锅炉结构、原理及操作

锅炉知识简介火力发电厂锅炉原理、结构与操作生产部锅炉车间绪论

第一部分：锅炉基本知识

第二部分：燃料及燃烧

第三部分：锅炉结构及工作原理

第四部分：锅炉试验及运行第一部分锅炉基础知识锅炉的概念：利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。三种能量转换：锅炉—化学能转换成热能汽轮机—热能转换成机械能发电机—机械能转换成电能

定义工质：能够实现热能和机械能相互转化的媒介物质。压力：垂直作用在物体表面的力。温度：表示物体冷热程度的物理量。饱和温度：当温度升高到一定数值时，水开始沸腾，水开始沸腾时的温度叫饱和温度。

过热温度：过热蒸汽所达到的温度叫过热温度。锅炉的产品是—过热蒸汽:在同一压力下，温度高于饱和温度的蒸汽叫做过热蒸汽。

锅炉的主要特性锅炉容量：说明锅炉产汽能力大小的特性数据，指锅炉每小时最大连续蒸发量，又叫额定蒸发量或额定容量。t/h。锅炉蒸汽参数：说明锅炉蒸汽规范的特性数据。一般指过热器出口的蒸汽压力和温度。PTMpa、℃给水温度：说明锅炉给水规范的特性数据，一般指省煤器入口处的给水温度。锅炉热效率：说明锅炉运行经济性的特性数据。一般指锅炉有效利用热量占输入热量的百分比。锅炉的类型锅炉的分类根据不同的标准，可有多种分类方法，如表所示：分类方式锅炉类型简要说明按出口工质物态蒸汽锅炉锅炉出口工质为蒸汽热水锅炉锅炉出口工质为热水有机热载体炉有机热载体（导热油）按工质是否在受热面管内流动水管锅炉锅炉受热面管内流动的全部为工质火管锅炉锅炉受热面管内流动的全部为烟气水火管锅炉锅炉受热面管内流动的一部分为工质、一部分为烟气锅炉工质按用途电站锅炉用于发电厂带动汽轮机发电工业锅炉用于工业生产生活锅炉用于日常生活锅炉的类型按燃烧方式煤粉锅炉锅炉燃料为煤粉循环流化床锅炉锅炉燃料为颗粒按锅炉所使用的燃料的种类固体燃料锅炉煤、油页岩、城市垃圾、生物质液体燃料锅炉原油、重油、渣油、工业废液气体燃料锅炉天然气、高炉煤气、发生炉煤气、焦炉煤气原子能锅炉核反应堆释放的热能作为热源余热锅炉冶金、石油化工等工业余热其他能源锅炉太阳能、地热等能源按工质循环方式自然循环锅炉利用下降管与上升管之间的介质密度差建立循环强制循环锅炉利用水泵强制工质按一定路径循环按排渣方式固态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除液态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流除锅炉的型号锅炉的型号一般用四组字码表示△△-xxx∕xxx——xxx∕xxx-△xDG-670∕13.7——540∕540-M8HG—130/3.82—M41234锅炉的发展概况

中国的锅炉产业，它既不是“朝阳产业”，也不是“夕阳产业”，而是与人类共存的永恒产业，且在我国还是一个不断发展的产业。锅炉技术的发展是与生产技术的进步和工艺生产的发展和需要紧密联系在一起的。理论基础的出现和发展为锅炉技术的发展提供了科学依据；生产技术以及冶金、化工等生产的发展为锅炉技术发展提供了加工制造、材料的供给，和水处理服务的可能性。锅炉从诞生到现在也不过是240多年的历史，可是它的发展速度是很快的。最原始的锅炉是1765年由俄罗斯的波尔松诺夫配合他的蒸汽机用铜制成的圆球形锅炉。1782年英国工人在圆球形锅炉的基础上首先制造了圆筒形锅炉，以后随着大工业的发展和需要，要求锅炉的容量、参数均要增大，于是锅炉的结构形式得到不断改进和发展，由低级到高级，从简单到复杂、由小型到大型、由低参数到高参数、由低效到高效的数代更新换代。锅炉的发展概况

近几十年来，世界发达国家的电力工业得到了飞速发展，特别是计算机和耐高温金属材料的开发和应用，为电厂锅炉向高参数、大容量、高自动化方向发展提供了强有力的技术支持。目前，在工业发达的国家中，与600MW汽轮发电机组配套的2000t∕h超临界压力的大型电厂锅炉已相当普遍。随着锅炉参数、容量的提高，在工质的循环方式上，除自然循环锅炉外，又发展了强制循环锅炉；在燃烧方式上，为了适应劣质煤的燃烧，降低氮氧化物和二氧化硫等有害气体的污染，循环流化床锅炉也得到了较快的发展；在燃烧技术上，为适应劣质煤燃烧，减轻污染，相继开发了低氮氧化物燃烧器、旋流燃烧器等，循环流化床锅炉技术也得到普遍快速的发展和应用。锅炉的发展概况与发达国家的电力工业相比，我国电力工业的发展起步较晚，解放前我国根本就没有自己的锅炉制造业。解放后，我国先后在哈尔滨、上海、四川、北京、武汉等地建立了锅炉生产基地，电力工业有了较快发展，到70年代末，已先后设计制造了与125MW、200MW、300MW汽轮发电机组配套的容量为400t∕h、670t∕h、1000t∕h高压、超高压和亚临界压力的锅炉。80年代中期，我国先后引进并制造了与300MW、600MW汽轮发电机组配套的1025t∕h、2008t∕h的亚临界压力锅炉。为进一步降低投资、金属消耗、运行管理费用，提高机组的运行经济型和安全性，高参数、大容量、高自动控制参数的大型电厂锅炉，已成为当今电厂锅炉的发展趋势。

锅炉发展的趋势发展趋势：1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金属用量减少5-20%。2、高参数：参数提高一档,经济性提高2%.3、再热机组：一次再热,提高经济性4-5%.目前我国多采用亚临界压力,温度多采用540℃,主要是考虑设备工作的可靠性.国产锅炉的生产状况

