电站锅炉-第一章

第一章绪论锅炉机组的构成及主要系统国内外锅炉发展概况锅炉分类锅炉的参数及其主要特征指标锅炉原理课件第一节锅炉机组构成及主要系统制粉和燃烧系统:原煤仓、磨煤机、煤粉分离器、燃烧器、炉膛以及相应的煤粉输送设备（送风机）及管路电站锅炉系统烟风系统:送风机、引风机、排粉风机、脱硫除尘装置和烟囱等设备.汽水系统:水作为锅炉的传热介质在锅炉内由给水变成过热蒸汽的过程所流经的设备及系统.制粉和燃烧系统1—煤斗；2—给煤机；3—磨煤机；4—空气预热器；5—排粉风机；6—燃烧器；7—炉膛；16—送风机；煤冷空气煤粉汽水系统8—水冷壁；9—屏式过热器；10—高温过热器；11—低温过热器；12—省煤器；17—锅筒；18—下降管；19—顶棚过热器；21—给水管道；22—过热蒸汽出口给水蒸汽烟风系统5—排粉风机；13—除尘器；14—吸风机；15—烟囱；16—送风机煤粉空气煤、风、烟系统

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

未燃煤粒未燃煤粒制粉和燃烧系统烟风系统汽水系统汽机主凝结水

水水汽水混合物

给水泵省煤器汽包汽水分离器①

化学补充水

汽水混合物下降管下联箱水冷壁上联箱导汽管

水

水

水

汽水混合物

汽水混合物①饱和蒸汽过热蒸汽

过热器汽轮机调节级第二节锅炉参数及主要特征指标锅炉的参数锅炉容量——表征锅炉供热能力的指标额定蒸发量（B-ECR）：指在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料，并保证热效率时所规定的蒸发量。最大连续蒸发量（B-MCR）：在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料时，长期连续运行所能达到的最大蒸发量。通常为额定蒸发量的1.03-1.2倍。参数——表征锅炉供热品位的标志额定蒸汽参数：锅炉过热器主汽阀出口处的额定过热蒸汽压力MPa、温度℃。额定给水温度：给水进入省煤器入口处的温度℃。锅炉主要技术、经济、环保性指标锅炉效率锅炉热效率，%

锅炉净效率ηj=（Q1-Qq-QP）/Qr，%

锅炉燃烧效率ηr=1-（q3+q4），%

式中，Q1-锅炉有效利用热，kJ/kg

Qr-锅炉在单位时间内所消耗的燃料的输入热量，kJ/kg

Qq-锅炉机组自身所需的热量，kJ/kg

Qp-锅炉机组自身电耗对应的热量，kJ/kgq3、q4-锅炉化学、机械不完全燃烧损失，%钢材消耗量锅炉单位蒸发量所用的钢材重量，单位为：t.h汽/t钢。与锅炉参数、循环方式、燃料种类及锅炉部件有关。电站锅炉的钢材消耗量一般为2.5-5t.h/t。在保证锅炉安全高效运行的基础上，应尽可能降低锅炉的钢耗量。安全可靠性常用统计指标如下：连续运行小时数=两次停炉(维修)之间的运行小时数事故率=可用率=锅炉主要技术、经济、环保性指标环保性能燃煤产生的粉尘、SO2和NOx，可分别通过高效除尘装置、脱硫设备、低NOx燃烧技术或同时加装脱销设备得到有效脱除和控制。对CO2排放还缺乏有效的控制手段，减少化石燃料的应用、提高化石燃料的能源效率是减少CO2排放的主要方法，CO2在燃烧后的封存和捕集技术也是目前学术界研究的热点。根据2003年颁布的GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》。表1-1国内外污染物排放标准对比数据SO2(mg/m3)烟尘(mg/m3)NOX(mg/m3)美国18420135欧盟20030200日本20050~100200中国（新标准）20030200锅炉主要技术、经济、环保性指标第三节锅炉分类按容量分类蒸发量＜400t/h400-670t/h＞670t/h锅炉类型小型锅炉中型锅炉大型锅炉锅炉主蒸汽压力P≤2.45MPa2.94-4.92MPa7.84-10.8MPa11.8-14.7MPa15.7-19.6MPa＞22.1MPa＞26MPa锅炉类型低压中压高压超高压亚临界压力超临界压力超超临界压力按蒸汽参数分类锅炉分类我国电站锅炉的参数和容量压力等级主蒸汽压力（MPa）蒸汽温度(主/再)(℃)给水温度(℃)蒸发量(t/h)配套机组功率(MW)循环方式超高压13.7540/540240420125(135)自然循环670200（210）自然循环亚临界16.7-17.5540/5402601025300（330）自然循环17.5-18.3540/5402782008600(650)控制循环超临界25.4543/5692891950600(650)直流25.4571/5692821910600(650)直流超超临界26.25603/60529629501000直流锅炉分类按燃烧方式分类(a)层燃炉；(b)室燃炉；(c)旋风炉；(d)流化床炉锅炉分类锅炉分类旋风炉室燃炉流化床炉层燃炉具有炉箅（或称炉排），煤块或固体燃料主要在炉排上的燃料层内燃烧。所需空气由炉排下的风箱送入，穿过燃料层进行燃烧反应。多为小容量、低参数工业用炉。炉底部为一多孔的布风板，床层物料为炽热的固体颗粒和少量煤粒，高速空气穿过时床料形成“沸腾”状态。将出口烟气中的大部分固体颗粒送回炉膛继续燃烧，称为循环流化床锅炉。可在常压、增压下燃烧是目前电厂锅炉的主要型式，燃油炉、燃气炉及煤粉炉均属于室燃炉。燃料悬浮在炉膛空间内进行燃烧。根据排渣方式的不同，可分为固态排渣炉和液态排渣炉。气流在圆柱形旋风筒内高速旋转，较细煤粉悬浮燃烧，较粗煤粒贴在筒壁上燃烧。筒内高速旋转气流使燃烧加速，并使灰渣熔化形成液态排渣。旋风筒有立式和卧式两种布置形式，可燃用粗的煤粉或煤屑。按燃烧方式分按水循环方式分类(a)自然循环；(b)控制循环；(直流式)1—给水泵；2—省煤器；3—汽包；4—下降管；5—联箱；6—蒸发管；7—过热管；8—循环泵锅炉分类第四节国内外锅炉发展概况我国电厂锅炉发展概况20世纪八九十年代，着重发展亚临界压力300和600MW规模机组；进入21世纪重点发展超临界压力的600（650）MW和超超临界压力1000MW机组；同时也进口了一批超临界压力的300MW、500MW和800MW机组。全国平均供电煤耗率逐年下降，已由1989年的432g标准煤/（kW·h）降低到2009年341g标准煤/（kW·h）我国人均装机容量及人均用电量仅为发达国家的1/6～1/10。一次能源利用率较低，中小型机组所占比例较大，造成了煤耗高、污染严重。我国火电机组的年均供电煤耗比国外先进约高30-50g标准煤/（kW·h）左右。需采取有效措施和先进技术降低煤耗，如增加高效大容量机组的比重，应逐步关闭淘汰小型机组锅炉，有条件的可改为热电联产或燃气-蒸汽联合循环。电厂锅炉发展趋势加快发展大容量、高参数锅炉强化煤电的环境保护，发展洁净燃煤技术开发新的低污染的燃煤发电技术，如循环流化床锅炉常规发电、PCF