锅炉基础知识课件

1、锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史1 2021-12-15锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史2 2021-12-15第一章第一章 基本知识基本知识 第二章第二章 燃料燃料 第三章第三章 锅炉热损失锅炉热损失 第四章第四章 燃烧原理及燃烧设备燃烧原理及燃烧设备 第五章第五章 锅炉本体设备锅炉本体设备 退退 出出锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史3 2021-12-151.1 概述概述1.2 锅炉的工作过程锅炉的工作过程 1.3 锅炉基本特性锅炉基本特性1.4 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成返返 回回第一章第一章

2、 基本知识基本知识1.5热学基本概念热学基本概念锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史4 2021-12-151.1 概述概述发电厂锅炉部分示意图发电厂锅炉部分示意图第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史5 2021-12-15 1.1 概述概述一、什么是锅炉一、什么是锅炉生产蒸汽或热水的换热设备任务：安全可靠、经济有效的把燃料（煤、油、天然气等）的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以生产热水或蒸汽。锅炉设备中，吸热的部分称为锅，产生热量的部分称为炉。第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史6 2021-12

3、-151.1 概述概述 第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史7 2021-12-151.1 概述概述 第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史8 2021-12-151.1 概述概述二、锅炉的分类二、锅炉的分类1根据用途的不同分为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：按载热工质的不同分为：蒸汽锅炉热水锅炉第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史9 2021-12-151.1 概述概述3按燃用燃料分为：按燃用燃料分为：燃

4、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；按燃烧方式分； 室燃炉、层燃炉、沸腾炉等室燃炉、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、按出口介质压力分；低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力亚临界压力、超临界压力 6按锅炉容量大小分；按锅炉容量大小分；220220、220-410220-410、6706707按介质循环方式分；自然、强制、复合、直流按介质循环方式分；自然、强制、复合、直流 8按组装方式分；按组装方式分； 9按排渣方式分按排渣方式分第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史10 2021-12-

5、151.2锅炉的工作过程锅炉的工作过程1. 燃料的燃烧过程燃料的燃烧过程：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰渣的过程烟气，并排出灰渣的过程 高温烟气高温烟气 给煤斗给煤斗燃料（煤）燃料（煤） 炉排面（燃烧室）炉排面（燃烧室） 挡渣器（入灰渣斗）挡渣器（入灰渣斗） 空气空气在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件：在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件： 高温环境高温环境 必需的空气量及空气与燃料的良好混合必需的空气量及空气与燃料的良好混合 燃料的供应及灰渣和烟气的排放燃料的供应及灰渣和烟气的排放第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt,

6、 ppt, 锅炉发展简史11 2021-12-151.2锅炉的工作过程锅炉的工作过程 2. 烟气向水烟气向水(汽等工质汽等工质)的传热过程的传热过程 辐射辐射 辐射辐射+对流对流 对流对流 高温烟气高温烟气 水冷壁水冷壁 过热器（凝渣管）过热器（凝渣管） 对流管束对流管束 对流对流 尾部受热面尾部受热面(省、空省、空) 除尘除尘 引风机引风机 烟囱烟囱 3. 工质工质(水水)的加热和汽化过程的加热和汽化过程蒸汽的生产过程蒸汽的生产过程 1）给水：水）给水：水 省煤器省煤器 汽包汽包 (预热）预热） 2）水循环：汽包）水循环：汽包 下降管下降管 下集箱下集箱 水冷壁水冷壁 （蒸发）（蒸发） 3）

7、汽水分离）汽水分离 4）过热过热 汽包汽包 过热器过热器 用户用户 第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史12 2021-12-151.3 锅炉基本特性锅炉基本特性 一、锅炉容量一、锅炉容量1蒸发量：蒸发量：锅炉每小时所产生的蒸汽流量2额定蒸发量：额定蒸发量：锅炉在额定参数(压力、温度)和保证一定热效率下，每小时最大连续蒸发量(产热量)，单位t/h二、蒸汽参数二、蒸汽参数1蒸汽参数蒸汽参数锅炉出口处蒸汽的额定压力锅炉出口处蒸汽的额定压力(表压表压)和温度，单位和温度，单位MPa;。第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史13 2021-

8、12-151.3 锅炉基本特性锅炉基本特性三、锅炉型号表示方法三、锅炉型号表示方法 工业锅炉型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。工业锅炉型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。 第一部分：表示锅炉型式，燃烧方式和蒸发量，共分三段：第一部分：表示锅炉型式，燃烧方式和蒸发量，共分三段：第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉本体型式；第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉本体型式；第二段用一个汉语拼音代表燃烧方式；第二段用一个汉语拼音代表燃烧方式；第三段用阿拉伯数字表示蒸发量。第三段用阿拉伯数字表示蒸发量。第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史14 2021-12-151.