容量（t∕h）蒸汽压力（MPa）过热∕再热蒸汽温度（0C）给水温度（0C）汽轮发电机功率（MW）锅炉类型4109.8540215100高压自然循环室燃炉，燃煤40067013.7555∕555540∕540240125200超高自然或直流（一次在热）煤或油9351000102516.7或18.3570／570555∕555540∕540260265270或278300亚临界直流亚临界自然或直流亚临界自然控制或直流200818.3541∕541278600亚临界控制直流浙江国华宁海电厂二期2*1000MW4*600MW天津杨柳青热电厂中国华能集团公司与天津市津能投资公司的持股比例分别为55％、45％。设计规划容量为3000MW，分六期建设完成。三期：2*300mw；四期：2*300mw;五期：2*600mw大唐宁德电厂2*600+2*660+2*10002006年11月28日，我国首台国产百万千瓦超超临界发电机组——华能玉环电厂一号机组，顺利经过(2004年6月）土建、安装、调试、并网试运行阶段，正式投入商业运行。一期工程建设两台100万千瓦超超临界燃煤机组，总投资约96亿元。机组主蒸汽压力达到26.25兆帕，主蒸汽和再热蒸汽温度达到600度，机组热效率高达45%以上，供电煤耗设计值为285.6克/千瓦时，比全国平均水平低84.4克/千瓦时，达到了国际先进水平，是目前国内单机容量最大、运行参数和效率最高的燃煤发电机组。该工程在热效率高，排放少的同时，同步建设脱硫装置，脱硫效率为95%，二氧化硫排放量为0.134克/千瓦时；工程设有除尘效率为99.7%的静电除尘器，使烟尘排放量达到0.114克/千瓦时；采用低氮燃烧技术，氮氧化合物排放量仅为1.09克/千瓦时，上述指标均远低于2005年全国火电厂单位发电量二氧化硫（6.49克/千瓦时）、烟尘（1.76克/千瓦时）和氮氧化物（3.18克/千瓦时）的排放水平。

辽宁抚顺发电厂中电投2*300MW供热机组垃圾电厂垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行分类处理。一是对燃烧值较高的进行高温焚烧，在高温焚烧的热能转化为高温蒸气，推动涡轮机转动，使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生一种气体叫甲烷，也叫沼气。再经燃烧，把热能转化为蒸气，推动涡轮机转动，带动发电机产生电能。

临海垃圾发电厂电厂选用二台350t/d焚烧炉，发电装机容量12,000千瓦，设计日处理生活垃圾700吨。。燃料燃料:燃烧时能发出热量的物质.电厂锅炉是耗用大量燃料的动力设备，其工作的安全性和经济性与燃料性质密切相关，因此，了解燃料的性质及其对锅炉运行的影响是十分必要的。按其形态有固态/液态/气态.电厂以煤为主.煤的成分:一元素分析

C

炭H

氢O氧N氮S硫M水A灰C炭:煤中含量最多的可燃元素，也是煤的基本成分，其含量约为45%—85%。火焰短不易着火燃烧缓慢所以含C高的煤着火/燃烧困难。H氢:发热量最高的元素，含量约为3%—6%。含量较少易燃迅速。第二部分燃料及燃烧S

硫:可燃有害元素含量不超过2%,个别达到3-10%有三种存在形式。有机硫:与CHO结合成复杂的化合物黄铁矿硫可燃硫酸盐硫---不可燃---归入灰分中,含量较少硫燃烧产物SO2

进一步与O2化合成SO3

在随烟气流动过程中与水蒸气结合成硫酸蒸汽,遇到低温受热面时易凝结造成低温腐蚀.烟气中SO3在一定条件下还可能引起过热器等高温腐蚀.随烟气排入大气的SO2、SO3，将造成环境污染，损害人体健康和动植物生长。因此，硫是煤中的有害元素。O氧:不可燃属于杂质（含量变化大少的只有1.0%-2.0%，多的高达40%）游离氧可助燃化合状态存在的不可助燃.同时它的存在降低了煤中可燃碳和可燃氢含量，降低了煤的发热量。N氮:杂质（含量约为0.5%—2.0%），煤在高温下燃烧时，其所含的氮会或多或少的转化为氮氧化合物（NOX），并随烟气排出锅炉造成大气污染。M水分:杂质（少的仅2%左右，多的可达50%-60%）外在水分和内在水分：外在水分也叫表面水分,自然干燥可除去，内在水分也叫固有水分,需加热到102-105℃并保持2h后可除去。水分多:可燃元素相对减少,煤的引燃着火困难且延长燃烧过程降低炉膛温度,增加不完全燃烧热损失(q3/q4)和排烟热损失q2

影响煤粉细度降低出力易堵管使燃烧失常.并造成引风机的耗电量增加。A灰分:不可燃的矿物质（含量少的只有4%—5%，多的高达60%—70%）运输开采电耗等大影响锅炉的安全与经济性（有害杂质）。二工业分析:煤的工业分析方法是按规定条件把煤试样进行干燥、加热、和燃烧来确定煤中水分、挥发分、固定碳和灰分的百分含量，从而了解煤在燃烧方面的某些特性。工业分析是在实验室内进行的，以去掉外在水分的煤作为试样。从而了解煤在燃烧方面的某些特性。具体操作如下：把试样放在烘干箱内，保持102～105℃约两小时后，试样所失去的质量占原质量的百分数，就是该煤的水分值。继续在不通风条件下，加热到850±20℃，这时挥发性气体不断析出，约7分钟后可基本结束，煤失去的质量占原试样质量的百分数，就是该煤的挥发分含量。去掉水分和挥发分后，煤的剩余部分称为焦炭。焦炭是由固定碳和灰分组成的。将焦炭放在800±20℃下灼烧（不要出现火焰）到质量不在变化时，这时焦炭失去的质量就是固定碳的含量。剩余部分是灰分含量。三煤的成分分析基准煤中的成分是以质量百分数表示的。由于煤中的水分和灰分含量常随开采、运输、储存等因素的变化而变化，即使同一种煤，由于灰分、水分的变化，其他成分含量也就随之变化，因此在给出煤中各成分含量时，应标明其分析基才有实际意义。

干燥无灰基成分不受水分、灰分含量影响，比较稳定，因此，煤的干燥无灰基成分更能准确地反映出煤的特征。特别是干燥无灰基挥发分的含量，能确切反映煤燃烧的难易程度，所以煤中挥发分含量的多少常以干燥无灰基Vdaf来表示。收到基(应用基)ar:进入锅炉的工作煤为基准空气干燥基(分析基)ad:自然干燥去掉外在水分.干燥基d:去掉全部水分干燥无灰基daf:去掉水分和灰分煤的主要特性:

发热量:单位质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量单位:kj/kg.是煤的主要特性.

