锅炉原理与设备第四章燃烧设备ppt课件
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锅炉基础知识ppt课件
锅炉发展简史
锅炉基础知识 课件
2018/11/19
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1
锅炉发展简史 锅炉基础知识
第一章 基本知识 第二章 燃料 第三章 锅炉热损失 第四章 燃烧原理及燃烧设备 第五章 锅炉本体设备 退 出
2018/11/19
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锅炉发展简史 第一章 基本知识
§1.1 概述 §1.2 锅炉的工作过程 §1.3 锅炉基本特性 §1.4 锅炉房设备的组成 §1.5热学基本概念 返 回
1．根据用途的不同分为： 电站锅炉——在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电 工业锅炉——用于工业及采暖 动力锅炉——驱动蒸汽动力装置 2．按载热工质的不同分为： 蒸汽锅炉
热水锅炉
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§1.1 概述锅炉发展简史
第一章
3．按燃用燃料分为： 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 废热锅炉 太阳能锅炉 垃圾锅炉 4．按燃烧方式分； 室燃炉、层燃炉、沸腾炉等 5．按出口介质压力分；低压、中压、高压、超高压、 亚临界压力、超临界压力 6．按锅炉容量大小分；220、220-410、670 7．按介质循环方式分；自然、强制、复合、直流 8．按组装方式分； 9．按排渣方式分……
第一章
一、锅炉房设备
包括锅炉本体及其辅助设备。
锅炉本体设备包括：汽锅（汽包、水冷壁、管束、下 降管、联箱）、炉子（煤斗、炉排、炉膛、挡渣器、 送风装置）、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。 二、锅炉房辅助设备 1．运煤、除灰渣系统 2．送引风系统 3．水、汽系统(包括疏水、排污系统)
4．仪表控制系统
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锅炉基础知识 课件
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锅炉发展简史 锅炉基础知识
第一章 基本知识 第二章 燃料 第三章 锅炉热损失 第四章 燃烧原理及燃烧设备 第五章 锅炉本体设备 退 出
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锅炉发展简史 第一章 基本知识
§1.1 概述 §1.2 锅炉的工作过程 §1.3 锅炉基本特性 §1.4 锅炉房设备的组成 §1.5热学基本概念 返 回
1．根据用途的不同分为： 电站锅炉——在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电 工业锅炉——用于工业及采暖 动力锅炉——驱动蒸汽动力装置 2．按载热工质的不同分为： 蒸汽锅炉
热水锅炉
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8
§1.1 概述锅炉发展简史
第一章
3．按燃用燃料分为： 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 废热锅炉 太阳能锅炉 垃圾锅炉 4．按燃烧方式分； 室燃炉、层燃炉、沸腾炉等 5．按出口介质压力分；低压、中压、高压、超高压、 亚临界压力、超临界压力 6．按锅炉容量大小分；220、220-410、670 7．按介质循环方式分；自然、强制、复合、直流 8．按组装方式分； 9．按排渣方式分……
第一章
一、锅炉房设备
包括锅炉本体及其辅助设备。
锅炉本体设备包括：汽锅（汽包、水冷壁、管束、下 降管、联箱）、炉子（煤斗、炉排、炉膛、挡渣器、 送风装置）、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。 二、锅炉房辅助设备 1．运煤、除灰渣系统 2．送引风系统 3．水、汽系统(包括疏水、排污系统)
4．仪表控制系统
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锅炉原理-第4章燃烧设备
2
均相反应质量作用定律
在温度不变的情况下，反应物的浓度（单位容积中分子数） 越高，分子的碰撞机会越多，化学反应速度就越快
质量作用定律 反映浓度对化学反应速度的影响 对于均相反应，在一定温度下，化学反应速度与参加反应各反 应物浓度乘积成正比，各反应物浓度的幂指数等于其相应的化学 计量系数 对反应 A＋B → G＋H 质量作用定律可用下式表示
9
燃烧反应区域
k
1 (2 - 7)
1/ kC 1/ kD
根据燃烧条件的不同，可将多相燃烧分为三种不同的区域
动力区 燃烧反应的温度不高， kC《kD，焦碳燃烧处于化学动力控
制下，反应速率常数k=kC
燃烧反应速度w 取决于碳粒表面的化学反应速度,随温度的升高按指 数增大。 强化燃烧的措施是提高反应系统的温度
化学反应速度 在反应系统单位体积中物质（反应物或生成物）浓度 的变化率
对于反应式 A＋B → G＋H
反应速度为
w 1 dCA 1 dCB 1 dCG 1 dCH (2 1)
dt dt dt dt
CA、CB、CG、CH 分别为反应物A、B和生成物G、H的浓度，mol/cm3 α、β、γ、δ 分别为相应的化学计量系数
k
1
(2 4)
1/ kC 1/ kD
kC
kD
Aexp( E )(2
2.37 DRTP (2 6)
dRTa
5)
式中 A 为反应前置系数；
d 为碳粒直径；
