锅炉整体布置

1、锅炉系统布置一、锅炉整体布置一、锅炉整体布置二、煤粉炉的燃烧设备二、煤粉炉的燃烧设备三、风烟及燃烧系统三、风烟及燃烧系统四、煤粉炉燃烧及制粉系统流程四、煤粉炉燃烧及制粉系统流程五、空气预热器五、空气预热器六、锅炉汽水系统六、锅炉汽水系统一、锅炉整体布置按照空间划分：按照空间划分： 锅炉分为炉膛（锅炉分为炉膛（燃烧空间燃烧空间）和烟道（）和烟道（布置布置有各种受热面的空间有各种受热面的空间）两部分组成。）两部分组成。锅锅炉炉空空间间布布置置图图锅炉本体实际上就是锅炉本体实际上就是炉膛燃烧空间和对流炉膛燃烧空间和对流烟道两部分组成。烟道两部分组成。炉膛出口烟气温度炉膛出口烟气温度1000-1100

2、 锅炉排烟温度锅炉排烟温度110-150（130-150 ）（最后一级受热面烟气出口）（最后一级受热面烟气出口）锅炉整体布置概念：锅炉整体布置概念： 炉膛、对流烟道以及各级受热面之间的相对位置称为锅炉炉膛、对流烟道以及各级受热面之间的相对位置称为锅炉整体布置。整体布置。1-炉膛，2-水平烟道，3-转向室，4-垂直烟道典典型型的的倒倒U U型型布布置置方方式式原则：原则：尽量在炉膛和烟道空间的尽量在炉膛和烟道空间的四壁四壁和和空间通道内空间通道内布置各种足够的受热面，提高换热效率。布置各种足够的受热面，提高换热效率。锅锅炉炉典典型型布布置置二、煤粉炉的燃烧设备二、煤粉炉的燃烧设备 煤粉炉燃烧设备

3、作用：煤粉炉燃烧设备作用：合理组织送入炉膛的煤粉与空气良合理组织送入炉膛的煤粉与空气良好混合，保证煤粉稳定着火和充分燃烧。好混合，保证煤粉稳定着火和充分燃烧。 煤粉炉燃烧设备组成煤粉炉燃烧设备组成：点火装置、煤粉燃烧器、炉膛：点火装置、煤粉燃烧器、炉膛 见视频。见视频。（1 1）煤粉燃烧器作用）煤粉燃烧器作用：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉迅速稳定地着送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉迅速稳定地着火；同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完火；同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧的目的。全燃烧的

4、目的。（2 2）锅炉点火装置）锅炉点火装置：主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤：主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；当锅炉低负荷运行或燃用劣质煤时，可以用点火粉气流；当锅炉低负荷运行或燃用劣质煤时，可以用点火装置来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。装置来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。（3 3）炉膛）炉膛也称为燃烧室：供煤粉燃烧的空间。也称为燃烧室：供煤粉燃烧的空间。1-1-等温线；等温线；2-2-燃烧器；燃烧器；3-3-折焰角；折焰角；4-4-屏式过热器；屏式过热器；5-5-冷灰斗冷灰斗 壁面壁面- -布置燃烧器；布置燃烧器；炉底炉底冷灰斗冷灰斗。炉顶炉顶顶棚管过热器顶棚管过热器。炉膛上部炉膛上

5、部悬挂有屏式悬挂有屏式过热器。炉膛后上方过热器。炉膛后上方为为烟气出口烟气出口。炉膛出口的下部有后炉膛出口的下部有后水冷壁弯曲而成的水冷壁弯曲而成的折折焰角，焰角，折焰角折焰角可以改可以改善烟气流动、提高炉善烟气流动、提高炉膛内烟气充满度膛内烟气充满度。1.1.炉膛炉膛炉膛炉膛也称为燃烧室：供煤粉燃烧的空间。也称为燃烧室：供煤粉燃烧的空间。燃烧器燃尽风口前墙左侧墙后墙右侧墙2.2.煤粉燃烧器煤粉燃烧器 煤粉燃烧器作用煤粉燃烧器作用：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉迅速稳定地着火；同时使煤粉和并组织一定的气流结构，

6、使煤粉迅速稳定地着火；同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧的目的。空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧的目的。 分直流燃烧器和旋流燃烧器两种：分直流燃烧器和旋流燃烧器两种：直流燃烧器：煤粉气流（一次风）、燃烧所需空气（二次风）分直流燃烧器：煤粉气流（一次风）、燃烧所需空气（二次风）分别由互相隔绝的不同喷口以直流射流形式喷进炉膛。直流燃烧器别由互相隔绝的不同喷口以直流射流形式喷进炉膛。直流燃烧器为多个配合组织火焰。为多个配合组织火焰。旋流燃烧器：旋流燃烧器由一组套装在一起的圆形喷口组成，燃旋流燃烧器：旋流燃烧器由一组套装在一起的圆形喷口组成，燃烧器中装有各种型式的旋流发生器（

