广东工业大学锅炉原理课件

广东工业大学锅炉原理课件欢迎来到广东工业大学锅炉原理课程。本课件将全面介绍锅炉的基本原理、结构和运行管理。我们将深入探讨锅炉技术的各个方面，为您提供全面的理论知识和实践指导。课程简介理论基础介绍锅炉的基本概念、原理和分类结构设计深入分析锅炉的主要组成部分和布置形式运行管理探讨锅炉的操作、维护和安全措施未来发展展望锅炉技术的创新趋势和环保要求锅炉的定义和分类定义锅炉是将燃料的化学能转化为热能，产生蒸汽或热水的设备。它是工业生产和供暖系统的核心设备。分类按工作介质：水管锅炉、烟管锅炉按用途：动力锅炉、供热锅炉按燃料类型：煤粉锅炉、油气锅炉、生物质锅炉锅炉主要结构组成炉膛燃料燃烧的主要场所，提供热量汽包储存水和蒸汽，分离气液两相换热器包括过热器、省煤器和空气预热器烟道系统排出燃烧后的烟气，维持炉内负压燃料及其性质煤炭主要成分为碳、氢、氧、氮、硫。热值高，但排放问题显著。石油液态燃料，燃烧效率高，但价格波动大。天然气清洁燃料，主要成分为甲烷，燃烧充分，污染少。生物质可再生能源，包括农林废弃物，环保但热值较低。燃料的燃烧过程1预热阶段燃料加热到着火点温度2挥发分析出固体燃料释放可燃气体3气体燃烧可燃气体与空气混合，快速燃烧4固定碳燃烧剩余固体碳缓慢燃烧锅炉热工分析燃料热值计算确定燃料的能量含量燃烧计算分析空气需求量和烟气生成量热平衡分析评估热量输入和输出效率计算确定锅炉的热效率热量平衡计算1输入热量燃料化学能+物理热2有效利用热量工作介质吸收的热量3热损失烟气、不完全燃烧、散热等损失热量平衡计算是评估锅炉性能的关键步骤，有助于优化锅炉运行参数。锅炉热效率80%直接法效率蒸汽吸收热量与燃料输入热量之比20%热损失包括烟气损失、散热损失等85%间接法效率100%减去各项热损失百分比锅炉供热能力定义锅炉在单位时间内能够提供的热量，通常以蒸汽产量或热功率表示。影响因素锅炉设计容量燃料品质和供应热交换效率运行参数调节锅炉性能参数1蒸汽压力反映锅炉的工作能力，通常以MPa为单位2蒸汽温度影响热效率和设备寿命，过热蒸汽温度通常在450-600℃3蒸发量单位时间内产生的蒸汽量，以t/h表示4热效率反映锅炉的经济性，通常在80-90%之间锅炉主要技术指标额定蒸汽压力锅炉设计的最高工作压力过热蒸汽温度影响热效率和汽轮机效率额定蒸发量锅炉的设计产汽能力锅炉效率反映能量转换的有效程度锅炉工作特性曲线负荷-效率曲线显示不同负荷下锅炉效率的变化，帮助确定最佳运行点。压力-温度曲线反映蒸汽压力与温度的关系，对控制过热器温度很重要。负荷-燃料消耗曲线展示不同负荷下的燃料消耗情况，用于优化运行策略。锅炉的形式和结构卧式锅炉结构简单，适用于小型工业和供暖系统。维护方便，但热效率较低。立式锅炉占地面积小，适合空间受限场所。热效率较高，但结构复杂。循环流化床锅炉燃料适应性强，排放低。适合大型电厂和工业应用。余热锅炉利用工业废热，提高系统整体效率。常用于联合循环发电。水管锅炉和烟管锅炉水管锅炉水在管内流动，烟气在管外适用于大容量、高压力热效率高，响应快结构复杂，成本高烟管锅炉烟气在管内流动，水在壳体适用于小容量、低压力结构简单，维护方便热效率较低，升压能力有限锅炉的布置形式锅炉布置形式影响热效率、占地面积和维护便利性。选择合适的布置形式需考虑场地条件、燃料类型和运行要求。锅炉的安全阀和压力表安全阀防止锅炉压力过高，自动泄压保护设备安全压力表监测锅炉内部压力，确保在安全范围内运行定期校准确保测量准确性，通常每年进行一次日常检查运行人员需定期检查设备状态，确保正常工作水位指示器和水位控制水位指示器直观显示锅炉水位，通常安装多个以确保可靠性水位传感器电子设备，精确测量水位并传输数据至控制系统自动给水系统根据水位变化自动调节给水量，维持稳定水位低水位保护当水位过低时，自动切断热源，防止锅炉干烧锅炉水处理及供水软化处理去除水中的钙镁离子，防止水垢形成除氧处理去除溶解氧，防止锅炉内部腐蚀pH值调节维持适当的酸碱度，通常保持在9-11之间给水泵系统确保稳定可靠的水源供应，通常配备备用泵锅炉烟气排放治理1除尘设备电除尘器或袋式除尘器去除烟尘2脱硫系统湿法或干法脱硫减少二氧化硫排放3脱硝装置选择性催化还原(SCR)降低氮氧化物排放4在线监测实时监测烟气成分，确保达标排放锅炉的能量平衡1输入能量燃料热值2有效利用能量蒸汽/热水吸收热量3烟气损失排烟携带热量4其他损失辐射、不完全燃烧等能量平衡分析有助于识别效率提升点，优化锅炉运行参数。锅炉热负荷和热效率热负荷锅炉在一定时间内提供的热量，通常以MW表示。影响因素包括蒸汽流量、压力和温度。热效率有效利用热量与输入热量之比。高效率锅炉可达90%以上。提高效率的方法包括：优化燃烧过程减少热损失利用余热锅炉节能技术省煤器利用烟气余热预热给水，提高效率空气预热器利用烟气余热预热燃烧空气保温优化减少热量损失，提高系统效率智能控制优化运行参数，实现最佳效率锅炉的运行管理1启动准备检查设备、调节参数2点火升温逐步提高温度和压力3正常运行维持稳定参数，监测性能4停炉操作逐步降低负荷，安全停机锅炉事故及其预防爆炸事故原因：超压、水位过低。预防：定期检查安全阀，严格控制水位。过热事故原因：水循环不良。预防：保持水质，监控水流量。腐蚀泄漏原因：水质不良、应力腐蚀。预防：水处理，定期检查。燃烧故障原因：燃料供应异常、空气比例不当。预防：优化燃烧控制。锅炉燃料的种类和选用燃料选择需考虑成本、可获得性、环保要求和锅炉设计。趋势显示清洁燃料和可再生能源使用增加。锅炉的维护和保养日常巡检检查设备运行状态，记录关键参数定期清洗清除水垢和积灰，保持换热效率年度大修全面检查和维修，更换老化部件预防性维护基于数据分析，提前发现并解决潜在问题锅炉的电气控制系统PLC控制器程序逻辑控制器，实现自动化控制传感器网络收集温度、压力等运行数据人机界面显示运行状态，接收操作指令报警系统及时提醒异常情况，确保安全运行锅炉的自控和仪表系统1燃烧控制自动调节燃料和空气比例，优化燃烧效率2给水控制根据蒸汽负荷自动调节给水量，保持水位稳定3蒸汽压力控制通过调节燃烧量维持稳定的蒸汽压力4温度控制调节过热器喷水量，控制蒸汽温度锅炉的环保要求排放标准烟尘浓度≤30mg/m³二氧化硫≤200mg