电厂锅炉原理

1、 按照物质运动形式的不同，能量可以分为按照物质运动形式的不同，能量可以分为机械机械能、热能、电能、化学能和辐射能。能、热能、电能、化学能和辐射能。 机械能机械能是指物体在作机械运动时所具有的宏观是指物体在作机械运动时所具有的宏观能量（包括宏观动能和宏观势能）。能量（包括宏观动能和宏观势能）。 热能热能是指组成物质的所有微粒作各种不规则的是指组成物质的所有微粒作各种不规则的热运动时的总能量。热运动时的总能量。1-0 1-0 能源利用及其在电力工业中的地位能源利用及其在电力工业中的地位 一、能量的形式一、能量的形式二、能源的分类二、能源的分类可再生能源可再生能源：太阳能、水力能、风力能、地热能、潮

2、：太阳能、水力能、风力能、地热能、潮 汐能等汐能等不可再生能源不可再生能源：化石燃料（原煤、原油、天然气）：化石燃料（原煤、原油、天然气）一次能源一次能源：天然燃料（原煤、原油、天然气）的化学：天然燃料（原煤、原油、天然气）的化学 能、太阳能、水力能、风力能、核能、地能、太阳能、水力能、风力能、核能、地 热能、潮汐能等热能、潮汐能等二次能源二次能源：人工燃料（焦碳、汽油、煤气）等的化学：人工燃料（焦碳、汽油、煤气）等的化学 能、电能等能、电能等三、发电的方式三、发电的方式 火（热）力发电、水力发电、核能发电、风火（热）力发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电、海洋能发电、地热发电等力发

3、电、太阳能发电、海洋能发电、地热发电等四、热能的利用方式四、热能的利用方式直接利用直接利用：加热、采暖、蒸煮或烘干等：加热、采暖、蒸煮或烘干等 间接利用间接利用：热能转化为机械能，进一步转化为电能：热能转化为机械能，进一步转化为电能五五 我国电力工业的发展我国电力工业的发展1987年发电装机1亿千瓦1995年发电装机2亿千瓦2000年发电装机3亿千瓦2004年发电装机4亿千瓦2005年发电装机5亿千瓦(一一)、我国发电总装机容量、我国发电总装机容量(二二)、单机容量、单机容量70年代，20万千瓦为主力机组80、90年代，30万、 60万千瓦为主力机组目前，60万、90万、100万千瓦为主力机组

4、1-1 1-1 电厂锅炉的作用及其设备构成电厂锅炉的作用及其设备构成一、火力发电厂的生产过程一、火力发电厂的生产过程(一一)、火力发电厂的组成、火力发电厂的组成火力发电厂的三大设备火力发电厂的三大设备 锅锅 炉炉 汽轮机汽轮机 发电机发电机火力发电厂的能量转换过程火力发电厂的能量转换过程燃料的化学能燃料的化学能 蒸汽的热能蒸汽的热能 机械能机械能 电能。电能。锅炉锅炉汽轮机汽轮机发电机发电机蒸汽的热能蒸汽的热能转子动能转子动能电电 能能机械能机械能热热 能能燃料的化学能燃料的化学能(二二)、火力发电厂的生产过程、火力发电厂的生产过程 锅炉设备的组成：锅炉设备的组成：锅炉机组由锅炉机组由锅炉本体

5、设备锅炉本体设备和和辅机设备辅机设备组成。组成。1.锅炉本体锅炉本体（三）、电厂锅炉的作用及组成（三）、电厂锅炉的作用及组成 锅炉的锅炉的主要作用主要作用使燃料在炉内燃烧放热，并将使燃料在炉内燃烧放热，并将锅内工质由水加热成具有足够数量和一定质量的过锅内工质由水加热成具有足够数量和一定质量的过热蒸汽，供汽轮机使用。热蒸汽，供汽轮机使用。n锅（汽水系统）：锅（汽水系统）：由省煤器、汽包（汽由省煤器、汽包（汽水分离器）、下降管、联箱、水冷壁、水分离器）、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。阀门组成。n炉（燃烧系统）：炉（燃烧系统）：由

6、炉膛、燃烧器、点由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。构架等组成。其它其它系统系统脱硫脱硫系统系统除灰除除灰除尘系统尘系统制粉制粉系统系统燃料运燃料运输系统输系统通风通风系统系统2.辅助设备辅助设备四四 锅炉机组的工作过程锅炉机组的工作过程煤粉制备和燃烧过程煤粉制备和燃烧过程空气预热过程空气预热过程 给水加热、汽化、过热（再热）热过程给水加热、汽化、过热（再热）热过程 排渣除灰过程排渣除灰过程锅炉机组的工作过程示意图锅炉机组的工作过程示意图n1、制粉系统、制粉系统 原煤原煤给煤机给煤机磨煤机磨煤机煤粉分离煤粉分离合格的合格的煤粉煤粉锅

