第一章 锅炉的基本知识

1、1多媒体教案多媒体教案-锅炉原理与设计锅炉原理与设计2多媒体教案多媒体教案-锅炉原理与设计锅炉原理与设计3第一章 锅炉的基本知识1-1 锅炉的一般工作原理锅炉的一般工作原理一、锅炉的感知精彩图片1、电厂图片1-12、锅炉工作过程动态图片1-23、锅炉外形图片1-34、锅炉系统图片1-44第一章 锅炉的基本知识、锅炉、锅炉锅炉产生锅炉产生锅+炉+（辅助受热面+辅助设备） 炉炉-燃料燃烧的空间场所或产生热能的场所。燃料燃烧的空间场所或产生热能的场所。炉组成炉组成：炉体（炉墙和钢架）+燃烧设备（燃烧器或者炉排或者流化床和配风） 燃烧空间图示1-5燃烧器图示1-6等压风室图示1-8炉排工作图示1-75

2、第一章 锅炉的基本知识 锅（汽锅）锅（汽锅）-工质换热、蓄热和进行水循环的场所。 锅锅 特点：特点：高温、受压部件 锅作用：锅作用：-工质加热、汽化；-蓄热的工质储存；-工质的循环流动；-工质的锅内净化。锅组成：锅组成：气包（锅筒）、集箱（联箱）和管路系统（上升管与下降管） 锅筒形状图示1-96第一章 锅炉的基本知识 辅助受热面辅助受热面-预热或进一步加热介质的受热面。 辅助受热面组成辅助受热面组成：-过热器、再热器、屏、省煤器和空气预热器。 锅炉本体锅炉本体-指炉、汽锅和辅助受热面的组成总体。 辅助设备辅助设备-除了锅炉本体以外的起辅助作用的设备。过热器图示1-10屏图示1-11省煤器图示1

3、-12空气预热器图示1-137第一章 锅炉的基本知识 辅助设备组成辅助设备组成： 通风除尘脱硫设备（风机、除尘器及脱硫装置）；通风除尘脱硫设备（风机、除尘器及脱硫装置）；燃料供应与除渣设备（送风、煤仓及除渣机）；燃料供应与除渣设备（送风、煤仓及除渣机）；给水泵和水处理设备（水处理设备、除氧器及给水给水泵和水处理设备（水处理设备、除氧器及给水泵）；泵）；汽水管道（给水、送汽、疏水和排污等管道及阀汽水管道（给水、送汽、疏水和排污等管道及阀门）；门）；安全装置、监督仪表和控制设备（安全装置、监督仪表和控制设备（水位表、压力表水位表、压力表、温度计、安全阀、风压计、二氧化碳指示计等及自温度计、安全阀、

4、风压计、二氧化碳指示计等及自动调节与控制系统）。动调节与控制系统）。 风机图示1-14除尘器图示1-15，1-16磨煤机图示1-17，1-18阀门图示1-19安全阀图示1-208第一章 锅炉的基本知识 锅炉设备锅炉设备-锅炉本体与其辅助设备的总称。 锅炉是利用燃料燃烧释放出的热能或其它热能将工质（水或其它流体）加热到一定参数的设备，有时也称蒸汽发生器。2、锅炉（设备）定义、锅炉（设备）定义二、锅炉的主要工作流程二、锅炉的主要工作流程锅炉能量分析的运行过程锅炉能量分析的运行过程 运行过程运行过程=热能产生过程热能产生过程+介质向工质传热过程介质向工质传热过程+工质的蓄热过程工质的蓄热过程锅炉图示

5、1-219第一章 锅炉的基本知识2、锅炉的燃料和风等流程、锅炉的燃料和风等流程参见给煤-排渣动态显示图，烟风流程图10第一章 锅炉的基本知识3、锅炉的汽、锅炉的汽-水流程（水流程（参见汽水流程动态图参见汽水流程动态图） 三、锅炉主要工作特性指标三、锅炉主要工作特性指标1、定义、定义锅炉主要工作特性指标是表征锅炉生产能力、蒸汽品质、经济效果、制造成本及安全性诸方面的主要指标。11第一章 锅炉的基本知识2、主要工作特性指标、主要工作特性指标1）蒸发量（或出力）蒸发量（或出力）-蒸汽锅炉每小时产生的蒸汽量，它是表示锅炉容量大小的指标。常用D表示，单位为t/h。2）供热量（或容量）供热量（或容量）-热

