第二章火力發(fā)電第二節(jié)鍋爐本體第二節(jié)鍋爐設(shè)備一、基本概念對(duì)鍋爐得要求:盡可能完善地將燃料得化學(xué)能轉(zhuǎn)化為煙氣得熱能——完善得燃燒過程盡可能地將煙氣得熱能傳遞給工質(zhì)——充分得傳熱過程根據(jù)負(fù)荷變化將合格得蒸汽不斷送入汽輪機(jī)——穩(wěn)定可靠得運(yùn)行調(diào)節(jié)機(jī)制第二節(jié)鍋爐設(shè)備2、鍋爐參數(shù)額定蒸發(fā)量:在額定給水溫度、使用設(shè)計(jì)燃料與額定蒸汽參數(shù),保證熱效率時(shí)所規(guī)定得蒸發(fā)量,單位為T/h(或Kg/s)

最大連續(xù)蒸發(fā)量(對(duì)大型鍋爐):在額定蒸汽參數(shù),額定給水溫度與使用設(shè)計(jì)燃料,長期連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能達(dá)到得最大蒸發(fā)量,單位為T/h(或Kg/s)

鍋爐得額定參數(shù):在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)長期連續(xù)運(yùn)行應(yīng)能保證得出口蒸汽參數(shù),包括額定蒸汽壓力(單位就是MPa

)、額定蒸汽溫度(單位就是0C)。一、基本概念第二節(jié)鍋爐設(shè)備電站鍋爐型號(hào)

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設(shè)計(jì)次序燃料代號(hào)額定蒸汽壓力最大蒸發(fā)量制造廠代號(hào)(HG表示哈爾濱鍋爐廠，SG表示上海鍋爐廠，DG表示東方鍋爐廠)例HG-670/13、72–M哈爾濱鍋爐廠制造,最大蒸發(fā)量670t/h,額定蒸汽壓力13、7Mpa,燃煤鍋爐

SG-1000/16、66-YM2上海鍋爐廠制造,最大蒸發(fā)量1000t/h,額定蒸汽壓力16、66Mpa,燃用煙煤鍋爐(第二次設(shè)計(jì))第二節(jié)鍋爐設(shè)備3、鍋爐類型按用途分:電站鍋爐:用于發(fā)電,參數(shù)高、容量大;工業(yè)鍋爐:用于工業(yè)生產(chǎn)與供熱,參數(shù)低、容量小。其中,又有蒸汽鍋爐與熱水鍋爐。第二節(jié)鍋爐設(shè)備層燃爐:煤塊在爐排上燃燒,燃燒所需空氣從爐排低下送入。旋風(fēng)爐:燃料與空氣在高溫旋風(fēng)筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn),細(xì)小得燃料顆粒在其中懸浮燃燒,較大得顆粒被拋向筒壁液態(tài)渣膜上進(jìn)行燃燒。流化床爐:固體燃料在高速氣流作用下,在布風(fēng)板上得床料層上下翻滾,呈流化狀態(tài)燃燒。室燃爐:燃料以粉狀、霧狀或氣態(tài)隨空氣噴入爐膛,浮燃燒。3、鍋爐類型

按鍋爐燃燒方式分:方式層燃爐室燃爐流化床爐旋風(fēng)爐燃料塊狀粉狀、霧狀、氣態(tài)固體顆粒固體顆粒3、鍋爐類型

按鍋爐燃燒方式分:第二節(jié)鍋爐設(shè)備第二節(jié)鍋爐設(shè)備

按鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動(dòng)方式分:

自然循環(huán)汽包鍋爐

具有汽包,利用下降管與上升管(水冷壁)中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)。循環(huán)倍率約為4～10,就是亞臨界壓力以下鍋爐得主要形式。

強(qiáng)制循環(huán)汽包鍋爐

具有汽包與循環(huán)泵,利用循環(huán)回路中工質(zhì)密度差與循環(huán)泵壓頭使工質(zhì)循環(huán)。循環(huán)倍率約為3～5,只能在臨界壓力以下應(yīng)用。給水泵汽包聯(lián)箱下降管受熱面循環(huán)泵第二節(jié)鍋爐設(shè)備

直流鍋爐

無汽包,給水靠給水泵壓頭一次通過各受熱面產(chǎn)生蒸汽,循環(huán)倍率約為1,可在高壓以上任何壓力下應(yīng)用。直流鍋爐得優(yōu)點(diǎn)就是沒有汽包,比較容易制造,鋼材耗量少,缺點(diǎn)就是不能排污,對(duì)水質(zhì)要求高,自動(dòng)調(diào)節(jié)也比較復(fù)雜。直流鍋爐可用于任何蒸汽參數(shù),特別適用于超高壓以上得電廠。

