guolu

锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page1供热锅炉供热锅炉锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page2第一章基本知识第二章燃料及燃烧计算第三章锅炉热平衡第四章燃烧原理及燃烧设备退出锅炉及锅炉房设备1～5章第五章锅炉水循环及汽水分离锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page3§1.1概述§1.2锅炉的基本结构及其工作过程§1.3锅炉基本特性§1.4锅炉房设备的组成§1.5锅炉发展简史返回第一章基本知识锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page4§1.1概述锅炉部分示意图第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page5§1.1概述一、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第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page6§1.1概述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三、锅炉的分类1．根据用途的不同分为：电站锅炉——在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电工业锅炉——用于工业及采暖动力锅炉——驱动蒸汽动力装置2．按载热工质的不同分为：蒸汽锅炉热水锅炉第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page7§1.1概述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，方法的应用第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page8§1.2锅炉的基本结构及其工作过程一、基本结构1.锅炉本体构成锅炉的基本组成部分称为锅炉本体，由汽锅、炉子及安全附件组成。1）汽锅——锅炉本体中汽水系统，高温燃烧产物烟气通过受热面将热量传递给汽锅内温度较低的水，水被加热，沸腾汽化，生成蒸汽。2）炉子——锅炉本体中燃烧设备，燃烧将燃料的化学能转化为热能3）安全附件——水位计、压力表、安全阀2．锅炉金属钢架及平台楼梯二、锅炉的工作过程1.燃料的燃烧过程第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page9§1.2锅炉的基本结构及其工作过程定义：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第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page10§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：汽锅下降管下集箱水冷壁3）汽水分离第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page11§1.3锅炉基本特性一、锅炉容量1．蒸发量（产热量）：锅炉每小时所产生的蒸汽（热水）流量2．额定蒸发量（产热量）：锅炉在额定参数(压力、温度_和保证一定热效率下，每小时最大连续蒸发量(产热量)，符号D(Q)，单位t/h（kJ/h，MW）。二、蒸汽(热水)参数1．蒸汽参数锅炉出口处蒸汽的额定压力(表压)和温度，符号p(t)；单位MPa,℃。2．热水参数锅炉出口处热水的额定压力(表压)和温度及回水温度。第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page12§1.3锅炉基本特性三、受热面蒸发率、受热面发热率1．受热面蒸发率每m2蒸发受热面每小时所产生的蒸汽量，符号D/H；单位kg/m2·h2．受热面发热率每m2受热面每小时所产生的(热水)热量，符号Q/H；单位kJ/m2·h四、锅炉热效率每小时送进锅炉的燃料（全部完全燃烧时）所能发出的热量中有有百分之几被用来产生蒸汽或加热水，以符号或表示。第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page13§1.3锅炉基本特性五、锅炉型号表示方法锅炉型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。第一部分：表示锅炉型式，燃烧方式和蒸发量，共分三段：第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉本体型式；第二段用一个汉语拼音代表燃烧方式；第三段用阿拉伯数字表示蒸发量。第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page14§1.3锅炉基本特性第二部分：表示蒸汽(或热水)参数，共分两段，中间一斜线分开。第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许工作压力；第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽(或热水)温度，饱和蒸汽二段第三部分：表示燃料种类，以拼音字母和罗马字分别代表燃料类别和分类。举例：:双锅筒横置式链条炉排锅炉，额定蒸发量为10t/h，额定压力为1.25MPa，出口过热蒸汽温度为饱和温度，燃用Ⅱ类烟煤。:强制循环室燃锅炉，额定热功率为120MW，允许工作压力为0.8MPa，出水温度130℃，进水温度为80℃，燃料为油。YQXS80/130/8.0120AHL3.110第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page15§1.4锅炉房设备的组成一、锅炉房设备包括锅炉本体及其辅助设备。锅炉本体设备包括：汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器。锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器和空气预热器锅炉尾部受热面：省煤器和空气预热器二、锅炉房辅助设备1．运煤、除灰系统2．送引风系统3．水、汽系统(包括排污系统)4．