6、水锅炉每小时产生的热量。单位为kcal/h或MW，KW，W。3）发电功率）发电功率-电站锅炉所配发电机单位时间所产生的电能。单位为MW，万KW。4）锅炉的蒸汽参数）锅炉的蒸汽参数-指锅炉的容量、蒸汽压力和温度和给水温度。5）额定蒸汽参数）额定蒸汽参数-指在设计时的锅炉蒸汽参数。注意：输出蒸汽或热水指出口处压力和温度；给水指进入省煤器或锅筒时的温度。12第一章 锅炉的基本知识6）锅炉的热效率）锅炉的热效率-指燃料完全燃烧所放出的热量被锅炉有效利用的程度。# 热效率热效率=（工质所吸收的热量/燃料所拥有的热量）x100%# 热效率影响因素热效率影响因素-燃烧方式、燃料种类、锅炉型式和运行情况# 数

7、量级数量级-大型90%; 工业锅炉为60-80%7）受热面蒸发率）受热面蒸发率-锅炉的蒸发量与蒸发受热面面积之比，它是锅炉制造方面的经济性指标。# 中小型锅炉中小型锅炉一般为30-40kg/m2.h。13第一章 锅炉的基本知识8） 炉膛容积可见热负荷（炉膛热强度）炉膛容积可见热负荷（炉膛热强度）-表示燃料在单位炉膛容积单位时间内燃烧所放出的热量，表示空间燃烧速度的指标。 qv=（B Qar,net）/Vl9）炉排面可见热负荷（炉排热强度）炉排面可见热负荷（炉排热强度）-表示燃料在单位炉排面积单位时间内燃烧所放出的热量，表示炉排面上燃烧速度的指标。 qlp=（B Qar,net）/Alp10）锅

8、炉可靠性指标）锅炉可靠性指标# 连续运行时数连续运行时数=两次检修之间运行的时数。两次检修之间运行的时数。（国内先进指标大于4000小时）# 锅炉可用率锅炉可用率=（运行总时数（运行总时数+备用总时数）备用总时数）/统计统计期间总时数期间总时数x100%。（国内先进指标大于90%）14第一章 锅炉的基本知识四、锅炉循环的基本原理四、锅炉循环的基本原理1、循环的条件、循环的条件回路间的压头差，包括重位压头（工质的密度差产生）和人工压头（泵产生）。2、循环基本原理、循环基本原理按照循环原理分为按照循环原理分为2类。类。1）自然循环）自然循环-工质的密度差和高度差乘积产生的力作为循环动力。(参见自然

9、循环原理图1-22)2）强制循环）强制循环-用泵产生的压头作为循环动力，包括多次强制循环（图1-23）和直流循环（图1-24）。15第一章 锅炉的基本知识五、锅炉的特点与用途五、锅炉的特点与用途1、锅炉的特点、锅炉的特点 可靠性要求高可靠性要求高（直接与间接损失大）； 综合性强综合性强（热能、材料、化学、环境、机械、工程等）； 金属耗量和体积大金属耗量和体积大（300MW配1000t/h-耗钢量大于4000吨-高70-80米-体积约20000m3）； 生产周期长生产周期长（大容量锅炉一般2-3年）； 以形式不同的产品出厂以形式不同的产品出厂（散装、分装和整装）。16第一章 锅炉的基本知识2、锅

10、炉的用途、锅炉的用途1）发电）发电-（火力发电、核电站）2）工业）工业-（加热、干燥、自用动力、采暖）3）运输动力）运输动力-（船、机车动力）4）民用）民用-（供热、洗澡、烧水等）17第一章 锅炉的基本知识1-2 锅炉的发展史、类型及系列锅炉的发展史、类型及系列一、锅炉的发展一、锅炉的发展1、炉的发展、炉的发展 18第一章 锅炉的基本知识2、锅的发展、锅的发展1）内燃式）内燃式-筒内增受热面积筒内增受热面积火筒锅炉 火管锅炉 水火管锅炉19第一章 锅炉的基本知识#水火管锅炉优点：水火管锅炉优点： 结构简单，维修方便； 工质容积大，对负荷变动适应性好； 对水质要求比较低。 #水火管锅炉缺点水火管

11、锅炉缺点： 受热面积、容量小； 工作压力、热效率低； 容积、金属耗量大及强度差。20第一章 锅炉的基本知识2）外燃式）外燃式-增加筒外受热面积增加筒外受热面积：水管式锅炉#弯管锅炉特点：弯管锅炉特点：热效率高；锅炉参数大大提高；钢耗下降；材料、工艺要求高；水质要求高。21第一章 锅炉的基本知识二、锅炉的分类二、锅炉的分类1、按工质循环原理分类、按工质循环原理分类1）自然循环锅炉）自然循环锅炉 2）强制循环锅炉）强制循环锅炉3）直流锅炉）直流锅炉：K=G/D=1复合循环锅炉复合循环锅炉-低负荷时按再循环方式，高负荷时按直流方式运行；低倍率循环锅炉低倍率循环锅炉-再循环泵（K=1.25-2.0）2