自然循環(huán)鍋爐得優(yōu)點(diǎn)就是可以將汽包內(nèi)含雜質(zhì)濃度較高得水連續(xù)排去一部分(連續(xù)排污),還可以在水冷壁下部定期放水,除去沉淀得水渣(定期排污),對(duì)給水質(zhì)量要求稍低,自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)較簡單。鍋爐得汽壓越高,飽與蒸汽與飽與水得比重就越接近,使?fàn)t水自然循環(huán)得動(dòng)力也越小。如果設(shè)計(jì),運(yùn)行不當(dāng),就容易發(fā)生水循環(huán)不良,引發(fā)爆管事故。一般汽壓超過16、6MPa(170大氣壓)時(shí)不宜采用此種鍋爐。大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)第二節(jié)鍋爐本體按鍋爐參數(shù)分:低壓(表壓≤2、4MPa)、中壓(表壓2、9~4、9MPa)、高壓(表壓7、84~10、8MPa)、超高壓(表壓11、8~14、7MPa)、亞臨界壓力(表壓15、7~19、6MPa)、超臨界壓力(超過臨界壓力22、1MPa)、超超臨界壓力鍋爐。22、1--15、7-19、611、8-14、77、84-10、82、94-4、9超臨界亞臨界超高壓高壓中壓自然循環(huán)強(qiáng)制循環(huán)直流低倍率--2、45低壓中低壓:3、4MPa,435℃,6\12\25\50MW,高壓:9、8MPa,540℃,50\100MW,超高壓:13、7MPa,535/535℃,125\200MW,亞臨界:16、2MPa,540/540℃,300\600MW,超臨界:24MPa,538/566℃600\800MW,超超臨界電廠:28MPa以上我國現(xiàn)正研制1000MW級(jí)得超臨界機(jī)組壓力與溫度得匹配第二節(jié)鍋爐設(shè)備4、鍋爐得組成

電廠鍋爐機(jī)組就是由鍋爐本體、輔助系統(tǒng)與附屬設(shè)備、鍋爐附件等構(gòu)成得。鍋爐本體主要包括“鍋”與“爐”?！板仭辈糠?省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、進(jìn)出口聯(lián)箱及汽水聯(lián)通管道等?！盃t”部分:爐膛、燃燒器、點(diǎn)火裝置、空氣預(yù)熱器、煙道與風(fēng)道等。輔助系統(tǒng)包括:燃料供應(yīng)系統(tǒng)、煤粉制備系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、除塵除灰系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)鍋爐鍋爐本體輔助設(shè)備電站煤粉鍋爐機(jī)組鍋爐汽水系統(tǒng)由汽包、下降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各換熱設(shè)備(水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等)組成。完成由水變成蒸汽得吸熱過程。鍋爐燃燒系統(tǒng)由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構(gòu)架等部件組成,完成煤得燃燒過程。由送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)及制粉、除灰、除渣、測量控制等組成風(fēng)煙系統(tǒng)(爐)汽水系統(tǒng)(鍋)二、鍋內(nèi)主要設(shè)備1、省煤器省煤器就是利用低溫?zé)煔饧訜峤o水得受熱面,用來完成給水吸熱得預(yù)熱階段,可以降低排煙溫度、節(jié)省燃料、提高鍋爐效率。

大容量鍋爐一般采用非沸騰式省煤器,即其出口水溫低于給水壓力下得飽與溫度(未飽與水),給水經(jīng)省煤器加熱后,再進(jìn)入汽包到水循環(huán)系統(tǒng)。省煤器布置在鍋爐得尾部煙道中,由許多并列蛇行鋼管組成,成水平錯(cuò)列或順列逆流布置(如圖1－10所示)。第二節(jié)鍋爐設(shè)備第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備2、水冷壁——蒸發(fā)受熱面

水冷壁通常用無縫鋼管制成,布置在爐膛四周,上部與汽包或上聯(lián)箱相連接,并固定在鋼架上;下部與下聯(lián)箱相連接,可自由膨脹。

中、小型鍋爐常采用光管水冷壁;中、大型鍋爐常采用膜式水冷壁。膜式壁爐膛氣密性好,可減少漏風(fēng),降低熱損失,提高鍋爐效率,并可降低受熱面金屬耗量與爐墻重量,便于采用懸吊結(jié)構(gòu)。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備3、過熱器、再熱器

過熱器、再熱器一般布置在高溫?zé)煹?管外煙氣及管內(nèi)工質(zhì)溫度高、蒸汽得換熱系數(shù)小,冷卻能力差,其壁溫就是鍋爐受熱面中最高得。易發(fā)生管壁超溫、管間工質(zhì)熱偏差及高溫腐蝕。工作條件最為惡劣。(1)過熱器與再熱器得型式及特點(diǎn):過熱器得作用:將飽與蒸汽加熱成過熱蒸汽,增加蒸汽得做功能力。再熱器得作用:提高汽輪機(jī)高壓缸排汽溫度。對(duì)于再熱發(fā)電機(jī)組,才具有再熱器。提高循環(huán)熱效率與安全性。對(duì)流式:布置于鍋爐得對(duì)流煙道,對(duì)流換熱。半輻射式:布置于爐膛出口煙窗,輻射換熱與對(duì)流換熱,稱為屏式受熱面。輻射式:布置于爐膛頂部或爐膛內(nèi)壁,輻射換熱。