D 为氧气扩散系数；
为化学当量因子。若主要产物是CO2，则等于1；若主要产物 是CO，则等于2；
TP、Ta 分别为碳粒温度和边界层中气体平均温度
煤中含有挥发分 挥发分对煤的着火燃烧有利；另一方面， 挥发分析出燃烧，消耗了大量氧气，并增加了氧气向煤粒表面 的扩散阻力，使燃烧过程的初期焦碳的燃烧速度下降
均相反应质量作用定律
在温度不变的情况下，反应物的浓度（单位容积中分子数） 越高，分子的碰撞机会越多，化学反应速度就越快
质量作用定律 反映浓度对化学反应速度的影响 对于均相反应，在一定温度下，化学反应速度与参加反应各反 应物浓度乘积成正比，各反应物浓度的幂指数等于其相应的化学 计量系数 对反应 A＋B → G＋H 质量作用定律可用下式表示
9
燃烧反应区域
k
1 (2 - 7)
1/ kC 1/ kD
根据燃烧条件的不同，可将多相燃烧分为三种不同的区域
动力区 燃烧反应的温度不高， kC《kD，焦碳燃烧处于化学动力控
制下，反应速率常数k=kC
燃烧反应速度w 取决于碳粒表面的化学反应速度,随温度的升高按指 数增大。 强化燃烧的措施是提高反应系统的温度
化学反应速度 在反应系统单位体积中物质（反应物或生成物）浓度 的变化率
对于反应式 A＋B → G＋H
反应速度为
w 1 dCA 1 dCB 1 dCG 1 dCH (2 1)
dt dt dt dt
CA、CB、CG、CH 分别为反应物A、B和生成物G、H的浓度，mol/cm3 α、β、γ、δ 分别为相应的化学计量系数
k
1
(2 4)
1/ kC 1/ kD
kC
kD
Aexp( E )(2
2.37 DRTP (2 6)
dRTa
5)
式中 A 为反应前置系数；
d 为碳粒直径；
D 为氧气扩散系数；
为化学当量因子。若主要产物是CO2，则等于1；若主要产物 是CO，则等于2；
TP、Ta 分别为碳粒温度和边界层中气体平均温度
煤中含有挥发分 挥发分对煤的着火燃烧有利；另一方面， 挥发分析出燃烧，消耗了大量氧气，并增加了氧气向煤粒表面 的扩散阻力，使燃烧过程的初期焦碳的燃烧速度下降
锅炉燃烧设备 教学PPT课件
第四节 链条炉排
一、链条炉排的结构 链条炉排的外形好像皮带运输机，链条炉排的种类很多，按其结构型式
一般可分链带式、横梁式和鳞片式三种。 1、链带式炉排 链带式炉排属于轻型炉排，炉排片分为主动炉排片和从动炉排片两种，
主动炉排片担负传递整个炉排运动的拉力，因此其厚度比从动炉排片厚，由可锻 铸铁制成。直接与前轴上的三个链轮相啮合。从动炉排片，由于不承受拉力，可 由强度低的普通灰口铸铁制成。
4、大快轻型链带式炉排 大块轻型链带式链条炉排是目前国内出现的一种新型炉排。 其主要特点是：
（1）工作可靠。 （2）重量轻。 （3）便于装卸。 （4）漏煤少。
二、链条炉排的燃烧特点 链条炉排的着火条件较差。煤的着火主要依靠炉膛火焰和拱的辐射热，因
而上面的煤先着火，然后逐步向下并且由后向前燃烧。 1、炉拱 炉墙向炉膛内突出的部分称为炉拱。炉拱的主要作用是储蓄热量，调整燃
第五节 倾斜往复炉排
一、倾斜往复炉排的结构 倾斜往复炉排有两种，一种是较普遍的一般倾斜往复炉排，另一种是最近
几年发展起来的水冷往复炉排。 一般倾斜式往复炉排主要由固定炉排片、活动炉排片、传动机构和往复机
构等部分组成。 倾斜往复炉排炉和链条炉一样，为使煤顺利着火和加强炉内气体混合，也
需要布置炉拱。 二、倾斜往复炉排炉的燃烧特点 倾斜往复炉排炉的燃烧情况与链条炉相似，也采用分段送风和适当加入二
（3）筒式球磨机 筒式球磨机一般简称为球磨机，其结构主要由筒壳、钢球、电动机和减带
机构组成。 筒式球磨机的优点是，补充钢球不用停机，运动可靠，维护检修方便，使
用寿命长。缺点是，运转时噪单大，制粉系统复杂。 2、制粉系统 球磨机的制粉系统有储仓式和直吹式两种。 （1）储仓式制粉系统 （2）直吹式制粉系统 二、喷燃器及其布置形式 1、喷燃器的结构 喷燃器的作用是将制粉系统送来的煤粉和空气喷入炉膛，并使它们得到良
《锅炉原理》讲稿PPT
德国鲁齐循环流化床锅炉
1、炉膛
其特点是采用高循环倍率，高温旋风分离器和外置流化床热交换器。虽然外置流化床热交换器的采用使这种锅炉略显复杂，但也使这种锅炉的床温调节更加简便，过热器/再热器的布置更为灵活。目前这种循环流化床锅炉最大容量的锅炉是法国阿尔斯通斯登工业公司制造的，装在普罗旺斯电厂配250MW机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉。
35吨链条炉
35吨煤粉炉
锅炉三大系统：
1）燃烧供给系统 2）汽水系统 3）空气、烟气系统
1-2锅炉的参数
一、锅炉容量（额定蒸发量） 锅炉在设计蒸汽参数和保证效率下最大连续蒸发量。Kg/s t/h 二、蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽压力（MP)和温度（℃） 三、给水温度 进省煤器的给水温度。 动力中压锅炉给水温度：150 ℃或170 ℃ 动力高压锅炉给水温度：215℃ 动力亚临界锅炉给水温度：260 ℃ （表1-1参数）
二.经济性指标
1.锅炉效率：锅炉的有效利用热量与输入热量的百分比. ηgl=Q1/Qr×100% (30万机组,设计效率92%,保证效率89%,一般为90%) 2.钢材使用率 锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材吨数. 2.5-5t/t/h
§1-5 锅炉发展的趋势
发展趋势： 1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5~20%。 2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%. 3、再热机组：一次再热,提高经济性4~5%. 目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.
