锅炉系统结构

1、1锅炉系统结构锅炉系统结构2 锅炉由本体设备、辅锅炉由本体设备、辅助设备和附件等购成。助设备和附件等购成。锅炉本体设备由锅炉本体设备由“锅锅”和和“炉炉”两部分组成。两部分组成。34567“锅锅”u指锅炉的汽水系统，用于盛放工质，并接受燃料燃烧放出的热量，使工质由水逐渐被加热至合乎要求的过热蒸汽。u主要由汽包（锅筒）、下降管、联箱、水冷壁、省煤器、过热器、再热器和连接管道等组成。u主要由受热面组成。8锅内设备锅内设备汽包：存放工质和产生合格要求的汽包：存放工质和产生合格要求的饱和蒸汽饱和蒸汽水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐射热，使水受热蒸发，保护炉墙。射热，使水受热

2、蒸发，保护炉墙。过热器过热器. .：加热饱和蒸汽至过热蒸汽，：加热饱和蒸汽至过热蒸汽，供给高压缸供给高压缸再热器：重新加热已经部分作功、再热器：重新加热已经部分作功、压力和温度都已降低的蒸汽，供给压力和温度都已降低的蒸汽，供给汽轮机的中低压缸作功汽轮机的中低压缸作功省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉省煤器：提高锅炉效率，降低锅炉的排烟温度，节约燃料的排烟温度，节约燃料锅炉汽水系统流程锅炉汽水系统流程 汽包（饱和蒸汽）汽包（饱和蒸汽）顶棚过热器顶棚过热器中间分配集箱中间分配集箱尾尾部竖井烟道前后包墙过热器部竖井烟道前后包墙过热器尾部竖井烟道底部环形集尾部竖井烟道底部环形集箱箱尾部竖井烟道左右包墙过热

3、器尾部竖井烟道左右包墙过热器分隔墙过上集箱分隔墙过上集箱分隔墙过下集箱分隔墙过下集箱低温过热器低温过热器前屏过热器前屏过热器后屏过后屏过热器热器高温过热器（过热蒸汽）高温过热器（过热蒸汽）高压缸做功高压缸做功高压缸高压缸排汽排汽（再热冷段）（再热冷段）低温过热器低温过热器高温过热器高温过热器（再（再热热段）热热段）中压缸做功中压缸做功低压缸做功低压缸做功低压缸排汽至凝低压缸排汽至凝汽器汽器热井热井凝结水泵凝结水泵低加低加除氧器除氧器（低压给水）（低压给水）给水泵给水泵高加高加给水平台给水平台（高压给水）省煤器（高压给水）省煤器汽包汽包夹层夹层下降管下降管水冷壁（汽水混合物）水冷壁（汽水混合物）

4、汽包汽包10“炉炉”u即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生高温火焰和烟气。高温火焰和烟气。u燃烧系统主要由燃烧系统主要由炉膛炉膛、燃烧器燃烧器、空气预热空气预热器器和和烟道烟道等组成。等组成。11炉内设备炉内设备 炉膛：炉膛：由水冷壁和炉墙围成，由水冷壁和炉墙围成，燃料在炉膛进行合理的燃烧燃料在炉膛进行合理的燃烧 燃烧器：燃烧器：安装在炉墙上面，其安装在炉墙上面，其作用是将燃料和空气以一定的作用是将燃料和空气以一定的速度送入炉膛内部，使燃料能速度送入炉膛内部，使燃料能够适时地着火，并迅速

5、完全地够适时地着火，并迅速完全地燃烧。燃烧。 空气预热器：空气预热器：安装在锅炉的最安装在锅炉的最末端，进一步降低排烟温度，末端，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率。提高锅炉效率。锅炉风烟、制粉系统流程锅炉风烟、制粉系统流程风烟系统流程：（平衡通风）风烟系统流程：（平衡通风）消音器消音器一次风机一次风机 一次冷风母管一次冷风母管 磨煤机磨煤机出口送粉管出口送粉管喷燃器喷燃器炉膛炉膛 空预器空预器一次热风母管一次热风母管 水平水平 消音器消音器送风机送风机空预器空预器二次风箱二次风箱炉膛炉膛烟道烟道尾部竖井烟道尾部竖井烟道空预器空预器电除尘电除尘引风机引风机脱硫系统脱硫系统烟囱烟囱大气大气制粉系统