高位发热量:1kg燃料完全燃烧时放出的全部热量.低位发热量:从高位发热量中扣除水蒸气汽化吸收的热量.挥发分:随温度不断升高而挥发出来,大部分是可燃的.如co/H2/CH4/H2S等.O2/CO2/N2等不可燃烧,含量少.含量取决于燃料的炭化程度,越深越少.

挥发分析出温度与炭化程度有关:

褐煤130--170℃烟煤170--260℃无烟煤380--400℃贫煤390℃

挥发分的含量对燃烧有很大影响,是燃料分类的重要依据.焦结性:煤隔绝空气加热,水分蒸发,挥发物析出剩下的焦炭的性质.灰熔融特性:灰熔点

DT--t1:变形温度

ST—t2:软化温度

FT—t3:融化温度用以判断煤在燃烧过程中结渣的可能性

ST＞1400℃难熔

ST＝1200-1400℃中熔

ST＜1200℃易熔

不同的煤具有不同的灰熔融特性,而同一种煤的灰熔融特性温度也不是不变的.

影响因素:1.成分因素:各成分所占比例是决定灰熔融特性温度高低的最基本因素.

灰的主要成分有:Al2O3CaO∑FeO

当灰中含有熔点高的物质多时ST就高.但是CaO有助熔的作用,本身熔点2570℃,当与FeOAl2O3组合时就会降低到1200℃.

2.介质因素：当周围介质性质改变时，会使灰熔点发生变化。如CO/H2还原气体存在就会降低。

3.其他因素都一致时，多灰分的煤易结渣。可磨性：风干状态现将标准煤和所磨煤由相同粒度破碎到相同细度时消耗的电能之比。

KKM＝EBZ/EX标准煤：一种极难磨无烟煤KKM＝1KKM＜1.2难磨煤KKM＞1.6易磨煤磨损性：煤对金属磨损程度的强弱，可用煤的磨损性指数Ke来表示（煤的磨损指数越大，对金属部件的磨损越强烈）。煤粉细度：煤粉中各种大小尺寸颗粒煤的重量百分含量。是衡量煤粉品质的重要指标。着火点：在一定条件下，将煤加热到不须外界火源即开始燃烧的初始温度，是一个安全指标。

动力煤的分类以干燥无灰基挥发份Vdaf含量为依据无烟煤Vdaf≤10%含碳量最高，呈金属光泽，重度大，质地硬，不易破碎，蓝色火焰短，不易点燃，焦炭无焦结性。形成年代早，深层煤。贫煤Vdaf＝10-20%介于无烟煤与烟煤之间，不易点燃，火焰短。烟煤Vdaf＝20-40%易点燃火焰长，灰黑色有光泽，质软焦结性强适于炼焦。褐煤Vdaf＞40%碳化程度浅易点燃火焰长焦结性弱水分大发热量低。形成年代晚，煤层浅。油燃料常用的有重油（燃料重油、渣油）、柴油。粘度：表示油对他本身流动产生阻力的大小表示流动性的指标，对输送、燃烧有直接影响。凝固点：开始发生凝固时的温度。闪点：对油加热到某一温度时，表面有油气发生，油气在空气中达到某一浓度，当明火接近时即产生蓝色闪光。这时的温度即是油的闪点。燃点：对油加热到某一温度时，油表面油分子趋于饱和，当与空气混合后，且有火焰接近时即可着火，并能保持连续燃烧。密度：在一定温度下，单位体积油的重量。燃烧及燃烧条件燃烧：燃料中的可燃物质与空气中的氧进行发光发热的快速的化学反应。大型燃煤煤粉锅炉的燃烧特点：将煤粉用热风或干燥剂输送至燃烧器吹入炉膛与二次风混合作悬浮燃烧。研究目的：尽可能使燃料在炉内迅速、良好的燃烧，以求将其化学能最快、最大限度的转化为热能。燃烧四要素（燃烧条件）：1.足够的炉膛温度2.充足的燃烧时间3.适当的空气量4.燃料与空气的良好混合着火温度相关因素：

1.挥发份：一般情况下，挥发份越低着火温度越高。紊流条件下的煤粉气流的着火温度：褐煤400--500℃烟煤500--600℃贫煤和无烟煤700--800℃。

2.煤粉细度：R值越大（煤粉越粗）着火温度越高。

3.气流结构：紊流层流。强化燃烧的措施：1.提高热风温度2.保持适当的空气量并限制一次风量3.适当的气流速度4.合理送入二次风5.着火区保持高温6.适当的煤粉细度7.强化着火阶段的同时必须强化燃烧阶段。煤粉的着火燃烧

燃烧过程：预热（准备）--着火--燃烧–燃尽关键是燃烧阶段。燃烧阶段又是从着火阶段延续过来的，没有迅速的着火就没有迅速而又完全的燃烧。煤粉气流的着火：最好在距离燃烧器200-300mm处着火，最多不过500mm。太迟，火焰中心上移，上部易结焦，过热汽温升高，不完全热损失大。太早，可能烧坏燃烧器或使燃烧器周围结焦。气流着火的热源：1.卷吸炉膛高温烟气而产生的对流换热。2.炉内高温火焰辐射热。锅炉结构第三部分锅炉结构及工作原理

锅炉结构锅炉由锅炉本体、辅助设备、和锅炉附件组成。锅炉本体包括“锅”和“炉”两部分，锅是汽水系统，主要任务是有效吸收燃料放出的热量，将水加热成为过热蒸汽。对自然循环锅炉，锅炉汽水系统主要由省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、联箱等组成。炉是锅炉的燃烧系统，主要任务是使燃料在炉内良好燃烧，放出热量。它由炉膛、烟道、燃烧器、空气预热器等组成。此外，锅炉本体还包括用来构成封闭的炉膛和烟道的炉墙，以及用来支撑和悬吊汽包、受热面、炉墙等设备的构架。辅助设备主要有通风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘除灰设备、自动控制设备、水处理设备、脱硫设备等。锅炉附件主要有安全门、压力表、水位计、吹灰器、热工仪表等。系统动画锅炉结构