§1-6工业锅炉型号表示方法
按照标准规定方法编制： △△ △ ××－××／××－× （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：总体型式代号 （2）：燃烧设备代号 （3）：额定热功率或额定蒸发量 （4）：额定争气压力或允许工作压力 （5）：过热蒸汽温度或出/进水温度 （6）：燃料种类代号
1、炉膛
其特点是采用高循环倍率，高温旋风分离器和外置流化床热交换器。虽然外置流化床热交换器的采用使这种锅炉略显复杂，但也使这种锅炉的床温调节更加简便，过热器/再热器的布置更为灵活。目前这种循环流化床锅炉最大容量的锅炉是法国阿尔斯通斯登工业公司制造的，装在普罗旺斯电厂配250MW机组的700t/h亚临界压力循环流化床锅炉。
35吨链条炉
35吨煤粉炉
锅炉三大系统：
1）燃烧供给系统 2）汽水系统 3）空气、烟气系统
1-2锅炉的参数
一、锅炉容量（额定蒸发量） 锅炉在设计蒸汽参数和保证效率下最大连续蒸发量。Kg/s t/h 二、蒸汽参数 锅炉出口处蒸汽压力（MP)和温度（℃） 三、给水温度 进省煤器的给水温度。 动力中压锅炉给水温度：150 ℃或170 ℃ 动力高压锅炉给水温度：215℃ 动力亚临界锅炉给水温度：260 ℃ （表1-1参数）
二.经济性指标
1.锅炉效率：锅炉的有效利用热量与输入热量的百分比. ηgl=Q1/Qr×100% (30万机组,设计效率92%,保证效率89%,一般为90%) 2.钢材使用率 锅炉每小时产生一吨蒸汽所用钢材吨数. 2.5-5t/t/h
§1-5 锅炉发展的趋势
发展趋势： 1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5~20%。 2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%. 3、再热机组：一次再热,提高经济性4~5%. 目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.
§1-6工业锅炉型号表示方法
按照标准规定方法编制： △△ △ ××－××／××－× （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：总体型式代号 （2）：燃烧设备代号 （3）：额定热功率或额定蒸发量 （4）：额定争气压力或允许工作压力 （5）：过热蒸汽温度或出/进水温度 （6）：燃料种类代号
锅炉设备与原理chapter工业锅炉的燃烧设备PPT教案
34
• 4.链条炉的燃烧调节
链条炉的燃烧调节：主要是风量与给煤量调节。
• 因燃烧层温度很高，化学反应速度快，燃烧 速度主要取决于氧向焦炭的扩散速度和供给 量。↑风量，锅炉出力↑，反之出力↓。
• 当锅炉负荷变动时，先调节风量，然后调节 给煤量，即调整炉排速度与之匹配，协同跟 踪负荷的变化。
• 煤层厚度通过煤闸门人工调节。一般100～ 150mm左右。煤层 第34页/共142页 厚度通过试验确定。
36
可按燃烧需要进行调节和分配风量，如
第36页/共142页
37
• ⑵均匀送风
均匀送风是指沿链条炉排宽度方向的送风而
言。实验结论表明，风仓横向配风的均匀性与 进风口结构、小风仓的宽高比、风室内空气的 轴向气流和风仓密封性等多种因素有关，其中 以进风口尺寸的影响最为显著。
• 随风口与风室的截面比的增大而更趋于均匀。
35
三、改善链条炉燃烧的措施
• 1．合理配风 • ⑴分段配风
• 链条炉的燃烧过程是分区段的，沿炉排 长度方向燃烧所需的空气量各不相同。
• 一般都采用“两端少，中间多”的分段
配风方式，即把炉排下的统仓风室沿长
度方向分成几段，互相隔开做成多个独 立的小风室。每 第35页/共142页 个小风室装设调节风门，
18
停留时间；可减少炉排后端的漏风。
第18页/共142页
19
• 3.链条炉排的结构型式
国产链条炉排：链带式、横梁式和鳞片式。
• ⑴链带式链条炉排
• 属轻型结构，适用小容量供热锅炉，见下图 5-10。
• 炉排片的形状似链节，这些“链节”串联形 成一个宽阔的环形链带。
• 主动炉排片：组成主动链环，直接与固定在 主动轴上的主动链轮啮合，担负传递整个炉 排运动的拉力。主动轴由电动机通过变速箱 驱 动 ， 图 5第-119页0/共d14。2页
• 4.链条炉的燃烧调节
链条炉的燃烧调节：主要是风量与给煤量调节。
• 因燃烧层温度很高，化学反应速度快，燃烧 速度主要取决于氧向焦炭的扩散速度和供给 量。↑风量，锅炉出力↑，反之出力↓。
• 当锅炉负荷变动时，先调节风量，然后调节 给煤量，即调整炉排速度与之匹配，协同跟 踪负荷的变化。
• 煤层厚度通过煤闸门人工调节。一般100～ 150mm左右。煤层 第34页/共142页 厚度通过试验确定。
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可按燃烧需要进行调节和分配风量，如
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37
• ⑵均匀送风
均匀送风是指沿链条炉排宽度方向的送风而
