锅炉课件PPT0

1、热 源 系 统 与 设 备1考试与计分平时成绩：占30， 其中： 考勤：10% 实验：10% 作业：10期末考试：占702能源热能3热能的生产与消费能量输入获取热量加热载热质热用户4热源系统的构成能量转换热量传递热媒系统热量使用余热回收5锅炉工业炉蓄热器余热回收热集成热力管道生产热媒系统特殊工艺热源热源设备窑炉热泵6特殊工艺热源7891011锅炉概论一.锅炉的定义二.锅炉的分类三.锅炉的设备构成四.锅炉的典型工作过程五.锅炉的主要参数六.锅炉的主要性能指标七.锅炉的型号与铭牌12锅 炉 的 定 义狭义的定义：利用化石燃料的燃烧释放的化学能所产生的高温烟气来生产蒸汽或热水其它载热质的装置。它消耗

2、的原料是燃料，生产的产品是工质中所包含的热能。广义的定义：通指生产载热质的设备。输入锅炉的能量不限于燃料的化学能，还可以是各种其它形式，比如电能、热能等等；锅炉的工质不一定是水，还可以是其它形式的物质（比如导热油）。13锅 炉 的 用 途火力发电为机械、化工、纺织、食品、烟草、制药等企业以及服务业提供工艺用热采暖的热源14锅炉在国民经济中的作用锅炉是消耗一次能源最多的工业装置锅炉是大气污染物的最大排放源我国的运输能力的很大部分被用于燃料的运输15锅炉的分类指标按用途分类按工作压力分类按燃料种类分类按工作介质分类按燃烧方式分类按本体结构分类按工质流动方式分类按出厂方式分类特种锅炉16锅炉按用途分

3、类电站锅炉工业锅炉生活锅炉17电 站 锅 炉使用于火力发电厂，用来产生一定温度和压力的过热蒸汽以驱动汽轮发电机组。下图为一台安装中的电站锅炉。18工 业 锅 炉使用于工业生产，以满足生产过程的工艺用热。工业锅炉也包括用于采暖的锅炉。19生 活 锅 炉专指容量很小的、使用于日常生活的锅炉。20对于以水为工质的锅炉，按照锅炉内工质的额定工作压力的不同，锅炉可以分为以下八种类型：锅炉按工作压力分类21锅炉按燃料种类分类燃煤锅炉燃油燃气锅炉特殊燃料锅炉22燃 煤 锅 炉23燃 油 燃 气 锅 炉24锅炉按燃烧方式的分类火床炉：在一个堆积床层上组织固体燃料的燃烧过程的锅炉，包括固定炉排锅炉、链条炉排锅炉

4、、往复炉排锅炉、振动炉排锅炉、抛煤机锅炉等等。火室炉：在一个空间区域（炉膛）内组织悬浮燃烧的锅炉，包括煤粉锅炉、燃油燃气锅炉等等。沸腾炉：又称为流化床锅炉，是以流态化的方式组织燃烧过程的锅炉，包括鼓泡床锅炉和循环流化床锅炉。25火床炉：一台链条炉排锅炉26火室炉：一台燃油锅炉27火室炉：一台煤粉锅炉28流化床锅炉29锅炉按本体结构的分类火管锅炉：烟气在管内流动的受热面称作火管受热面，有火管受热面的锅炉又称作火管锅炉。水管锅炉：在烟气在管外流动、工质在管内流动的受热面称为水管受热面，所有受热面都是水管受热面的锅炉称为水管锅炉。水火管锅炉：受热面的不同部位分别由火管和水管构成。锅壳式锅炉：指有承压

5、外壳（即锅壳）的锅炉，锅壳内部设置有受热面。一般火管锅炉必然是锅壳式锅炉。根据锅壳的轴线方向，锅壳式锅炉又可以细分为两类： 立式锅炉：锅壳的轴线与水平面垂直的锅炉。它有水管、火管、水火管、无管四种形式。 卧式锅炉：锅壳的轴线平行于水平面的锅炉。它有外燃和内燃两种形式。30一台立式燃油火管锅炉31一台立式燃油无管锅炉32无管锅炉剖面33一台卧式内燃燃油火管锅炉34一台立式燃油水管锅炉35水管锅炉的分类锅筒：是指锅炉承压部件中直径较大的、能够储存工质的筒体，立式锅炉的锅壳就是锅筒。水管锅炉：除去立式水管之外，水管锅炉可以根据锅筒形式进一步分为： 单锅筒锅炉：只有一个锅筒的锅炉。 双锅筒锅炉：有两个

