锅炉原理课件ppt

过热蒸汽温度，℃
540
541
540
540.6
540.6
再热蒸汽温度，℃
330/540
322/541
316/540
313/540
313.3/540.6
给水温度，℃ 燃煤量，t/h 燃烧方式
276 136.61
四角燃烧
281 139.89
四角燃烧
278 122.6
对冲燃烧
276 264.4
对冲燃烧
278.33 269.9
额Fra Baidu bibliotek蒸汽参数
在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出 口蒸汽参数。 额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位 是MPa； 额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水 温度），单位是0C
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锅炉的容量和参数
我国电站锅炉参数、容量系列
压力级别 蒸汽压力 （MPa） 3.9 9.9 参 蒸汽温度 （℃） 450 540 数 给水温度 （℃） 150 172 205-225 220-250 250-280 267-302 267-277 锅炉容量 BMCR （t/h） 发电功率 （MW）
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
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热面等承压部件组成
锅炉的容量和参数
锅炉容量
额定蒸发量（BRL-boiler rated load）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）
过热蒸汽温度，℃
541
545
545
540
锅炉的容量和参数
超临界、超超临界直流锅炉参数
机组功率，MW
再热蒸汽温度，℃ 给水温度，℃ 燃煤量，t/h 燃烧方式 水冷壁型式
600
338/566 286 -
500
295/545 270 208
800
283/545 277 336.5
500
333/540 255 -
Car Cad 100 Mar 100 Mad
即
Car
100 Mar Cad 100 Mad
33
煤的常规特性
例题
∵ Cd
Car Car 100 100 Car Har Oar Nar Sar A ar 100 Mar
Cad Cad Cd 100 100 Cad Had Oad Nad Sad A ad 100 Mad
给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉 各受热面产生蒸汽
依靠锅水循环泵将蒸发受热面出口的 低倍率复合循 全部或部分工质进行再循环的锅炉。 18
锅炉的分类
1－给水泵 2－省煤器 3－汽包 4－下降管 5－联箱 6－蒸发受 热面 7－过热器 8－循环泵 9－节流圈
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锅炉的分类
分类方式
锅炉类型
简要说明
按燃烧室 内的压力 压力（和微正 炉膛出口烟气静压大于大气压力 压）燃烧锅炉 固态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除 按排渣方 式 液态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣 口流除 不大于2.45MPa 低压锅炉 中压锅炉 按锅炉的 蒸汽压力 高压锅炉 超高压锅炉 亚临界锅炉 2.94-4.90 MPa 7.84-10.8 MPa 11.8-14.7 MPa 15.7-19.6 MPa
2、什么是最大连续蒸发量？300MW机组和 600MW机组对应的锅炉最大连续蒸发量是多 少？
3、自学第4、5节的内容，了解各种亚临界和 超临界锅炉的主要特点和组成。
第二章
燃料及其燃烧特性
电站锅炉燃料 煤的常规特性 煤的常规特性对锅炉工作的影响 煤的分类 燃油和燃气的特性
习题
按锅炉的燃 烧方式
工业锅炉 生活锅炉 火床炉 室燃炉
流化床锅炉
旋风炉
锅炉的分类
燃煤锅炉 按燃料 的种类 燃油锅炉 燃气锅炉 其他燃料
锅炉中使用的燃料为煤
锅炉中使用的燃料为燃油
锅炉中使用的燃料为燃气 木材、垃圾
利用下降管与上升管之间的介质密度 自然循环锅炉 差建立循环。 控制循环锅炉
按工质 循环方 式 直流锅炉 主要依靠锅水循环泵的压头进行循环
主
讲：周 守 军
Email:zhoushoujun@sdjzu.edu.cn
山东建筑大学热能工程学院
《锅炉原理》课程简介
一、课程的性质和任务 本课程是热能与动力工程专业的主要专业课之一，通过 本门课程的学习，使学生掌握锅炉的工作原理以及炉内和锅 内过程的基本理论；对锅炉结构和工作状况有一定的分析能 力。培养训练学生具有一定的计算能力和实验技能，掌握锅 炉机组安全，经济运行的基本知识，并为学习热力发电厂、 热工仪表等课程提供必要的专业知识。 二、课程的教学内容 以电站煤粉锅炉为主干，全面系统地阐述了锅炉的工作 原理：包括锅炉的构成和工作过程，锅炉用燃料，煤粉制备， 燃烧基本理论及燃烧设备，各对流受热面的主要运行问题， 各类型锅炉的水动力工况，蒸汽净化，锅炉机组的布臵及热 力计算方法等。
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锅炉的容量和参数
亚临界压力自然、控制循环锅炉参数
机组功率
MW 300 MW 300 MW 300 MW 600 MW 600 MW
循环方式
过热蒸汽流量 MCR
自然循环
1025
控制循环 自然循环
1025 1025
自然循环
2026.8
控制循环
2008
再热蒸汽流量，t/h
过热蒸汽压力，MPa 再热蒸汽压力，MPa
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第一章
概述
锅炉机组的工作过程及组成 锅炉机组的容量、参数 锅炉的分类 锅炉的主要型式
4
5
锅炉的工作过程及系统
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
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亚临界自然循环锅炉
哈锅330MW亚临界自然循环锅炉