言。实验结论表明，风仓横向配风的均匀性与 进风口结构、小风仓的宽高比、风室内空气的 轴向气流和风仓密封性等多种因素有关，其中 以进风口尺寸的影响最为显著。
• 随风口与风室的截面比的增大而更趋于均匀。
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三、改善链条炉燃烧的措施
• 1．合理配风 • ⑴分段配风
• 链条炉的燃烧过程是分区段的，沿炉排 长度方向燃烧所需的空气量各不相同。
• 一般都采用“两端少，中间多”的分段
配风方式，即把炉排下的统仓风室沿长
度方向分成几段，互相隔开做成多个独 立的小风室。每 第35页/共142页 个小风室装设调节风门，
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停留时间；可减少炉排后端的漏风。
第18页/共142页
19
• 3.链条炉排的结构型式
国产链条炉排：链带式、横梁式和鳞片式。
• ⑴链带式链条炉排
• 属轻型结构，适用小容量供热锅炉，见下图 5-10。
• 炉排片的形状似链节，这些“链节”串联形 成一个宽阔的环形链带。
• 主动炉排片：组成主动链环，直接与固定在 主动轴上的主动链轮啮合，担负传递整个炉 排运动的拉力。主动轴由电动机通过变速箱 驱 动 ， 图 5第-119页0/共d14。2页
《锅炉燃烧系统》PPT课件
角度一次风导向锥,采用螺栓连接固
定在一次风管突扩台阶上
5、内二次风和外二次风风量和旋流
强度可调
6、形成一个“三高区”（煤粉浓度
高区、高温烟气回流混合区、高湍
动能区）
7、选取合理的内、外二次风导向锥
的角度 19
编辑版pp
未燃尽碳 NOx 停留时间
燃尽区
燃尽风口 NO 还原区
燃烧器 燃烧器 燃烧器
主燃区
为了防止煤粉浓缩器的磨损，在煤粉浓缩器的迎风面上贴 有耐磨陶瓷。
防止冲“掉牙”
编辑版pp
利用稳燃环实现快速点火和高火焰温度 在OPCC燃烧器中，靠近燃烧器处有个负压区，热烟气回
流促进着火并提高了燃烧效率。同时，在稳燃环中安装了 阻隔环，可使内二次风和外二次风向外扩展。因此，火焰 还原区域扩大，火焰长度被缩短，扩大的还原区域提高了 “焰内还原NOx”的能力。
一个好汉三个帮
5
编辑版pp
6
编辑版pp
单个煤粉燃烧器的一次风管
安装尺寸图
编辑版pp
关键结构1——煤粉浓缩器
燃烧器有一个锥型的煤粉浓缩器，两级煤粉浓缩器 对煤粉采用径向浓缩。煤粉浓缩器给煤粉一个径向 的速度分量，提高火焰稳燃环附近的煤粉浓度，提 高燃烧效率，提高燃烧器的低负荷稳燃、防止结渣 及降低NOx排放。
23
贴壁风 喷口
还原 风喷 口
上层燃 烧器
为什么采用如此多的燃烧器
• 为了提高锅炉的安全性和经济性，趋向于 采用小功率燃烧器因为单只燃烧器功率过大， 会带来以下问题： • （1）炉膛受热面局部热负荷过高，易于结 渣。 • （2）炉膛受热面局部热负荷过高，易引起 水冷壁的传热恶化和直流锅炉的水动力多值性。
前墙标高（m）
锅炉原理课件4教材
双调风燃烧器的结构特点
1、空气分级（内、外二次风） 2、内、外二次风量、旋流强度可分别调节
第八节 煤粉锅炉炉膛
一、煤粉锅炉的炉膛
炉膛：锅炉的燃烧空间+换热面。 对炉膛的要求 （书p.96~97） 1）良好的空气动力场： 完全燃烧，不结渣，低NOx 。 2）合适的炉膛出口烟温： 炉膛出口受热面不超温、不结渣。 3）合适的热强度： 完全燃烧，不结渣，低NOx 。 4）良好的煤种变化适应能力。
3、W型火焰炉膛
W型火焰炉膛的特点（书p.100） 优点： （1）对难燃煤种的适应性好；
1）燃烧室温度高； 2）浓淡燃烧； 3）火焰行程长； 4）卷吸高温烟气。
（2）炉膛出口左右侧烟温偏差小。
缺点：
（1）燃烧室易结渣； （2）NOx高。
二、炉膛设计参数 1、容积热强度
燃料输入的热量 BcalQar ,net qV 炉膛容积V f
qv对锅炉运行的影响： （书p.97） kW/m3
（1）燃料在炉内停留时间； （燃尽程度）
（2）炉膛出口烟温；（炉膛出口结渣、过热汽温）
（3）壁面热负荷。
（锅炉容量大， qv取小）
2、断面热强度
Bcal Qar ,net qA 炉膛截面积A
（3）燃料着火、燃尽。
4、燃尽区容积热强度
BcalQar , net qbo 燃尽区容积 Vbo
kW/m3
qbo 对锅炉运行的影响： （书p.98）
类似于qv，但更侧重于燃尽过程。
5、炉膛壁面热强度
qw f 炉膛总辐射热 BcalQ re f 炉膛水冷壁的面积 F
kW/m2
q
w f 对锅炉运行的影响： （书p.99）
5、运行负荷（温度）
锅炉原理与设备燃烧设备课件
智能化技术在锅炉中的应用
智能控制系统
实现锅炉的自动化控制， 提高燃烧效率，降低能耗。
远程监控技术
通过网络实现对锅炉的远 程监控和管理，提高运行 安全性和可靠性。
人机交互界面
提供友好的人机交互界面， 方便用户对锅炉的运行状 态进行实时监控和调整。
THANKS
感谢观看
循环流化床燃烧技术
利用高速气流的推动作用，使燃料在炉膛内循环流动，实现高效燃 烧和低污染排放。
清洁能源在锅炉中的应用
01
02
03
生物质能利用
