《超临界锅炉结构》课件

超临界锅炉结构超临界锅炉是现代电力生产中的重要设备。这种锅炉的工作压力和温度都高于水的临界点，使得热效率更高，并且具有更高的发电效率。超临界锅炉的结构设计需要考虑高温高压环境下的材料特性，以及安全性和可靠性等因素。课程大纲课程概述介绍超临界锅炉的基本概念、发展历史、应用领域和重要性。锅炉结构深入讲解超临界锅炉的结构组成、主要部件的功能和工作原理。辅助系统重点介绍给水系统、燃烧系统、排渣系统、烟气净化系统的结构和工作流程。控制系统阐述超临界锅炉的自动控制系统和远程监控系统的设计与应用。超临界锅炉概述定义超临界锅炉是指工作压力超过临界压力（22.1MPa）的锅炉。应用超临界锅炉广泛应用于电力行业，为发电厂提供蒸汽能量，提高发电效率。结构超临界锅炉结构复杂，主要包括炉膛、汽包、过热器、再热器、省煤器等。超临界锅炉的特点高效率超临界锅炉工作压力和温度更高，热效率更高，可达45%以上，节约燃料消耗。低排放超临界锅炉采用先进的燃烧技术和烟气脱硫脱硝技术，有效降低NOx、SOx等污染物排放。高可靠性超临界锅炉采用高强度材料和先进的制造工艺，运行稳定可靠，使用寿命长。高安全性超临界锅炉配备完善的安全保护系统，能够有效防止事故发生，保障人员和设备安全。超临界锅炉的主要构件11.锅炉本体包括锅炉本体、炉膛、汽包、过热器、再热器、省煤器、水冷壁等结构，负责蒸汽的产生和输送。22.给水系统包括给水泵、给水加热器、除氧器等设备，负责将给水送入锅炉，为锅炉提供充足的能量。33.进气系统包括引风机、空气预热器、除尘器等设备，负责将空气送入炉膛，为燃烧提供充足的氧气。44.煤粉系统包括磨煤机、煤粉管道、煤粉燃烧器等设备，负责将煤粉送入炉膛，为锅炉提供燃料。锅炉本体结构锅炉本体是超临界锅炉的核心结构，包括炉膛、汽包、过热器、再热器、省煤器等主要部件。这些部件共同协作，将燃料燃烧产生的热量传递给水，最终生成高温高压蒸汽，为发电机组提供动力。超临界锅炉本体结构的优化设计，能够提升锅炉的效率、降低运行成本，并确保锅炉的安全可靠运行。炉膛结构超临界锅炉炉膛是燃烧的主要场所，是锅炉最重要的部件之一。炉膛结构主要由炉膛墙体、燃烧器、水冷壁、过热器、再热器等组成。炉膛结构设计要考虑燃烧效率、热效率、安全性和可靠性等因素。汽包结构汽包是超临界锅炉的重要组成部分之一，它的主要功能是储存饱和蒸汽，并调节锅炉的蒸汽参数。汽包通常采用圆柱形结构，内部设有隔板，将汽包分成多个独立的蒸汽空间。汽包的结构设计需要考虑以下因素：蒸汽压力蒸汽流量蒸汽温度安全可靠性过热器结构过热器是超临界锅炉的重要组成部分，将饱和蒸汽加热到更高温度。过热器通常由多层管子组成，并以特定的方式排列，以确保高效传热。过热器通常分为对流过热器和辐射过热器，分别利用对流和辐射传热方式加热蒸汽。再热器结构再热器结构再热器主要由再热管、连接管和支架等组成。再热管通常采用高合金钢，具有耐高温、耐腐蚀的特性。再热器功能再热器对从汽包输出的高压蒸汽进行二次加热，提高蒸汽温度，从而提高汽轮机的热效率。再热器类型再热器可分为单级再热器和多级再热器，多级再热器能够进一步提高蒸汽温度，提升发电效率。省煤器结构结构设计省煤器通常由多个串联或并联的换热器组成。材料选择省煤器材料需耐高温、耐腐蚀，通常采用优质钢材或合金钢。排污装置省煤器设计需考虑排污装置，定期清除沉积物，提高换热效率。给水系统概述给水系统是超临界锅炉的重要组成部分，为锅炉提供高质量、高压的给水。给水系统主要包括给水加热器、给水泵、给水管道等，保证锅炉安全稳定运行。给水加热器结构给水加热器是超临界锅炉的重要组成部分，其主要功能是将来自给水泵的高压给水加热到饱和温度，为锅炉蒸汽发生提供必要的热量。给水加热器通常采用多级加热方式，以提高热效率并降低能耗。常用的给水加热器类型包括管式加热器和板式加热器。管式加热器结构简单，维护方便，但板式加热器具有更高的热效率和更小的占地面积。给水泵结构离心式给水泵主要类型，高效节能，广泛应用于电力、化工等行业。轴流式给水泵结构简单，流量大，适用于低扬程场合。给水泵控制系统负责监测泵的运行状态，并进行自动调节和保护，确保安全可靠运行。进气系统概述进气系统是超临界锅炉的重要组成部分，负责将空气送入炉膛，为燃烧提供氧气。进气系统通常包括引风机、空气预热器、风道等。进气系统的性能直接影响锅炉的燃烧效率和排放指标，因此在设计和运行中要保证其可靠性和稳定性。引风机结构引风机是锅炉的重要组成部分，主要作用是抽吸锅炉烟气，保证燃烧所需的负压。