9、3 锅炉基本特性锅炉基本特性第二部分：表示蒸汽第二部分：表示蒸汽(或热水或热水)参数，共分两段，中间一斜线分开。参数，共分两段，中间一斜线分开。 第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许工作压力；第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许工作压力；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽(或热水或热水)温度，温度，第三部分：表示燃料种类，以拼音字母和罗马字分别代表燃料类别第三部分：表示燃料种类，以拼音字母和罗马字分别代表燃料类别和分类。和分类。举例：举例： SHL10-1.25/350-WSHL10-1.25/350-W: : 双锅筒横置式链条炉排锅炉，额定蒸发量双锅筒横置式

10、链条炉排锅炉，额定蒸发量为为10t/h，额定，额定 压力为压力为1.25MPa，出口过热蒸汽温度为，出口过热蒸汽温度为350350，燃用，燃用类无烟煤的蒸汽锅炉。类无烟煤的蒸汽锅炉。 电站锅炉的型号常用下列形式表示：制造厂家电站锅炉的型号常用下列形式表示：制造厂家- -锅炉容量锅炉容量/ /过热蒸过热蒸汽压力汽压力- -过热蒸汽温度过热蒸汽温度/ /再热蒸汽温度再热蒸汽温度- -锅炉设计序号锅炉设计序号 电站锅炉型号常用下列形式表示：电站锅炉型号常用下列形式表示：DG-670/13.7-540/540-8DG-670/13.7-540/540-8 UG100/3.82M2 BG35/39-M1

11、第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史15 2021-12-151.4 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成 一、锅炉房设备一、锅炉房设备包括锅炉本体及其辅助设备。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、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。送风装置）、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。二、锅炉房辅助设备二、锅炉房辅助设备1运煤、除灰渣系统运煤、除灰渣系统2送引风系统送引风系统3水、汽系统水、汽系

12、统(包括疏水、排污系统包括疏水、排污系统)4仪表控制系统仪表控制系统第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史16 2021-12-151.4 锅炉房设备的组成锅炉房设备的组成第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史17 2021-12-151.5 热学基本概念热学基本概念1.什么是温度什么是温度？温度的单位有几种？温度的单位有几种？答：从宏观上讲，物体冷热的程度称为温度。从微观上讲，分子运答：从宏观上讲，物体冷热的程度称为温度。从微观上讲，分子运动激烈的程度称为温度。动激烈的程度称为温度。温度常用的单位有三种：温度常用的单位有三种：（一）

13、摄氏温度（一）摄氏温度（）（二）华氏温度（二）华氏温度（F）tF=9/5tC+32F（三）开氏温度（三）开氏温度（K）TK=tC+273.15K2.什么是压力什么是压力？常用的压力单位有几种？常用的压力单位有几种？答：物理学中的压力是指垂直作用在物体表面的力，我们锅炉行业答：物理学中的压力是指垂直作用在物体表面的力，我们锅炉行业所指的的压力实际上是物理学中的压强，即物体单位面积上所受到所指的的压力实际上是物理学中的压强，即物体单位面积上所受到的垂直的力称为压力。的垂直的力称为压力。常用的单位有：工程压力常用的单位有：工程压力kgf/cm2现在统一采用法定计量单位，压现在统一采用法定计量单位，压

14、力的单位是力的单位是Pa（帕斯卡）（帕斯卡）1工程压力工程压力=9.80665104Pa0.1MPa第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史18 2021-12-151.5 热学基本概念热学基本概念3.3.什么是正压，负压，表压力，绝对压力？什么是正压，负压，表压力，绝对压力？答：如果压力高于大气压力，则是正压。答：如果压力高于大气压力，则是正压。如果压力低于大气压力则是负压。如果压力低于大气压力则是负压。压力表所指的压力为表压力。压力表所指的压力为表压力。表压力与大气压力之和则是绝对压力。表压力与大气压力之和则是绝对压力。4.什么是密度？什么是比体积？什么是密度？

15、什么是比体积？答：单位体积的物体所具有的质量称为密度。常用单位是答：单位体积的物体所具有的质量称为密度。常用单位是g/cm3;t/m3;kg/m3单位质量的物体所具有的体积为比体积。常用单位是单位质量的物体所具有的体积为比体积。常用单位是m3/kg。密度与比体积互为倒数密度与比体积互为倒数第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史19 2021-12-151.5 热学基本概念热学基本概念5.什么是汽化？什么是蒸发？什么是沸腾？蒸发和沸腾什么是汽化？什么是蒸发？什么是沸腾？蒸发和沸腾有何共同点和区别？有何共同点和区别？答：液体（水）变成蒸汽的过程为汽化。答：液体（水）变

16、成蒸汽的过程为汽化。在水的表面进行的汽化过程称为蒸发。在水的表面进行的汽化过程称为蒸发。在水的内部产生汽泡的剧烈的汽化过程称为沸腾。在水的内部产生汽泡的剧烈的汽化过程称为沸腾。蒸发和沸腾都是水变成蒸汽的过程，这是两者相同的地蒸发和沸腾都是水变成蒸汽的过程，这是两者相同的地方。蒸发是在水表面进行的汽化，在常温下也可能发生方。蒸发是在水表面进行的汽化，在常温下也可能发生。而沸腾是在水内部进行的汽化，只能在等于对应压力。而沸腾是在水内部进行的汽化，只能在等于对应压力下的饱和温度下进行。下的饱和温度下进行。第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史20 2021-12-151