——锅

汽水系统工艺流程：给水经给水泵送入省煤器和汽包，然后进入下降管、水冷壁，水在水冷壁中加热后成为汽水混合物又回到汽包并经汽、水分离，分离出的水继续进入下降管循环，分离出的饱和蒸汽离开汽包进入过热器系统。饱和蒸汽经一级、二级对流过热器升温后，通过主蒸汽管道送入汽轮机作功。上述为汽水系统，即一般说的“锅”。锅炉结构—炉

排粉机炉膛除尘器引风机烟筒送风机空气预热器煤斗磨煤机灰渣池由输煤皮带运来的煤落到煤斗中，经给煤机送入磨煤机磨制成粉后，被自热风管来的热风送入粗粉分离器，在粗粉分离器中不合格的粗粉被分离出来沿回粉管再回到磨煤机重新磨制，合格的煤粉则沿管道被送到细粉分离器中进行气粉分离，分离出的煤粉送人煤粉仓并通过给粉机按锅炉燃烧的需要送入一次风管中，分离出的乏气被排粉机抽走并通过一次风管携带煤粉经由燃烧器输送进入炉膛燃烧，二次风自二次风管经燃烧器同时吹入炉膛助燃。燃烧后的烟气经水平烟道、垂直烟道、除尘器、引风机后通过烟囱排入大气。空气经抽风管、送风机、空气预热器、热风管送入炉膛及制粉系统。以上所述煤、风、烟系统称为锅炉的燃烧系统，即一般说的“炉”。燃烧器烟道储灰场灰浆泵自然循环原理汽包下联箱炉膛辐射热下降管上升管膜式水冷壁自然水循环工作的可靠性指标循环流速（W0)：在循环回路中，以上升管入口处的水流速度计算。循环倍率（K）：再循环回路中，进入上升管的循环水量与上升管出口产生的蒸汽量之比，称为循环倍率。自补偿能力：循环水量随产气量的增加以进行补偿的特性。界限循环倍率（Kjx）：失去自补偿能力时的循环倍率。为了保证锅炉的水循环安全，锅炉应始终工作在自补偿能力的范围内即K>Kjx。水循环故障循环停滞：受热面不同的上升管共用一个下降管。Yxj一样而Yss不同，受热弱的管子密度大，当吸热量弱到一定程度时，其重位压头接近于Yxj，水在管内几乎不流动。虽然受热弱，热负荷较低，但热量不能被及时带走，管壁仍会超温。循环倒流：循环流速为负值时的流动情况。预防措施：减小并列水冷壁管的受热不均匀，降低循环回路的流动阻力。汽水分层：汽水混合物在水平或稍微倾斜的管子中流动时，由于汽水密度的不同，水在下，汽在上流动，汽水之间会出现一个清晰的分界面。将造成上下部温差热应力和上部管壁的超温、结盐，以及在汽水分界面附近因产生交变热应力造成管子疲劳损坏。预防：尽量避免布置水平或倾斜角小于150的蒸发管。下降管带汽：下降管进口处由于流动阻力和水的加速而造成的自汽化现象。下降管进口处形成漩涡斗，蒸汽被吸入，水室含汽被带入。预防：下降管尽可能在汽包最低处引出，加装隔栅或十字板。增加进口静压力。减少汽包水室含汽，采用分离效率较高的汽水分离装置。省煤器：利用锅炉排烟的热量加热锅炉给水的设备。装在尾部垂直烟道中，是锅炉给水的主要加热受热面.作用:1.吸收烟气热量,降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料.2.加热给水减少水在蒸发受热面内的吸热,因此,可代替部分造价高的蒸发受热面.3.提高进入汽包的给水温度,减少给水与汽包壁之间的温差,从而使汽包热应力下降.分类：按出口介质状态分：沸腾式和非沸腾式沸腾式：出口温度≥其出口压力下饱和温度。非沸腾式：出口温度低于其出口压力下的饱和温度。锅炉的主要汽水受热面按材料分：铸铁式钢管式