6、流程：（正压直吹式）制粉系统流程：（正压直吹式） 一次风一次风 密封风密封风原煤仓原煤仓给煤机给煤机磨煤机磨煤机分离器分离器出口送粉管出口送粉管喷燃器喷燃器13锅炉的辅助设备锅炉的辅助设备 给水设备：给水设备：包括给水泵、管道阀门等包括给水泵、管道阀门等 通风设备通风设备：送风机、引风机、烟风道、：送风机、引风机、烟风道、烟囱等烟囱等 制粉设备制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、：原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器粗粉分离器 除灰设备除灰设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒，：分离除去烟气中的飞灰颗粒，减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。损。 除渣设备除渣设备：除去

7、锅炉底部的大渣：除去锅炉底部的大渣14一、一、电站锅炉受热面电站锅炉受热面u 锅炉受热面包括炉膛水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面u 受热面中完成给水经过预热、蒸发、过热、再热加热过程u 预热：省煤器 蒸发：水冷壁u 过热：过热器 再热：再热器15受热面的整体布置型式受热面的整体布置型式后后屏屏16（1 1）水冷壁）水冷壁锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。 水冷壁的作用：水冷壁的作用：强化传热，节省金属消耗量；强化传热，节省金属消耗量； 形成炉墙，起保护炉墙作用；形成炉墙，起保护炉墙作用；能有效地防止炉壁结渣。能有效地防止炉壁结渣。受热面联箱：

8、为分配流体的装置。受热面联箱：为分配流体的装置。1718膜式水冷壁销钉焊膜式水冷壁给料口 水冷壁折烟角 水冷壁集箱 19水冷壁磨损20（2 2）过热器受热面和再热器受热面）过热器受热面和再热器受热面 过热受热面有过热器和再热器过热受热面有过热器和再热器 过热器和再热器的作用过热器和再热器的作用 将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽温度的过热蒸汽按传热方式分类：按传热方式分类：u对流过热器；对流过热器；u半辐射式过热器（即屏式过热器）；半辐射式过热器（即屏式过热器）；u辐射式过热器。辐射式过热器。 21对流过热器：对流过热器：屏式过热器屏式过热器

9、22辐射式过热器辐射式过热器2312345678910111213141124对流过热器对流过热器屏式过热器屏式过热器25包墙管过热器包墙管过热器u 在水平烟道和尾部竖在水平烟道和尾部竖井烟道内壁像布置水井烟道内壁像布置水冷壁那样布置过热器，冷壁那样布置过热器，称为包墙管过热器或称为包墙管过热器或包覆壁过热器。它主包覆壁过热器。它主要用于悬吊炉墙，传要用于悬吊炉墙，传热效果差，不能作为热效果差，不能作为主要受热面。主要受热面。26工业锅炉过热器型式工业锅炉过热器型式27辐射过热器结构：辐射过热器结构：与水冷壁相同；辐射过热器为低温受热面，较低温度蒸汽流与水冷壁相同；辐射过热器为低温受热面，较低

10、温度蒸汽流过，改善管子工作条件。过，改善管子工作条件。28（3 3） 省煤器省煤器省煤器主要作用省煤器主要作用 降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料 由于给水先在省煤器内加热，代替部分造价较高的蒸发受热面； 减少了给水与汽包壁之间的温差，使汽包热应力降低2022年6月18日29省省煤器分类煤器分类p钢管式u大型电站锅炉p铸铁式(压力 4 MPa)u铸铁式用在小容量锅炉30铸铁式铸铁式：体积、重量大，体积、重量大，价格贵，法兰多，易泄露；价格贵，法兰多，易泄露；31钢管式省煤器材质：锅炉无缝钢管。钢管式省煤器材质：锅炉无缝钢管。优点：体积小，重量轻，价格低廉。优点：体积小，重量轻，价格低廉。32

