锅炉培训-锅炉原理

锅炉培训常熟发电有限公司发电部2010年江苏常熟发电有限公司发电部22019/9/18基本理论锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部32019/9/18基本部分第一章概述第二章燃料及燃烧计算第三章锅炉机组热平衡第四章燃料燃烧及燃烧设备第五章煤粉性质及制粉系统江苏常熟发电有限公司发电部42019/9/18第一章概述锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部52019/9/18§1-0能源利用及其在电力工业中的地位§1-1电厂锅炉的作用及其设备构成§1-2电厂锅炉的设备及其特征§1-3锅炉的分类和型号§1-4锅炉技术的发展主要内容锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部62019/9/18按照物质运动形式的不同，能量可以分为机械能、热能、电能、化学能和辐射能。机械能是指物体在作机械运动时所具有的宏观能量（包括宏观动能和宏观势能）。热能是指组成物质的所有微粒作各种不规则的热运动时的总能量。1-0能源利用及其在电力工业中的地位一、能量的形式锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部72019/9/18二、能源的分类可再生能源：太阳能、水力能、风力能、地热能、潮汐能等不可再生能源：化石燃料（原煤、原油、天然气）一次能源：天然燃料（原煤、原油、天然气）的化学能、太阳能、水力能、风力能、核能、地热能、潮汐能等二次能源：人工燃料（焦碳、汽油、煤气）等的化学能、电能等锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部82019/9/18三、发电的方式火（热）力发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电、海洋能发电、地热发电等四、热能的利用方式直接利用：加热、采暖、蒸煮或烘干等间接利用：热能转化为机械能，进一步转化为电能锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部92019/9/18五我国电力工业的发展1987年发电装机1亿千瓦1995年发电装机2亿千瓦2000年发电装机3亿千瓦2004年发电装机4亿千瓦2005年发电装机5亿千瓦2008年全国装机容量7.9253亿千瓦，其中火电6.0132亿千瓦，占75.87%。2009年底全国装机容量达8.74亿千瓦，其中火电6.52亿千瓦，占74.60%；(一)、我国发电总装机容量(二)、单机容量70年代，20万千瓦为主力机组80、90年代，30万、60万千瓦为主力机组目前，60万、90万、100万千瓦为主力机组锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部102019/9/181-1电厂锅炉的作用及其设备构成一、火力发电厂的生产过程火力发电厂的组成火力发电厂的三大设备锅炉汽轮机发电机锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部112019/9/18我国三大动力集团东方电气集团公司→东锅DG哈尔滨电站设备集团公司→哈锅HG上海电气集团有限公司→上锅SG锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部122019/9/18火力发电厂的能量转换过程燃料的化学能→蒸汽的热能→机械能→电能。锅炉汽轮机发电机蒸汽的热能转子动能电能机械能热能燃料的化学能锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部132019/9/18二、火力发电厂的生产过程锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部142019/9/18锅炉设备的组成：锅炉机组由锅炉本体设备和辅机设备组成。锅炉本体锅（汽水系统）炉（燃烧系统）1.锅炉本体三、电厂锅炉的作用及组成锅炉的主要作用使燃料在炉内燃烧放热，并将锅内工质由水加热成具有足够数量和一定质量的过热蒸汽，供汽轮机使用。锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部152019/9/18锅（汽水系统）：由省煤器、汽包（汽水分离器）、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。炉（燃烧系统）：由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部162019/9/18其它系统脱硫系统除灰除尘系统制粉系统燃料运输系统通风系统辅助系统辅助设备锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部172019/9/18四锅炉机组的工作过程燃煤锅炉的主要工作过程煤粉制备和燃烧过程空气预热过程给水加热、汽化、过热（再热）热过程排渣除灰过程锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部182019/9/18锅炉机组的工作过程示意图锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部192019/9/181、制粉系统原煤→给煤机→磨煤机→煤粉分离→合格的煤粉→锅炉2、燃烧系统空气→送风机→空气预热器→两路热风管道→燃烧器二次风喷口→炉膛空气→一次风机→空气预热器→两路热一次风管道→输送煤粉→燃烧器一次风喷口→炉膛五、锅炉各主要系统锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部202019/9/183、汽水系统给水→低压加热器→除氧器→给水泵→高压加热器→省煤器→汽包→水冷壁→过热器4、除渣除灰系统大块熔渣（总灰量的10℅－20℅）→水冷壁冷却→固态渣→渣斗→捞渣机→碎渣机→渣泵→灰场烟气细灰（总灰量的80℅－90℅）→除尘器→灰浆泵→灰场锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部212019/9/18本体设备：炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、锅筒、汽水分离器、过热器、再热器等。辅机设备包括：给煤机、磨煤机、一次风机、送风机、吸风机、给水泵、吹灰器、捞渣机、碎渣机、除尘器、灰浆泵等。锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部222019/9/181.