6、锅筒的锅炉。36一台水管锅炉本体37锅炉按照工质的分类热水锅炉：最终的产品是热水蒸汽锅炉：最终的产品是水蒸气。又分为饱和蒸汽锅炉和过热蒸汽锅炉。热媒体锅炉: 最终产品为高温导热油.锅炉按照循环方式的分类自然循环锅炉：工质侧的流动动力仅仅由工质受热产生的密度差提供强制循环锅炉：工质侧需要由循环泵提供流动的动力。强制循环锅炉中，有一种特殊的形式是：仅仅由给水泵提供工质流经所有受热面的动力，而锅炉不再需要锅筒，这种形式的锅炉称为直流锅炉。另外，有一种燃油工业锅炉，所有受热面皆是盘管，称为盘管锅炉，实际上也是一种直流锅炉。还有一种特殊情况，立式燃油锅炉中，有一种锅炉内工质储存量很少的形式，称为贯流式锅

7、炉。38一台盘管锅炉39一台贯流锅炉40锅 炉按照出厂方式分类快装锅炉 指燃烧设备和锅炉本体在制造厂内组成一个整体出厂的锅炉。它一般是容量较小的工业锅炉和生活锅炉。组装锅炉 在制造厂内将锅炉按几个大的组件发运，到安装现场后将组件组装起来。组装锅炉一般适用于中等容量。散装锅炉 锅炉以部件的形式分散出厂，发运到工地后，再将大量的部件在安装现场组合起来。散装锅炉一般都是大容量的锅炉。41出厂前的散装锅炉的部分部件42特 种 锅 炉通指不满足狭义定义的各种锅炉，主要有以下几种：电热锅炉：指利用电能来生产载热质的装置，它有电阻式和电极式两种。导热油锅炉：以各种高沸点的导热油为载热质的锅炉。根据工质出口状

8、态，它有液相炉和气相炉两种类型。余热锅炉：利用各种工业余热来生产载热质的锅炉。它有烟道式、辐射式等多种类型。43一台电热锅炉44一台导热油液相炉45烟道式余热锅炉46锅 炉 的 设 备 构 成燃烧设备：燃烧设备的任务是将燃料的化学能转化成高温烟气的热能，燃烧设备可以分为火床燃烧、火室燃烧和流化床燃烧三种类型。锅炉本体：锅炉中与工质接触的承压部件总称，它包括各种受热面以及与配合受热面工作的其它承压部件（比如锅筒、集箱、下降管等等）。锅炉的受热面的任务是将高温烟气的热能转化为工质的热能，实际上，受热面就是各种形式的热交换器。锅炉辅助设备（锅炉辅机）：仅有燃烧设备和锅炉本体的锅炉仍然不能正常工作，保

9、证锅炉正常运行还必须要有一系列的辅助设备。实际运行统计表明：锅炉的运行事故中，辅助设备的事故占有较大的比例。所以，辅助设备对锅炉运行可靠性有很大影响。47 锅 炉 受 热 面蒸发受热面：其任务是将饱和水加热成饱和蒸汽。其中布置在炉膛壁面的受热面称作水冷壁，布置在烟道中的密集水管管束称作锅炉管束，而火管锅炉中布置在锅壳内的受热面被称作烟管。过热受热面：它将饱和蒸汽加热成过热蒸汽，一般称作过热器。再热受热面：其任务是加热再热蒸汽，一般称作再热器。再热蒸汽指在再热蒸汽动力循环系统中，从汽轮机中间级抽出的蒸汽。加热受热面：其任务是将锅炉的给水加热到接近于饱和水，一般又称为省煤器，在燃油锅炉中也可称作节