铸铁式：耐磨损、耐腐蚀，不承压、不忍受冲击，只能用于低压非沸腾式省煤器。钢管式：体积小重量轻易布置价格低易受氧腐蚀故给水必须除氧。用于任何压力容量的锅炉。有光管式、稽片式、肋片式、膜式。由许多并列(平行)的管径28—42mm的蛇行管组成.可顺列也可错列.多数为错列.蛇行管的两端分别与布置在炉外的进出口联箱相连.一般为光管,为强化烟气侧热交换和使省煤器结构更紧凑可采用稽片式、肋片式、膜式.省煤器通常水平布置,以利于停炉时排水.而且尽可能保持管内水自下而上流动，以利于强制流动的水动力特性和便于排除水被加热后所释放出的空气,避免管内空气停滞产生内壁局部氧腐蚀.此外,烟气自上而下逆向流动,利于吹灰和保持较大传热温差.省煤器管内水流速应保持在一定范围内.过高,增加给水泵电耗,过低,金属冷却得不到保证,且引起蛇行管中汽水停滞.额定负荷下,对于非沸腾式省煤器要求水速不低于0.3m/s.沸腾式省煤器不低于1.0m/s.省煤器启动保护--再循环：为防止锅炉生火时由于给水的暂时中断，使蛇形管由于得不到水冷却而烧坏，一般在汽包下部与省煤器入口处之间装有再循环管。管上安装再循环门.停止上水时开启,进水时关闭.另外有的锅炉采用了在省煤器出口与除氧器或疏水箱之间装一根带有阀门的回水管，通过阀门切换，达到保护省煤器的作用。汽包汽包：也叫锅筒。是汽包锅炉最重要的承压部件，置于炉外顶，不受火焰和烟气加热，并施以绝热保温。作用：1.接受省煤器来水,与下降管、水冷壁等连接组成蒸发系统，并向过热器输送饱和蒸汽。因此，汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽和分界点。2.汽包中存有一定量的水，因而具有一定的畜热能力，在负荷变化时，可以缓解汽压变化速度，对调节有利。3.汽包内装有汽水分离装置、蒸汽清洗装置、排污装置、加药装置等，可提高蒸汽品质。4.汽包上装有安全门、压力表、水位计的安全附件，内部还装有事故放水，用以保证安全运行。汽包安全性分析汽包壁厚，启动时，上下壁温差大。1.严格控制汽包壁温差，防止内外温差大而产生过大热应力。故：上水时进水温度一般小于90℃，同时控制上水速度和汽包壁温上升速度，一般不超过1.5-2℃/min.在任何情况下测点温差不超过40℃(也50℃)。2.设计上采用夹层结构,可减少上下壁温差。3.启动前投临炉加热装置。4.启动初期,适当进行串水,保证各部受热均匀,促进水循环。5.对称均匀投入油枪燃烧器,使炉内温度尽量分布均匀。水冷壁布置于炉膛四周,接受炉膛内高温火焰和烟气的辐射热.主要的锅炉蒸发受热面.作用:1.锅炉主要蒸发受热面,吸收炉内高温烟气和火焰的辐射热,把水加热蒸发成饱和蒸汽.2.保护炉墙.简化炉墙,减轻炉墙重量.由于炉墙内表面被水冷壁包覆,其温度大大降低,不会被烧坏,同时也有利于防止结渣和熔渣对炉墙的侵蚀.类型:光管/膜式/刺管在炉膛出口处形成凝渣管.下降管作用:将汽包中的水连续不断地送入下联箱.并供给水冷壁.上连汽包下连下联箱.布于炉外,不受热。分类:小直径分散下降管.(流动阻力大,水循环弱)大口径集中下降管（普遍采用）。接点:尽可能从汽包下部最低位置引出.其入口距汽包最低水位线不小于30mm。联箱下联箱:将工质分到水冷壁。上联箱：将水冷壁中工质汇集起来加以混合再分配出去。长度由所连接的管排宽度来决定，内径由其中工质流速来决定，壁厚由工作压力、内径大小、使用材料来决定，材料主要视工质温度来决定。下联箱上装有定期排污、膨胀指示、点火通汽预热装置。过热器过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定压力和温度的过热蒸汽的设备。在锅炉负荷和其他工况变化时，保证气温在允许范围内。分型：位置不同、换热方式不同分为：对流过热器辐射过热器半对流过热器对流过热器：布置于水平烟道内。主要依靠对流换热吸收热量。蒸汽温度随负荷升高而升高。辐射过热器：做成挂屏悬吊于炉顶或燃烧室四壁上。以吸收辐射热为主，汽温随负荷升高而降低。半辐射过热器：位于炉膛出口，吊挂炉膛上部。既吸收炉膛辐射热又吸收对流传热。负荷升高时变化不大。布置：顺流逆流混合流减温器：一级粗调二级细调保护过热器汽温正常。喷水面式锅炉结构—炉

排粉机炉膛除尘器引风机烟筒送风机空气预热器煤斗磨煤机灰渣池由输煤皮带运来的煤落到煤斗中，经给煤机送入磨煤机磨制成粉后，被自热风管来的热风送入粗粉分离器，在粗粉分离器中不合格的粗粉被分离出来沿回粉管再回到磨煤机重新磨制，合格的煤粉则沿管道被送到细粉分离器中进行气粉分离，分离出的煤粉送人煤粉仓并通过给粉机按锅炉燃烧的需要送入一次风管中，分离出的乏气被排粉机抽走并通过一次风管携带煤粉经由燃烧器输送进入炉膛燃烧，二次风自二次风管经燃烧器同时吹入炉膛助燃。燃烧后的烟气经水平烟道、垂直烟道、除尘器、引风机后通过烟囱排入大气。空气经抽风管、送风机、空气预热器、热风管送入炉膛及制粉系统。以上所述煤、风、烟系统称为锅炉的燃烧系统，即一般说的“炉”。燃烧器烟道储灰场灰浆泵锅炉燃烧系统脱硫

除尘100mg/m3。给粉机制粉设备除渣设备排粉机炉部分包括燃烧系统、风、煤、烟系统。煤粉炉燃烧特点：燃料随空气一起进入燃烧室，并在悬浮状态下燃烧。炉膛：由炉墙包围供煤粉燃烧的空间，四周布满水冷壁，底部随排渣方式不同而不同。固态排渣炉底由前后墙水冷壁向内弯曲而成的倾斜冷灰斗。液态排渣炉底是水平溶渣池。上方的烟气流出通道叫炉膛出口。为改善烟气对过热器的冲刷，充分利用炉膛容积，以加强上部气流扰动。在出口下部设有由后墙水冷壁弯曲拉稀而成的折焰角（凝渣管）。煤粉燃烧器作用：煤粉燃烧器是锅炉的主要设备。将携带煤粉的一次风和助燃用的二次风在进入炉膛时充分混合，并使煤粉及时着火和稳定燃烧。分类：按出口气流结构直流式和旋流式两大类。直流燃烧器：出口气流为直流射流。旋流燃烧器：出口气流含有旋转射流。切圆直径炉内四股气流的相互作用，不仅影响到气流偏斜程度，也影响到假想切圆直径。而切圆直径又影响着气流贴墙、结渣情况和燃烧稳定性。此外，还影响着汽温调节和炉膛容积中火焰的充满程度。当锅炉燃用的煤质变化较大时，切圆直径的调整十分重要。当切圆直径较大时，上游邻角火焰向下游煤粉气流的根部靠近，煤粉的着火条件较好。这时炉内气流旋转强烈，气流扰动大，使后期燃烧阶段可燃物与空气流的混合加强，有利于煤粉的燃尽。切圆直径过大，也会带来下述的问题：(1)火焰容易贴墙，引起结渣；(2)着火过于靠近喷口，容易烧坏喷口；(3)火焰旋转强烈时，产生的旋转动量矩大，同时因为高温火焰的粘度很大，到达炉膛出口处，残余旋转较大，这将使炉膛出口烟温分布不均匀程度加大，因而既容易引起较大的热偏差，也可能导致过热器结渣，还可能引起过热器超温。切圆直径一般设计为700mm～1000mm。煤粉炉炉膛燃烧煤粉对炉膛的要求炉膛作为燃烧室，是保证炉膛正常运行的先决条件之一。燃烧煤粉时，对炉膛的要求是：1.创造良好的着火、稳燃条件，并使燃料在炉内完全燃尽；2．炉膛受热面不结渣；3．布置足够的蒸发受热面，并不发生传热恶化；4．尽可能减少污染物的生成量；5．对煤质和负荷有较宽的适应性能，以及连续运行的可靠性。空气预热器利用锅炉排烟温度加热空气的热交换器。装在尾部垂直烟道中。加热燃烧和制粉所需的空气。有管箱式和回转式。在尾部受热面中唯一不属于汽水系统的受热面。锅炉附件包括安全门、压力表水位计吹灰器热工仪表和控制部分。