利用生物质作为燃料，替 代煤炭等传统能源，减少 温室气体排放。
燃气锅炉
利用天然气、液化石油气 等清洁能源，降低燃煤锅 炉的污染。
太阳能利用
通过集热器将太阳能转化 为热能，为锅炉提供热源。
量的部分。
锅炉按用途可以分为热水锅炉和 蒸汽锅炉，按燃料可以分为燃煤 锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉等。
锅炉工作原理
燃料在炉膛内燃烧产生高温烟气，高 温烟气通过炉膛内的辐射换热面，将 热量传递给锅内的水，使水加热并逐 渐沸腾汽化。
燃料燃烧所需的空气由鼓风机送入炉 膛，燃烧产生的灰渣由除渣机排出炉 外。
水沸腾汽化后形成的水蒸汽通过汽包 进入汽水分离器，分离出的饱和蒸汽 通过管道送往用户，分离出的水回到 锅炉继续加热。
锅筒及水冷壁
锅筒概述
锅筒是锅炉中的重要组成部分，主要作用是容纳水并对其进行加热和 蒸发。
水冷壁
水冷壁是锅炉中的重要部件，其主要作用是吸收炉膛内的热量，提高 锅炉热效率。
锅筒内部结构
锅筒内部结构包括水区、蒸汽区、汽水分离器和清洗装置等，这些结 构保证了锅筒的正常运行和水质的纯净。
锅筒的维护与保养
《锅炉及锅炉房设备》燃烧设备课件
▪ 容量较大的锅炉，均设置空气预热器，将空气加热 到预定的温度，再送入炉内与燃料混合
2.挥发物与焦炭的燃烧阶段
• 挥发物着火温度近似作为燃料着火温度
▪ 挥发分达到一定浓度和温度，着火燃烧，为 焦炭燃烧创造高温条件
▪ V多，着火温度低，燃烧完全
✓ 褐煤350~400℃、无烟煤600~700℃着火燃烧 ✓ 挥发物的大量析出，使固体颗粒中的孔隙增多，
第四章 燃烧设备
引言
• 燃烧设备基本任务——共性 ▪ 提供尽可能良好的燃烧条件——把燃料的化 学能最大限度地释放出来并将其转化为热能
• 分类——按组织燃烧过程的基本原理和特点 ▪ 层燃炉 ▪ 流化床炉（沸腾炉）——燃料在炉室中完全 被空气流所“流化”，形成一种类似于液体 沸腾状态燃烧的炉子 ▪ 室燃炉
压力式油喷嘴
• 系统简单 • 调节性能差，适用于基本负荷或负荷稳
定的锅炉
▪ 雾化质量与喷嘴进油压力（黏度/结构特性） 有关。油压下降，雾化质量下降
▪ 依靠改变油压调节油量，流量与压力平方根 成正比
回油式油喷嘴
• 油进入旋流室后，一部分由雾化片中间小孔高速旋 转喷出，另一部分则由旋流室背面的回油孔返回
War＝8～10％ （2） V ↓→ 着火困难，O1K面右移→ q4hz↑
V↑→ O2H面右移→ q3↑
（3）A↑→III、Ⅳ区尾部灰层高，不易燃烧→ q4hz↑ A ↓→V区灰层薄，炉排尾部易受高温→ 工作环境差 灰熔点较低→III、Ⅳ区尾部焦炭包裹在熔融灰渣中不 易燃烧→ q4hz↑
Ad≤30%，t3＞1200 ℃
▪ 加煤、拨火和除渣三项主要操作部分或全部 由机械操作的层燃炉
1、链条炉的构造
• 除渣板作用
▪ 延长灰渣炉内停留时间 ▪ 减少炉排后端漏风
2.挥发物与焦炭的燃烧阶段
• 挥发物着火温度近似作为燃料着火温度
▪ 挥发分达到一定浓度和温度，着火燃烧，为 焦炭燃烧创造高温条件
▪ V多，着火温度低，燃烧完全
✓ 褐煤350~400℃、无烟煤600~700℃着火燃烧 ✓ 挥发物的大量析出，使固体颗粒中的孔隙增多，
第四章 燃烧设备
引言
• 燃烧设备基本任务——共性 ▪ 提供尽可能良好的燃烧条件——把燃料的化 学能最大限度地释放出来并将其转化为热能
• 分类——按组织燃烧过程的基本原理和特点 ▪ 层燃炉 ▪ 流化床炉（沸腾炉）——燃料在炉室中完全 被空气流所“流化”，形成一种类似于液体 沸腾状态燃烧的炉子 ▪ 室燃炉
压力式油喷嘴
• 系统简单 • 调节性能差，适用于基本负荷或负荷稳
定的锅炉
▪ 雾化质量与喷嘴进油压力（黏度/结构特性） 有关。油压下降，雾化质量下降
▪ 依靠改变油压调节油量，流量与压力平方根 成正比
回油式油喷嘴
• 油进入旋流室后，一部分由雾化片中间小孔高速旋 转喷出，另一部分则由旋流室背面的回油孔返回
War＝8～10％ （2） V ↓→ 着火困难，O1K面右移→ q4hz↑
V↑→ O2H面右移→ q3↑
（3）A↑→III、Ⅳ区尾部灰层高，不易燃烧→ q4hz↑ A ↓→V区灰层薄，炉排尾部易受高温→ 工作环境差 灰熔点较低→III、Ⅳ区尾部焦炭包裹在熔融灰渣中不 易燃烧→ q4hz↑
Ad≤30%，t3＞1200 ℃
▪ 加煤、拨火和除渣三项主要操作部分或全部 由机械操作的层燃炉
1、链条炉的构造
• 除渣板作用
▪ 延长灰渣炉内停留时间 ▪ 减少炉排后端漏风
锅炉燃料及燃烧设备.pptx
下：
N ＝ 0.55G2 + 0.0043 T2max + 0.14 τ98 + 0.27 τ98’ – 3.7
Rf =1 / N
式中 τ98，τ98’ — 煤和煤焦烧掉98 % 时所
需时间，min；
T2max — 难燃峰最大反应速度时对应的温度，℃； G2 — 难燃峰下烧掉的燃料量，mg。
第18页/共43页
B Fe2O3 CaOMgOK2O
碱 酸 比 反 映A了 灰 分中 所 含Si各O种2 金A属l氧2O化3物在T燃iO烧2过 程 中化 合 和 形 成 低熔 点 盐
的倾向。碱酸比越高，tST越低，煤的结渣倾向越大。