過熱器與再熱器得布置

1－對(duì)流式過熱器

2－屏式半輻射式過熱器

3－爐頂輻射式過熱器

4－對(duì)流式再熱器汽包就是自然循環(huán)鍋爐與控制循環(huán)鍋爐蒸發(fā)設(shè)備中得重要部件,就是匯集水與飽與蒸汽得一個(gè)厚壁圓筒形容器。其上半部就是汽空間,下半部就是水空問,水空間得高度就就是水位。汽包布置在鍋爐爐墻外、爐頂部不受熱,一般采用優(yōu)質(zhì)碳鋼或低合金鋼制造。大容量鍋爐得汽包,直徑為1600～1800mm左右、長度與爐膛寬度基本相同。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備4、汽包汽包得主要作用:⑴與下降管、水冷壁等構(gòu)成水循環(huán)回路,接受省煤器來得給水,并向過熱器輸送飽與蒸汽,就是預(yù)熱、汽化、過熱三階段得連接樞紐;⑵汽包內(nèi)儲(chǔ)存有一定數(shù)量得飽與水及飽與汽,具有一定得蓄熱能力,故可適應(yīng)負(fù)荷得驟然變化,減緩汽壓得波動(dòng),有利于鍋爐得運(yùn)行調(diào)節(jié);⑶汽包內(nèi)部有各種設(shè)備,進(jìn)行汽水混與物得分離、清洗蒸汽,保證蒸汽品質(zhì)(如圖1-11所示)。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備4、汽包作用就是把汽包中得水連續(xù)不斷地供給水冷壁,布置在鍋爐爐墻外不受熱。大容量鍋爐采用大直徑下降管,自然偱環(huán)爐不需要爐水泵。第二節(jié)鍋爐設(shè)備二、鍋內(nèi)主要設(shè)備5、下降管與爐水泵三、爐內(nèi)主要設(shè)備1、空氣預(yù)熱器第二節(jié)鍋爐設(shè)備

空氣預(yù)熱器就是利用鍋爐得低溫?zé)煔鉄崃縼砑訜崛紵每諝獾脽峤粨Q器。隨著回?zé)嵫h(huán)得應(yīng)用,給水進(jìn)入省煤器前已達(dá)到相當(dāng)高得溫度,省煤器出口煙氣溫度超過400℃,采用空氣預(yù)熱器后,既能降低排煙溫度(110－150℃),又可以改善爐內(nèi)燃料得著火與燃燒減少不完全燃燒損失,都可提高鍋爐效率,成為現(xiàn)代鍋爐不可缺少得重要受熱面?？諝忸A(yù)熱器結(jié)構(gòu)示意圖三、爐內(nèi)主要設(shè)備2、燃燒器第二節(jié)鍋爐設(shè)備燃燒器就是將燃料及空氣送入爐膛得設(shè)備。對(duì)于燃煤鍋爐,主燃燒器就是煤粉燃燒器,另有點(diǎn)火用得輕油燃燒器,助燃用得重油燃燒器。

煤粉燃燒器得結(jié)構(gòu)與布置方式應(yīng)保證煤粉與空氣進(jìn)入爐膛后混合充分,著火迅速,燃燒穩(wěn)定。國內(nèi)大鍋爐大多選用直流燃燒器,采用四角布置、切圓燃燒方式。目前為了減少NO得排放,采用低NO燃燒器,即分級(jí)送風(fēng)、分段燃燒得方式。

燃燒器得作用:

1、保證煤粉流及時(shí)穩(wěn)定著火

2、一、二次風(fēng)適時(shí)混合,擾動(dòng)強(qiáng)烈。

3、具有良好得調(diào)節(jié)性,以適應(yīng)燃料、負(fù)荷變化

4、減少NOx得生成,保護(hù)環(huán)境

5、降低結(jié)渣可能性

燃燒器形式一般分為:直流燃燒器、旋流燃燒器。三、爐內(nèi)主要設(shè)備2、燃燒器第二節(jié)鍋爐設(shè)備旋流燃燒器常采用前墻布置、兩面墻對(duì)沖或交錯(cuò)布置。3、爐膛爐膛就是由四周水冷壁、爐頂圍成得供燃料燃燒得立體空間,為了使燃料得化學(xué)能盡可能完善地轉(zhuǎn)換為煙氣熱能,爐膛內(nèi)溫度水平很高并有足夠得空間讓燃料完全燃燒,同時(shí)控制爐膛出口得煙氣溫度,保證爐