17、.5 热学基本概念热学基本概念6.什么是饱和温度？为什么饱和温度随着压力的增加而什么是饱和温度？为什么饱和温度随着压力的增加而提高？提高？答：水在一定压力下，沸腾时的温度称为饱和温度，饱答：水在一定压力下，沸腾时的温度称为饱和温度，饱和温度和压力是一一对应的，饱和温度随压力的增加而和温度和压力是一一对应的，饱和温度随压力的增加而提高。提高。饱和温度下的水称为饱和水饱和温度下的水称为饱和水。水中的水分子要克服水分子之间的引力和外界的压力才水中的水分子要克服水分子之间的引力和外界的压力才能逸出水面。当外界压力越来越大时，水分子需要较大能逸出水面。当外界压力越来越大时，水分子需要较大的动能才能逸出水

18、面，而温度就是分子运动激烈的程度的动能才能逸出水面，而温度就是分子运动激烈的程度，所以随着压力的增加，饱和温度提高。，所以随着压力的增加，饱和温度提高。第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史21 2021-12-151.5 热学基本概念热学基本概念7.什么是凝结？什么是露点？什么是凝结？什么是露点？答：水蒸汽凝结成水的过程称为凝结。水蒸气凝结成水的过程中放答：水蒸汽凝结成水的过程称为凝结。水蒸气凝结成水的过程中放出潜热，其数值与对应压力下的汽化潜热相等。出潜热，其数值与对应压力下的汽化潜热相等。水蒸气凝结成水的最高温度称为露点。水蒸气的露点决定于水蒸气水蒸气凝结成

19、水的最高温度称为露点。水蒸气的露点决定于水蒸气的分压力。露点随着水蒸气的分压力提高而升高。当气体全部是水的分压力。露点随着水蒸气的分压力提高而升高。当气体全部是水蒸气时，露点就等于对应压力下的饱和温度。蒸气时，露点就等于对应压力下的饱和温度。8.什么是饱和水蒸气？什么是饱和水蒸气？答：在一定的压力下，水沸腾时产生的蒸汽称为饱和水蒸气，或温答：在一定的压力下，水沸腾时产生的蒸汽称为饱和水蒸气，或温度等于对应压力下饱和温度的蒸汽的蒸汽称为饱和蒸汽。度等于对应压力下饱和温度的蒸汽的蒸汽称为饱和蒸汽。9.什么是汽化潜热？什么是汽化潜热？在一定的压力下，每千克饱和温度的水变成饱和蒸汽随需要的热量在一定的

20、压力下，每千克饱和温度的水变成饱和蒸汽随需要的热量称为汽化潜热，单位是称为汽化潜热，单位是kj/kg微观上，水分子和蒸汽分子是一样的，水分子逃离水面变成蒸汽分微观上，水分子和蒸汽分子是一样的，水分子逃离水面变成蒸汽分子需要吸收能量，这个能量就是汽化潜热。子需要吸收能量，这个能量就是汽化潜热。第一章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史22 2021-12-151.5 热学基本概念热学基本概念10.什么是过热蒸汽？什么是过热度？什么是过热蒸汽？什么是过热度？11.什么是临界压力？什么是临界压力？22.1MPa，374.1512.传热有几种方式？传热有几种方式？13.什么是

21、比热？什么是比热？kj/（kg）14.什么是焓？什么是焓？kJ/kg15.什么是标态？什么是标态？16.什么是热力状态参数？什么是热力状态参数？用来描述热力系统状态宏观量，称为热力状态参数，简称参数。用来描述热力系统状态宏观量，称为热力状态参数，简称参数。压力、温度、比体积等压力、温度、比体积等第一章返回锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史23 2021-12-152.1 燃料的化学成分及其性质燃料的化学成分及其性质 2.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性 2.3 锅炉燃料锅炉燃料 返返 回回第二章第二章 燃料燃料锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简

22、史24 2021-12-152.1 燃料的化学成分及其性质燃料的化学成分及其性质第二章一、燃料的化学成分及其性质一、燃料的化学成分及其性质燃料燃料 可燃基：高分子化合物，成分可燃基：高分子化合物，成分C、H、O、N、S 惰性基：多种矿物质惰性基：多种矿物质 灰分灰分1碳碳(C)：主要的燃烧成分，约占5095%， kJ/kg。纯碳燃点高，燃烧缓慢。燃料中的碳多以化合物形式存在.2氢氢(H)：重要的燃烧成分，燃烧中最有利的元素煤中约占26%， kJ/kg。十分容易着火，燃烧迅速，易爆。液体和气体燃料氢含量较高约占从百分之十几到几十不等，燃烧时易析出碳黑而冒黑烟。3硫硫( (S)S)：是燃料中的有害

23、成分，约占可燃成分的0.18%，9050kJ/kg，燃烧后的产物是 125600ydwQ33704ydwQ锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史25 2021-12-152.1 燃料的化学成分及其性质燃料的化学成分及其性质sptSSS硫酸盐中硫硫铁矿中硫无机硫有机硫全硫 SO2、SO3，与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。1）SO2、SO3排放造成大气污染2）锅炉尾部受热面造成低温腐蚀4氧和氮氧和氮是不可燃成分。含氧量随煤化程度增高而明显减少。泥煤约占35%，无烟煤12%氮主要以有机氮形态存在，约占0.32.5%。高温燃烧生成NOx，有害。第二章锅炉基础知识锅炉基础知识.

