锅炉及锅炉房设备的基本知识.

热源•供热之源——供热系统热电厂区域锅炉房换热站直燃机房热泵——利用高位能使热量从低位热源流向高位热源的装置•空气源热泵•水源热泵•地源热泵•复合热泵锅炉及锅炉房设备以应用为主3台SHL型燃煤锅炉房设计燃煤锅炉房布置及汽水系统p363•总蒸发量30t／h，设三台SHL10-1.3-A型锅炉（一台缓建）•燃料供应•水处理设备：两台DN2000钠离子交换器和热力除氧器•送、引风机、除尘设备•辅助设备间锅炉房底层平面图锅炉房设计基本流程•热负荷计算和锅炉选择•水处理设备选择•给水设备和主要管道选择•送引风系统设计•燃料供应系统设计•锅炉房布置及绘图燃油锅炉房设计不同燃料锅炉房比较不同燃料锅炉房比较•热力系统、水处理系统等具有共性。主要不同点在于燃烧系统：燃料供应系统和燃烧设备比较简单，辅助设施和非标准设备少——设计、安装、运行和维修简便输送和使用过程中没有灰渣对环境的污染，燃烧产物也比较清沽——环保不需相当大的储备燃料、堆放灰渣、布置除尘设备的场所；锅炉本身体积较小——缩小了锅炉房的占地面积和建筑面积同等规模下，基建投资和管理费用较少，施工周期短•燃油燃气锅炉房的火灾及爆炸危险性大•燃料来源第一章锅炉及锅炉房设备的基本知识第一节概述•锅炉及锅炉房设备的任务：安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以生产热水或蒸汽燃烧学、传热学、流体力学、材料力学、热力学•分类1（按用途）动力锅炉：用于动力(船用、机车等)；发电——高压、高温、大容量供热（工业）锅炉：用于工业、暖通空调——低参数、小容量——与本专业联系紧密•分类2（按生产产品）：热水锅炉、蒸汽锅炉•分类3（按所用燃料或能源）：燃煤锅炉——煤为主要燃料燃油锅炉——轻柴油、重油等液体燃料燃气锅炉——天然气、液化石油气、人工燃气等气体燃料混合燃料锅炉——煤、油、气等混合燃料废料锅炉——垃圾、树皮、甘蔗渣等废料余热锅炉——以冶金、石油、化工等工业余热、余气为加热介质的锅炉燃料其他能源锅炉——以原子能、太阳能、地热能、电能等能源为热源的锅炉课程任务•掌握解决以下问题的基本方向和手段节能——有效利用燃料•公共建筑节能设计标准•居住建筑节能设计标准环保——烟尘污染•合理选用锅炉及锅炉房设备、进行锅炉房工艺设计第二节锅炉的基本构造和工作过程•锅炉是一种将能源(煤炭等)所储藏的化学能以及工业生产中的余热或其他热源，转化为一定温度和压力的水或蒸汽的换热设备将燃料的化学能转化为热能、生产蒸汽或热水的设备蒸汽热水锅(汽锅)—烧水（传热）炉(炉子)—烧火（化学能→热能）接受高温烟气的热量并将其传给工质的受热面系统将燃料的化学能转化为热能的燃烧系统汽锅封闭汽水系统锅筒管束水冷壁集箱下降管炉子燃烧设备煤斗炉排炉膛除渣板送风装置阀门仪表锅炉工作过程燃料的燃烧过程——燃烧学烟气向水（汽等工质）的传热过程——传热学水的受热和汽化过程——流体力学第三节锅炉的基本特性•工业锅炉量大面广、种类繁多结构特征、燃烧方式、燃料品种、容量大小、参数高低、经济性等•为便于设计、制造、选型、运行、维修和管理标准化，引进锅炉参数和技术经济指标蒸发量、热功率蒸汽（热水）参数受热面蒸发率、受热面发热率锅炉的热效率锅炉的金属耗率及耗电率一蒸发量、热功率•（额定）蒸发量——锅炉在额定参数（压力、温度额定给水温度和使用设计燃料时，并保证一定效率下的最大连续蒸汽产量表征锅炉容量大小（D＝0.1~65t／h）铭牌所标蒸汽量即为该锅炉的额定蒸发量•也可用额定热功率Q表示MW•两者关系：蒸汽锅炉Q＝0.000278D(iq-igs)MW热水锅炉Q＝0.000278G(irs’’-irs’)MW蒸汽和给水的焓kJ／kg锅炉进、出热水的焓kJ／kg热水锅炉每小时送出的水量t／h为什么表示蒸汽锅炉容量大小的参数——额定蒸发量，要用在额定压力、温度和保证达到规定热效率指标条件下，长时期连续安全可靠运行的最大蒸发量来表示？能不能用短时间达到的最大蒸发量，作为它的额定蒸发量？能不能用在非额定压力和温度条件下达到的最大蒸发量，作为它的额定蒸发量？能不能在不考虑热效率指标条件下达到的最大蒸发量，作为它的额定蒸发量？