7、简称旋流器）。燃烧器中的烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。燃烧器中的一次风喷口一次风喷口在内部，一次风喷口射出的可以是旋转射流，也可以在内部，一次风喷口射出的可以是旋转射流，也可以是直流射流；是直流射流；二次风喷口二次风喷口在外部，二次风喷口出来的是旋转射流，在外部，二次风喷口出来的是旋转射流，整个燃烧器射出的射流为旋转射流。整个燃烧器射出的射流为旋转射流。 旋流燃烧器独立即可组织旋流燃烧器独立即可组织火焰。火焰。直流燃烧器直流燃烧器旋流燃烧器旋流燃烧器-1燃烧器喉口旋流燃烧器旋流燃烧器-2燃烧器燃尽风口前墙左侧墙后墙右侧墙旋流燃烧器旋流燃烧器-33.3.锅炉点火装置锅炉点火装置：

8、 主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；当锅炉低主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；当锅炉低负荷运行或燃用劣质煤时，可以用点火装置来稳定燃烧或负荷运行或燃用劣质煤时，可以用点火装置来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备作为辅助燃烧设备三、风烟及燃烧系统三、风烟及燃烧系统1.1.锅护通风任务：连续不断地给锅炉提供燃料燃烧所锅护通风任务：连续不断地给锅炉提供燃料燃烧所需的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证需的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证燃烧的正常进行。燃烧的正常进行。 2.2.锅护通风方式：锅护通风方式：( (自然通风和机械通风两种自然通风和机械通风两种) )（1 1）自然通风是

9、利用烟囱进行通风，即利用烟）自然通风是利用烟囱进行通风，即利用烟 囱中热烟气和外囱中热烟气和外界冷空气之间的密度差所产生的自生通风力界冷空气之间的密度差所产生的自生通风力( (抽力或自拔力抽力或自拔力) )进进行通风。行通风。单纯自然通风仅能克服较单纯自然通风仅能克服较小的流动阻力，电厂锅炉小的流动阻力，电厂锅炉流动阻力都较大，例如在流动阻力都较大，例如在一般煤粉炉中，空气侧阻一般煤粉炉中，空气侧阻力约达力约达2500-4000Pa2500-4000Pa，烟气，烟气侧阻力约侧阻力约2000-3000Pa2000-3000Pa，所，所以电厂锅炉一般都采用机以电厂锅炉一般都采用机械通风。械通风。（

10、2 2）机械通风是利用风机产生的压力，迫使空气和烟气在风烟系统）机械通风是利用风机产生的压力，迫使空气和烟气在风烟系统中流动进行通风。中流动进行通风。 目前采用的机械通风方式目前采用的机械通风方式: :正压通风、负压通风和平衡通风。正压通风、负压通风和平衡通风。负压通风：负压通风： 迫使空气和烟气在风道、烟道中流动，除利用烟囱外，还在烟囱迫使空气和烟气在风道、烟道中流动，除利用烟囱外，还在烟囱前装设引风机来克服风、烟系统中的全部阻力。由于抽取烟气炉前装设引风机来克服风、烟系统中的全部阻力。由于抽取烟气炉内形成较高的负压，故称负压通风。内形成较高的负压，故称负压通风。正压通风：正压通风： 除利用

11、烟囱外，在炉前风道上装设送风机来克服风、烟系统中全除利用烟囱外，在炉前风道上装设送风机来克服风、烟系统中全部阻力，由于往炉内压送空气而形成较高的正压，故称正压通风。部阻力，由于往炉内压送空气而形成较高的正压，故称正压通风。平衡通风：亦称强制通风平衡通风：亦称强制通风 除利用烟囱外，在锅炉风、烟系统中同时装设送风机和引风机。除利用烟囱外，在锅炉风、烟系统中同时装设送风机和引风机。送风机负责把风送进炉膛，引风机负责把炉膛的烟气排出炉外，送风机负责把风送进炉膛，引风机负责把炉膛的烟气排出炉外，由于炉膛内保持的压力略低于外界的大气压力，故称平衡通风。由于炉膛内保持的压力略低于外界的大气压力，故称平衡通

12、风。 一般在炉膛出口处保持一般在炉膛出口处保持2020一一60Pa60Pa的负压力。的负压力。平衡通风优点：平衡通风优点：处于合理的负压下运行，因此锅炉房的安全处于合理的负压下运行，因此锅炉房的安全及卫生条件较好，而且锅炉漏风量较少，是目前电厂锅炉及卫生条件较好，而且锅炉漏风量较少，是目前电厂锅炉应用较为普遍的一种通风方式。应用较为普遍的一种通风方式。 如图所示为平衡通风时烟、风道系统中各部位的正负压分如图所示为平衡通风时烟、风道系统中各部位的正负压分布示意图。布示意图。 为减小附近地区的大气污染程度，采用平衡通风时，必须为减小附近地区的大气污染程度，采用平衡通风时，必须建造有一定高度的烟囱，