引风机通常采用轴流式或离心式结构，根据锅炉的规模和负压要求选择合适的类型。引风机由电机、叶轮、机壳、轴承、密封装置等部件组成，需要定期维护保养，保证其正常运行。引风机的选型风量引风机风量应与锅炉负荷相匹配。风量过小，会影响锅炉的燃烧效率；风量过大，会造成能量浪费。风压引风机风压应满足烟气排放阻力要求。风压不足，会影响烟气排放；风压过大，会增加能耗。效率引风机效率越高，能耗越低。应选择高效节能的引风机。噪音引风机噪音应符合环保要求。应选择低噪音的引风机。煤粉系统概述煤粉制备煤粉系统负责将煤炭粉碎成细小的煤粉，以提高燃烧效率。煤粉输送煤粉通过管道输送到锅炉的燃烧器，为锅炉提供燃烧所需的燃料。煤粉燃烧煤粉在燃烧器内与空气混合，在高温下燃烧，释放热量。煤粉浆制备系统煤粉浆制备系统是超临界锅炉的重要组成部分。它将煤粉与水混合，形成煤粉浆，供给锅炉燃烧。煤粉浆制备系统由粉磨系统、输送系统、配浆系统、安全保护系统等组成。煤粉供给系统煤粉供给系统是超临界锅炉的重要组成部分，主要负责将制备好的煤粉输送到炉膛燃烧器。它由输送管道、风机、阀门、控制系统等组成。该系统的作用是将煤粉均匀、稳定地输送到燃烧器，并根据燃烧需要调节煤粉流量。煤粉输送管道通常采用耐高温、耐磨损的材料制造，管道内设有风机，用于输送煤粉。阀门用于调节煤粉流量，控制系统则负责监控整个煤粉供给过程，确保煤粉的稳定输送。灰渣处理系统概述灰渣处理灰渣处理系统是超临界锅炉的重要组成部分，负责收集、处理和排放燃烧过程中产生的灰渣。有效的灰渣处理对锅炉安全运行和环境保护至关重要。飞灰处理飞灰是燃烧过程中产生的细小颗粒物，通常采用袋式除尘器或电除尘器进行收集，并根据其特性进行处置或回收利用。底灰处理底灰是燃烧过程中产生的较大颗粒物，通常通过底灰排放系统收集，并进行处理或填埋。飞灰处理系统飞灰处理系统是超临界锅炉的重要组成部分。它负责收集和处理从锅炉烟气中分离出来的飞灰，以减少大气污染，并回收飞灰中的有用成分。常见的飞灰处理系统包括静电除尘器、布袋除尘器和旋风分离器等。这些设备根据不同的原理，有效地捕获飞灰颗粒，确保清洁排放。底灰处理系统底灰处理系统负责处理锅炉运行过程中产生的底灰。底灰是燃烧后未完全燃烧的煤炭残渣，含有大量的灰分、碳和其他杂质。底灰处理系统通常包括输送、储存、处理和排放等环节。常用的处理方法包括：干法处理、湿法处理和干湿法结合处理。烟气脱硫系统概述烟气脱硫系统是超临界锅炉的重要组成部分，用于去除燃煤排放的二氧化硫。烟气脱硫系统能有效减少SO2排放，改善环境质量，保护大气环境。目前，常用的烟气脱硫工艺有湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫。湿法脱硫是目前应用最广泛的脱硫技术，其脱硫效率高，成本较低，适合于大型燃煤电厂。烟气脱硫工艺1吸收烟气通过吸收塔，其中的脱硫剂（如石灰石浆液）与二氧化硫发生化学反应，生成硫酸钙沉淀物，去除烟气中的二氧化硫。2氧化为了提高脱硫效率，在吸收塔中加入氧化剂，将亚硫酸盐氧化为硫酸盐，提高其稳定性，避免二次污染。3再生脱硫剂经过反应后，需要进行再生处理，例如将石膏脱硫中生成的石膏进行脱水，提高脱硫剂的利用率。烟气脱硝系统概述烟气脱硝系统烟气脱硝系统主要去除烟气中的氮氧化物。氮氧化物氮氧化物是形成酸雨的重要原因，对环境造成污染。控制污染烟气脱硝系统通过化学反应去除氮氧化物，控制污染物排放。烟气脱硝工艺1选择性催化还原法(SCR)最常用的脱硝方法2选择性非催化还原法(SNCR)喷入氨水或尿素3电子束辐照法高能电子束分解氮氧化物选择性催化还原法(SCR)是目前应用最广泛的脱硝技术，该方法通过在高温条件下，利用催化剂将烟气中的NOx与氨气反应生成氮气和水，从而达到脱硝的目的。选择性非催化还原法(SNCR)则是在高温条件下，将氨水或尿素喷入烟气中，与NOx反应生成氮气和水，无需催化剂。电子束辐照法则利用高能电子束辐照烟气，使NOx分解为氮气和氧气，是一种新兴的脱硝技术。锅炉的自动控制系统自动化控制自动控制系统可监测锅炉运行参数，并根据设定值自动调节燃烧、给水、排渣等操作。确保锅炉安全高效运行。监控系统锅炉控制系统通常集成远程监控功能，允许操作人员远程查看锅炉状态、数据和运行记录，提高管理效率。锅炉的远程监控系统1实时数据监测远程监控系统可以实时采集锅炉运行参数，例如压力、温度、流量等。2远程控制远程监控系统允许操作人员远程控制锅炉的运行，例如调整燃料