锅炉原理课件 全

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锅炉的容量和参数
额定蒸汽参数
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
中压 高压
蒸汽压力 （MPa）
3.9
按工质 循环方
式
控制循环锅炉 主要依靠锅水循环泵的压头进行循环
直流锅炉
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1。8
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
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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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。
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
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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 负压燃烧锅炉 炉膛出口烟气静压小于大气压力 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
按排渣方 固态排渣锅炉 燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除
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
低压锅炉
不大于2.45MPa
中压锅炉
煤的元素 碳(C)、氢(H)、氧(0)、氮(N)、硫(S) 分析成分 水分(M)、灰分(A)
煤的工业 水分(M)、挥发分(V)、灰分(A)、
分析成分 固定碳(FC)
煤中的氢、氧、氮、硫
➢ 可燃元素 C（固定碳和挥发分中与的部C分）碳、所H组、成的有机
S（可燃硫 Sr和硫酸盐硫 ）Sly
化合物加热后分解,形成
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，锅炉机组的布置及热 力计算方法等。
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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。
➢ 不可燃元素（内部杂质） O、N气体挥发出来
➢ 不可燃成分（外部杂质） M（内、外）、A
➢ 可燃气体 挥发分 30
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
300
300
600
600
MW
MW
MW
MW
MW
自然循环 控制循环 自然循环 自然循环 控制循环
过热蒸汽流量 MCR 1025
1025
1025
2026.8
2008
再热蒸汽流量，t/h
860
834.8
823.8
1704.2
1634
过热蒸汽压力，MPa 18.2
18.3
18.3
18.19
18.22
再热蒸汽压力，MPa 4/3.79 3.83/3.62 3.82/3.66 4.176/4.3 3.49/3.31
25
540/540
545／545605／605 545/545
250-280 267-302 267-277
1025 2008
19003033
16502650
125， 200
300 600
600 1000
500， 80011
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
循环方式
300
3
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
空气预热器
（二次风）
烟囱
烟气
烟气
引风机 除尘器
细微灰粒
灰渣沟
原煤 排粉风机
（一次风）
给煤机 磨煤机 燃烧器
烟气
烟气
炉膛 水平烟道 尾部烟道
原煤
汽包
分隔屏
锅 后屏过 墙再
炉 屏再 汽 汽机房
前水冷壁
水 侧水冷壁 流 程 下水管
末再
末过
垂直低过
省煤器悬吊 管
水平低过 低过入 口集箱
省煤器
侧包墙
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。
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
300
300
300
600
600
MW
MW
MW
MW
MW
MW
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，℃
276
281
278
600
500
800
500
338/566 295/545 283/545 333/540
286
270
277
255
-
208
336.5
-
四角燃烧 对冲燃烧 对冲燃烧 对冲燃烧
螺旋管圈 垂直管屏 垂直管屏 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 主蒸汽温度，℃ 再热蒸汽压力，bar 再热蒸汽温度，℃ 循环热效率，%
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。
Sar
A ar
100
Car 100 Mar
100
Cd
Cad
Had
Cad Oad
Nad
Sad
A ad
100
Cad 100 Mad
100
Car
Cad
100 Mar 100 Mad
∴ K 100 M ar 100 M ad
即
Car
100 100
Mar Mad
Cad
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煤的常规特性
煤成分基准间的换算
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
29
煤的常规特性
煤的元素分析与工业分析
9.9
参
数
蒸汽温度 （℃）
450
540
给水温度 （℃）
150 172
205-225
锅炉容量 发电功率 BMCR （MW） （t/h）
35，65 130
6，12 25
220，410 50，100
超高压 亚临界 超临界
13.8
540/540 220-250 420，670
16.8-18.6 25-27.6
31
煤的常规特性
煤成分基准间的换算
Car Har Oar Nar Sar M ar Aar 100% Cad Had Oad Nad Sad M ad Aad 100%
Cd Hd Od Nd Sd Ad 100% Cdaf H daf Odaf Ndaf Sdaf 100%
290 305 335
400
582 582 610
700
80
74
93
112
580 600 630
720
47
49
>50
52~55
锅炉的分类
分类方式 锅炉类型
蒸汽锅炉
按出口工质 物态
热水锅炉
有机热载体炉
锅炉工质按 用途
电站锅炉 工业锅炉 生活锅炉
火床炉
按锅炉的燃 室燃炉 烧方式 流化床锅炉
旋风炉
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）
276
278.33
燃煤量，t/h
136.61 139.89 122.6
264.4
269.9
燃烧方式
四角燃烧 四角燃烧 对冲燃烧 对冲燃烧 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
600
500
800
过热蒸汽流量 MCR
1900
1650
2650
再热蒸汽流量，t/h
1613
1481
2151.5
过热蒸汽压力，MPa 25.4
25
25
再热蒸汽压力，MPa 4.77/4.57 4.15/3.9 3.86/3.62
过热蒸汽温度，℃
541
545
545
500 1650 1481 17.46 4.21/4 540
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
2.94-4.90 MPa
按锅炉的 高压锅炉 蒸汽压力 超高压锅炉
7.84-10.8 MPa 11.8-14.7 MPa
亚临界锅炉
15.7-19.6 MPa
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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。
风、粉
风、粉
未燃煤粒 灰渣
灰渣
灰渣
灰渣沟
排渣装置
冷灰斗
未燃煤粒
未燃煤粒
6
锅炉的工作过程及系统
汽水系统
汽机主凝结水
水
水
汽水混合物
给水泵 省煤器 汽包
汽水分离器 ①
化学补充水
汽水混合物
下降管 下联箱 水冷壁
上联箱
导汽管
水
水
水
汽水混合物
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
不同基准之间的换算公式：X = KX0 式中 X0 、 X — 某成分原基准及新基准质量百分 比，%
K — 换算系数（见表2-1）
对于水分:
MarBaidu Nhomakorabea
Mf
Mad
100 Mf 100
煤的常规特性
➢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）
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 ）
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。
33
煤的常规特性
例题
∵
Cd
Car
Har
Car Oar
Nar
锅炉本体
锅
炉
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 热面等承压部件组成
辅助设备
送风机、引风机、燃料供应 及制备、除灰、除渣、测量 与控制等
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
8
锅炉的容量和参数
锅炉容量
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
锅炉的分类
按燃料 的种类
燃煤锅炉 锅炉中使用的燃料为煤 燃油锅炉 锅炉中使用的燃料为燃油 燃气锅炉 锅炉中使用的燃料为燃气 其他燃料 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。