锅炉工培训教材

1.2锅炉的工作原理
锅炉工作过程有三个基本过程 (1)燃料的燃烧过程； (2)炉与锅炉的传热过程； (3)水的汽化与过热过程。
与之相对应的理论知识是： (1)燃烧原理； (2)传热学； (3)流体力学和工程热力学。
2021年4月8日8时42分
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1.2.1燃料的燃烧
燃料在锅炉炉膛内燃烧。按燃烧方式不 同，锅炉可分为：
生的高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的
水冷壁管，水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。此
传热过程，传热量的大小与炉膛受热面、进入炉膛的
燃料量多少相关，会使炉膛出口烟温产生相应变化。
在一定的燃料量和热空气温度下，炉膛受热面大，传
热量随之增加，使炉膛的出口烟温降低；而如果炉膛
受热面布置较小时，意味着炉膛出口烟温提高。在锅
注意：炉膛的换热方式主要以辐射换热为主。
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凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射 热将汽包(锅筒)出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过 热蒸汽，以提高电站的热效率。
再热器布置于过热器后部，烟气通过对流换热将从 汽轮机高压缸抽出的蒸汽在再热器中加热，称为再热 过程，以提高热力循环的热效率和保证汽轮机的排汽 干度。
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1.1锅炉的基本构造 1.2锅炉的工作原理 1.3锅炉的工作过程 1.4锅炉经济指标
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1.1锅炉的基本构造
什么是锅炉 定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备， 按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、 气及其他燃料，将化学能转化为热能；另一部分 是各种wenku.baidu.com式的受热面，将燃料燃烧释放出的热能 通过各种传热方式，传递给炉水使之升温、汽化、 过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温 热水供动力机械或其他设备使用。
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。
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(1)室燃炉，主要用于发电等的大容量锅炉， 最小容量75t/h；
(2)层燃炉，主要用于生产工业用加热蒸汽 或水，一般最大容量75t/h；
(3)沸腾炉(循环流化床)，一般最小容量 10t/h，最大容量国内做到1000t/h(四川白 马电厂)。
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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。
循环流化床锅炉
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沸腾炉的燃烧示意图
1.2.2锅与炉的传热
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锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面。
炉膛受热面
炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热
为主，对于小型工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换
热。
炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产
几个重要概念：
锅的组成部分： 汽包(锅筒)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、 空汽预热器；
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： 磨煤机、燃料输配送装置及管道、送引风装置及 管道、给排水装置、水处理设备及管道、除尘及 除灰系统、控制系统等
炉负荷发生变化时，炉膛出口烟温则随负荷的大小而
升降。
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通常炉膛出口烟温：对大型电站煤粉炉，约为 1000℃-1200℃；对中小型锅炉，炉膛出口 烟温不应低于950℃，其高值按燃料的灰分 变形温度为限，且不超过1100℃。如果燃用 液体燃料或气体燃料时，由于无结渣问题， 可选1200℃左右。炉膛受热面除起到传热作 用外，还有保护炉墙的作用。
注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃 料。
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电厂煤粉炉示意图
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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，透过燃烧层进行燃而产生高温烟气。 注意：只能用固体燃料
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电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤 器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、 省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传 热的角度看，也可作为对流受热面。
炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后 面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。
凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射 热将汽包(锅筒)出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过 热蒸汽，以提高电站的热效率。
注意：过热器的传热方式既有辐射换热又有对流换 热。再热器以对流换热为主。
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对流受热面 电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤 器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、 省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传 热的角度看，也可作为对流受热面。 炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后 面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。
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尾部对流受热面有两部分，一是省煤器，它使给水 在进入锅筒之前，预先加热到某一温度(通常低于 饱和温度或达到饱和温度)；二是空气预热器，空 气在进入炉膛之前被加热到一定温度，以改善炉内 的燃烧过程，同时降低排烟温度，提高锅炉的热效 率。 注意：省煤器与空气预热器都是对流受热面。
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• 锅炉的组成
通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念； 蒸汽或热水在锅筒、水冷壁、对流受热面等内部 形成，形成锅的概念。
形象理解
锅：用来装要被加热的水(或其它介质)的容器； 炉：加热锅的装置。
锅 炉
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