11、SSS21S12烟气烟气(a)(b)（a） 鳍片管省煤器； (b) 膜式省煤器 鳍片管省煤器和膜式省煤器示意图3334（4 4） 空气预热器空气预热器p空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备p作用：在烟气温度最低的区域回收了烟气的热量；提高了锅炉效率；同时预热空气强化了着火燃烧过程p分类：按照换热方式，空气预热器分为传热式和蓄热式 35管式空气预热器管式空气预热器361转子；2轴；3齿条；4齿轮；5烟气入口； 6烟气出口；7空气人口；8空气出口；9隔板；10过渡区；11密封 图 回转式空气预热器容克式）37 装传热元件装传热元件的转子不旋转的转子不旋转而成静子，旋而成静子，旋

12、转的是空气的转的是空气的风罩，或称上风罩，或称上下风罩。下风罩。3839三分仓回转式空气三分仓回转式空气预热器典型布置预热器典型布置40二、锅炉汽水系统及其设备二、锅炉汽水系统及其设备汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其管道所组成的系统。管道所组成的系统。汽水系统及其设备的连接情况如下图所示汽水系统及其设备的连接情况如下图所示41汽水系统及其设备的连接情况汽水系统及其设备的连接情况1省煤器；2汽包；3下降管；4联箱；5上升管；6过热器；7除氧器；8给水泵；9再热器；10汽轮机高压缸11汽轮机中压缸；12汽轮机低压缸；13发电机；14凝汽器；15凝结水泵；16

13、高压加热器2022年6月18日4243锅炉给水系统及其设备锅炉给水系统及其设备p 组成：由除氧器除氧器水箱经给水泵给水泵、高压加热高压加热器器到省煤器省煤器的全部给水管道管道、阀门阀门、附件附件等组成p 作用是向锅炉提供连续不断的给水44按其压力不同可分为低压和高压给水系统1.低压给水系统 ：由除氧器到给水泵进口侧之间的管道、阀门及附件组成的系统称低压给水 2.高压给水系统；由给水泵出口经高压加热器至锅炉省煤器的管道、阀门及附件组成的系统称为高压给水系统。 45水循环系统部件水循环系统部件(1(1）汽包）汽包46汽包特点u汽包是锅炉的加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。汽包中存有一定的汽、水，

14、因而它有一定的蓄热能力。u在负荷变化时起蓄热器和蓄水器的作用，可以减缓汽压变化的速度。u汽包中设有蒸汽净化装置，它可保证蒸汽品质u汽包上还装有压力表、水位计和安全阀等，从而保证锅炉的安全工作。 47（2 2）下降管）下降管48（3 3）联箱）联箱49503. 3. 锅内装置及其蒸汽净化锅内装置及其蒸汽净化 （1 1）基本概念）基本概念u蒸汽污染：蒸汽中含有杂质的现象称为蒸汽污染。蒸汽污染：蒸汽中含有杂质的现象称为蒸汽污染。 u排污：从锅炉中放出部分锅水并补充部分新鲜给水的方排污：从锅炉中放出部分锅水并补充部分新鲜给水的方法叫排污。法叫排污。（2 2）解决方法）解决方法u在汽包内安装汽水分离设备

15、，可提高蒸汽品质在汽包内安装汽水分离设备，可提高蒸汽品质 2022年6月18日51汽包内部装置汽包内部装置 1 1汽包；汽包；2 2旋风分离器；旋风分离器；3 3给水管；给水管；4 4清洗装置；清洗装置；5 5百叶窗分离；百叶窗分离；6 6均汽孔板均汽孔板 定期排污定期排污是定时地从锅炉水冷壁的是定时地从锅炉水冷壁的下联箱排放出部分锅水的方法。下联箱排放出部分锅水的方法。连续排污连续排污的目的是不断地排除锅水的目的是不断地排除锅水中溶解的部分盐类物质。中溶解的部分盐类物质。锅炉连续排污不仅是工质损失，而锅炉连续排污不仅是工质损失，而且伴有热量损失。且伴有热量损失。 52三三 锅炉的主要辅助设备