24、.ppt, ppt, 锅炉发展简史26 2021-12-152.1 燃料的化学成分及其性质燃料的化学成分及其性质5水分(Water、Moisture)：燃料中的主要杂质，约占560%。1） 水分进入炉内吸热汽化成水蒸汽，对燃烧不利；2）在烟气露点时，水蒸气与SO2、SO3生成亚硫酸和硫酸，造成低温腐蚀；堵灰（空预器）3）堵煤仓、给煤机，影响运行 4）效率6灰分(Ash)燃料中主要不可燃的矿物杂质成分，1050%与成煤条件、开采方式、运输条件1） 可燃物减少， ，着火困难，灰渣量增加，运行操作繁重；2） ，炉内易结渣，使受热面传热恶化， 3）lydwQW2qVVWpyyAydwQ2tA且 DDK

25、wwwAyyy,，传热系数对流受热面积灰、堵灰对流受热面磨损严重，烟气流速第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史27 2021-12-152.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性 煤的燃烧特性煤的燃烧特性一、煤在炉内加热燃烧过程一、煤在炉内加热燃烧过程1预热和干燥 2挥发物的逸出3焦炭的形成 4灰渣的形成二、煤的工业分析二、煤的工业分析 1. 水分水分(Mt) 内在水分 外在水分2挥发分挥发分(Vdaf)失去水分的干燥煤样，在隔绝空气的条件下 加热到一定温度时，析出的气态物质的百分含量。 1 1）挥发分主要有C-H化合物、H2、CO、H2S等可燃气体和少量 O2、CO2和

26、N2组成； 2) 2) 挥发分是煤分类的主要依据第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史28 2021-12-152.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性煤 种Vdaf逸出温度（） 着火温度（）褐 煤40130170250450烟 煤2040170320400500贫煤1020370390600700无烟煤700 3) 煤中挥发分逸出后，如与空气混合不良，在高温缺氧条件下 易化合成难以燃烧的高分子复合烃，产生碳黑，造成大量黑烟， 3灰分灰分(Aad)焦炭燃烧后的残留物质4固定碳固定碳(FCad)焦炭中的可燃物质，焦炭燃烧主要是固定碳的燃烧3q第二章锅炉基础知识锅炉基础知识.

27、 .ppt, ppt, 锅炉发展简史29 2021-12-152.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性 三、焦炭的性质三、焦炭的性质焦结性焦结性焦炭煤在隔绝空气加热时，水分蒸发、挥发分析出后固体残余物质。焦结性由于煤种不同，焦炭的物理性质、外观等各不相同焦结性状1焦炭结构特征焦炭结构特征1） 粉状 2） 粘结3） 弱粘结 4） 不熔融粘结5） 不膨胀熔融粘结 6） 微膨胀熔融粘结7） 膨胀熔融粘结 8） 强膨胀熔融粘结第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史30 2021-12-152.2 2.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性2焦结性对层燃炉燃烧过程的影响焦结性对层燃炉燃烧过程

28、的影响1）粉状焦炭）粉状焦炭堆积紧密，妨碍空气流动 烟气流速过大，易被气流携带，形成火床火口； 烟气流速过小，燃烧通风不畅，易从通风孔隙中漏入灰坑2）强焦结性煤）强焦结性煤挥发分逸出后，焦炭呈熔融状态，粘结成片挥发分逸出后，焦炭呈熔融状态，粘结成片 内部固定碳难于空气接触而燃尽； 燃烧层通风不畅四、灰分的熔融特性四、灰分的熔融特性灰熔点灰熔点灰分：焦炭燃烧后的残留物质。灰分的组成：SiO2、Al2O3、各种氧化铁、CaO、MgO、K2O、Na2O等，不是单一物质，无固定熔点，采用角锥法测定特征温度第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史31 2021-12-152.

29、2 2.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性 t1变形温度：测试角锥开始变园或弯曲时的温度变形温度：测试角锥开始变园或弯曲时的温度1. t2软化温度：灰锥顶弯曲道平盘上或呈半球形时的温度软化温度：灰锥顶弯曲道平盘上或呈半球形时的温度 t3流动温度：灰锥熔融倒在平盘上，并开始流动时的温度流动温度：灰锥熔融倒在平盘上，并开始流动时的温度 易熔性灰分易熔性灰分 2. 2. 可熔性灰分可熔性灰分 难熔性灰分难熔性灰分3为避免炉膛出口结渣，要求锅炉设计或运行时，为避免炉膛出口结渣，要求锅炉设计或运行时， 12002t142512002t14252t1002 tl第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, pp

30、t, 锅炉发展简史32 2021-12-152.2 2.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性五、煤的可磨性五、煤的可磨性衡量煤的机械强度的特性可磨性系数：以风干状态下的硬质标准煤（一般以难磨的无烟煤Kkm=1为基准）与待磨煤在相同颗粒度的情况下，磨制成相同细度的煤粉，各自电耗量之比。 为易磨煤 为难磨煤六、发热量六、发热量1燃料的发热量燃料的发热量Q：单位质量的固体、液体燃料，在完全燃烧时所放出的热量(kJ/kg)；单位容积的气体燃料在完全燃烧时所发出的热量（kJ/Nm3）2 2高位发热量高位发热量 ：每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量，含所生产水蒸汽汽化潜热，(kJ/kg) xbzkmEEK6 . 1

