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工业锅炉第1章锅炉与锅炉房设备基础知识单元1锅炉与锅炉房设备基础知识目录锅炉的分类及主要性能指标1锅炉的规格与型号表示方法2锅炉本体及锅炉辅助设备33单元1锅炉与锅炉房设备基础知识一、什么是锅炉生产蒸汽或热水的换热设备任务：燃料（煤、油、天然气等）的化学能转化为热能二、锅炉的重要性1．锅炉及锅炉房是供热系统中热源产生的主要设备2．锅炉是化工、石化、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动力及供热设备3．锅炉是能源工业发展的主要组成部分——火力发电站三大主机之一4．锅炉及锅炉房设备在节能、环保等科技改造及研究方面具有重要地位§1.1概述单元1锅炉与锅炉房设备基础知识三、锅炉的分类1．根据用途的不同分为：电站锅炉——驱动蒸汽动力装置；在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电工业（供热）锅炉——用于工业、采暖和生活方面；多数生产饱和蒸汽。2．按载热工质的不同分为：蒸汽锅炉热水锅炉§1.1概述单元1锅炉与锅炉房设备基础知识3．按能源分为：燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉废热锅炉太阳能锅炉4．按燃烧方式分；5．按出口介质压力分；6．按锅炉容量大小分；7．按介质流动方式分；8．按组装方式分；9．按换热方式分……四、锅炉工业的研究方向及本专业的学习重点节能降耗，提高效率防止和降低环境污染，开发新的洁净燃烧技术合理有效地利用地方燃料,提高机械化、自动化水平重点在于基本原理的理解和学习，方法的应用§1.1概述单元1锅炉与锅炉房设备基础知识1.2锅炉的基本构造和工作过程锅炉本体主要是由“锅”与“炉”两大部分组成。“锅”是指容纳水和蒸汽的受压部件，由锅筒（又称汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省煤器和管道组成一个封闭的汽水系统。其任务是吸收燃料燃烧释放出的热能，将水加热成为规定温度和压力的热水或蒸汽。一、锅炉的基本构造单元1锅炉与锅炉房设备基础知识“炉”是指锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是由煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。其任务是使燃料不断良好地燃烧，释放出热能。“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系的有机整体。此外，为了保证锅炉正常工作，安全运行，锅炉上还必须设置一些附件和仪表，如安全阀、压力表、温度表、水位警报器、排污阀、吹灰器等。此外，还有构成锅炉支撑结构的钢架。1.2锅炉的基本构造和工作过程单元1锅炉与锅炉房设备基础知识单元1锅炉与锅炉房设备基础知识§1.2锅炉的基本结构及其工作过程1.燃料的燃烧过程二、锅炉的工作过程定义：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰渣的过程高温烟气给煤斗燃料（煤）炉排面（燃烧室）除渣板（入灰渣斗）空气在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件：高温环境必需的空气量及空气与燃料的良好混合燃料的供应机灰渣和烟气的排放单元1锅炉与锅炉房设备基础知识§1.2锅炉的基本结构及其工作过程2.烟气向水(汽等工质)的传热过程辐射辐射+对流对流高温烟气水冷壁过热器（凝渣管）对流管束对流尾部受热面(省、空)除尘引风机烟囱3.工质(水)的加热和汽化过程——蒸汽的生产过程1）给水：水省煤器汽锅2）水循环：锅筒下降管下集箱水冷壁3）汽水分离第一章单元1锅炉与锅炉房设备基础知识蒸汽锅炉每小时生产的额定蒸汽量称为蒸发量,符号D，单位是t/h。锅炉铭牌上所标蒸汽产量即为锅炉的额定蒸发量，因此，锅炉额定蒸发量又称铭牌蒸发量或额定出力。工业锅炉的蒸发量一般为0.1～65t/h。1.3锅炉的基本特性一、蒸发量或热功率单元1锅炉与锅炉房设备基础知识1.3锅炉的基本特性供热锅炉(多为热水），也可用额定热功率来表明其容量的大小，常用符号Q表示，单位是MW。所谓额定热功率（额定供热量）是指热水锅炉在额定压力、温度和保证达到规定的热效率指标的条件下，每小时连续最大的产热量。