《发电厂热力设备及系统》锅炉部分复习

第四章电厂锅炉与燃料的基本概念电站煤粉锅炉机组组成锅炉机组炉锅炉本体辅助设备锅送风机、引风机、煤粉制备系统、给水系统、除灰除尘设备等式省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器再热器、进出口联箱及汽水联通管道炉膛、燃烧设备、空气预热器、烟道和风道等电厂锅炉机组是由锅炉本体、辅助系统及设备部件等构成的。电厂锅炉的工作过程电厂锅炉的工作过程可以分成两大系统的工作过程，即燃烧系统和汽水系统的工作过程。

燃烧系统由燃烧设备、制粉系统和风烟系统等组成，完成燃料在炉内的燃烧和高温烟气对受热面的传热过程。

燃烧设备主要由炉膛、燃烧器和点火装置组成，要求达到燃烧效率高，燃烧稳定和连续，污染物的排放量低，运行调节方便等目的。

制粉系统由磨煤机及其辅助部件构成，其任务是将原煤磨制成一定细度的煤粉，并将其送入炉膛进行燃烧。制粉系统主要有直吹式和中间储仓式两种，目前直吹式制粉系统得到广泛应用。

风烟系统由送风机、引风机和风道及烟道组成，其任务是向炉内送入足够的空气，满足燃料完全燃烧所需的氧气，并及时将燃烧产生的烟气排出。

1..锅炉容量

锅炉容量即锅炉蒸发量，常用符号D表示，单位为T/H。在大型锅炉中，锅炉容量又分为额定蒸发量和最大连续蒸发量。蒸汽锅炉的额定蒸发量（BECR）是指在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证热效率时所规定的蒸汽量。

锅炉的最大连续蒸汽量(BMCR)是指在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料，长期连续运行时所达到的最大蒸汽量。一般BMCR=(1.03一1.2)BECR。

二、锅炉的分类

1、按锅炉用途分类电站锅炉(发电)；工业锅炉(工业生产工艺用汽或供暖)；热水锅炉(民用采暖或供热)4．按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类

按工质在蒸发受热面内的流动方式可以将锅炉分成：自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉

自然循环汽包锅炉

具有汽包，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环

强制循环

具有汽包和循环泵，利用循环回路中工质密度差和循环泵压头工质循环锅炉蒸发受热面中工质流动方式(3)直流锅炉

给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉，称为直流锅炉，直流锅炉的特点是没有汽包。

在给水泵压头的作用下，工质依顺序一次通过加热、蒸发和过热受热面。进口的工质是水，出口工质则是符合设计要求的过热蒸汽。

直流锅炉既可用于临界压力以下的锅炉，又可用于临界压力以上的锅炉，而超临界压力时只能采用直流锅炉。

(二)锅炉型号

锅炉型号是指锅炉产品的容量、参数、性能和规格，常用一组规定的符号和数字来表示。我国电厂锅炉型号一般用四组字码表示，其表达形式如下：AA×××／×××一×××／×××一△×

第一组符号是制造厂家(HG表示哈尔滨锅炉厂，SG表示上海锅炉厂，DG表示东方锅炉厂)；第二组数字分子是锅炉容量，单位T／H，分母数字为锅炉出口过热蒸汽压力，单位MPa；第三组数字分子分母分别表示过热蒸汽温度和再热蒸汽温度，单位℃；最后一组中，符号表示燃料代号，而数字表示锅炉设计序号。煤、油、气的燃料代号分别是M、Y、Q，其他燃料代号是T。

例如，SG1025／18.2一540／540一PM7型表示上海锅炉厂制造，容量为1025t／h，过热蒸汽压力为18.2MPa，过热蒸汽温度为540℃，再热蒸汽温度为540℃,设计燃料为贫煤，设计序号为7(该型号锅炉为第7次设计)。