31、kmK2 . 1kmKgwQ第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史33 2021-12-152.2 2.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性3低位发热量低位发热量 ：每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量，扣除随烟气带走的水蒸汽的汽化潜热的热量，(kJ/kg)水分来自：H与氧的反应；燃料中的含水量WydwQ4标准煤标准煤国际上法定的能量折算单位，即 29308kJ/kg5折算灰分和折算水分折算灰分和折算水分在讨论杂质(水分、灰分)对锅炉工作的影响时,使用其折算值更合理第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史34 2021-12-152.2 2.2 煤

32、的燃烧特性煤的燃烧特性 1）折算水分）折算水分煤低位应用基发热量中每4186.8kJ热量所对应的水分。%； 为高水分燃料 2）折算灰分）折算灰分煤低位应用基发热量中每4186.8kJ热量所对应的灰分 %； 为高灰分燃料3）折算硫分）折算硫分煤低位应用基发热量中每4186.8kJ热量所对应的硫分 %； 为高硫分燃料ydwyydwyyzsQWQWW8 .41868 .4186%8yzsWydwyydwyyzsQAQAA8 .41868 .4186%4yzsAydwyyzsQSS8 .4186%2 . 0yzsS第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史35 2021-12

33、-152.2 2.2 煤的燃烧特性煤的燃烧特性 6发热量作为煤种细分类的依据之发热量作为煤种细分类的依据之, ,下面是发电用煤分类下面是发电用煤分类第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史36 2021-12-152.3 2.3 锅炉燃料锅炉燃料第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史37 2021-12-152.3 2.3 锅炉燃料锅炉燃料一、煤炭一、煤炭分类介绍各种煤的特性1. 褐煤褐煤 2. 烟煤烟煤3. 贫煤贫煤 4. 无烟煤无烟煤第二章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史38 2021-12-153.1

34、 固体不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失3.2 气体不完全燃烧热损失气体不完全燃烧热损失3.3 排烟热损失排烟热损失 返返 回回第三章第三章 锅炉热损失锅炉热损失 3.4 散热损失散热损失 3.5 .5 其它热损失其它热损失锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史39 2021-12-153.2 3.2 固体不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失 第三章1燃料特性对燃料特性对q4的影响的影响 当燃用灰分含量高和灰分熔点低的煤时，它的固态可燃物被灰包裹，难以燃尽，灰渣损失大。当燃用挥发物低而焦结性强的煤时，燃烧过程主要集中在炉排上，燃烧层温度高，较易形成熔渣，阻碍通风，既加

35、重司炉拨火的工作量，又增加灰渣损失。当燃用水分低，焦结性弱而细末又多的煤时，特别是在提高燃烧强度而增强通风的情况下，飞灰损失就增加。2燃烧方式对燃烧方式对q4的影响：的影响：不同燃烧方式的q4数值差别很大，如机械威风力抛煤机炉的飞灰损失就较链条炉大。煤粉炉没有漏煤损失，但它的飞灰损失却比层燃炉大得多。沸腾炉在燃用石煤或煤矸石时，飞灰损失将更大。锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史40 2021-12-153.2 3.2 固体不完全燃烧热损失固体不完全燃烧热损失 3炉子结构对炉子结构对q4的影响的影响 层燃炉的炉拱，二次风以及炉排的大小，长短和通风孔隙的大小等对燃烧都有

36、影响。如炉排的通风孔隙较大面又燃用细末多的燃料时，漏煤损失就会有较大的增加。煤粉炉炉膛的高低、燃烧器布置的位置等也对燃烧有影响。如炉膛尺寸过小，烟气在炉内的流程及停留时间过短，燃料来不及燃尽而被烟气带走，使飞灰损失增大。 4锅炉运行工况对锅炉运行工况对q4的影响的影响 运行时锅炉负荷增加，相应地穿过燃料层和炉膛的气流速度迅速增加，以致飞灰损失也加大。此外，层燃炉运行时的煤层厚度、链条炉炉排速度以及风量分配，煤粉炉运行时的煤粉细度及配风操作等对q4也有影响。过量空气系数对q4也有影响，如 太低，q4会增加，而随稍增，则q4会有所降低。 ll第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt,

37、锅炉发展简史41 2021-12-153.3 3.3 气体不完全燃烧热损失气体不完全燃烧热损失q3 q3 一、气体不完全燃烧热损失的形成一、气体不完全燃烧热损失的形成 q3是由于部分CO、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气排出所造成的。二、影响因素二、影响因素 1炉子结构的影响炉子结构的影响炉膛高度不够或炉膛体积太小，烟气流程过短，使烟气中一些可燃气体未能燃尽而离开炉子，增大q3损失。当炉内水冷壁布置过多时，会使炉膛温度过低，不利于燃烧反应，也会增大q3损失。2燃料特性的影响燃料特性的影响一般挥发份高的燃料，在其它条件相同时，q3损失相对要大一些。 3燃烧方式的影响燃烧方式的影响炉子的过