12、2第一章 锅炉的基本知识2、按燃烧方式分、按燃烧方式分类类层燃锅炉室燃锅炉沸腾及循环床锅炉3、按压力分类、按压力分类 无压锅炉无压锅炉-1个大气压开口锅炉；个大气压开口锅炉；低压锅炉低压锅炉-2.5MPa以下以下;中压锅炉中压锅炉-3.9MPa;高压锅炉高压锅炉-10MPa;超高压锅炉超高压锅炉-14MPa;亚临界压力锅炉亚临界压力锅炉-17-18MPa;超临界压力锅炉超临界压力锅炉- 22MPa。超超临界压力锅炉超超临界压力锅炉-25-31MPa23第一章 锅炉的基本知识4、按燃料分类、按燃料分类燃煤锅炉 燃油锅炉燃气锅炉燃混合燃料锅炉特种燃料 余热锅炉新能源锅炉 5、按用途分类、按用途分类

13、 电站锅炉工业锅炉运输动力锅炉民用锅炉6、按工质及输出状态分类、按工质及输出状态分类 蒸汽锅炉热水锅炉特种工质锅炉(油介质低沸点工质等)24第一章 锅炉的基本知识7、按锅炉本体结构和布置分类、按锅炉本体结构和布置分类 1）结构分类）结构分类-锅壳锅炉（立式和卧式）；-水管锅炉（单、双锅筒；纵式与横式）；-铸铁锅炉2）布置分类）布置分类-D型；型；- A型；O型；T型；L型；U型；-塔型；箱型等25第一章 锅炉的基本知识8、其他分类、其他分类 1）通风）通风-自然通风;强制通风(送风、引风和平衡通风).2）燃烧压力）燃烧压力-负压燃烧锅炉;微正压燃烧锅炉;增压燃烧锅炉.3）运装方式）运装方式-整

14、状（快装）;组装;散装.4）排渣方式）排渣方式-固态排渣锅炉;液态排渣锅炉.5）使用布置）使用布置-露天锅炉;半露天锅炉;室内锅炉.26第一章 锅炉的基本知识三、锅炉的型号表示锅炉的型号表示1、电站锅炉型号表示法、电站锅炉型号表示法 / 生产厂代号 额定蒸发量t/h；kg/S额定出口蒸汽表压力（at；MPa） 设计次序 # 电站锅炉规格系列：参见教材 表1-1，PAGE 9例一例一27第一章 锅炉的基本知识2、工业锅炉型号表示法、工业锅炉型号表示法 / 汽锅型式 燃烧方式 额定蒸发量 t/h；kg/s 额定蒸汽出口表压力 Mpa;at 额定蒸汽出口温度() 燃料种类 变型设计次序 # 参见标准

15、：参见标准：GB 1921-80 例二例二28第一章 锅炉的基本知识3、热水锅炉型号表示法、热水锅炉型号表示法 / / 汽锅型式 燃烧方式 额定供热量 104kcal/h;MW 热水出口表压力 Mpa;at 热水出口温度 () 燃料种类 变型设计次序 回水温度() # 参见标准：参见标准：GB 3166-82例三例三29第一章 锅炉的基本知识1-3 典型锅炉介绍典型锅炉介绍一、电站锅炉一、电站锅炉二、工业锅炉二、工业锅炉三、循环流化床锅炉三、循环流化床锅炉电站锅炉系统简图1-25工业锅炉系统简图1-26循环流化床锅炉系统简图1-2730第一章 锅炉的基本知识思考题1、解释概念、解释概念1)锅炉

16、锅炉; 2)二次能源二次能源;3)额定供热量额定供热量;4)锅炉的热效率锅炉的热效率;5)炉膛截面热热负荷炉膛截面热热负荷;6)循环运动压头循环运动压头;7)直流锅炉直流锅炉;8)热水锅炉热水锅炉;9)热电联产热电联产.10)锅炉出力；锅炉出力； 11)锅炉给水温度；锅炉给水温度； 12)燃烧效率；燃烧效率； 13)水管锅炉；水管锅炉； 14)火管锅炉；火管锅炉； 15)炉排有效面积热负荷炉排有效面积热负荷18) 炉排有效容积热负荷炉排有效容积热负荷2、回答问题、回答问题1) 大型锅炉的主要特点是什么大型锅炉的主要特点是什么?2) 锅炉的主要工作过程怎样锅炉的主要工作过程怎样?3) 锅炉的系统构成怎样？锅炉的系统构成怎样？.4) 锅壳式锅炉的特点是什么？锅壳式锅炉的特点是什么？5) 锅炉按压力分类有哪些？锅炉按压力分类有哪些？6) 解释下列锅炉型号的意义解释下列锅炉型号的意义:D