第33页/共43页
按B/A判别结渣范围
目前国内判定准则 分割法判定准 预测结渣
则
情况
第29页/共43页
3、结渣的危害 影响传热，火焰中心上移，出口烟温升高，为 满足出力而加煤 促进结渣 出口烟温升高出口汽温偏高，过热器管壁超 温 炉内温度场的不均 超温爆管 高温腐蚀 管壁变薄 爆管 排烟热损失 ，经济性降低
第30页/共43页
二、煤灰的结渣和粘污特性 在煤灰锅炉的燃烧过程中，炉内灰沉积一般可分为结渣和沾污（积灰）两种类型。 结渣是指软化或熔融的灰粒碰撞在水冷壁和主要受热面上生成的熔渣层； 沾污则指煤灰中挥发物质在受热面表面凝结并继续粘结灰粒形成的沉积灰层。
经济（q3、q4 最小）燃烧效率 r 100 (q3 q4 ) , %
安全（不结渣、不出现膜态沸腾)）
1)、最佳的炉膛出口过量空气系数 l
使 q2＋q3＋q4 之和最小 q q2＋q3＋q4
q2
q4
q3
l
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2)、适当高的炉温： 不产生水冷壁结渣和膜态沸腾 根据煤种，采用适当的炉膛截面热负荷
N ＝ 0.55G2 + 0.0043 T2max + 0.14 τ98 + 0.27 τ98’ – 3.7
Rf =1 / N
式中 τ98，τ98’ — 煤和煤焦烧掉98 % 时所
需时间，min；
T2max — 难燃峰最大反应速度时对应的温度，℃； G2 — 难燃峰下烧掉的燃料量，mg。
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B Fe2O3 CaOMgOK2O
碱 酸 比 反 映A了 灰 分中 所 含Si各O种2 金A属l氧2O化3物在T燃iO烧2过 程 中化 合 和 形 成 低熔 点 盐
的倾向。碱酸比越高，tST越低，煤的结渣倾向越大。
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按B/A判别结渣范围
目前国内判定准则 分割法判定准 预测结渣
则
情况
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3、结渣的危害 影响传热，火焰中心上移，出口烟温升高，为 满足出力而加煤 促进结渣 出口烟温升高出口汽温偏高，过热器管壁超 温 炉内温度场的不均 超温爆管 高温腐蚀 管壁变薄 爆管 排烟热损失 ，经济性降低
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二、煤灰的结渣和粘污特性 在煤灰锅炉的燃烧过程中，炉内灰沉积一般可分为结渣和沾污（积灰）两种类型。 结渣是指软化或熔融的灰粒碰撞在水冷壁和主要受热面上生成的熔渣层； 沾污则指煤灰中挥发物质在受热面表面凝结并继续粘结灰粒形成的沉积灰层。
经济（q3、q4 最小）燃烧效率 r 100 (q3 q4 ) , %
安全（不结渣、不出现膜态沸腾)）
1)、最佳的炉膛出口过量空气系数 l
使 q2＋q3＋q4 之和最小 q q2＋q3＋q4
q2
q4
q3
l
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2)、适当高的炉温： 不产生水冷壁结渣和膜态沸腾 根据煤种，采用适当的炉膛截面热负荷
锅炉原理课件(PPT)
燃烧器的种类和结构
燃烧器的特点和应用
燃烧器的维护和保养
燃烧器的工作原理
炉膛的结构和设计原则
炉膛的作用：提供燃烧空间，保证燃料充分燃烧
设计原则：保证强度、耐火、防爆、节能等要求
炉膛的结构：包括炉墙、炉顶和炉底三个部分
燃烧调整和优化
燃烧器风量调整
燃料和空气混合方式
燃料和空气比例调整
燃烧器布置和投运数量
汇报人：
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锅炉原理课件
CONTENTS
目录
锅炉的基本知识
锅炉的燃烧系统
锅炉的辅助设备
锅炉的运行和维护
锅炉的水循环系统
锅炉的设计和发展趋势
锅炉的基本知识
锅炉的定义和分类
锅炉是一种利用燃料燃烧产生热能，将水加热成为热水或蒸汽的机械设备。
注意事项：定期检查水位、压力、温度等参数，确保安全运行
维护内容：定期清洗锅炉内部、检查锅炉附件、更换磨损部件等
正否具备运行条件
启动：按照操作规程进行启动
运行中监控：监控水位、压力、温度等参数，确保正常运行
停炉保养：定期进行维护保养，延长锅炉使用寿命
常见故障及排除方法
排烟过程：烟气经过除尘、脱硫等处理后，通过烟囱排入大气中
控制系统：锅炉控制系统能够监测和调节锅炉的运行状态，确保安全、稳定的运行。
锅炉的主要性能指标
蒸发量：锅炉每小时所产生的蒸汽量
热效率：锅炉的热能利用率
燃料消耗量：每小时所消耗的燃料量
蒸汽参数：蒸汽的压力和温度
锅炉的燃烧系统
燃烧器的构造和工作原理
旋涡泵：流量小，扬程高，结构简单，价格便宜
离心泵：结构简单，流量大，扬程低
锅炉原理课件-4(燃油、燃气锅炉)
5、容易采取自动化控制系统对锅炉的燃烧、蒸汽和热水参 数进行自动控制