38、量空气系数、二次风的引入和分布以及炉内气流的混合与扰动等都影响q3的大小。a取得过小；a取得过大；层燃炉燃料层过厚；当负荷增加时第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史42 2021-12-153.4 3.4 排烟热损失排烟热损失 排烟热损失排烟热损失：是指由排烟所带走的热量损失，烟气离开锅炉排入大气时，其温度比进入锅炉的空气温度高很多。一、形成及其影响因素一、形成及其影响因素 影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟容积1排烟温度排烟温度排烟温度越高，排烟热损失越大。一般排烟温度每提高1215，q2将提高1%。排烟温度过低经济上是不合理的，甚至技术上是不允许的。（

39、1） 因尾部受热面处于低温烟道，烟气与工质的传热温差小传热温差小，传热较弱，若排烟温度降得过低，传热温差也就更小，换热所需金属受热面就大大增加。（2） 为了避免尾部受热面的腐蚀受热面的腐蚀，排烟温度也不宜过低。当然用含硫分较高的燃料时，排烟温度相应要高一些。 因此必须根据燃料与金属耗量进行技术经济比较来合理确定排烟温度。供热锅炉的排烟温度在150200范围内。第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史43 2021-12-153.4 3.4 排烟热损失排烟热损失 2排烟容积排烟容积影响排烟容积大小的因素有炉膛出口过量空气系数，烟道各处漏风量及燃料所含水分。如炉墙及烟道

40、漏风严重，过量空气系数大，燃料水分高，则排烟容积就大，排烟损失就增加。为了减少排烟损失，必须尽力设法减少炉墙烟道各处的漏风，在锅炉安装施工时应重视炉墙，烟道等砌筑的严密性。3锅炉最佳过量空气系数的确定锅炉最佳过量空气系数的确定炉膛出口过量空气系数的大小，应注意到它不仅与q2有关，还与q3、q4有关。减小出口过量空气系数，q2可以降低，但q3、q4会增加。所以合理的值应使q2、q3、q4三项热损失的总和最小，即：所对应的出口过量空气系数第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史44 2021-12-153.5 3.5 散热损失散热损失 一、形成一、形成(1) 炉墙砌制质

41、量及保温材料的性能 (2) 层燃炉操作情况，如拨火、观火、清炉、投煤等二、影响因素二、影响因素炉体表面积 炉体表面温度炉墙结构形式（光管式比水膜式大）炉墙保温层性能周围环境温度(1) 锅炉负荷大小第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史45 2021-12-153.6 3.6 其它热损失其它热损失 一、组成一、组成 %lqhzqqq666二、灰渣物理显热损失二、灰渣物理显热损失hzq6由于锅炉中排出的灰渣及漏煤的温度一般在600800造成的热损失。层燃炉： ；煤粉炉：固态排渣当 ， ，液态排渣： ；沸腾炉： kJ/kg %800600hz%10yzsA600hz10

42、00hz800hz100)(100100100100(6yhzlmlmhzhzAcRaRaQ10066rQQq第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史46 2021-12-153.6 3.6 其它热损失其它热损失 三、冷却热损失三、冷却热损失lqq6是锅炉冷却部件所用的冷却水未进入锅炉汽水系统时造成的热损失。 %式中： Hlq：面向炉膛的水冷面积；m2； 116103：无测定数据时，假定每m2水冷面积所吸收 的热量，W/m2 Qgl：锅炉每小时有效吸热量，W。煤闸门冷却水，一般采用循环水，未进入锅炉汽水系统。此损失属于冷却损失。10010116%100366gllq

43、rlqlqQHQQq第三章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史47 2021-12-15第四章第四章 燃烧原理及燃烧设备燃烧原理及燃烧设备4.1 燃料燃烧的基本概念燃料燃烧的基本概念 4.2链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点返返 回回 4.4 .4 循环流化床循环流化床锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史48 2021-12-154.1 4.1 燃料燃烧的基本概念燃料燃烧的基本概念 第四章锅炉燃烧是个复杂的化学物理过程，其影响因素很多。在燃烧技术中，把从氧和燃料可燃物质的混合，发光放热的剧烈氧化反应现象，称为燃烧

44、。燃烧四要素：可燃物、着火源、足够的时间、空气、一、燃烧设备的分类一、燃烧设备的分类 1.层燃炉固体燃料被层铺在炉排上进行层状燃烧的炉子， 如：手烧炉、链条炉、抛煤机炉等； 2.室燃炉燃料呈雾状细颗粒随空气喷入炉内呈悬浮状燃烧 的炉子，如：煤粉炉、油炉、气炉等； 3.沸腾炉燃料被气流托起携带呈上下翻滚沸腾状燃烧的炉 如：流化床、鼓泡床、循环流化床、增压流化床等；锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史49 2021-12-154.1 4.1 燃料燃烧的基本概念燃料燃烧的基本概念 着火前的热力准备阶段； 挥发份着火与焦炭的燃烧阶段 灰渣形成及燃尽阶段。 二、固体燃料的燃烧过

45、程二、固体燃料的燃烧过程 1. 燃料燃烧的几个阶段：燃料燃烧的几个阶段：2. 燃料完全燃烧的必备条件燃料完全燃烧的必备条件 保持一定的高温环境； 供给足够而适度的空气量，并确保燃料与空气有良好 的接触和充分混合的氛围； 燃料要有一定的燃烧时间及燃烧空间； 及时排出低温燃烧产物（如：低温烟气和灰渣）。 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史50 2021-12-154.2 4.2 链条炉、抛煤机链条炉及链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点其燃烧特点 一、链条炉一、链条炉 1链条炉的构造炉排重力煤斗运动炉排的有效长度冷却煤闸门送风除渣板（老鹰铁）升降控制渣斗燃烧1）链条炉