7、炉锅炉n2、燃烧系统、燃烧系统 空气空气送风机送风机空气预热器空气预热器两路热风管道两路热风管道输送煤粉输送煤粉燃烧器一次风喷口燃烧器一次风喷口炉膛炉膛燃烧器二次风喷口燃烧器二次风喷口炉膛炉膛五五 锅炉各主要系统锅炉各主要系统n3、汽水系统、汽水系统 给水给水低压加热器低压加热器除氧器除氧器给水泵给水泵高压高压加热器加热器省煤器省煤器汽包汽包水冷壁水冷壁过热器过热器n4、除渣除灰系统除渣除灰系统 大块熔渣（总灰量的大块熔渣（总灰量的1020）水冷壁水冷壁冷却冷却固态渣固态渣渣斗渣斗碎渣机碎渣机灰渣泵灰渣泵灰灰场场 烟气细灰（总灰量的烟气细灰（总灰量的8090）除尘器除尘器灰浆泵灰浆泵灰场灰场n

8、本体设备：本体设备： 炉膛炉膛、燃烧器燃烧器、空气预热器空气预热器、省煤器省煤器、水冷水冷壁壁、 锅筒锅筒、汽水分离器、汽水分离器、过热器、再热器过热器、再热器等。等。n辅机设备包括：辅机设备包括： 给煤机给煤机、磨煤机磨煤机、送风机送风机、吸风机吸风机、给水泵给水泵、 吹灰器吹灰器、碎渣机碎渣机、除尘器除尘器、灰浆泵灰浆泵等。等。1.锅炉容量： 额定蒸发量额定蒸发量：锅炉在：锅炉在额定蒸汽参数额定蒸汽参数、额定给额定给水温度水温度、使用、使用设计燃料时，每小时的最大连续设计燃料时，每小时的最大连续蒸蒸发量。发量。t/h 最大连续蒸发量最大连续蒸发量：锅炉在：锅炉在额定蒸汽参数额定蒸汽参数、额

9、额定给水温度定给水温度、使用、使用设计燃料设计燃料，长期连续运行时所，长期连续运行时所能达到的最大蒸发量。能达到的最大蒸发量。 最大连续蒸发量最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的通常为额定蒸发量的1.031.2倍倍一、电厂锅炉的特性一、电厂锅炉的特性1-2 1-2 电厂锅炉的设备及其特征电厂锅炉的设备及其特征 中国电站锅炉的蒸汽参数及容量中国电站锅炉的蒸汽参数及容量 蒸汽压力蒸汽压力 (Pa) 蒸汽温度蒸汽温度 () 给水温度给水温度 () * (t/h)发电功率发电功率 () 9.9 540205225220, 410 50, 100 13.8540/540220250420, 670125,

10、20016.818.6540/54025028010252008300, 600 17.5 540/540 25510251650300, 500 25.4541/566 286 1900 600 25.0545/54526727716502650500, 800注：注：*为最大连续蒸发量为最大连续蒸发量2.蒸汽参数蒸汽参数 电厂锅炉的蒸汽参数一般是指锅炉电厂锅炉的蒸汽参数一般是指锅炉过热器过热器出口出口过热蒸汽的温度和压力。如额定蒸汽温度和过热蒸汽的温度和压力。如额定蒸汽温度和额定蒸汽压力。额定蒸汽压力。3.给水温度给水温度 电厂锅炉的给水温度是指给水进入电厂锅炉的给水温度是指给水进入省煤器

11、省煤器入口处入口处的温度。的温度。 锅炉连续运行小时数锅炉连续运行小时数（50005000） 锅炉在两次检修之间的运行小时数锅炉在两次检修之间的运行小时数2/3 锅炉可用率锅炉可用率（约（约90%90%） （总运行小时数（总运行小时数 + + 总备用小时数）总备用小时数）/ / 统计期间总小时数（一年）统计期间总小时数（一年） 锅炉的事故率锅炉的事故率（约（约1%1%） 锅炉总事故停炉小时数锅炉总事故停炉小时数/ /（总运行小时数（总运行小时数 + + 事故停炉小时数）事故停炉小时数） 二、电厂二、电厂二、电厂二、电厂1/3 热效率热效率（90%90%） 净效率净效率 燃烧效率燃烧效率 式中式