对于蒸汽锅炉30.278()10(MW)qgsQDii,kJ/kgqgsii分别为蒸汽和给水的焓，单元1锅炉与锅炉房设备基础知识饱和蒸汽，出口处蒸汽压力；过热蒸汽或热水，出口蒸汽压力和温度。注：压力为表压，单位Mpa；温度单位为K或℃。锅炉设计时规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。1.3锅炉的基本特性二、蒸汽（或热水）参数单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉受热面是指汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积，即烟气与水（或蒸汽）进行热交换的表面积。用符号H表示，单位m2。？锅炉受热面为哪些注：锅炉受热面面积指的是受热面烟气侧的面积。锅炉受热面蒸发率指的是1m2受热面每小时所产生的蒸汽量，用D/H[kg/(m2·h)]表示。一般D/H在30~40kg/(m2·h)。热水锅炉通常采用受热面发热率，指的是1m2受热面每小时所产生的热功率，用Q/H[MW/m2]表示。一般Q/H在0.02325MW/m2上下。1.3锅炉的基本特性三、受热面蒸发率、受热面发热率单元1锅炉与锅炉房设备基础知识这个指标只反映蒸发率的一个平均值。为了便于锅炉间比较，引入标准蒸汽：即其焓值为640kcal/kg，或2680kJ/kg。可将锅炉的实际蒸发量D换算成标准蒸汽蒸发量Dbz，则受热面蒸发率就可以用Dbz/H来表示。32()10/()640qgsbzDiiDkgmhHH对工程单位对法定单位32()10/()2680qgsbzDiiDkgmhHH注意单位统一！单元1锅炉与锅炉房设备基础知识受热面蒸发率或发热率越高，则表示传热好，锅炉所耗金属量少，锅炉结构也紧凑。这一指标通常用来表示锅炉的工作强度，但不能真实的反映锅炉运行的经济性。（？）单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉热效率是指有效利用于生产热水或蒸汽的热量占输入锅炉全部热量的百分数，也称为锅炉效率，用符号ηgl表示。它是表明锅炉热经济性的指标，锅炉热效率高，则更节省能源。有时为了概略衡量蒸汽锅炉的热经济性，还常用煤水比或煤汽比来表示，即锅炉在单位时间内的耗煤量和产汽量之比。工业锅炉的煤水比一般为1∶6～1∶7.5。1.3锅炉的基本特性四、锅炉热效率单元1锅炉与锅炉房设备基础知识金属耗率指的是锅炉每吨蒸发量所耗用的金属材料的重量，目前生产的供热锅炉这个指标为2~6t/t。耗电率则为产生1t蒸汽耗用电的度数[kWh/t]。耗电率计算时，除了锅炉本体配套的辅机外，还有破碎机、筛煤机等辅助设备的耗电量，一般为10kWh/t左右。注：衡量锅炉总经济性应从锅炉效率、金属耗率和耗电量三方面考虑。1.3锅炉的基本特性五、锅炉的金属耗率及耗电率单元1锅炉与锅炉房设备基础知识每台锅炉都用一个规定型号来表示。我国工业锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。表示方法如下：1.4锅炉型号与参数系列单元1锅炉与锅炉房设备基础知识型号的第一部分分为三段。第一段用两个汉语拼音字母表示锅炉本体形式，代号见表1-1；第二段用一个汉语拼音字母表示锅炉的燃烧设备（余热锅炉无燃烧设备代号），燃烧设备代号见表1-2；第三段用阿拉伯数字表示锅炉的额定蒸发量（t/h）或热水锅炉的额定热功率（MW）。1.4锅炉型号与参数系列单元1锅炉与锅炉房设备基础知识型号的第二部分表示介质参数。共分两段，中间用斜线分开。第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或额定出水压力（MPa）；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或热水锅炉的出水温度及进水温度。对于生产饱和蒸汽的锅炉，则无斜线和第二段。1.4锅炉型号与参数系列单元1锅炉与锅炉房设备基础知识型号的第三部分表示燃料种类。以汉语拼音字母表示燃料种类，同时以罗马数字代表燃料分类，见表1-3。如同时使用几种燃料，则主要燃料代号放在前面。1.4锅炉型号与参数系列单元1锅炉与锅炉房设备基础知识例如型号为SHL10-1.25/350-WII的锅炉，表示为双锅筒横置式蒸汽锅炉。采用链条炉排，额定蒸发量为10t/h，额定工作压力为1.25MPa，出口过热蒸汽温度为350℃，燃用Ⅱ类无烟煤。