按照空间划分：锅炉分为炉膛（燃烧空间）和烟道（布置有各种受热面的空间）两部分组成。第二节锅炉的整体布置１、煤的元素组成含义：煤的元素分析就是煤的化学组成成分煤的化学组成成分包括碳﹙C﹚、氢﹙H﹚、氧﹙O﹚、氮﹙N﹚、硫﹙S﹚五种元素以及水分和灰分，其中碳、氢、硫是可燃的，其余是不可燃烧物。这些成分在煤中以复杂的化合物形式存在。一、燃料的成分硫的危害：硫燃烧时形成的SO2和部分SO3与水蒸气相遇形成亚硫酸H2SO3和硫酸H2SO4蒸汽，在锅炉低温受热面凝结腐蚀金属。SO2和SO3排入大气污染环境，灰分：煤中含有不能燃烧的矿物杂质，它们在煤完全燃烧后形成灰分。灰分的组成和重量不等于矿物杂质的组成重量，不同煤种的灰分差别从10％左右到50％左右灰分的危害：灰分会使煤中的可燃元素相对减少，阻碍空气与可燃物质接触，增加不完全燃烧损失，同时还沾污受热面降低传热系数，磨损受热面影响传热效果污染环境

煤炭分析试验常用的基及其含义①空气干燥基(ad)

煤自然风干，失去外部水分后的状态②干燥基（d）假想的无水状态③收到基（ar）以实际收到时的煤为准的状态④干燥无灰基（daf）假想的无水无灰状态⑤干燥无矿物质基（dmmf）假想的无水无矿物质的煤所处的状态１、煤的发热量1）.定义：发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量。单位是KJ/kg。2）.高位发热量

煤的最大可能发热量，包括：煤燃烧所放出的热量+燃烧后生成的水蒸气凝结成水而放出的气化潜热。以表示二、燃料的技术特性3）.低位发热量

高位发热量－水蒸气凝结成水而放出的气化潜热，以表示4）.标准煤

以收到基低位发热量为29270KJ/kg的燃料，称为标准煤。２、灰的性质固态排渣煤粉炉中，在高温下燃料燃烧后灰分多呈现熔化或软化状态，冷却之后，形成一层灰层。若渣粒以液体或半液体粘附在受热面管壁或炉墙上，将形成一层紧密的灰渣层，即结渣。挥发分：失去水分的煤在隔绝空气条件下加热到一定温度时，有机物质会分解成各种气体溢出，这些溢出的气体成分称挥发分。１）组成：可燃气体、不可燃气体。２）特点：自身容易着火燃烧；且能促进焦炭的燃烧。３）作用：燃烧的重要特性、煤进行分类的依据。3、挥发分煤的分类：１、无烟煤：Vr<10％、Ｃy=95--96%，含碳量高，挥发分少；特点：不易点燃，燃烧缓慢且火焰短；焦炭无胶结性，质硬，不易研磨；储存不会自燃。２、烟煤：Vr＝20－40％；含碳低于无烟煤，但挥发分较多；特点：易点燃，火焰长，含氢量高，发热量高；储存时会自燃。３、贫煤：Vr＝10－20％；性质介于烟煤和无烟煤之间。４、褐煤：Vr＞４０％，含碳量少，挥发分高，水分、灰分含量大；特点：发热量低，储存时极易发生自燃。三、煤的分类燃烧三个阶段着火前准备阶段燃烧阶段燃尽阶段第四节炉内燃烧过程三、煤粉的燃烧一、着火前的准备阶段

特点：水分蒸发、挥发分析出

二、燃烧阶段

特点：挥发分燃烧、炭燃烧

三、燃尽阶段

特点：残炭继续燃烧四、过量空气系数

每千克燃料完全燃烧时至少需要的空气量称为“理论空气量”V０，为了使燃料在炉膛内能够充分燃烧，实际供气量通常都大于理论空气量。把实际供给的空气量V与理论空气量V０之比，称为过量空气系数α五、锅炉的热平衡锅炉热平衡概念：

有效利用热量输入锅炉的热量=输出锅炉的热量