12、中 Q Q 1 1 锅炉有效利用热，锅炉有效利用热， kJ/kgkJ/kg； Q Q r r 锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg,kJ/kg； 锅炉机组自身所需的热量，锅炉机组自身所需的热量，kJ/kgkJ/kg； 锅炉机组自身电耗对应的热量，锅炉机组自身电耗对应的热量，kJ/kgkJ/kg； 、 锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，% % )21(,%QQQQrpq1j )31(),%qq(143r )11(,%100QQr1g 3q4qqQpQ 1-3 1-3 锅炉的分类和型号锅炉的分类和型号 一、锅炉的分类一、

13、锅炉的分类 （1）按锅炉用途分）按锅炉用途分 ：工业锅炉工业锅炉(工业生产工艺用汽或工业生产工艺用汽或 供暖供暖 )，电站锅炉，电站锅炉(发电发电)，热水锅炉，热水锅炉(民用采暖或供热民用采暖或供热) （2）按电站锅炉容量分：）按电站锅炉容量分：按时代和技术进步，锅炉机按时代和技术进步，锅炉机组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变。组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变。220t/h, 410t/h, 670t/h, 1000t/h, 2000t/h , 2650t/h （3）按蒸汽压力分）按蒸汽压力分: 低压低压(P22.1Pa)、超超临界压力、超超临界压力(P25Pa) （4）按燃用燃

14、料分）按燃用燃料分 ：燃煤炉、燃油炉、燃气炉燃煤炉、燃油炉、燃气炉 （5）按燃烧方式分：）按燃烧方式分：层燃炉层燃炉 、室燃炉、旋风、室燃炉、旋风炉、流化床锅炉炉、流化床锅炉 （6）按煤粉炉的排渣方式分）按煤粉炉的排渣方式分: 固态排渣和液态固态排渣和液态排渣排渣 （7）按蒸发受热面内工质的流动方式分）按蒸发受热面内工质的流动方式分: 自然自然循环、强制循环锅炉、直流锅炉循环、强制循环锅炉、直流锅炉蒸发受热面内工质的流动方式（水的循环方式）蒸发受热面内工质的流动方式（水的循环方式）n自然循环锅炉自然循环锅炉 循环流动过程的推动力由下降管与上升管内工循环流动过程的推动力由下降管与上升管内工质的密

15、度差产生的，这种锅炉就叫自然循环锅质的密度差产生的，这种锅炉就叫自然循环锅炉炉n循环倍率循环倍率：单位时间内进入蒸发管的循环水量：单位时间内进入蒸发管的循环水量与产生蒸汽量之比。与产生蒸汽量之比。n控制循环锅炉控制循环锅炉 循环流动过程的推动力不仅由下降管与上升管循环流动过程的推动力不仅由下降管与上升管内工质的密度差产生，而且主要来自锅水循环内工质的密度差产生，而且主要来自锅水循环泵，这种锅炉就叫控制循环锅炉。泵，这种锅炉就叫控制循环锅炉。n自然循环锅炉与控制循环锅炉有许多相似之处，自然循环锅炉与控制循环锅炉有许多相似之处，都有汽包。给水加热、蒸发、过热有明显分界。都有汽包。给水加热、蒸发、过

16、热有明显分界。n直流锅炉直流锅炉：工质一次通过所有受热面。：工质一次通过所有受热面。 / / 第一组为符号，锅炉厂汉语拼音的缩写；第一组为符号，锅炉厂汉语拼音的缩写；第二组为数字，锅炉容量和过热蒸汽压力；第二组为数字，锅炉容量和过热蒸汽压力；第三组为数字，过热蒸汽和再热蒸汽出口温度；第三组为数字，过热蒸汽和再热蒸汽出口温度；第四组中，符号表示燃料，数字表示设计序号。第四组中，符号表示燃料，数字表示设计序号。 DG-670/13.7 -540/540-M8二、锅炉型号二、锅炉型号1-4 1-4 锅炉技术的发展锅炉技术的发展 一、我国电厂锅炉发展概况一、我国电厂锅炉发展概况二、锅炉的发展趋势二、锅

17、炉的发展趋势（一）锅炉容量和蒸汽参数（一）锅炉容量和蒸汽参数（二）锅炉燃烧技术（二）锅炉燃烧技术（三）燃气蒸汽联合循环机组的锅炉（三）燃气蒸汽联合循环机组的锅炉 加快发展大容量、高参数机组加快发展大容量、高参数机组 大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，电站热效率高，基建投大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，电站热效率高，基建投资、设备和运行费用降低资、设备和运行费用降低 1/1 强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术 燃煤的燃气燃煤的燃气- -蒸汽联合循环蒸汽联合循环( (燃煤硫化床燃烧联合循环及整体煤气化联合燃煤硫化床燃烧联合循环及整体煤气化联合循环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求循环