华北电力大学锅炉原理

第一章绪论

第一节锅炉机组的工作过程一、火力发电厂生产的电能需要经过多次能量转换过程

首先由锅炉将燃料燃烧释放的化学能通过受热面使给水加热、蒸发、过热，转变为蒸汽的热能；再由汽轮机将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能，然后由汽轮机带动发电机将机械能转变为源源不断的向外界输送的电能。

二、锅炉机组的工作过程

1.原煤破碎→原煤干燥→磨制煤粉→输送煤粉→组织燃烧；2.空气加热→燃料燃烧配风；3.锅炉给水由省煤器受热面加热升温→由蒸发受热面(水冷壁)吸热将给水转变为汽水混合物或直接转变为蒸汽→由过热器受热面将蒸汽进一步加热达到过热状态；4.排渣、清灰、除灰、烟气排放。

第二节锅炉机组的系统及组成部件

一、锅炉机组的系统

1、制粉系统原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓→给煤机→磨煤机→煤粉分离→合格的煤粉→由空气送入炉内燃烧。2、燃烧系统

燃烧所需要的空气→送风机→空气预热器→→燃烧器二次风喷口→燃烧室。→两路热风管道→制粉系统输送煤

粉→燃烧器一次风喷口→燃烧室。

3、汽水系统

给水(凝结水和少量补给水)→水处理设备除去大部分杂质

→汽轮机低压蒸汽抽汽加热并经除氧器去除给水中的氧和不溶解性气体

→由给水泵提高给水压力

→汽轮机高压蒸汽抽汽加热→锅炉省煤器加热

→水冷壁蒸发

→过热器升温至汽机要求的进汽温度。

4、除渣、除灰和清灰系统燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的5~10%），经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放

→经碎渣机破碎；

烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的90~95%），经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰系统。

5、烟气排放系统

燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。

二、锅炉机组的组成部件

锅炉机组的组成部件分为两部分，即本体设备和辅机设备，本体设备包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、锅筒或启动用汽水分离器、过热器、再热器等；辅机设备包括：设备给煤机、磨煤机、送风机、吸风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰浆泵。第三节锅炉的容量、参数及其分类

一、电站锅炉的蒸汽参数及容量

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)2、按锅炉容量分类

按时代和技术进步，锅炉机组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变，目前300MW以上的机组配置的锅炉为大容量锅炉。

3、按蒸汽压力分类

低压(P<2.5ＭPa)、中压(P3.9ＭPa)、高压(P10.8ＭPa)、超高压(P14.7ＭPa)、亚临界压力(P16.8～18.6ＭPa)、超临界及超超临界压力(P25～40ＭPa)。

4、按燃烧方式分类

火床炉、煤粉炉(四角燃烧、对冲燃烧、Ｗ型火焰燃烧)、旋风炉、流化床锅炉。

5、按蒸发受热面循环方式分类自然循环、控制循环、直流锅炉、低倍率或复合循环

第四节大容量锅炉的主要型式一、采用对冲燃烧方式的300ＭＷ自然循环锅炉

图1-4是北京巴威公司采用Ｂ＆Ｗ技术设计制造的亚临界压力300ＭＷ锅炉。采用双调风旋流式燃烧器对冲燃烧、自然循环、烟气挡板调温方式。炉膛由膜式水冷壁组成。炉膛的宽度、深度、高度(前后墙水冷壁下联箱到顶棚管中心线的距离)分别为13.350m、12.300m、46.400m。燃用山西晋中贫煤,炉膛容积热强度为440.2×103kJ/(m3h)，炉膛断面热强度为18.24×106kJ/(m2h)。在炉膛的前后墙各布置三层双调风旋流式燃烧器，每层四只，共24只。燃烧器射出的煤粉气流对冲燃烧，形成双“L”形火焰。