仪表控制系统第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page16§1.4锅炉房设备的组成第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page17§1.5锅炉发展简史锅炉沿着两个方向发展：a)在锅筒内部增加受热面，形成烟管锅炉系列；b)在锅筒外部发展受热面，形成水管锅炉系列。——锅炉发展的一大飞跃一、烟管锅炉二、水管锅炉三、快装锅炉第一章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page18§2.1燃料的化学成分及其性质§2.2煤的燃烧特性§2.3锅炉燃料§2.4燃料的燃烧计算返回第二章燃料及燃烧计算§2.5锅炉运行时烟气分析及其应用锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page19§2.1燃料的化学成分及其性质第二章一、燃料的化学成分及其性质燃料（s、l、g）可燃基：高分子化合物，成分C、H、O、N、S惰性基：多种矿物质灰分1．碳(C)：主要的燃烧成分，约占50~95%，kJ/kg。纯碳燃点高，燃烧缓慢。燃料中的碳多以化合物形式存在2．氢(H)：重要的燃烧成分，煤中约占2~8%，kJ/kg。十分容易着火，燃烧迅速，易爆。液体和气体燃料氢含量较高约占从百分之十几到几十不等，燃烧室易析出碳黑而冒黑烟。3．硫(S)：是燃料中的有害成分，约占可燃成分的～8%，kJ/kg，燃烧后的产物是125600ydwQ33704ydwQ锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page20§2.1燃料的化学成分及其性质sptSSS硫酸盐中硫硫铁矿中硫无机硫有机硫全硫SO2、SO3，与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。1）SO2、SO3排放造成大气污染2）锅炉尾部受热面造成低温腐蚀4．氧和氮氧和氮是不可燃成分。约占~40%，含氧量随煤化程度增高而明显减少。氮主要以有机氮形态存在，约占0.5~2%。高温燃烧生成NOx，有害。第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page21§2.1燃料的化学成分及其性质5．水分(Water、Moisture)：燃料中的主要杂质，约占5~60%。1）水分进入炉内吸热汽化成水蒸汽，对燃烧不利；2）在烟气露点时，水蒸气与SO2、SO3生成亚硫酸和硫酸，造成低温腐蚀；3）6．灰分(Ash)燃料中主要不可燃的矿物杂质成分，与成煤条件、开采方式、运输条件1）可燃物减少，，着火困难，灰渣量增加，运行操作繁重；2），炉内易结渣，使受热面传热恶化，3）lydwQW2qVVWpyyAydwQ2tA且DDK，传热系数对流受热面及灰、堵灰对流受热面磨损严重，烟气流速第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page22§2.1燃料的化学成分及其性质二、燃料成分分析数据的基准及换算1．燃料成分表示方法1）应用基——以进入锅炉房准备燃烧的煤为分析基准，以次为100%燃料的应用基成分是锅炉燃用燃料的实际应用成分，用于锅炉的燃烧、传热、通风和热工试验的计算。2）分析基——在实验室条件下（室温20℃，相对湿度60%），风干后的煤样作为分析基准3）干燥基——除去全部水分后的煤作为分析基准4）可燃基——将变化较大，对燃烧不利的杂质灰分和水分除去后的煤作为分析基准aaa%100yyyyyyyAWNOSHC%100fffffffAWNOSHC%100ggggggANOSHC第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page23§2.1燃料的化学成分及其性质4）可燃基——将变化较大，对燃烧不利的杂质灰分和水分除去后的煤作为分析基准燃料的可燃基成分不再受水分和灰分变化的影响，是—种稳定的组成成分，常用于判断煤的燃烧特性和进行煤的分类的依据，如可燃基挥发分Vr。煤矿提供的煤质成分，通常也是可燃基各组成成分。上述基准的换算关系如图2-12．燃料成分各种表示方法之间的换算1）换算方法2）换算系数k：见平衡4表2-13．全水分计算方法全水分是分析基水分和应用基风干水分之和，由于其基准不同，需换算：%或%100100yffyfy100100wfwy换算系数已知基准成分欲求基准成分第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page24§2.2煤的燃烧特性煤的燃烧特性一、煤在炉内加热燃烧过程1．预热和干燥2．挥发物的逸出3．焦炭的形成4．灰渣的形成二、煤的工业分析1.水分(Wy)内在水分外在水分2．挥发分(Vr)——失去水分的干燥煤样，在隔绝空气的条件下，加热到一定温度时，析出的气态物质的百分含量。1）挥发分主要有C-H化合物、H2、CO、H2S等可燃气体和少量O2、CO2和N2组成；2)挥发分时煤分类的主要依据℃第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page25§2.2煤的燃烧特性煤种Vr逸出温度（℃）着火温度（℃）褐煤40130~170250~450烟煤20~40170~320400~500贫煤10~20370~390600~700无烟煤10380~4007003)煤中挥发分逸出后，如与空气混合不良，在高温缺氧条件下易化合成难以燃烧的高分子复合烃，产生碳黑，造成大量黑烟，3．灰分(Ag)——焦炭燃烧后的残留物质4．固定碳(Cgd)——焦炭中的可燃物质，焦炭燃烧主要是固定碳的燃烧3q第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page26§2.2煤的燃烧特性三、焦炭的性质——焦结性焦炭——煤在隔绝空气加热时，水分蒸发、挥发分析出后固体残余物质。焦结性——由于煤种不同，焦炭的物理性质、外观等各不相同焦结性状1．焦炭结构特征1）粉状2）粘结3）弱粘结4）不熔融粘结5）不膨胀熔融粘结6）微膨胀熔融粘结7）膨胀熔融粘结8）强膨胀熔融粘结第二章锅炉及锅炉房设备.ppt,05/2003Page27§2.2煤的燃烧特性2．焦结性对层燃炉燃烧过程的影响1）粉状焦炭——堆积紧密，妨碍空气流动①烟气流速过大，易被气流携带，形成火床火口；②烟气流速过小，燃烧通风不畅，易从通风孔隙中漏入灰坑2）强焦结性煤——挥发分逸出后，焦炭呈熔融状态，粘结成片①内部固定碳难于空气接触而燃尽；②燃烧层通风不畅四、灰分的熔融特性——灰熔点灰分：焦炭燃烧后的残留物