锅炉三大安全附件

安全阀压力表水位计安全阀：保护类阀门，广泛用于承压容器和管道系统上。以防超压，自动开关。分类：按作用在阀瓣上的载荷形式不同分为弹簧式安全阀，杠杆重锤式，脉冲式，液压控制式。安全阀安全要求每台锅炉至少安装两个安全阀（不包括省煤器的）。符合以下条件的可以安装一个。

a.额定蒸发量≤0.5%t/h的锅炉；

b.额定蒸发量＜4t/h且有可靠的超压连锁保护装置的锅炉；

c.可分式省煤器出口处/过热器出口处/再热器入出口处以及直流锅炉启动分离器都必须装有安全阀.汽包安全门和过热安全门总排放量必须大于锅炉额定蒸发量,并且在所有安全门开启后,汽包内压力不许超过设计时计算压力的1.1倍.过/再热器出口安全门的排放量应保证过/再热器能足够得到冷却.额定压力≤3.8Mpa的锅炉.安全门流通直径≥25mm;额定压力＞3.8Mpa的锅炉流通直径≥20mm.安全阀要铅直安装,并装在汽包/联箱的最高处,在安全阀与锅筒、联箱之间不得装有取用蒸汽的出汽管和阀门.几个安全门装在同一个与锅筒直接相连接的短管上。短管的流通截面积不小于所有安全门流通面积之和.安全门应装有排气管，排气管应直通安全地点，并有足够的流通截面积，保证排气畅通，排气管应固定。如排气管露天布置而影响安全门的正常动作时，应加装防护罩，防护罩的安装不得防碍安全门的正常动作与维修。排气管底部应装有接到安全地点的疏水管，在排气管和疏水管上不安装阀门。安全门启闭压差一般为整定压力的4－7％，最大不超过10％。当整定压力小于0.3Mpa时，最大启闭压差为0.03Mpa。在用锅炉的安全门每年至少校验一次,一般在运行状态下进行.校验后加锁或铅封.严禁用重物等将阀瓣卡死等手段任意提高安全门整定压力或使安全门失效.运行中,安全门严禁解列.为防止安全门的阀瓣和阀座粘住,应定期对安全门进行手动排放试验.安全门的整定和校验安全门是锅炉的重要保护设备,检修后,为保证其动作可靠准确,必须在热态下整定和校验.注意事项:1.单元机组最好在整机启动前单独点火升压进行.以防汽轮机出现超温超压现象,同时安全门频繁动作也会影响机组的安全和负荷稳定.2.整定过程中,压力控制用增减燃烧强度来实现,压力值接近启座压力时,要缓慢进行,必要时可用过热器疏水/向空排汽等控压(排气控制比燃烧控制好).3.顺序是先高后低.先饱和后过热/先工作后控制/先机械后电气4.整定期间要经常对照盘与就地压力表的指示值,核对误差,并加强燃烧与水位的调整,预防出现水位事故.动作压力整定值安装位置启座压力汽包锅炉的汽包或过热器出口汽包工作压力P＜5.88MpaP＞5.88Mpa控制控制控制工作工作工作直流锅炉过热器出口再热器1.101.101.081.081.051.061.04倍工作压力对于脉冲式安全门,工作压力指冲量接出地点的工作压力.对于其他类型安全门指安全门安装地点的工作压力.过热器出口安全门的启座压力应保证该锅炉一次汽水系统中所有安全门最先动作.压力表压力表是蒸汽锅炉三大安全附件之一。它的作用是指示锅炉内蒸汽压力的高低。司炉工人根据压力表的指示数值，来调节燃烧，以保证用汽部门的要求和锅炉的安垒运行。安全要求:每台炉除了安有与锅筒蒸汽空间直接相连的压力表之外,还应在以下部位安装:

给水调节门前过热器出口与主汽门之间再热器出入口直流锅炉启动分离器一次汽水系统的阀门前可分式省煤器出口强制循环锅炉锅水循环泵出入口燃油炉油泵出入口燃气炉气源入口.水位计水是司炉的命根作用:1.指示汽包内水位;2.用来校对核实操作盘上远传水位表的准确性.原理:联通器种类:就地水位计(玻璃管石英管—低中压云母—高压超高压)