46、排有效长度：煤闸门到除渣板的炉排长度，实际参与燃烧的炉排有效面积的深度。2）防焦箱：纵向安装在炉膛两侧，一般嵌入炉墙，一般贴近运动着的炉排，主要作用有： 保护炉墙 防止侧墙粘渣结瘤，确保炉排上煤的横向均布第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史51 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 2. 链条炉排结构型式链条炉排结构型式 鳞片式： 链 带式：3. 链条炉燃烧层结构及其特性链条炉燃烧层结构及其特性 (1) 煤在链条炉排层面上，燃料燃烧层的各个燃烧阶段分界面与炉排面有一定的倾斜角。 (2) 煤在排层面上的燃

47、烧过程分四个燃烧区段： 新煤预热、干燥区(距煤闸门200300mm范围内) 挥发份逸出着火、焦炭形成区； 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史52 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点及其燃烧特点 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史53 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 焦炭燃烧区：a焦炭氧化燃烧区；b焦炭燃烧还原区；灰渣形成、余燃、冷却区（在挡渣器尖端之前400500mm范 围内）。 (3) 新煤进入炉内呈“单向引火

48、”，燃用低挥发份的煤，必须借助于 炉拱加强着火，其煤种适应能力差。 单面引火： 双面引火： 机械化操作： (4) 机械化连续上煤，克服了手烧炉间断上煤的周期性； (5) 沿炉排有效长度方向的上方空间气体成分变化情况（呈不均匀的变化）。 4. 链条炉燃烧改善措施：链条炉燃烧改善措施： 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史54 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 1）分段送风：）分段送风：a-b曲线为统仓送风时炉内空气量分布情况；c-d曲线为链条炉燃烧理论空气量分布情况；虚线 为链条炉分段送风后各个燃烧区

49、段实际空气量分布情况。4. 链条炉燃烧改善措施：链条炉燃烧改善措施： 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史55 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点及其燃烧特点 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史56 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 (2) 链条炉炉拱的作用链条炉炉拱的作用 链条炉前拱（点火拱）主要将炉内火焰和高温烟气的辐射热聚集于炉排前端的新煤区，加速新煤着火前的热力准备阶段及挥发份逸出着火形成的完成；并和后拱形成

50、喉口，加速炉内高温烟气的扰动。 链条炉后拱主要利用炉膛负压，有效地将炉排后端上方空间的高温烟气流和过量空气流导向燃烧中心，在喉口形成高速旋涡流，将烟气中灼热的焦炭粒子抛撒到新煤层面上，形成“火雨”加速新煤的引燃；同时，使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧充分混合完全燃烧。(3) 炉拱设置原则炉拱设置原则 对劣质烟煤：低而长的后拱和高的前拱相结合 对难着火的无烟煤：同上，且是唯一选择第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史57 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 对挥发分高，热量高的烟煤

51、和部分褐煤：采用短而较高的前拱对于难燃煤（无烟煤、贫煤、发热量低的劣质煤）：除设置前拱外，还需采用低而长的后拱 3）增设二次风：）增设二次风： 作用作用 : 链条炉二次风(热空气、蒸汽)一般布置在前、后拱喉口部位向下倾斜510（严禁二次风在有效射程内直接吹射到煤的燃烧层面上），主要用来加速炉内高温烟气的扰动：使烟气中的焦炭粒子和CO延长了在炉内的燃烧时间，与过量氧充分混合完全燃烧降低、提高；调节控制炉内高温烟气流动力场，改善炉膛充满度，防止水冷壁局部结渣及局部烟气短路，造成升高，增大。 当燃用低挥发份优质烟煤时，二次风一般布置在后拱，除加速炉内高温烟气的扰动外，还可以将火焰和高温烟气的辐射热导

52、向前拱区，加速新煤着火前的热力准备阶段及挥发份逸出着火。 当燃用高挥发份优质烟煤时，二次风一般布置在前拱，除加速炉内高温烟气的扰动外，还可以将火焰和高温烟气的辐射热导向燃烧中心，防止前拱区的新煤提前着火、引燃；第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史58 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 二次风的风压一般为20004000Pa；二次风的风量及风速：褐 煤烟 煤无 烟 煤占总给风量（）875出口风速 （m/s）6560655060 二次风的布置方法和原则二次风的布置方法和原则:前墙布置产生旋转 四角切园

53、5链条炉的运行链条炉的运行1）燃料性质对链条炉燃烧的影响第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史59 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 5链条炉的运行链条炉的运行 1）燃料性质对链条炉燃烧的影响 (1) 煤的粒度：堆积，通风阻力 (2) 煤的粘结性：通风 (3) 水分：与着火燃尽的关系 (4) 灰分：灰熔点 2）链条炉的燃烧调节 出力主要取决于燃料层厚度、送风量和炉排速度。 (1) 燃料层厚度的调节：100150mm (2) 给料速度 (3) 送风量调节：对适应负荷的变动最为灵敏当锅炉负荷变化时，总是先

