第1章锅炉与锅炉设备基本知识

第1章锅炉与锅炉设备基本知识第一页，共28页。课程性质：专业课教学内容：锅炉房工艺设计与设备工作过程的基本理论、设计的计算基础及基本方法课程要求：改进燃烧技术，提高锅炉效率，采用清洁燃烧技术和燃煤污染控制技术，保护环境。合理选用锅炉及锅炉房设备、运行管理、锅炉房工艺设计学时：28学时考核方式：闭卷考试（60）+平时（10）+作业（30）使用教材：锅炉与锅炉房工艺，中国建筑工业出版社，同济大学主编，2011.122023/4/17绪论第二页，共28页。作业1.供热锅炉及辅机综述2.供热锅炉房工艺设计综述3.供热锅炉房节能减排技术措施综述第三页，共28页。§1-1概述§1-2锅炉的基本构造和工作过程§1-3锅炉的基本特性及其表示§1-4锅炉的型号及其含义§1-5锅炉房设备的组成第1章锅炉及锅炉设备的基本知识本章主要内容2023/4/17第四页，共28页。锅炉的作用：获得规定参数（温度、压力）的和品质（杂质含量符合要求）的蒸气、热水和其他介质（导热油）的设备。在供热和制冷系统中，锅炉为供热之源（热源）。锅炉的分类：

按其用途：动力锅炉和供热锅炉动力锅炉：水蒸汽（P≥3.9MPa，T≥450℃）,用于发电和动力系统。供热锅炉：水蒸汽（P≤2.5MPa，饱和蒸气温度）和水，用于供热。热源的要求：安全、可靠、经济、有效2023/4/17§1-1概述第五页，共28页。锅炉组成：汽锅（锅）+炉子。锅炉的的类型：

根据气体动力学原理，存在四种燃烧方式，对于四种类型锅炉：火床燃烧方式和层燃炉火室燃烧方式和室燃炉旋风炉燃烧方式和旋风炉流化床燃烧方式和流化床锅炉2023/4/17§1-2锅炉的基本构造和工作过程第六页，共28页。2023/4/17第七页，共28页。层燃炉燃烧设备(链条炉排)2023/4/17第八页，共28页。室燃炉燃烧设备2023/4/17第九页，共28页。沸腾炉燃烧设备2023/4/17第十页，共28页。锅炉的工作过程燃料的燃烧过程烟气向水（或蒸汽）的传热过程水的受热汽化过程（蒸汽的生产过程）2023/4/17§1-2锅炉的基本构造和工作过程第十一页，共28页。§1-3锅炉的基本特性及其表示蒸发量、热功率蒸发量：对应于蒸汽锅炉。热功率：对应于产热水锅炉。额定蒸发量或额定热功率是指锅炉在额定蒸汽参数（压力、温度）、额定给水温度和使用设计燃料时，保证一定热效率条件下的最大连续蒸发量（或产热量）。单位：蒸发量：符号D；单位：t/h（kg/s）热功率：符号Q；单位：MW2023/4/17第十二页，共28页。§1-3锅炉的基本特性及其表示换算：蒸汽锅炉换算成热功率：Q=0.000278D（iq-igs）MWD—锅炉的蒸发量，t/h；

iq、igs—分别为蒸汽和水的焓值，KJ/kg热水锅炉：Q=0.000278G（i”rs-i’rs）MW

G—热水锅炉每小时送出的水量，t/h；

irs、irs—锅炉进、出热水的焓。热水锅炉热功率与蒸汽锅炉的“蒸吨/小时”简单的换算：0.7MW=1t/h2023/4/17第十三页，共28页。§1-3锅炉的基本特性及其表示蒸汽（或热水）参数蒸汽参数：是指锅炉出口处蒸汽的额定压力（表压力）和温度。对于生产饱和蒸气的锅炉：只标明蒸汽压力；对于生产过热蒸汽（或热水）的锅炉：标明压力和温度。符号和单位：压力符号：P；单位：MPa；温度符号：t；单位：℃/K。2023/4/17第十四页，共28页。国产工业蒸汽锅炉规格系列由国家标准GB/T1921-2004规定2023/4/17§1-3锅炉的基本特性及其表示第十五页，共28页。2023/4/17§1-3锅炉的基本特性及其表示第十六页，共28页。国产工业热水锅炉规格系列由国家标准GB/T3166-2004规定2023/4/17§1-3锅炉的基本特性及其表示第十七页，共28页。2023/4/17第十八页，共28页。§1-3锅炉的基本特性及其表示锅炉的热效率锅炉热效率：每小时送进锅炉的全部热量中被受热面有效吸收用来产生蒸汽或热水的百分数，常以符号表示，即式中：Q1―锅炉在单位时间内的有效利用热；Qr―单位时间内输入锅炉的全部热量。一般指所消耗燃料全部完全燃烧时所能发出的热量以及随燃料一起带入的热能之和，包括燃料的预热等。目前，供热锅炉燃煤时：；燃气时：2023/4/17第十九页，共28页。工业锅炉的表示方法第一部分