二、采愚用四角饱燃烧方卸式的3钱00Ｍ矿Ｗ自然指循环锅删炉图1-5棍是东方锅度炉厂根据给ＣＥ技术湖设计制造胜的亚临界榴压力30个0ＭＷ锅席炉，采用汽四角切圆家燃烧、自害然循环、录摆动式燃异烧器调温蝴方式。炉知膛的宽、象深、高分朽别为13孟.335散m、12握.829术m、54候.300阀m，燃用粥西山贫煤览和洗中煤父的混煤。辨炉膛容积旱热强度为僻389×残103kJ/(乘m3h)，萌炉膛断蔽面热强弓度为1膀7.1文3×1锯06kJ/(值m2h)。在携炉膛四角贡布置四只今摆动式直恭流燃烧器熊，燃烧器搭有6层一喷次风喷口暗，四层油呢喷口，6弦层二次风罢喷口，气妇流射出喷痒口后，在羽炉膛中央蚁形成Φ7注00和Φ名1000赤的两个切捎圆。三、Ｆ键Ｗ亚临登界压力绑600矩ＭＷ自麻然循环马锅炉ＦＷ亚册临界压拐力60尤0ＭＷ劳自然循燃环锅炉界的最大道蒸发量蝇为20甩20t类/h，侧采用2娱4只低盘NOx者旋流式狠燃烧器静对冲燃抹烧方式远，配置狸6台双觉进双出慨磨煤机排直吹式所制粉系谋统，两谦台三分东仓空气旨预热器容，两台郊离心式以一次风清机，两寇台动叶连可调轴研流式二很次风机气，两台卷动叶可础调轴流丑式吸风丢机，再另热汽温题调节采骨用烟气微挡板，辩过热汽捆温调节暗以喷水闻减温为乌主。由锅筒喊引出的妨饱和蒸卫汽依次恶进入顶从棚过热岁器、包朱墙管过相热器、候一级过齿热器、欧大屏过卖热器、及末级过猛热器。过热汽温卸的调节采疲用两级喷阳水减温。私第一级减纪温器布置父在一级过侨热器和大我屏过热器套的连接管奶道内，二醒级减温器喜布置在大抢屏过热器挂出口联箱络和后屏过竹热器进口被联箱之间杠。四、Ｆ败Ｗ60栋0ＭＷ非级和3王00Ｍ烘Ｗ级Ｗ广型火焰脆锅炉ＦＷ6槽60Ｍ明Ｗ级Ｗ筛型火焰桌锅炉是碍亚临界顽参数自买然循环唐锅炉水冷壁稀由鳍片荡管或光汇管组成曲，前后扰墙水冷祸壁向内古弯曲形牢成炉拱阶。前后互拱各布鞠置18习只双旋束风筒燃史烧器。降炉拱下渔部为燃算烧室，是为了保辛证低反美应煤的草稳定燃效烧，燃钩烧室内帅部分区兄域的水疏冷壁上僵敷设了瞒卫燃带崖。过热蒸逼汽温度狡的调节判采用两拉级喷水挨减温，侦一级减誓温器布尖置在低秒温过热崇器和屏夹式过热久器之间吵。一级代减温水罚量占过尖热器总牌喷水量工的2/观3，为筋满足大弹流量需果要，每剃个减温鼓器有两围个减温仆水喷嘴享，容量核分别为鹅25％湖和75常％，正轿常运行挥时，只旁投75五％容量拜喷。二砌级减温谢器布置松在屏式拍过热器充和高温怜过热器幸之间。咽再热汽弯温的调浴节采用月烟气挡捷板并设好置事故取喷水减鲜温装置旧,事故关喷水减麻温装置锋装在再穿热器进省口的管躲道中。五、Ｂ景＆Ｗ3蓄60Ｍ缺Ｗ级Ｗ鸣型火焰神锅炉Ｂ＆Ｗ何360姨ＭＷ级抛Ｗ型火拨焰锅炉认是我国框湖南岳哪阳电厂者引进的灾亚临界进自然循喇环锅炉胃。锅炉小整体布温置如图宵1-8同。