锅炉设备概述PPT课件

1、第一章第一章 锅炉设备概述锅炉设备概述第1页/共26页1.1 锅炉设备的组成 锅炉是一种生产蒸汽的换热设备 锅炉的中心任务：把燃料中的化学能最有效地转换为蒸汽的热能。因此，近代锅炉亦称蒸汽发生器。 在锅炉中，一次能源（燃料）的化学贮藏能通过燃烧过程转化为燃烧产物（烟气和灰渣）所载有的热能，然后又通过传热过程将热量传递给中间载体（例如水和蒸汽），依靠它将热量输送到用热设备中去。 从能源利用的角度看，锅炉是一种能源转换设备。第2页/共26页锅炉定义用燃料燃烧产生的热能或其他热能（太阳能、电能、余热等），将工质（水、空气、油）加热到一定参数的设备，包括燃烧过程、传热过程、锅内过程。第3页/共26页锅

2、炉分类 按用途分： 电站锅炉 工业锅炉 船舶锅炉 机车锅炉固定式锅炉移动式锅炉第4页/共26页第5页/共26页 低压锅炉（2.5MPa以下） 中压锅炉（3.9MPa） 高压锅炉（10MPa） 超高压锅炉（14MPa） 亚临界压力锅炉（1718MPa） 超临界压力锅炉（超过22.064MPa临界压） 按蒸汽压力分：第6页/共26页 按燃料分： 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉 按燃烧方式分： 火床炉 煤粉炉 沸腾炉第7页/共26页锅炉的基本构成锅炉安全附件构架磨煤装置送风装置引风装置给水装置燃料供应装置除灰装置除尘装置自动控制与仪表第8页/共26页锅容纳水和蒸汽的受压部件，包括：锅筒（汽包或锅壳）受

3、热面集箱（联箱）：连接受热面，起汇流、分流、混合作用 管道组成汽水系统，其中进行着锅内过程水的加热和汽化、水和蒸汽的流动、汽水分离等。 第9页/共26页炉燃料燃烧的场所，即燃烧设备和燃烧室（炉膛），广义的“炉”是指燃料、烟气这一侧的全部空间。 第10页/共26页锅筒作为联接省煤器、汽化受热面和蒸汽过热器的枢纽(上锅筒)内部布置锅内设备，进行汽水分离过程(上锅筒)作为联接多排并列工作的管子而构成管束受热面的结合部(上、下锅筒)作为水的自然循环回路的组成部分(上锅简或上、下锅筒)贮存锅水，形成一定的蓄热能力(上、下锅筒)第11页/共26页锅 炉 锅 筒第12页/共26页受热面 锅和炉是通过传热过程

4、相互联系在一起的。受热面是锅和炉的分界面，通过受热面进行放热介质（火焰和烟气）向受热介质（水、蒸汽或空气）的传热。受热面从放热介质吸收热量并向受热介质放出热量。 第13页/共26页受 热 面锅炉传热过程Q放热介质（火焰和烟气）受热介质（水、蒸汽或空气）第14页/共26页受热面分类（1） 间壁式受热面：凡是放热介质和受热面介质分别处于受热面两侧，受热面的吸热和放热同时地、连续地进行。 蓄热式（或再生式）受热面：如果放热介质和受热介质分别交替地、周期地与受热面相接触，在接触中向受热面放热或从受热面吸热。 第15页/共26页受热面分类（2） 辐射受热面：以辐射换热为主要方式，从放热介质吸收热量的受热

5、面，应布置在高温区域，即炉膛内。 对流受热面：以对流换热为主要方式，从放热介质吸收热量的受热面，布置在炉膛出口之后。第16页/共26页受热面分类（3） 水的预热受热面：通常布置在低温烟气区域，用于回收排烟余热、节约燃料，所以一般称为“省煤器”。 汽化受热面（也称为蒸发受热面） 蒸汽过热器 第17页/共26页受热面分类（4） 板式受热面 管式受热面烟管受热面（烟气在管内流动）水管受热面（水在管内流动）第18页/共26页1.2 锅炉的工作过程 三个基本过程： 燃烧过程 传热过程 汽化（加热）过程 第19页/共26页燃烧过程 煤在炉排上经历干燥、干馏、挥发分着火燃烧和焦炭燃烧，燃尽后生成灰渣。其中大

6、部分灰渣以炉渣形式从炉排排出，少部分以飞灰形式从烟囱排走，构成煤灰系统。 空气经空气预热器被加热后送入炉排下风室，通过炉排与煤燃烧后生成烟气，烟气流经各受热面后从烟囱排出，构成风烟系统。 第20页/共26页 冷空气 烟气 烟气 烟气 烟囱 引风机 除尘器 空气预热器 细微灰粒 飞灰 （二次风） 灰渣沟 原煤 排粉风机 （一次风） 烟气 烟气给煤机 磨煤机 燃烧器 炉膛 水平烟道 尾部烟道 原煤 风、粉 风、粉 未燃煤粒 灰渣 灰渣 灰渣 灰渣沟 排渣装置 冷灰斗 未燃煤粒 未燃煤粒 煤、风、烟系统第21页/共26页传热过程 燃料在炉膛中燃烧产生热量，以辐射换热方式将热量传递给四周水冷壁，使工质

7、的载热量增加，同时烟气温度下降。烟气离开炉膛后，以一定的速度流经对流受热面，以对流换热方式将热量传递给工质。使烟气温度进一步降低，最后自锅炉排出。总之，传热过程就是高温烟气所含的热量，通过钢管、钢板等受热面传给工质的过程。第22页/共26页汽化（加热）过程 锅炉给水经水泵送入省煤器，水被预热后送入锅筒。 然后进入由锅筒、下降管、下集箱和上升管(水冷壁管)串联组成的循环回路。 在锅炉管束中，由于各管束的工质受热不同，其工质密度也不同，依靠工质的密度差也会产生自然循环。 为保证蒸汽品质，上锅筒内装置汽水分离设备。 由上述各受热面构成了锅炉的汽水系统。 第23页/共26页汽机主凝结水 水 水 汽水混合物 给水泵 省煤器 汽包 汽水分离器 化学补充水