第二部分

第三部分

燃烧设备形式或燃烧方式代码

额定蒸发量（t/h）或额定热功率（MW）锅炉本体形式代号热水锅炉额定进水温度℃

蒸汽锅炉过热蒸汽温度或者热水锅炉额定出水温度℃额定蒸汽压力或额定出水压力℃

燃料种类代号

设计次序

△△

△

╳╳

——╳╳/╳╳/╳╳

——△

╳2023/4/17§1-4锅炉的型号及其含义第二十页，共28页。§1-4锅炉的主要特性

工业锅炉的表示方法例1第一部分

第二部分

第三部分

燃烧设备或燃烧方式—链条炉排额定蒸发量（t/h-75蒸吨/小时）锅炉本体形式—双锅筒横置式热水锅炉额定进水温度℃

蒸汽锅炉过热蒸汽温度℃额定蒸汽压力或额定出水压力MPa—1.6

燃料种类代号—二类烟煤

设计次序

SHL75——1.6

——

AII第二十一页，共28页。§1-4锅炉的主要特性

工业锅炉的表示方法例2第一部分

第二部分

第三部分

燃烧设备或燃烧方式—室燃额定蒸发量（t/h-230的蒸吨/小时）锅炉本体形式—单锅筒横置式热水锅炉额定进水温度℃

蒸汽锅炉过热蒸汽温度--450℃额定蒸汽压力或额定出水压力MPa—3.8

燃料种类代号—二类烟煤

设计次序

DHS230——3.8/450

——

AII第二十二页，共28页。§1-4锅炉的主要特性

工业锅炉的表示方法例3第一部分

第二部分

第三部分

燃烧设备或燃烧方式—往炉排

额定蒸发量（t/h）额定热功率（MW）70锅炉本体形式--双锅筒横置式热水锅炉额定进水温度90℃

蒸汽锅炉过热蒸汽温度--150℃额定蒸汽压力或额定出水压力MPa—1.6燃料种类代号褐煤

设计次序

SHW70——1.6/150/90

——H第二十三页，共28页。SHS20-2.5/400-HQXW2.8-1.25/95/70-AⅡDZL1.4-0.7/95/70-AⅡDZL14-1.25/130/70-AIISHX35-1.25-P2023/4/17§1-4锅炉的型号及其含义第二十四页，共28页。§1-5锅炉房设备的组成供热系统组成：热源+热网+热用户（定义？）热源：把天然或人造的能源形态转化为符合供热要求的热能装置系统称之为热源。

热源的功能：提供满足热用户需求的热能。热源的主要形式：锅炉房：工业（加热、烘干、消毒、蒸煮）；民用（采暖、通风、空调、制冷）（D≤200t/h,P≤2.5MPa）热电厂区域能源系统其它热源：热泵（地源、水源、空气源）热源的要求：安全、可靠、高效、经济（都什么意思？）第二十五页，共28页。§1-5锅炉房设备的组成锅炉房：以锅炉为主要设备配以必要的燃料运送，燃烧物的清除，空气供应，烟气净化、排除，系统控制设备和安装以上设备的维护结构总称。工作的目的：是源源不断将锅炉所产生的蒸汽或热水通过热网供给用户。为确保热媒正常生产，在锅炉房中除锅炉这一主要设备以外，还须设置水泵、鼓引风机、水处理等一系列辅助设备，从而确保锅炉房的生产过程能够连续不断的进行。达到安全、可靠、经济、高效的供热。锅炉本身和它的辅助设备总称为锅炉房设备第二十六页，共28页。§1-5锅炉房设备的组成主要设备：锅炉本体（主机）：构成——