沿烟描气流程亲布置屏拌式过热金器、高暴温过热楚器，水宏平烟道躁中布置勉高、低未温再热促器（即绒再热器盈为单级躁布置）础，尾部计竖井烟赛道中布嫂置低温螺过热器趋和省煤赤器。过质热汽温沉调节采扔用两级枕喷水减领温，再智热汽温巧调节采赔用炉底纸供热风乏的方式损。炉底贼注入热必风还可蛾以使冷嘉灰斗区毯域的炉魂渣凝聚骗体积减情小，以看利于排偷渣和减趁轻受热俘面的磨校损。六、跳600性ＭＷ控片制循环赌锅炉哈尔滨锅处炉厂采用弯ＣＥ技术安设计制造范的600击ＭＷ亚临堡界控制循悼环锅炉，招采用四角容燃烧，摆圣动式直流侄燃烧器调栗温方式。贿炉膛宽、碌深、高度辣分别为1衣8.54阀2m、1踢6.43阅2m、6茎5.35辰4m。燃用烟洗煤，炉鼻膛断面遍热强度纤为20轧.30眯4×1情06kJ/虑(m2h)，辉炉膛容积苏热强度为孝346.胳5×103kJ/窑(m3h)。七、低末倍率循歪环锅炉1、水痛循环系材统水循环系妹统采用低骡倍率循环印方式，循馆环倍率为饺1.25撑～1.4抽。汽水流动程设置为而两个独立困的流路，督每个流路汇设一组汽松水分离器刑。水冷壁伴出口的厘汽水混先合物进省入汽水保分离器晚，分离搭器分离剩出来的篮水经循鸽环泵加新压后，查送入三披通混合跳器。分理离器分灾离出来泼的饱和瘦蒸汽进嫂入一级肃过热器护。给水屑经省煤驱器加热墓后，通飘过三通吃混合器贫，与来凑自分离瞎器出口膝的饱和适水混合戴后，进注入水冷蕉壁。2、塔响型布置江锅炉的渐主要特泼点(1)过热器和叠再热器水招平布置，称易于疏水帝，可减轻绸停炉后因蒸汽星凝结导致逐的管子内滥壁腐蚀，随并且在启茂动过程中不版会造成湾水塞。（2）字烟付气向上过流动过喝程中，须大颗粒第的飞灰勒受重力灾作用，关灰粒速度低象于气流速集度，（3）很占揪地面积瞎小，但鲁锅炉高拆度提高界，安装粮、运行满、检修藏费用将提高佳。八、超山临界压球力60遮0ＭＷ傻机组锅圈炉600仍ＭＷ机粥组超临蒸界压力娇锅炉为请∏型布摔置，如按图1-承12所魄示。炉忙膛下部六螺旋管粪圈水冷像壁，炉抗膛上部乌布置垂龙直管屏赠水冷壁格。螺旋管圈充水冷壁通哪过焊接在盒鳍片管上坚的拉力板询悬吊于炉读顶钢架上超，螺旋管盘圈水冷壁里的重量负贫载传递给权拉力板，雷再由拉力陵板把重量吴负载均匀享地传递给量炉膛上部深的垂直管动屏，从而惜实现了螺泼旋管圈水丧冷壁的悬登吊。刚性最梁拉力板螺的结构如宣图1-1边3所示。下辐射捞区螺旋迹管圈水第冷壁和达上辐射药区垂直纵管屏水回冷壁的救连接部隔位称为愿过渡段驼。过渡察段的结项构比较纱复杂，碑见图1住-14侮。九、超喜临界压黑力80锐0ＭＷ屿锅炉800满ＭＷ超少临界参停数锅炉储为Ｔ型维布置，乱全悬吊抗结构。锅炉炉膛芬为膜式水圾冷壁气密雹结构，采鞠用平衡通北风，顶棚柴及对流竖已井也为膜免式壁结构立。在炉膛遭的两侧墙勾上布置四酷层双蜗壳租旋流式燃喷烧器，形克成对冲燃直烧方式，荐每层燃烧笨器的数量般为12个畏。谢谢观叨