又如型号为DZW1.4-0.7/95/70-AII的锅炉，表示为单锅筒纵置式热水锅炉，采用往复推动炉排，额定热功率为1.4MW，额定出水压力为0.7MPa，出水温度为95℃，进水温度为70℃，燃用Ⅱ类烟煤。再如型号为LDR0.5-0.4的锅炉，表示为立式电加热锅炉，额定蒸发量为0.5t/h，额定工作压力为0.4MPa。1.4锅炉型号与参数系列单元1锅炉与锅炉房设备基础知识1.4锅炉型号与参数系列工业锅炉的容量，既要满足用户的要求，又要便于锅炉配套设备的供应，以及锅炉本身的标准化，因而规定了一系列的锅炉参数。我国工业蒸汽锅炉的规格系列见表1-4（见P14）。表中的额定蒸发量，对于小于6t/h的饱和蒸汽锅炉是指在20℃给水温度下锅炉的额定蒸发量。对于大于或等于6t/h的蒸汽锅炉是指在105℃给水温度下锅炉的额定蒸发量。国产热水锅炉的规格系列见表1-5。单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉本体和它的辅助设备，总称为锅炉房设备。锅炉本体包括汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。附加受热面尾部受热面1.5锅炉房设备的组成一、锅炉本体单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉辅助设备是保证锅炉安全、经济和连续运行必不可少的组成部分。主要包括燃料供应设备，送、引风设备，除灰渣设备，烟气净化设备，汽、水系统设备，以及仪表与自动控制设备。1.5锅炉房设备的组成二、锅炉辅助设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识燃煤蒸汽锅炉房设备简图单元1锅炉与锅炉房设备基础知识蒸汽系统设备包括蒸汽管道、附属配件、分汽缸等。给水系统的作用是将原水（自来水）进行处理，除去水中的杂质，如氧、钙镁离子等，使其达到锅炉给水水质标准后送入锅炉，避免汽锅内壁结垢和腐蚀。给水设备包括水泵、水箱、给水管道、水处理设备、除氧设备等。排污系统的作用是将锅炉水中的沉渣和盐分杂质排除掉，使锅炉水符合锅炉水质标准。排污设备包括排污管、附属配件、连续排污膨胀器、定期排污膨胀器、排污降温池等。1.5锅炉房设备的组成1汽、水系统设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识送、引风设备的作用是给炉子送入燃烧所需的空气，或给磨煤系统输送热空气干燥剂，并从炉膛内引出燃烧产物——烟气，以保证锅炉正常燃烧，并使烟气以必需的流速冲刷受热面，强化传热。送、引风设备包括送风机、引风机、冷风道、热风道、烟道和烟囱等。1.5锅炉房设备的组成2送、引风设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识其作用是保证供应锅炉连续运行所需要的符合质量要求的燃料，包括：（1）燃料的储存设备，如煤场、煤仓、储油罐、工作油箱等。（2）燃料的运输设备，如皮带输送机、多斗提升机、油泵、输油管道、输气管道、过滤器、调压器等。（3）燃料的加工设备，如破碎机、分离器等。1.5锅炉房设备的组成3燃料供应设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识除灰渣设备的作用是将锅炉的燃烧产物——灰渣连续不断地清除，并运送到灰渣场。除灰渣设备包括除渣机、灰车、灰渣输送机、渣场、推灰渣机等。1.5锅炉房设备的组成4除灰渣设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识烟气净化系统包括烟气的除尘、脱硫、脱硝设备，它们的作用是除去锅炉烟气中夹带的固体微粒（飞灰）、二氧化硫、氮的氧化物等有害物质，以改善大气环境。除尘、脱硫、脱硝设备包括重力除尘器、惯性力除尘器、离心力除尘器、水膜除尘器、二氧化硫吸收塔、脱硝装置等。1.5锅炉房设备的组成5烟气净化设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识监测仪表与自动控制设备的作用是对运行的锅炉进行自动检测、程序控制、自动保护和自动调节。仪表与自动控制设备包括温度计、压力表、水位表、流量计、负压表、氧量表、自动调节阀、微机及自动控制系统等。1.5锅炉房设备的组成6仪表与自动控制设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识