10、油器或节能器。空气预热器：使用参与燃烧的冷空气来冷却烟气的换热部件称作空气预热器。它是一种特殊的受热面，严格地讲，空气预热器不能看作锅炉本体的一部分，这不仅是因为空气预热器中所交换的热量并没有被锅炉的工质所吸收（这部分热量仅仅是又回到炉膛中），而且还因为空气预热器不同于其它受热面，它不是承压部件。48锅炉受热面（二）锅炉受热面中，蒸发受热面以外的受热面通称辅助受热面，省煤器和空气预热器由于一般布置在低温烟气区，所以又称作低温受热面，也叫尾部受热面，它们所在的烟道也称作尾部烟道。必须指出的是，实际锅炉的受热面根据具体情况，可能仅仅拥有以上受热面的某些部分，比如生产饱和蒸汽的锅炉就没有过热器和再热

11、器。从锅炉的类型也可以对受热面的配置作出一些基本判断，例如：再热器多使用于大容量的电站锅炉中，其它形式的锅炉很少使用再热器；再比如常压锅炉必然是热水锅炉，而热水锅炉没有蒸发受热面和过热器。但应当注意的是：热水锅炉的受热面并不能都叫做省煤器，而只能说热水锅炉所有的受热面除了空气预热器（如果有的话）之外都是加热受热面，因为省煤器是指布置在尾部烟道的一种受热面，热水锅炉中，尾部烟道之外的受热面仍然沿用诸如烟管、水冷壁、锅炉管束等名称。49 锅 炉 辅 助 设 备仅有燃烧设备和锅炉本体的锅炉仍然不能正常工作，保证锅炉正常运行还必须要有一系列的辅助设备。实际运行统计表明：锅炉的运行事故中，辅助设备的事故

12、占有较大的比例。所以，辅助设备对锅炉运行可靠性有很大影响。水处理设备：由于锅炉本体是承压部件，尤其是蒸汽锅炉内部有大量的带压力的饱和水，一旦承压部件发生强度失效，就会产生工质泄露事故，甚至引发爆炸，造成人员伤亡和财产损失，这是必须要避免的。有很多原因可能导致锅炉在运行中发生强度失效，除了设计和制造方面的缺陷之外，运行不当也是常见的原因，其中最为常见的是水质不良。锅炉之所以对水质有较高的要求，是因为诸如锅内结垢和锅内腐蚀等现象都与水质直接相关，为此世界各国都针对锅炉制订了水质指标和严格的水质标准，设计压力越高的锅炉，对水质的要求也越高，为此需要相应的水处理设备加以保证。目前，水处理设备已经成为承

13、压锅炉必不可少的辅助设备，主要有处理给水的软水器和除氧器，以及锅内水处理装置，有些高参数的电站锅炉甚至要求对给水进行全除盐。50 锅 炉 辅 助 设 备（二）烟风系统的辅助设备保证空气和烟气按照一定的要求流动的各种装置构成了锅炉的烟风系统，包括烟道、风道，调节流量及流量分配的调节装置，以及用于克服流动阻力的送风机和引风机。烟气净化系统锅炉的排烟中含有多种大气污染物，主要是飞灰的颗粒污染物、硫氧化物（包括SO2和SO3，统称SOX）和氮氧化物（包括NO、NO2等，统称NOX），如果排烟不经处理，就会造成严重的大气污染。我国的大气污染中，锅炉是最大的污染源，所以国家针对各种锅炉的排烟制订了专门的污

14、染物排放标准，主要指标有：烟尘排放量、排烟黑度、硫氧化物排放量和氮氧化物排放量。所以，烟气净化装置已经成为锅炉必须的附属设备，主要包括控制烟尘排放量的除尘器和控制硫氧化物排放量的脱硫装置。51 锅 炉 辅 助 设 备（三）汽水系统的辅助设备保证工质按照一定的要求流动的各种装置构成了锅炉的汽水系统，包括给水泵、给水的旁路系统、锅水的排污系统及排污的余热回收系统、各个受热面的疏水系统、过热器和再热器的旁路系统和减温水系统、汽水分离系统等，强制循环锅炉还有包括强制循环泵在内的强制循环系统。燃料系统和灰渣处理系统保证燃料供应的燃料系统和保证灰渣卸除的灰渣处理系统也是锅炉正常工作所必需的，它们的设备构成