国外的燃油燃气锅炉发展比较早，包括燃烧器、锅炉 本体和控制系统均有定型产品。国内在20世纪60年代，开 始有少量小型燃油燃气锅炉投运，由于当时我国的燃料政 策以燃煤为主，因此，燃油燃气锅炉并没有大规模地推广。 当时，广州锅炉厂生产1t/h以下的燃油锅炉，天津锅炉厂生 产2t/h和6t/h以上燃油锅炉，重庆锅炉厂生产4t/h的燃气锅 炉，1979年，由原机械工业部电器工业局委托上海工业锅 炉研究所牵头，联合广州、天津、上海、重庆四家锅炉厂 联合设计生产1t/h、2t/h、3t/h、4t/h系列卧式内燃燃油燃气 锅炉，主要用于出口。80年代末期和90年代初，在国家新 的能源政策的推动下，我国燃油燃气锅炉的产量和生产厂 家迅速增加，1993年我国燃油燃气工业锅炉的产量有5000 蒸吨，比80年代初增加了两倍。
1、干背式锅炉（Dry Back Boiler）：回燃室的后管板不在锅 壳内部，而是用耐火材料砌筑的，没有水冷层冷却，称为干 背式锅炉。
特点：结构简单，制造方便。燃烧器喷出燃料点燃后 生成的燃烧产物在传热面积有限的炉胆内换热，炉胆 出口的高温烟气直接和后烟箱盖接触和冲刷，后烟箱 盖多为耐火砖制成，容易损坏，不得不经常停炉修理， 缩短了锅炉的正常运行，锅炉的容量越大，这一情况 就越严重。因此，1t/h以下可采用干背式锅炉。 2、湿背式锅炉（Wet Back Boiler）：回燃室在锅壳内 部，回燃室的后管板和锅壳后管板之间存在水夹层， 称为湿背式锅炉。这种结构避免了干背式结构后烟箱 受高温烟气直接冲刷容易损坏的缺点，从而延长了锅 炉的正常运行周期，大大降低了维修费用。但这一结 构制造起来比较复杂，装配也比较困难，要增加很多 辅助部件，其制造成本较高。因此，10t/h、12t/h、 15t/h可采用湿背式锅炉。
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均等配风适用于燃用高挥发分煤种，常称为
烟煤、褐煤型配风方式
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2.分级配风直流燃烧器
分级配凤是指把二次风分级分阶段地送入燃烧 的煤粉气流中。
分级配风燃烧器一次风喷口相对集中布置，并 靠近燃烧器的下部，二次风喷口则分层布置，一、 二次风喷口间保持较大的距离(160-350mm)，燃 烧所需要的二次风分阶段送入燃烧的煤粉气流中， 强化气流的后期混合，促使燃料燃烧与燃尽。
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分级配风燃烧器一次风喷口高宽比大， 卷吸量大；煤粉气流相对集中，火焰中心 温度高，有利于低挥发分煤的着火、燃 烧。
分级配风适合于燃用低挥发分煤种或 劣质烟煤，常称为无烟煤、贫煤型配风方 式。
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3.直流燃烧器各层二次风的作用
下二次风 防止煤粉离析，避免未燃烧的煤粉直接落入 灰斗；托住火焰不致过分下冲，避免冷灰斗结渣，风量较 小
大切角正四角布置：大容量锅炉常采用。把炉膛四角 切去，在四个切角上安装燃烧器。除具有正四角布置的特 点外，还可形成切角形水冷壁。既可增大燃烧器喷口两侧 的空间，使两侧补气条件差异更小，射流不易偏斜；切角 水冷壁形成燃烧器的水冷套，保护喷口不易被烧坏。
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采用同向大小双切圆方式，适用于截面深宽比较大的炉膛 或由于炉膛四角有柱子，而不能四角布置，燃烧器只能布置 在两侧墙靠角的位置。可改变气流偏斜，防止实际切圆的椭 圆度过大；采用正反双切圆方式，两股气流反切，可减少实 际切圆的椭圆度；采用两角相切，两角对冲方式，可减少气 流相切时实际假想圆的直径，减低气流的旋转强度，防止气 流的过分偏斜，但却使燃烧后期的混合扰动变差。
中二次风 是均等配风方式煤粉燃烧阶段所需氧气和湍 流扰动的主要风源，风量较大
上二次风 提供适量的空气保证煤粉燃尽，是分级配风 方式煤粉燃烧和燃尽的主要风源，风量较大
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4.直流燃烧器四角布置切圆燃烧方式
四角切圆燃烧方式直流 燃烧器的布置
炉膛四角或接近四角布置， 四个角燃烧器出口气流的 轴线与炉膛中心的一个或 两个假想圆相切，使气流 在炉内强烈旋转。
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1.均等配风直流燃烧器
均等配风燃烧器一、二次风喷口相间布置， 即在两个一次风喷口之间均等布置一个或两个 二次风喷口，或在每个一次风口的背火侧均等 布置二次风口，各二次风喷口的风量分配较均 匀
均等配风燃烧器一、二次风口间距较小（80160mm），有利于一、二次风的较早混合，使 一次风煤粉气流着火后能迅速获得足够的空气， 达到完全燃烧
二、通过燃烧器的空气
一次风 携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤 粉和满足燃烧初期挥发分燃烧对氧气的需要。