平衡罐水位计

电接点水位计(电导率原理)水位计安全要求每台锅炉至少要装有两个彼此独立的水位表.但符合下列之一的可按装一个:1.额定蒸发量≤0.5t/h的锅炉;2电加热锅炉;3额定蒸发量≤2t/h且装有一套可靠的水位示控装置的锅炉;4装有两套各自独立的远程水位显示装置的锅炉.水位表应装在便于观察处,高于地面6000mm时应加装远程水位显示装置,其信号不能取于一次仪表.用远程水位显示装置监视水位的锅炉,控制室内要有两个可靠的远程水位显示装置,同时运行中必须保证有一支直读水位计正常工作.水位表要有下列标识和防护装置:1最高/最低/正常水位明显标识;2下部可见边缘比最高火界至少高50mm,且比最低安全水位至少低25mm,上部可见边缘要比最高安全水位至少高25mm;3为防止水位表损时伤人,玻璃管应有防护罩,但不得防碍观察水位;4应有放水门和接到安全地点的放水管.吹灰装置炉内燃烧是一个极其复杂的物理化学过程,多种因素都会使受热面积灰结渣,影响传热,影响安全运行.这就要求我们除去这些积灰结渣---吹灰清扫.由于受热面工作条件与场所不同,方式也不同.按结构和原理不同常见的有:旋转伸缩式:有长/短两种.长的用与吹扫炉内悬吊式受热面.短的用于吹扫水冷壁和辐射式过热器;固定喷嘴式排污水吹灰器:用于炉膛出口凝渣管和下部冷灰斗斜坡等区域,这些地方结渣速度快;振动式吹灰器:用于小容量锅炉的过热器受热面;声波吹灰器:正在推广使用.利用吹灰器产生的超声波使受热面及其上面的积灰产生振动脱离受热面.吹灰器的使用介质:蒸汽空气和水.第四部分锅炉实验及运行整体水压试验、漏风试验、烘炉、煮炉、化学清洗、吹管、蒸汽严密性试验、安全阀调整、敷设耐火材料、锅炉试运。上诉工作安装后必须进行，检修后不一定，若检修后长期停运，再次启动时也需全部进行。长期停运炉还要采取保养措施。一、水压试验：目的—冷态下检查各承压部件的严密性和强度。种类—工作压力下水压试验和超工作压力下水压试验（1.25倍工作压力)。工作压力下水压试验：锅炉大小修或局部受热面检修后必须进行。超工作压力水压试验(1.25倍工作压力):1).新装/拆装的锅炉投运时;2).停用一年以上的锅炉恢复运行时;3).水冷壁更坏50%以上;4).过/再/省等部件成组更换时;5)汽包进行了重大修理或过再热器联箱更换时;6).根据运行情况,对设备安全可靠性有怀疑时.范围:按设备承压程度.低压系统—在热系统高压系统—给水调节门至主气门;疏放水门一次门全开,二次门参与打压.安全门/水位计不进行超水压试验.水压试验程序1.准备1).检查与试验有关的系统确认无人工作;2).压力表校验准确.精度等级0.5,同一系统不少于两块;3).试验压力.汽包炉以汽包处压力为准;再热器以进口压力为准;直流锅炉以过热器出口压力为准;控制室压力要考虑高度产生的误差;4).上水温度:执行厂家规定.若无规定,一般控制在30--70℃,最低不许低于20℃,且水温与汽包壁温相差不超过50℃.水温低，金属材料易发生脆性断裂，且管外易凝结水，影像检查。水温高，上水过程中易使各部件受热不均而受到额外应力，达到压力后水温下降体积缩小，不能保证压力稳定影响准确;5）上水时间和点炉一样;6）排除系统内空气;7）环境温度不低于5℃.否则做好防冻措施;8）有快速泄压的措施和手段，以防超压.2.试验

1）严格控制升压速度≤0.3-0.5Mpa/min.保持给水压力始终略高于锅炉压力;2)升到工作压力的10%,停止升压,检查是否泄漏,轻微则继续,严重则停止;3)升到80%,停止升压,检查进水门严密性;4)达到工作压力后,关门,5min内压力下降不超过0.5Mpa,检查.二、漏风试验:冷态下检查炉膛、冷热风系统、烟气系统的严密性，同时找出漏点予以消除，以提高经济性。有正压法和负压法。三、回转机械试运行检修后的转机必须试运行，以鉴别检修质量是否符合要求，以确保其工作的可靠性。一）检查：1、确认工作已完成，无妨碍运转杂物，场地干净，照明充足。2、地角、对轮连接完好、紧固，防护罩、安全栏完好。3、稀油润滑的轴承油位计完整不漏，最高最低油位线清晰，品质合格。干油：1500r/min以下2/3室,以上1/2室.4、电机冷却通风好，接地线好，轴承和冷却器的冷却水量充足不堵。5、无明显反转6、事故按钮完好，在释放位置。二）试运：1、电机单独试运：检查转动方向，验证事故按钮，然后连带机械部分试运转。2、大型转机第一次启动达到全速即用事故按钮切除，检查各部摩擦、碰撞等异常。小型转机可盘车检查。3、试运时间:新安装设备不少于8h，检修后设备不小于2h。4、试运期间随时检查轴承温度、振动情况。5、运行人员配合检修人员进行，各负其责。三）标准：1、轴承及转动部位无异常，无漏油、漏水。2、轴承温度正常，一般滑动轴承≤60℃，滚动轴承≤80℃3、振动≤0.1mm4、采用循环润滑油时，其油量、油温、油压应符合规定要求。辅机连锁：保证锅炉机组在生产过程中平衡、稳定。以及转机在某些故障情况下能安全停运。大机组均配较完整的连锁装置。润滑油系统引风机1、2#送风机（一次二次)排粉机磨煤給粉机机给煤机关热风门开冷风门锅炉保护装置及实验：水位压力汽温负压灭火化学清洗：新安装：主要是清除在制造、安装过程生成的氧化物、焊渣和防护涂覆的油脂物及其他残留物。运行时：清除在运行中生成的水垢和金属腐蚀物。化学清洗：在酸碱洗、钝化等几个工艺过程中使用某些化学药品溶液除掉汽水系统中各种沉积物，并在金属表面形成很好的防腐保护膜，提高锅炉的安全和经济性能。方式：浸泡流动汽水品质标准给水：1.硬度：表示水中钙、镁盐类的含量。2.碱度：表示水中OH-、HCO3-、CO32-及其他弱酸盐类含量。3.PH值：=7中性，＞7碱性，＜7酸性4.PO43-：水中PO43-含量。天然水中不含，只有向锅炉中加药时水中才出现PO43-。5.含油量：6.含氧量：蒸汽品质：蒸汽中杂质的含量。保持合格的蒸汽品质是保证锅炉、汽轮机及其他应用蒸汽设备安全经济运行的重要条件。原因：机械携带和溶解性携带。机械携带：锅炉负荷、蒸汽空间高度、锅水含盐量、汽包压力。溶解性携带特点：饱和蒸汽、过热蒸汽都可溶盐。凡是能溶于饱和蒸汽的都能溶于过热蒸汽。溶解能力随压力升高而增大。对不同盐类的溶解具有选择性。提高蒸汽品质的途径：1.提高给水品质2.汽水分离3.蒸汽清洗4.排污煤粉锅炉的启动按照启动前锅炉所处的状态不同有热态启动和冷态启动冷态启动：室温状态下的启动（检修后的启动/长期备用下的启动）。热态启动：短期停炉备用的锅炉。由于时间短，尚有一定的压力/温度，炉内有一定的蓄热的启动。按照机炉蒸汽管道连接方法不同母管制：中小机组使用，定参数启动单元制：单机—单炉/滑参数启动锅炉的启动随机的暖管/暖机/加负荷等同时进行，当炉参数达到一定时，机也带了一定负荷。启动前的检查：1．炉本体各孔门／联箱膨胀指示器／楼梯／通道的照明。２．炉膛／烟道内无人工作，检修工具已收，无杂物。３．风道各风门／挡板／开度真实，连接完好。４．汽水系统管道各门位置正确。５．转机／辅机检查正常。６．控制盘。７．其他相关车间。锅炉上水：水温／水时／水质／水速／方式上至点火水位（最低可见水位－１００mm）停，观察水位变化，上升，说明门不严，下降，说明有跑水处，查明原因予以消除．上水前后记录膨胀值，是否异常.水质为除氧水，如锅内有水，经化验合格后可降到点火水位．上水时开启管道排空气门，连续冒水后关闭．减温器／再循环注满水．点火：点火前起风机通风５min，调整负压５０pa吹扫一次风管／油管路.燃油速断阀试验.油枪：机械雾化内回油下二次风口内。对角投入，视炉膛温度定时切换，力求炉膛温度水平均匀．高能点火装置先打火后供油.调配好油压，一二次风关键是风速.雾化：油枪本身一级雾化二次风二级雾化，雾化好坏以油滴为主.火焰颜色判断风的大小.点火投粉后5s不着，要停止供应燃料，充分通风后重点.投粉条件:（热风温度300℃）早投粉省油，但一定要有把握.升温升压看压力温度汽包壁温、过热器的过热都与温度有关，为了减少热应力，通常要限制点火到并汽的速度。如果用过热气温来控制，一是点火初期没有多少蒸汽，过热器管内没有蒸汽通过，即使中后期有，蒸汽与烟气流量均很小且偏差较大，不具有代表性。二是过热蒸汽的升温速度与汽包热应力缺乏有机联系，关系不是很密切。如果用饱和温度来控制，点火初期，燃烧器投入的少，炉膛热负荷不是很均匀使水冷壁受热不均，水循环弱，炉水温度不均，缺乏代表性。如果用饱和蒸汽来控制，主意不错，饱和蒸汽（温度）即均匀，与汽包热应力又密切。但是，在正常运行时该测点没有用，徒加投资和漏点、维修。而压力表是锅炉运行中必不可少的，又是与饱和温度一一对应的，控制了升压速度就等于控制了升温速度。时间：从冷炉到并汽一般2—3h0.1-0.2Mpa，关空气门，冲洗水位计，此时，汽包内的空气足以排出；水位计冲洗后对照左右是否一致—保证其准确性、可靠性（升压过程中多次冲洗）。冲洗仪表导管—防止堵塞.0.2—0.3Mpa热紧：一般是检修后的锅炉。因为检修工作是在室温下进行的，启动后，金属受热，螺栓伸长，产生热松弛对法兰等密封面压力减小，可能造成泄漏，需要及时热紧，为安全，不许在较高压力下进行。中高压锅炉一般在0.3-0.4Mpa.排污：窜水。放掉杂质，建立正常稳定的水循环，同时也可保证并汽时锅水品质，也验证了排污管路是否畅通。记录膨胀指示值：检验各膨胀点膨胀是否均匀，否则，想办法予以消除。升压时间不可以任意缩短：1、水、汽对汽包放热系数不同，热应力大;2、点火初期过热器无汽通过，避免烧坏.升压速度先慢后快不均匀性（后是前的3-4倍）：1、升压初期为防止过热器烧坏而控制燃烧强度;2、升压实质上是升温，压力与饱和温度虽然是对应的，但不是成正比的，而是随压力的增长，温度开始较快而后越来越慢。即：后期虽然压力升的较快，但温度几乎没变，掌握此规律提高中后期升压速度，缩短生火时间，节省燃料，提高经济性.严禁工作注意问题

