锅炉原理-第一章 概述

电厂锅炉原理与设备第1章绪论1-1电厂锅炉的作用及设备组成1-2电厂锅炉设备的基本特征1-3锅炉的分类和型号1-4锅炉技术的发展（自修）

1-1电厂锅炉的作用及设备组成电力工业是国民经济的第一基础产业,不仅关系到国计民生，而且是其他产业的发展基础。发电形式：火力发电、水力发电、风力发电、核能发电、太阳能发电等。火力发电是目前世界上最主要发电形式。火力发电：是指利用煤炭、石油、天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温高压水蒸气，由水蒸气推动发电机进行发电。盐湖风力发电站（亚洲最大的风力发电站，新疆

）

大亚湾核电站（中国第一座大型商用核电站

）三峡水电站（世界上规模最大的水电站）总装机容量2250万千瓦，占全国年发电总量3%火力发电厂一、火力发电厂的生产过程1、系统组成及工作原理：1-锅炉2-汽轮机3-发电机

4-凝汽器5-凝结水泵6-低压加热器7-除氧器8-给水泵9-高压加热器

2、火电厂能量转换过程：（1）锅炉：燃料的化学能转变为蒸汽的热能；（2）汽轮机：蒸汽的热能转变为转子的机械能；（3）发电机：转子的机械能转变为电能。火电厂三大主机：锅炉、汽轮机、发电机；锅炉的作用：使燃料在炉内燃烧放热，通过受热面把给水加热，生产高温高压的过热蒸汽，提供给汽轮机。二、锅炉机组及工作过程1、锅炉机组构成锅炉机组是电厂三大主机中最复杂的部分。（1）锅炉本体：包括锅炉受热面（水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器）和炉膛以及燃烧器、炉墙等。（2）辅助系统：煤粉制备系统：燃烧系统：燃料输送与燃烧；烟风系统：空气输送、烟气排放、除尘脱硫排渣；汽水系统：

2、锅炉机组的工作过程（1）煤粉制备系统工作过程煤仓→给煤机→磨煤机→煤粉；煤粉由空气送入炉内燃烧。

辐射受热面：布置在炉膛内部，接受炉膛辐射热。（1）水冷壁：布置在炉膛四周；（2）顶棚过热器：布置在炉膛上部；（3）屏式过热器对流受热面：布置在烟道内，与烟气间进行对流换热。（4）过热器：布置在高温烟道内；（5）再热器：布置在高温烟道内；（6）省煤器：布置在尾部低温烟道内（尾部换热面）；（7）空气预热器：布置在尾部低温烟道内（尾部换热面）。（2）锅炉受热面及作用（锅炉本体）锅炉受热面作用：（1）空气预热器：预热空气；（2）省煤器：预热锅炉给水，把水加热到饱和态；（3）水冷壁（蒸发受热面）：把水加热变成饱和蒸汽；（4）过热器：把饱和蒸汽变成过热蒸汽；（5）再热器：把汽轮机抽汽再热，提高汽轮机出口干度。（3）锅炉汽水系统回水：低压加热→除氧器→高压蒸汽加热→锅炉省煤器→锅炉汽包→下降管→水冷壁→过热器→主蒸汽管道→汽轮机。再热器系统：

（4）烟风系统

空气：送风机→空气预热器→炉膛；

烟气：对流受热面→尾部受热面→除尘器→引风机→烟囱。（5）除灰渣系统燃烧产生的较大灰粒（约占总灰量的5~10%），沉降在炉膛底部的冷灰斗中，并落入炉底排渣装置；烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的90~95%）随烟气排放，经除尘器将细灰从烟气中分离出来；锅炉运行中沉积到受热面上的细灰，由吹灰器清除。1-2电厂锅炉设备的基本特征一、锅炉容量与蒸汽参数

（1）锅炉容量锅炉容量即锅炉蒸发量，它是反映锅炉生产能力大小的基本特性数据，常用符号D表示，单位为t/h。也可以用配套发电机组的发电功率来表示，如300MW锅炉。（GB/T753-2012）额定蒸发量（BRC）：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发量。

Boilerratedcapacity最大连续蒸发量（BMCR）：是指在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料时，能安全连续产生的最大蒸发量。

Boilermaximumcontinuousrating

锅炉在最大连续蒸发量下运行，热效率会略有下降。

（2）蒸汽参数锅炉蒸汽参数是说明锅炉蒸汽特性的数据，一般指锅炉过热器出口处的蒸汽温度和蒸汽压力（表压力），蒸汽温度用符号t

表示，单位是℃；蒸汽压力用符号p表示，单位是MPa。锅炉设计时所规定的蒸汽压力和温度，称为额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。对于具有再热器的锅炉，蒸汽参数还应包括再热蒸汽压力、再热蒸汽温度和再热蒸汽流量。（3）锅炉燃料

锅炉燃料可以采用煤炭、石油、天然气等。我国煤炭资源丰富，分布地域广，所以煤炭为主要锅炉燃料。我国一次能源消费结构变化二、电站锅炉的安全和经济性指标1、安全性指标2、经济性指标（1）锅炉热效率：（2）钢材使用率：