54、调节送风量，随即调节炉排速度与之配合 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史60 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 二、抛煤机链条炉二、抛煤机链条炉1. 抛煤机链条炉的结构及工作原理抛煤机链条炉的结构及工作原理抛煤机链条炉是由炉子前墙布置23台机械风力抛煤机，将煤自前而后地均匀抛撒在倒转链条炉排上燃烧 2. 抛煤机链条炉的燃烧过程及其特点抛煤机链条炉的燃烧过程及其特点 煤的颗粒大小经抛煤机抛撒，基本上沿炉膛深度上方空间筛分均匀，落到火床上与燃烧层中的焦炭颗粒大小基本相同。 连续抛落的新煤颗粒总是均匀复

55、盖在炽热的焦炭燃烧层上，呈“双向引火”着火条件优越，煤种适应性广；燃烧强烈，炉子热惯性小，负荷调节灵敏度高，不易结渣 在炉排与炽热的焦炭燃烧层之间有120150mm的灰渣层，炉排的冷却度较好，提高了炉排热强度。 煤的燃烧层呈簿煤层的燃烧特点，火床上方空间的气体成分变化情况比链条炉均匀,故抛煤机链条炉的分段送风，相对比链条炉分段送风分的段数少一些。 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史61 2021-12-154.24.2链条炉、抛煤机链条炉及其链条炉、抛煤机链条炉及其燃烧特点燃烧特点 3. 抛煤机链条炉的炉膛结构及其二次风抛煤机链条炉的炉膛结构及其二次风 （1）

56、由于抛煤机链条炉的着火条件优越，及其火床上方空间的气体成分变化情况比较均匀，一般采用无拱的开式炉膛；由于抛煤机使烟气中飞灰较大，为此，抛煤机链条炉的炉膛比链条炉炉膛高一些。 （2）抛煤机链条炉的二次风，一般布置在抛煤机上方和后墙水冷壁下方： 布置在抛煤机上方的二次风略向下倾斜一些，原则上二次风的有效射程不干扰抛煤行程为上；主要将由抛煤机抛出的(01mm)细小煤屑压回火床上燃烧，以此减少飞灰损失；在后墙水冷壁下方布置的二次风略向上倾斜一些，主要防止由抛煤机抛出的大颗粒的煤(30mm)抛落时，会对后墙下部水冷壁管和后墙等造成磨损或砸坏事故。 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt,

57、锅炉发展简史62 2021-12-154.3 4.3 循环流化床循环流化床 第四章NoImage锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史63 2021-12-154.4 4.4 循环流化床循环流化床 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史64 2021-12-154.4 4.4 循环流化床循环流化床 一、循环流化床的原理一、循环流化床的原理 1. 组成组成炉膛、加料（含石灰石加料）、排渣、高温除尘、返料、布风板等2. 循环流化床的原理循环流化床的原理不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态是不同的：随着气流速度的增加，固体颗粒分别呈现固定床、鼓泡

58、流化床、湍流流化床、快速流化床和气力输送状态。循环流化床的上升段通常运行在快速流化床状态下。快速流态化流体动力特性的形成对循环流化床是至关重要的，此时，固体颗粒被速度大于单颗物料的终端速度的气流所流化，以颗粒团形式上下运动，产生高度的返混。颗粒团向各个方向运动，而且不断形成和解体。在这种流体状态下，气流还可携带一定数量的大颗粒，尽管其终端速度远大于截面平均气流速度。 第四章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史65 2021-12-154.4 4.4 流化床及循环流化床燃烧技流化床及循环流化床燃烧技术术 二、循环流化床锅炉的特点二、循环流化床锅炉的特点1. 循环流化床锅

59、炉的主要工作条件循环流化床锅炉的主要工作条件项 目数 值项 目数 值温 度 ()850950床层压降（kPa） 1112流化速度（m/s）46炉内颗粒浓度(kg/m3 ) 炉膛上部：38床料粒度 (m)100700炉膛下部：1040床料密度 (kg/m3) 18002600 Ca/S摩尔比1.54燃料粒度 (mm)5-6m/s;,5-6m/s;2 2、小管径和错列布置、小管径和错列布置; ;3 3、合理吹灰、合理吹灰. .锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史87 2021-12-155.45.4过热器过热器 作用：将汽包来的干饱和蒸汽进一步加热使之成为过作用：将汽包来

60、的干饱和蒸汽进一步加热使之成为过热蒸汽；降低烟气温度回收烟气中的热量，提供锅炉热蒸汽；降低烟气温度回收烟气中的热量，提供锅炉效率。效率。过热器系统的结构形式过热器系统的结构形式按传热方式：按传热方式：对流式、辐射式、半辐射式对流式、辐射式、半辐射式对流式受热面对流式受热面水平烟道：立式，支吊简单，不易积灰不利疏水水平烟道：立式，支吊简单，不易积灰不利疏水尾部竖井：卧式，悬吊管，易积灰利于疏水尾部竖井：卧式，悬吊管，易积灰利于疏水 第五章锅炉基础知识锅炉基础知识. .ppt, ppt, 锅炉发展简史88 2021-12-155.45.4过热器过热器 第五章布置方式布置方式 高温段：顺流或混合流；