1.赶火升压—关排汽或疏水。防止炉内温度急剧升高，金属受热面热应力加大而损坏。2.停火降压。防止炉内热负荷大起大落，热膨胀不稳，产生疲劳损伤。

3.注意安全投油/投粉/冲洗水位计/定排等工作时。

4.汽压和水位的变化汽压可以通过燃烧来控制,水位尤为重要.因为此过程是一个变工况过程,而且还有一些必要的操作直接影响水位(事故放水门/不可大量窜水)。单元机组和母管制单元机组：单炉—单机一般滑启。母管制：锅炉产汽送入母管后再分配给各机。暖管:管道投用前，先用少量蒸汽送入加热，使其温度缓慢上升的操作，否则会产生大的热应力和水冲击。开末端疏水门，始端旁路或主门。正暖/反暖10-15min。原因:1、管道长，形状不一。

2、管道长，阀门、法兰等厚度不一。并汽：把启动锅炉和母管并到一起，向母管供气。打开最后一道隔绝门，接带负荷。标志着锅炉启动接近尾声。并汽条件：1、压力略低于母管压力。若高于母管压力，并列后。大量蒸汽涌入母管，并汽炉压力大幅下降，炉水汽化，出现虚假水位或汽水共腾、蒸汽带水、含盐量上升、汽温下降，危及机的安全运行。若低于母管压力太多，母管蒸汽就会倒流，造成母管压力下降，从而影响其他炉的运行。同时，并汽炉的蒸汽送不出去，气温升高。理论上讲，压力相同即可，但是由于压力标高不同，存在误差，为了便于控制，留有一定的余量。

单元机组（超高压以上）不需要。2、汽温略低于母管温度30-60℃（380-420℃）并列后接带负荷需要加强燃烧，汽温会上升。但不能低的太多。否则进入母管后将引起汽温下降。

3、水位略低于正常水位负20—50mm防止汽化，水位上升，蒸汽带水，汽温下降。

4、蒸汽品质合格。

5、设备运行正常，燃烧稳定。注意事项

1、条件具备后，开隔绝门旁路，平衡门前后压力，缓慢开启隔绝门，全开后关旁路门。并炉结束，关排汽、疏水，达到连续供水时关闭省煤器再循环门。开始抄表2、注意汽温、汽压、水位的变化。缓慢接带负荷，一般1h达到额定负荷。3、机、炉勤联系，发现汽温下降或发生水冲击时，立即停止操作，加强疏水，恢复正常后重来。

4、检查、校验水位计。

5、气温达420℃，并能保持机的需要，可关疏水。

6、并列后尽快接带负荷50%以上，以保证水循环正常。

7、投相应的自动。运行调整任务：1、保证蒸发量，满足外界需要

2、保证正常的t、p、水位mm3、保证蒸汽品质合格

4、保证燃烧良