二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤 粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用。
三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分 离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送 入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风。
四角切圆燃烧方式
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切圆燃烧方式的特点
➢ 煤粉气流着火所需热量，除依
靠本身外边界卷吸烟气和接受炉 膛辐射热以外，主要是靠来自上 游邻角正在剧烈燃烧的火焰的冲 击和加热，着火条件好。
➢火焰在炉内充满度较好，燃烧 后期气流扰动较强，有利于燃尽， 煤种适应性强
➢ 风粉管布置复杂
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一次风煤粉气流的偏斜
切圆燃烧方式实际气流并不能完全沿轴线方向前进，会出现 一定的偏斜，严重时会导致燃烧器出口射流冲墙贴壁，造成炉 膛水冷壁结渣。
邻角气流的撞击（主要原因） 炉内 气流围绕假想切圆旋转所产 生的旋转动量矩有关，其中二次风 射流的动量矩其主要作用。适当增 加一次风动量或减小二次风动量， 都会减小旋转动量矩，减弱气流的 偏斜。
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射流两侧“补气”条件的 影响 燃烧器射流两侧卷吸烟 气形成负压，向火侧受到上 游邻角气流的撞击，补气充 裕，压力较高；背火侧补气 条件差，压力较低，射流两 侧因此形成压差，迫使射流 偏向压力低的一侧，甚至迫 使气流贴墙，引起结渣。
锅炉原理与设备
石 油 天 王然 春气 华工 程 学 院
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第四章 燃烧设备
煤粉燃烧器 ❖ 燃烧器的作用 ❖ 直流燃烧器 ❖ 旋流燃烧器
低负荷稳燃及低NOx 煤粉燃烧技术
❖ 低负荷稳燃技术 ❖ 低NOx煤粉燃烧技术
煤粉炉炉膛
W型火焰燃烧技术
❖ 炉膛的要求
❖ W型火焰炉膛结构
❖ 评价炉膛结构的参数 ❖ W型火焰燃烧技术的特
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4.2 煤粉燃烧器的射流特点
一、燃烧器的作用
燃烧器的作用是将燃料与燃烧所需空气按一 定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛。 其主要作用为： ➢ 向锅炉炉膛内输送燃料和空气； ➢ 组织燃料和空气及时、充分地混合； ➢ 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定地着火，迅 速、完全地燃尽。
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切圆燃烧方式直流燃烧器的布置
（a）正四角布置 （b）正八角布置 （c）大切角正四角布置（d）同向大小双切圆 （e）正反双切圆 （f）两角相切，两角对冲置 （g）双室炉膛切圆方式 （h）大切角双室炉膛方式
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பைடு நூலகம்
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正四角布置：中小容量煤粉炉常采用。炉膛截面为正方 形或接近正方形的巨型，燃烧器布置在四个角上，燃烧器 喷口的几何轴线和炉膛两侧墙的夹角接近相等，射流两侧 的补气条件差异很小，气流向壁面的偏斜较小，因而煤粉 火炬的充满程度较好，热负荷较均匀。
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三、直流燃烧器
直流燃烧器的一、二、三次风分别由垂直布置的 一组圆形或矩形的喷口以直流湍流自由射流的形式 喷入炉膛，根据燃煤特性不同，一、二次风喷口的 排列方式可分为均等配风和分级配风。
直流射流的主要特点： ➢ 沿流动方向的速度衰减比较慢 ➢ 具有比较稳定的射流核心区 ➢ 一次风和二次风的后期混合比较强
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4.1 电站锅炉的燃烧设备
性能良好的燃烧设备应满足的条件： 将燃料和燃烧用空气送入炉膛，形成良好的空气 动力场，保证燃料迅速稳定着火。 及时供应空气，与燃料适时混合，使燃料达到完 全燃烧。 燃烧稳定，炉内不结焦。 良好的燃料适应性。 NOX的生产量控制在允许范围内。
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