思考二蒸汽（热水）参数•锅炉出口处工作压力(表压力)、工质温度•蒸汽锅炉生产饱和蒸汽——上锅筒主蒸汽阀门出口处的额定饱和蒸汽压力生产过热蒸汽——过热器出口集箱主蒸汽阀门出口处的额定蒸汽压力和过热蒸汽温度锅炉给水温度指进省煤器的给水温度，无省煤器指进锅筒的给水温度•蒸汽锅炉设计时的给水温度分别为20℃、60℃、105℃，由制造厂在设计时结合具体情况确定•热水锅炉参数——高温热水供水阀门出口处的额定压力、热水温度及回水阀门进口处的水温度•常压热水锅炉——以水为介质、表压力为零的固定式锅炉。锅炉本体开孔与大气相通，以此来保证在任何情况下，锅炉水位线表压力始终保持为零热水供水阀门出口处的额定热水温度及回水阀门进口处的水温度三受热面蒸发率、发热率•锅炉受热面——汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积烟气与工质进行热交换的表面积受热面积以烟气侧放热面积计算，符号H，m2•受热面蒸发率D／H——每m2受热面每小时所产生的蒸汽量(30～40kg／m2．h)反映整台锅炉总受热面蒸发率的一个平均值标准蒸汽——1标准大气压下的干饱和蒸汽，焓值为2680kJ／kg（工程单位为640kcal／kg）Dbz／H＝103D(iq-igs)／2680H(kg／m2．h)受热面发热率•Q／H对热水锅炉，每m2受热面每小时所产生的热量83700kJ／m2．h或0.02325MW／m2•D／H或Q／H越高，表示传热好，锅炉所耗金属量少，锅炉结构紧凑•不能真实反映锅炉运行的经济性四锅炉的热效率•真实说明锅炉运行的热经济性指标•η煤=60～85％；η油气=85～92％%100gl输入锅炉总热量锅炉有效利用热量五锅炉的金属耗率及耗电率•金属耗率——制造成本。相应于锅炉每吨蒸发量所耗用的金属材料的重量(2～6t／t)•耗电率——运行成本。产生1t蒸汽耗用电的度数(10kWh／t)，计算时，涉及到辅助设备的耗电量•衡量锅炉总的经济性——热效率高，金属耗量低，耗电量少三方面常相互制约——综合考虑第四节锅炉型号与参数系列一、锅炉型号由三部分组成，之间用短横线相连工业锅炉如为汽水两用，以锅炉主要功能来编制产品型号，注明“汽水两用”电加热锅炉型号只由两部分组成第一部分第三部分——燃料种类如同时使用几种燃料，则设计主要燃料代号放在前面型号举例•SHL10-1.25／350-WII•QXW2.8-1.25／90／70–AII•LDR0.5-0.4•燃油燃气锅炉系列WNS系列——卧式内燃三回程火管锅炉SZS系列——双锅筒纵置式内燃水管锅炉SHS系列——双锅筒横置式内燃水管锅炉LHS系列——立式内燃水管锅炉•WNS10-1.25-YC、QTWNS4.2-1／115／70-QJ二锅炉参数系列•供热锅炉的容量、参数，既要满足生产工艺上对蒸汽的要求，又要便于锅炉房的设计，锅炉配套设备的供应以及锅炉本身的标准化。要求有一定的锅炉参数系列第四节锅炉房设备的组成•锅炉房源源不断地产生蒸汽(热水)，供应用户的需要；工作后的冷凝水(回水)，送回锅炉房，与经水处理后的补给水一起，再进入锅炉继续受热、汽化•锅炉房设备锅炉本体辅助设备•水泵、风机、水处理锅炉房设备简图一、锅炉本体•构成锅炉的基本组成部分汽锅、炉子、锅炉附加受热面（蒸汽过热器、省煤器、空气预热器）二、锅炉房的辅助设备•运煤、除灰系统煤物→（皮带）输送机→（磁铁吸附）→碎煤机（煤粉）→炉膛→渣坑→刮渣器→渣场•送、引风系统空气→鼓风机→空预器（本体）→烟气（放热）→引风机→烟囱•水、汽系统包括蒸汽、给水、排污等三大系统蒸汽系统——将合格的蒸汽送往用户或锅炉自用气。包括蒸汽管、附件、分汽缸等锅炉房的辅助设备给水系统——将经过水处理后的符合锅炉水质要求的给水送入锅炉。包括水泵、水箱、给水管、再生液管、水的除硬、除碱、除盐和除气设备等排污系统——将锅水中的沉渣和盐分杂质排除掉，使锅水符合锅炉水质标准。包括排污管、附件、连续排污膨胀器、定期排污膨胀器、排污降温池等流程：外界水→除硬碱度（防结垢）→除氧（防腐蚀）锅炉本体→蒸汽→（管道）用户（部分凝结水）•仪表控制系统锅内：水位控制、压力监测(安全阀)，炉内压力监测燃油辅助设备及附件•燃油系统由输油系统和供油系统组成•燃油系统中的设备和附件有贮油罐（箱）、油泵、加热器、过滤器、燃烧器、燃油管道、阀门、仪表等燃气辅助设备及附件•常见的燃气辅助设备有增压设备、调压设备、燃气过滤器、燃气排水器、燃气计量设备等