锅炉与锅炉房设备基础知识

建筑设备热源与冷源主编：王丽陈志佳单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉的分类及主要性能指标锅炉是利用燃料燃烧释放的热能（或其他热能），将工质加热到一定温度和压力的设备。锅炉是热源设备的重要组成部分，广泛用于采暖通风、空气调节、生活热水供应、生产工艺用热等各个领域。随着我国工农业生产的迅速发展，以及人民生活水平的不断提高，锅炉的应用将会更加广泛。1.1.1锅炉的用途与分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）工业锅炉用于工农业生产、采暖通风、空气调节和热水供应的锅炉，又称供热锅炉。多为低参数、小容量锅炉，其工质出口压力一般不超过2.5MPa。（2）动力锅炉用于发电和动力方面的锅炉，如电站锅炉、船用锅炉、机械锅炉等。动力锅炉所生产的蒸汽用作将热能转变成机械能的工质以产生动力，其蒸汽压力和温度都比较高，如电站锅炉的蒸汽压力大于或等于3.9MPa，蒸汽温度大于或等于450℃。1.1.1.1按用途分类1.1锅炉的分类及主要性能指标单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）燃煤锅炉以煤为燃料的锅炉。（2）燃油锅炉以轻柴油、重油等为燃料的锅炉。（3）燃气锅炉以天然气、液化石油气、人工燃气为燃料的锅炉。（4）混合燃料锅炉以煤、油、气等混合燃料为燃料的锅炉。（5）废料锅炉以垃圾、树皮、甘蔗渣、桔梗等废料为燃料的锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.2按燃烧用燃料或能源分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（6）余热锅炉以冶金、石油、化工、建材等工业的高温排烟余热、高温余气和化学反应热为加热介质的锅炉。（7）其他能源锅炉以原子能、电能等为能源的锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）层燃炉燃料被铺层在炉排上进行燃烧的锅炉。（2）室燃炉燃料被喷入炉膛空间呈悬浮状燃烧的锅炉。（3）沸腾炉燃料在布风板上被由下而上送入的高速空气流托起，上下翻滚进行燃烧的锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.3按燃烧方式分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）烟管锅炉锅壳内容纳水、汽且烟管受热面浸没在水空间的锅炉。燃烧室布置在锅壳内部的称为内燃锅炉，燃烧室布置在锅壳外部的称为外燃锅炉。（2）水管锅炉受热面布置在炉墙围护结构空间内，水、汽、汽水混合物等工质在管内流动受热，高温烟气在管外冲刷放热的锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.4按锅炉本体结构不同分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）锅筒纵置式锅炉锅筒纵向中心线与锅炉前后中心线平行的锅炉。（2）锅筒横置式锅炉锅筒纵向中心线与锅炉前后中心垂直的锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.5按锅筒放置方式不同分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）快装锅炉锅炉本体整装出厂的锅炉。（2）散装锅炉锅炉本体以零件和部件出厂，在安装地点按锅炉厂设计图纸进行安装，形成锅炉整体，称为散装锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.6按锅炉出厂形式分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）热水锅炉锅炉制备的工质是具有一定温度的热水。（2）蒸汽锅炉锅炉制备的工质是具有一定压力的饱和蒸汽或过热蒸汽。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.7按产生热媒不同分类单元1锅炉与锅炉房设备基础知识（1）常压热水锅炉在任何情况下，锅筒水位线处的表压力为零的锅炉。（2）低压锅炉锅炉额定出口工质压力（表压力）P≤2.5MPa的锅炉。（3）中压锅炉锅炉额定出口工质压力（表压力）P=3.82MPa的锅炉。（4）高压锅炉锅炉额定出口工质压力（表压力）P=9.8MPa的锅炉。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.1.8按锅炉出口工质压力分类单元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，常用符号D来表示，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。对于热水锅炉，则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。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.2锅炉的主要性能指标1.1.2.1蒸发量或热功率单元1锅炉与锅炉房设备基础知识蒸汽锅炉出汽口处蒸汽的额定压力或热水锅炉出水口处热水的额定压力称为锅炉的额定工作压力，又称最高工作压力，常用符号P表示，单位是MPa。对于生产饱和蒸汽的锅炉，只需标明蒸汽压力。对于生产过热蒸汽的锅炉，必须标明蒸汽过热器出口处的蒸汽温度，即过热蒸汽温度，常用符号t表示，单位是℃。对于热水锅炉则有额定出水口供水温度和额定进水口回水温度之分。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.2.2压力和温度单元1锅炉与锅炉房设备基础知识与额定热功率、额定供回水温度相对应的通过热水锅炉的水流量称为额定循环水量，单位是t/h，常用符号G表示。1.1锅炉的分类及主要性能指标单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉热效率是指送入锅炉的全部热量中被有效利用的百分数，也称为锅炉效率，用符号η表示。它是表明锅炉热经济性的指标，我国工业燃煤锅炉的热效率在60%～82%。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。煤水比的大小与锅炉形式、煤质及运行管理水平等因素有关。工业锅炉的煤水比一般为1∶6～1∶7.5。1.1锅炉的分类及主要性能指标1.1.2.3锅炉热效率单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉本体及锅炉辅助设备锅炉本体主要是由“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。1.2.1锅炉本体及构造单元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锅炉本体及锅炉辅助设备单元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。1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2锅炉辅助设备单元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、埋刮板输送机、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、型煤机等1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2.1燃料供应设备单元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。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。1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2.2送、引风设备单元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。除灰渣设备包括马丁除渣机、螺旋除渣机、刮板除渣机、沉灰池、渣场、渣汁、桥式抓斗起重机、推灰渣机等。1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2.3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。1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2.4烟气净化设备单元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，使其达到锅炉给水水质标准后送入锅炉。给水设备包括水泵、水箱、给水管道、渣液管道、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。1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2.5汽、水系统设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识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。图1.1为燃煤蒸汽锅炉房设备简图。1.2锅炉本体及锅炉辅助设备1.2.2.6仪表与自动控制设备单元1锅炉与锅炉房设备基础知识锅炉的规格与型号工业锅炉的容量，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1.1（见P6）。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1.2（见P7）。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：1.3锅炉的规格与型号单元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1.3（见P7）；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1.4；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）（余热锅炉则以受热面表示）。1.3锅炉的规格与型号单元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允许工作压力（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