排气湿度
3. 布置位置：烟温较高的烟道内，甚至炉膛内部
➢ 管屏式受热面 ➢ 翼形屏式受热面
4. 可能的事故：受热面管子超温或磨损而爆管
2020年4月15日
2020年4月15日
二、系统布置
3. 给水加热流程
➢ 给水通过5回路在炉膛和尾部烟道内加热成汽水混合物→引至汽包进 行汽水分离
• 水被送入汽包水空间继续水循环 • 蒸汽从汽包顶部引出进入过热器受热面，送往汽轮机
2020年4月15日
第二节 汽水系统的设备组成
一、省煤器
1. 定义：利用锅炉尾部烟气热量加热给水的热交换器
二、蒸发受热面
2. 下降管
➢ 1）作用：汽包中水通过其不断送往水冷壁下联箱，供给水冷壁，以 维持正常水循环
➢ 2）分类
• 小直径分散下降管（小容量锅炉）：流动阻力较大，不利于水循环 • 大直径集中下降管（大容量锅炉）：流动阻力小，节约钢材，简化布置
➢ 3）联箱作用
• 集中混合工质并均匀分配 • 连接管径和数量不同的管子
维持床中足够石灰石量脱硫，维持床中有足够床料
12. 床压控制回路
控制燃烧室内床料量→床温、传热效率、脱硫
13. 启动燃烧器燃油流量控制回路
2020年4月15日
2. 系统功能
通过受热面吸收烟气热量，工质水→饱和蒸汽→过热蒸汽
3. 系统要求
有效吸收燃料释热，给水经加热、蒸发、过热等过程变为过热蒸汽
4. 系统受热面组成：省煤器、水冷壁、过热器、再热器 5. 布置参考因素：蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质
2020年4月15日
二、系统布置
1. 循环流化床（自然循环汽包锅炉）汽水系统主要组成
2020年4月15日
2020年4月15日
CFB屏过、屏再爆管
2020年4月15日
第三节 调节控制的基本要求
一、调节控制系统的主要功能
锅炉主控、给水控制、汽温控制、一次风量控制、二次风量控制、风 机进口风温（暖风器）控制、床温控制、引风量控制、燃料量控制、 石灰石量控制、炉渣排放控制、启动燃烧器及其风量控制
2020年4月15日
二、控制回路的内容
4. 进口风温控制回路
保证空预器冷端温度高于烟 气中硫酸的露点，防止低温腐蚀
5. 过热汽温控制回路 6. 再热汽温控制回路 7. 床温控制回路
根据锅炉负荷要求将床温维 持在规定值（880℃）
2020年4月15日
二、控制回路的内容Biblioteka Baidu
8. 一次风流量控制回路
2020年4月15日
2020年4月15日
二、蒸发受热面
3. 水冷壁（蒸发受热面）
➢ 1）传热方式：辐射、对流 ➢ 2）主要作用：产生汽水混合物；降低锅炉造价；防止结渣，保护炉
墙； ➢ 3）结构形式
光管式、膜式、销钉管式
➢ 4）耐火防磨内衬 ➢ 5）翼形管墙水冷壁管
增加蒸发受热面吸热量
2020年4月15日
2020年4月15日
卧式蛇形管对流式过热器
2020年4月15日
包墙管过热器
汽包/汽冷旋风分离器→侧包 墙上联箱→侧包墙管过热器 →侧包墙下联箱→前包墙→ 烟道进口下联箱→两个烟道 进口垂直联箱→前墙进口上 联箱→顶棚包墙管→后墙包 墙管→后墙下部联箱（第一 级对流过热器入口联箱）
2020年4月15日
第五章 汽水系统和控制系统
第一节 循环流化床锅炉汽水系统的布置 第二节 循环流化床锅炉汽水系统的设备组成 第三节 循环流化床锅炉调节控制的基本要求 第四节 循环流化床锅炉的分散控制系统
2020年4月15日
第一节 汽水系统的布置
一、功能概述
1. 汽水系统定义
给水送入省煤器后直至变成过热蒸汽离开锅炉所经过的整个系统
2020年4月15日
二、控制回路的内容
1. 锅炉负荷控制回路
锅炉负荷需求信号→燃料量及所需空 气量改变→在维持预设的主蒸汽P值下，改 变所需蒸汽流量、燃料放热量及整个热力 过程
2. 热量补偿控制回路
考虑锅炉传热量和燃料发热量的变化
3. 给水流量控制回路
保证锅炉输入的给水量与输出的蒸汽 量平衡，以维持汽包中所要求的水位
2. 作用：节省燃料；改善汽包工作条件；降低锅炉造价
3. 分类
➢ 1）按使用材料区分
• 钢管：强度高、耐冲击、工作可靠、传热性能好、重量轻、体积小、价廉；耐腐蚀差 • 铸铁
➢ 2）按出口水温区分：沸腾式（中压）、非沸腾式（高压）
4. 结构：水平蛇形管 + 进、出口联箱
5. 材料：合金钢
6. 磨损问题解决办法：控制烟速、管子弯头处加防磨罩、采用鳍片式、膜 式省煤器（还可增加传热面积）