型号：HG-1065/18.5-YM1。亚临界参数、一次中间 再热、紧身封闭、自然循环汽包炉，采用平衡通风、 直流燃烧器、四角切圆燃烧方式。炉膛断面尺寸：宽 ×深=14048×14019 mm；炉架外形尺寸：宽×深 =35600×44500 mm。过热蒸汽出口温度543℃，压力 18.5Mpa；再热蒸汽进口/出口蒸汽压力4.53/4.3MPa， 进口/出口蒸汽温度345.83/543℃；锅炉最大连续蒸发 量1065t/h。
汽包 分隔屏
末再
末过 垂直低过
锅 炉 汽 水 流 程
后屏过 墙再 屏再 汽机房 前水冷壁 侧水冷壁 省煤器悬吊 管 水平低过 低过入 口集箱 省煤器 侧包墙 下水管
后水冷壁
水冷壁下集箱
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超（超）临界直流锅炉
东锅1000MW超超临界直流锅炉
超（超）临界直流锅炉
复习思考题
1、试述电站燃煤锅炉的主要工作过程。
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负压燃烧锅炉 炉膛出口烟气静压小于大气压力
锅炉的分类
当压力升高到22.1MPa时， t＝373.99℃，如图中C点 所示。此时饱和水和饱和 蒸汽已不再有分别，此点 称为水的临界点，其压力， 温度和比容分别称为临界 压力，临界温度和临界比 容。
水定压汽化过程的T-s图
当温度大于临界温度时，不论压力多大，再也不能 使蒸汽液化。
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《锅炉原理》课程简介
三、考核形式
闭卷笔试 四、教材与参考书目 1《锅炉原理》，樊泉桂主编，中国电力出版社,2008; 2《电站锅炉原理》，容銮恩等合编，中国电力出版社,1997； 3《锅炉原理》（第二版），周强泰主编，中国电力出版社， 2009； 4《锅炉原理》，陈学俊、陈听宽主编，机械工业出版社。
四角燃烧 螺旋管圈
对冲燃烧 垂直管屏
对冲燃烧 垂直管屏
对冲燃烧 垂直管屏
锅炉的容量和参数
国外超临界参数机组的发展方向
主蒸汽压力，bar
290 305 335 400
主蒸汽温度，℃ 再热蒸汽压力，bar
再热蒸汽温度，℃ 循环热效率，%
582
582
610
700
80
74
93
112
580
600
630
720
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 ）
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锅炉的容量和参数
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
6
锅炉的工作过程及系统
汽
汽机主凝结水 水
水
系
统
水
汽水混合物
给水泵
化学补充水
省煤器
汽包
汽水分离器
汽水混合物
①
下降管
水 水
下联箱
水
水冷壁
上联箱
汽水混合物
导汽管
汽水混合物
①
饱和蒸汽 过热蒸汽
过热器
汽轮机调节级
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锅炉的组成
锅炉机组
锅炉本体
煤的常规特性
煤成分基准间的换算
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%
中压
高压
35，65 130 220，410 420，670
1025 2008 1900-3033
6，12 25 50，100
125，200 300 600
超高压
亚临界 超临界
13.8
16.8-18.6 25-27.6 25
540/540
540/540 545／545605／605 545/545
600 1000 1650-2650 500，800
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M（内、外）、A
煤的常规特性
煤的成分计算基准
收到基（ar） （原应用基y）
以入炉煤（包括煤的全部成分）为基
准 空气干燥基（ad）（原分析基f） 以风干状态煤（除外部水分）为基准 干燥基（d） （原干燥基g）
以去掉全部水分煤为基准
干燥无灰基（daf）（原可燃基r） 以去掉全部水分及灰分煤为基准
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电站锅炉燃料
通过燃烧释放热能的可燃物质 燃料分类 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
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煤的常规特性
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
四角燃烧
锅炉的容量和参数
超临界、超超临界直流锅炉参数
机组功率，MW 过热蒸汽流量 MCR 再热蒸汽流量，t/h 过热蒸汽压力，MPa 再热蒸汽压力，MPa
600 1900 1613 25.4 4.77/4.57 500 1650 1481 25 4.15/3.9 800 2650 2151.5 25 3.86/3.62 500 1650 1481 17.46 4.21/4
860
18.2 4/3.79
834.8
18.3 3.83/3.62
823.8
18.3 3.82/3.66
1704.2
18.19 4.176/4.3
1634
18.22 3.49/3.31
锅炉的容量和参数
亚临界压力自然、控制循环锅炉参数
机组功率
MW 300 MW 300 MW 300 MW 600 MW 600 MW
Cdaf H daf Odaf N daf S daf 100%
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。
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煤的常规特性
例题
解：∵同种燃料去除全部水分其干燥基成分不变
∴可以分别用收到基和空气干燥基表示干燥 基,也就是说用干燥基将收到基和空气干燥基联系 起来。
47
49
>50
52~55
锅炉的分类
分类方式 按出口工质 物态 锅炉工质按 用途
锅炉类型 蒸汽锅炉 热水锅炉 有机热载体炉 电站锅炉
简要说明 锅炉出口工质为蒸汽 锅炉出口工质为热水 有机热载体（导热油）
发电厂带动汽轮机发电 用于工业生产 用于日常生活 采用火床燃烧方式 采用火室燃烧方式 采用流化床燃烧方式 采用旋风燃烧方式