13、以便把烟气排到高空之中。建造有一定高度的烟囱，以便把烟气排到高空之中。问题问题: :1.1.锅炉通风的方锅炉通风的方式和任务式和任务? ?2.2.烟风系统中哪烟风系统中哪里的压力最大里的压力最大? ?哪里的压力最小哪里的压力最小? ?3.3.平衡通风方式平衡通风方式中中, ,正常的炉膛正常的炉膛出口负压是多少出口负压是多少? ?轴流式风机轴流式风机一次风机一次风机引风机引风机四、煤粉炉燃烧及制粉系统流程四、煤粉炉燃烧及制粉系统流程制粉系统任务：制粉系统任务：将送入制粉系统的原煤，磨碎、干燥制成具有一定细度和水分的煤粉；将送入制粉系统的原煤，磨碎、干燥制成具有一定细度和水分的煤粉；在气流输送下，

14、保证气粉混合物以合适的速度和温度，连续不断地、定在气流输送下，保证气粉混合物以合适的速度和温度，连续不断地、定量地经燃烧器的一次风喷口送入炉膛。量地经燃烧器的一次风喷口送入炉膛。煤粉炉燃烧及制粉系统流程煤粉炉燃烧及制粉系统流程-1-1煤粉炉燃烧及制粉系统流程煤粉炉燃烧及制粉系统流程-2五、空气预热器五、空气预热器一、空气预热器的作用一、空气预热器的作用 利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需的空气。利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需的空气。 作用：作用： 1.1.进一步降低排烟温度进一步降低排烟温度, ,提高锅炉效率提高锅炉效率, ,节省燃料节省燃料; ; 2. 2.改善燃料的着火和燃烧条

15、件改善燃料的着火和燃烧条件, ,同时降低不完全燃烧损失同时降低不完全燃烧损失; ; 3. 3.节约金属节约金属, ,降低造价降低造价; ;二、空气预热器的种类和结构二、空气预热器的种类和结构 回转式空气预热器（蓄热式）回转式空气预热器（蓄热式）: :烟气和空气交替流过受热面烟气和空气交替流过受热面, ,热量有烟气传给金属热量有烟气传给金属, ,再由金属传递给空气。再由金属传递给空气。 管式（传热式）管式（传热式）: :热量连续不断由烟气传给空气热量连续不断由烟气传给空气, ,烟气空气烟气空气有各自的通道。有各自的通道。 回转式空气预热器（受热面回转式）：回转式空气预热器（受热面回转式）：回转式

16、空气预热器（蓄热式）回转式空气预热器（蓄热式）: :烟气和空气交替烟气和空气交替流过受热面流过受热面, ,热量有烟气传给金属热量有烟气传给金属, ,再由金属传再由金属传递给空气。递给空气。六、锅炉汽水系统六、锅炉汽水系统水的预热设备水的预热设备省煤器省煤器 水 的 蒸 发 设 备 （ 汽 化 设水 的 蒸 发 设 备 （ 汽 化 设备）备）蒸发设备蒸发设备 汽包炉蒸发设备由汽包、下汽包炉蒸发设备由汽包、下降管、水冷壁、联箱和连接降管、水冷壁、联箱和连接管组成；管组成； 直流锅炉蒸发设备即水冷壁。直流锅炉蒸发设备即水冷壁。蒸汽过热设备蒸汽过热设备过热器、再过热器、再热器热器高压高压锅炉锅炉受热受

17、热面布面布置图置图1025t/h1025t/h亚临界参亚临界参数锅炉布数锅炉布置图置图1900t/h1900t/h超临界锅炉超临界锅炉 分典型汽包锅炉（高压锅炉为例）和超临界直流锅炉（1900T/H超临界锅炉为例）两种介绍。（一）汽包炉汽水系统流程：流程：省煤器省煤器蒸发设备（汽蒸发设备（汽包、下降管、水冷壁）包、下降管、水冷壁）顶棚过热器顶棚过热器低温对低温对流过热器流过热器屏式过热器屏式过热器高温对流过热器高温对流过热器汽包锅炉（高压锅炉为例）省煤器省煤器（水的加热设备）（水的加热设备）作用作用 吸收低温烟气的热量降低排烟温度，提高锅吸收低温烟气的热量降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料。