15、在不同形式的锅炉上有完全不同的形式，比如：燃用重油的锅炉需要在燃料系统中配备重油加热器，煤粉锅炉需要配置制粉系统；燃煤锅炉需要出渣系统，而燃油或燃气锅炉不需要。所以，燃料系统与灰渣处理系统取决于锅炉的具体类别。52 锅 炉 辅 助 设 备（四）控制与操作系统及安全保护系统自动控制与操作系统的技术水平是反映锅炉整体使用性能的一个重要方面，而安全保护系统对于锅炉这种对安全性要求极高的设备而言是必不可少的。目前，燃用优质燃料（指轻柴油和天然气）的锅炉可以达到极高的自动化水平，包括燃烧过程自动控制、负荷与参数的自动调节以及限值控制的安全保护，有些还有远程操作和通讯功能。比较而言，燃煤锅炉的自动化水平相

16、对较低，主要是燃烧系统，但有些燃煤锅炉也配置了比较先进的诸如水位自动调节、超压保护、运行参数的在线监控、事故记忆与查询等功能。大型电站锅炉一般都配置有功能齐全的操作监控系统，工业锅炉一般也配有小型的电控操作柜。另外，各种阀门、压力表、温度表和水位计也是操作系统必备的组成部分。任何承压锅炉都必须设置安全阀，作为安全保护的最后一道防线。53锅 炉的典型工作过程根据锅炉的定义可知，锅炉工作的两个基本过程是：将燃料的化学能转变为高温烟气的热能的燃烧过程将高温烟气的热能转变为工质热能的传热过程锅炉工作的最终目的是使工质达到给定的参数54锅炉燃烧过程示例（以一台链条炉排锅炉为例）55锅炉传热过程示例汽水流

17、程（以一台链条炉排锅炉为例）56锅炉传热过程示例烟风流程（以一台链条炉排锅炉为例）57一台煤粉锅炉工作过程示例58一台燃油锅炉工作过程示例59 锅 炉 的 主 要 参 数锅炉的参数可以分为设计参数和运行参数两种。通常以额定工况下的参数来描述一台锅炉。所谓额定工况，是指锅炉严格按照设计条件运行时的工况，包括设计时所选定的燃料种类和燃料耗量、设计时使用的各种环境参数和其它各种指定条件。与额定工况相比，实际运行的条件一般都会有或多或少的偏离，所以运行参数和额定参数（设计参数）是两个完全不同的概念。60 锅 炉 的 主 要 参 数 锅炉容量额定蒸发量D ：指额定工况下每小时锅炉出口处的蒸汽质量流量，单

18、位是“吨 / 时”，符号表示为t/h或T/H。额定蒸发量用于描述蒸汽锅炉的容量。额定供热量（或额定供热功率）Q ：指额定工况下工质在锅炉中的吸热功率，它的单位为兆瓦，符号为MW。额定供热量用于描述热水锅炉及导热油锅炉的容量。锅炉在实际运行工况下的实际蒸发量或供热量称为锅炉的负荷或出力。61 锅 炉 的 主 要 参 数 工质参数额定工作压力P ：指额定工况下的工质出口压力，单位是兆帕，符号为Mpa。应当指出，额定工况下，各个受热面的工质压力不等于额定工作压力，这是因为沿着工质的汽水流程存在着流动阻力。在锅炉的所有承压部件中，省煤器的入口处是工质压力最高的地方。额定出口温度T：指额定工况下的工质出口温度。62 锅 炉 的 性 能 指 标按照我国的工业锅炉质量分等标准，锅炉的性能指标分为5个一级指标和22个 二级指标，主要有：经济性指标：包括热效率、电耗率等等；安全性指标可靠性指标环保指标63 工业锅炉的铭牌 工业锅炉的铭牌由依次三个部分组成：描述本体结构和燃烧设备的拉丁字母代号、描述容量和工质参数的阿拉伯数字、描述燃料种类的拉丁字母和罗马数字，工质参数之间用“/”分隔，工质参数与其它代号之间用分隔符“-”加以分隔。具体的铭牌序列为： * * * # - # / # - * 本体 燃烧 容量 工质参数 燃料 设备64工