电站锅炉基本特征：大容量：一般蒸发量400t/h以上；高参数：温度t>500℃

，压力p＞9.8MPa；热效率高：90%以上；自动化程度高。1-3锅炉的分类和型号一、锅炉的分类1、按锅炉容量分类小型锅炉：De＜400t/h；中型锅炉：De

=400~1000t/h；大型锅炉：De

＞1000t/h。2、按蒸汽压力分类（表压）低压（P<2.45ＭPa）、中压（P=2.94-4.92ＭPa）、高压（P=7.84-10.8ＭPa）、超高压（P=11.8-14.7ＭPa）、亚临界（P=15.7-19.6ＭPa）、超临界（P＞22.1ＭPa）。我国300MW火力发电机组的锅炉绝大多数采用亚临界参数，而600MW以上的机组则多采用超临界参数。压力级别参数锅炉蒸发量

（t/h）发电功率（MW）蒸汽压力（MPa）蒸汽温度（℃）给水温度（℃）中压3.8450150-17235，65，1306,12,25高压9.8540205-225220，41050，100超高压13.7540/540220-250400，670125，200亚临界16.7，18.3540/540250-2801025，2008300，600超临界25545／545267-3021000,1900,2650300,600,800典型电厂锅炉参数系列

3、按燃烧方式分类

按照燃料在锅炉内燃烧方式不同，可以分为：

层燃炉（火床炉）、室燃炉、旋风炉、流化床锅炉。（1）层燃炉：层燃炉有炉排，煤块在固定或移动的炉排上燃烧，燃烧所需空气由炉排的下方送入。一般用于小容量的工业锅炉。（2）室燃炉：燃料随空气流进入炉膛，在炉膛内呈悬浮状燃烧。如煤粉锅炉，燃油炉和燃气炉等。我国电站锅炉大多数采用的都是煤粉燃烧方式。煤被磨成煤粉后，与空气的接触面增加，燃料适应范围较广，而且燃烧完全，热效率高达90%以上。煤粉燃烧热惰性较小，燃烧调节方便，适应负荷变化快。（3）流化床锅炉：锅炉底部为多孔的布风板，空气高速穿过孔板。布风板上的燃料颗粒在空气流速作用下，处于上下翻腾的燃烧状态，所以流化床锅炉也称为沸腾锅炉。流化床锅炉燃料能够与空气很好混合，燃烧充分，可以用于劣质燃料。循环流化床锅炉：为减轻环境污染，流化床锅炉通常把烟气中的固体颗粒通过气固分离器分离后，送回锅炉继续燃烧。烟气颗粒再循环作用：减少环境污染；减少不完全燃烧损失；保持炉膛温度。

4、按水的循环动力分类自然循环锅炉、控制循环锅炉、直流锅炉。（a）自然循环（b）控制循环（c）直流式循环倍率K=4~30循环倍率K=3~10循环倍率K=11-给水泵;2-省煤器;3-汽包;4-下降管;5-联箱;6-蒸发管;7-过热器;8-循环泵（a）自然循环1-给水泵2-省煤器3-汽包4-下降管5-联箱6-蒸发管7-过热器自然循环锅炉：依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。工作过程：下降管4位于炉膛外不受热，管内工质为水；蒸发管6受热，管内工质为汽水混合物。在密度差作用下，推动工质在封闭系统中循环流动。亚临界压力锅炉主要采用自然循环方式。（b）控制循环1-给水泵2-省煤器3-汽包4-下降管5-联箱6-蒸发管7-过热器8-循环泵控制循环锅炉：随着锅炉压力提高，汽水密度差减小，循环动力减少。为提高运行可靠性，需要设置循环泵。在下降管内加装循环泵，以增强工质循环流动的推动力。控制循环采用循环泵为动力，可靠性提高，循环倍率K下降。（c）直流锅炉

1-给水泵2-省煤器4-下降管5-联箱6-蒸发管7-过热器直流锅炉：靠给水泵的压头，给水一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉。给水经省煤器加热后，进入蒸发受热面，全部一次性汽化为饱和蒸汽，饱和蒸汽在过热器中加热为过热蒸汽，循环倍率K=1。直流锅炉没有汽包，因而省煤器、蒸发受热面、过热器之间没有固定的分界点。二、锅炉的型号锅炉型号表明锅炉的主要特性，我国电厂锅炉型号一般用四组字码表示，其表达形式如下：

△△—×××／×××—×××／×××—△×第一组符号：是制造厂家汉语拼音缩写（

HG-哈尔滨锅炉厂；SG-上海锅炉厂；DG-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：符号表示燃料代号，数字表示锅炉设计序号。煤、油、气代号分别是M、Y、Q，其他燃料代号T。例如：SG-1025/18.2–540/540-PM7SG：表示上海锅炉厂制造；1025/18.2：锅炉容量为1025t／h