18、炉效率，节省燃料。 给水提前预热，减少水在水冷壁内的吸热量。给水提前预热，减少水在水冷壁内的吸热量。 提高温度，减少给水和汽包壁之间的温差，提高温度，减少给水和汽包壁之间的温差，降低热应力。降低热应力。水冷壁水冷壁 作用：吸收炉内辐射热量，将工质蒸发为汽水混合物；作用：吸收炉内辐射热量，将工质蒸发为汽水混合物；降低烟气温度，保证炉膛出口烟气温度在合适的范围。降低烟气温度，保证炉膛出口烟气温度在合适的范围。 布置方式：每面墙由多个水冷壁管屏并列构成，其中的布置方式：每面墙由多个水冷壁管屏并列构成，其中的每个管屏由进口联箱、受热面管组、出口联箱组成。每个管屏由进口联箱、受热面管组、出口联箱组成。

19、型式：型式：1.1.光管：光管：2.2.膜式：膜式：3.3.销钉式：在水冷壁管子表面焊销钉，固定并冷却卫燃带。销钉式：在水冷壁管子表面焊销钉，固定并冷却卫燃带。4.4.内螺纹管：在水冷壁管内壁形成多道凹槽，可强化流体内螺纹管：在水冷壁管内壁形成多道凹槽，可强化流体和壁面传热，降低管子壁温，推迟传热恶化的发生。和壁面传热，降低管子壁温，推迟传热恶化的发生。汽包汽包作用：作用：1.1.是加热、蒸发、过热过程的连接枢纽和分界。是加热、蒸发、过热过程的连接枢纽和分界。2.2.提高了锅炉蓄热能力，负荷变动时具有一定的缓提高了锅炉蓄热能力，负荷变动时具有一定的缓冲能力。冲能力。3.3.在汽包内进行汽水分离

20、。在汽包内进行汽水分离。4.4.对锅水进行化学处理，保证了蒸汽的洁净度。对锅水进行化学处理，保证了蒸汽的洁净度。下降管下降管作用：把汽包内的水连续不断地通过下联箱供作用：把汽包内的水连续不断地通过下联箱供给水冷壁。给水冷壁。型式：大口径集中型、小直径分散型。型式：大口径集中型、小直径分散型。 普遍采用大口径集中型，可降低流动阻力。普遍采用大口径集中型，可降低流动阻力。过热器和再热器过热器和再热器 过热器和再热器的作用过热器和再热器的作用过热器：过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。汽。再热器：再热器：将汽轮机高压缸排汽加热成具有一定温度将汽轮机高压

21、缸排汽加热成具有一定温度的再热蒸汽。的再热蒸汽。 结构：由并列的空心管组成受热面（壁式、对流结构：由并列的空心管组成受热面（壁式、对流式、屏式），受热面的进口和出口各连接在一个式、屏式），受热面的进口和出口各连接在一个统一的联箱上。由统一的联箱上。由进口联箱进口联箱、出口联箱出口联箱、并列的、并列的受热面管组受热面管组三部分连接构成。三部分连接构成。 再热压力为过热压力的再热压力为过热压力的20-25%20-25%，故再热器的管径，故再热器的管径粗、管壁薄、管子数量多。粗、管壁薄、管子数量多。（二）超临界直流锅炉汽水系统省煤器去高压缸去中压缸来自高加来自高压缸炉膛低过屏过末过低再高再分离器贮水

22、罐过热器一级减温再热器事故减温过热器二级减温某某1900t/h超临界锅炉汽水系统流程（超临界锅炉汽水系统流程（600MW机组）机组）1.1.蒸汽系统蒸汽系统主蒸汽（含给水）系统主蒸汽（含给水）系统流程流程给水给水省煤器省煤器螺旋管水螺旋管水冷壁冷壁过渡联箱过渡联箱垂直管垂直管水冷壁水冷壁启动分离器启动分离器顶顶棚和包墙过热器系统棚和包墙过热器系统低低温过热器温过热器一级喷水减温一级喷水减温器器屏式过热器屏式过热器二级喷二级喷水减温器水减温器末级过热器末级过热器汽轮机高压缸汽轮机高压缸再热蒸汽系统流程再热蒸汽系统流程冷端再热管道冷端再热管道再热器事再热器事故喷水减温器故喷水减温器冷端再热冷端再热管道管道水平低温再热器水平低温再热器末级再热器末级再热器汽轮机低压汽轮机低压缸缸2.2.超临界直流锅炉蒸发系统超临界直流锅炉蒸发系统 省煤器、过热器、再热器的结构基本相似，蒸发系省煤器、过热器、再热器的结构基本相似，蒸发系统与汽包炉区别明显，故重点介绍蒸发系统。统与汽包炉区别明显，故重点介绍蒸发系统。系统组成系统组成：水冷壁、启动分离器、储水器、再循环泵。：水冷壁、启动分离器、储水器、再循环泵。系统流