16、及系统锅炉的主要辅助设备及系统u锅炉的辅助设备较多，显然有些设备不直接属于电厂锅炉车间管理，但都是锅炉的辅助设备。它们有：u煤粉制备系统；u锅炉通风系统；u烟尘处理系统；u锅炉水处理系统；u燃料运输系统；u除灰系统；u给水系统和供水系统等。 531. 1. 煤粉制备系统煤粉制备系统煤粉的性质煤粉的性质良好的流动性u可以很方便地用管道进行输送易发生自燃 u煤粉与空气的接触表面积很大，如果长期积存，很容易发生自然而引起气粉混合物爆炸。运行中要防止管道积粉。 煤粉细度 u煤粉越细，燃烧越易完全，但制粉系统所消耗的厂用电就要增多。 54磨煤机磨煤机 制粉系统主要设备，其作用是将具有一定尺寸的煤块干燥、

17、破碎并磨制成煤粉。 磨煤机分类（转速）u低速磨：1525 r/min,如：筒式钢球磨u中速磨：50300 r/min ,如：中速平盘磨、中速球式磨或E型磨、 中速碗式磨、MPS磨等u高速磨：5001500/min ,如：风扇磨、锤击磨55制粉系统制粉系统 u 制粉系统有直吹式和中间储仓式两类。制粉系统有直吹式和中间储仓式两类。u 直吹式制粉系统直吹式制粉系统是将磨煤机磨制的煤粉直接送入炉膛燃烧，因是将磨煤机磨制的煤粉直接送入炉膛燃烧，因此要求磨煤量必须与锅炉燃煤量一致，配用中速磨煤机或风扇此要求磨煤量必须与锅炉燃煤量一致，配用中速磨煤机或风扇式磨煤机式磨煤机u 中间储仓式制粉系统中间储仓式制粉

18、系统，先将磨制的煤粉储存在煤粉仓里，然后，先将磨制的煤粉储存在煤粉仓里，然后再根据锅炉负荷的需要，经给粉机将煤粉送入炉膛，这种系统再根据锅炉负荷的需要，经给粉机将煤粉送入炉膛，这种系统一般配用筒式钢球磨煤机。一般配用筒式钢球磨煤机。56制粉系统的其他部件制粉系统的其他部件粗细粉分离器整体外观、给粉机外观粗细粉分离器整体外观、给粉机外观572. 2. 锅炉通风系统锅炉通风系统通风系统的作用n供给燃料燃烧所需要的空气，排走燃料燃烧所生成的烟气，维持锅炉燃烧连续不断进行。n通风方式有两种：自然通风和强制通风。n通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟囱等送风机、引风机、烟风道、烟囱等58通风方式通风方式

19、自然通风u在烟囱高度范围内，冷、热气流的密度差产生的自生在烟囱高度范围内，冷、热气流的密度差产生的自生吸力，称为自然通风。烟囱越高则通风能力越大。只吸力，称为自然通风。烟囱越高则通风能力越大。只适用于流动阻力很小的小容量锅炉适用于流动阻力很小的小容量锅炉强制通风u采用专门的通风机械来实现强制通风，强制通风有负采用专门的通风机械来实现强制通风，强制通风有负压通风、正压通风和压通风、正压通风和平衡通风平衡通风三种形式。三种形式。u平衡通风是电站锅炉中应用最广泛的一种通风方式平衡通风是电站锅炉中应用最广泛的一种通风方式2022年6月18日59电厂锅炉平衡通风系统电厂锅炉平衡通风系统 送风机送风机向锅向锅炉送入燃料炉送入燃料燃烧需要的燃烧需要的新鲜空气；新鲜空气；引风机引风机将燃将燃烧后的烟气烧后的烟气吸出并送往吸出并送往烟囱，排入烟囱，排入大气。大气。 60锅炉引风机锅