锅炉容量：额定蒸发量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料时，并保证效率时所规定的蒸汽产量。t/h最大连续蒸发量：锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料，长期连续安全运行时所能达到的最大蒸发量。用MCR表示。最大连续蒸发量通常为额定蒸发量的1.03～1.2倍一、电厂锅炉的特性1-2电厂锅炉的设备及其特征锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部232019/9/18中国电站锅炉的蒸汽参数及容量蒸汽压力(ＭPa)蒸汽温度(℃)给水温度(℃)ＭＣＲ*(t/h)发电功率(ＭＷ)9.9540205～225220,41050,10013.8540/540220～250420,670125,20016.8～18.6540/540250～2801025～2008300,60017.5540/5402551025～1650300,50025.4541/566286190060025.0545/545267～2771650～2650500,800注：ＭＣＲ*为最大连续蒸发量锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部242019/9/182.蒸汽参数电厂锅炉的蒸汽参数一般是指锅炉过热器出口过热蒸汽的温度和压力。如额定蒸汽温度和额定蒸汽压力。3.给水温度电厂锅炉的给水温度是指给水进入省煤器入口处的温度。锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部252019/9/18锅炉连续运行小时数（5000）锅炉在两次检修之间的运行小时数锅炉可用率（约90%）（总运行小时数+总备用小时数）/统计期间总小时数（一年）锅炉的事故率（约1%）锅炉总事故停炉小时数/（总运行小时数+事故停炉小时数）二、电厂锅炉机组安全性指标锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部262019/9/18电厂锅炉机组经济性指标热效率（90%）净效率燃烧效率式中Q1—锅炉有效利用热，kJ/kg；Qr—锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg；—锅炉机组自身所需的热量，kJ/kg；—锅炉机组自身电耗对应的热量，kJ/kg；、—锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，%)21(,%QQQQrpq1j)31(),%qq(143r)11(,%100QQr1g3q4qqQpQ锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部272019/9/181-3锅炉的分类和型号一、锅炉的分类（1）按锅炉用途分：工业锅炉(工业生产工艺用汽或供暖)，电站锅炉(发电)，热水锅炉(民用采暖或供热)（2）按电站锅炉容量分：按时代和技术进步，锅炉机组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变。220t/h,410t/h,670t/h,1000t/h,2000t/h,2650t/h（3）按蒸汽压力分:低压(P2.45ＭPa)、中压(P=2.94-4.92ＭPa)、高压(P=7.84-10.8ＭPa)、超高压(P=11.8-14.7ＭPa)、亚临界压力(P=15.7～19.6ＭPa)、超临界压力(P22.1ＭPa)、超超临界压力(P25ＭPa)锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部282019/9/18（4）按燃用燃料分：燃煤炉、燃油炉、燃气炉（5）按燃烧方式分：层燃炉、室燃炉、旋风炉、流化床锅炉（6）按煤粉炉的排渣方式分:固态排渣和液态排渣（7）按蒸发受热面内工质的流动方式分:自然循环、强制循环锅炉、直流锅炉锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部292019/9/18蒸发受热面内工质的流动方式（水的循环方式）锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部302019/9/18自然循环锅炉循环流动过程的推动力由下降管与上升管内工质的密度差产生的，这种锅炉就叫自然循环锅炉循环倍率：单位时间内进入蒸发管的循环水量与产生蒸汽量之比。控制循环锅炉循环流动过程的推动力不仅由下降管与上升管内工质的密度差产生，而且主要来自锅水循环泵，这种锅炉就叫控制循环锅炉。自然循环锅炉与控制循环锅炉有许多相似之处，都有汽包。给水加热、蒸发、过热有明显分界。直流锅炉：工质一次通过所有受热面。锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部312019/9/18ΔΔ—×××/×××—×××/×××—Δ×第一组为符号，锅炉厂汉语拼音的缩写；第二组为数字，锅炉容量和过热蒸汽压力；第三组为数字，过热蒸汽和再热蒸汽出口温度；第四组中，符号表示燃料，数字表示设计序号。我公司锅炉型号：SG-1025/16.81-M870二、锅炉型号锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部322019/9/181-4锅炉技术的发展加快发展大容量、高参数机组→大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，电站热效率高，基建投资、设备和运行费用降低提高运行可靠性和灵活性→锅炉的可靠性涉及到设计、设备制造、运行维护和生产管理等各个方面运行灵活性要求大力发展中间负荷机组，适应电网调峰需要,同时考虑因燃用劣质煤带来的不利影响（结渣、积灰、磨损、腐蚀），提高锅炉煤种的适应性。提高机组的监控水平。锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部332019/9/18第二章燃料及燃烧计算锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部342019/9/18主要内容§2-0燃料的成分及其主要特性§2-1燃料的燃烧计算§2-2烟气分析锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部352019/9/181、煤的元素分析成分2、煤的工业分析成分3、煤的分析基准4、各种基准的换算5、煤的发热量6、高、低发热量间的换算7、煤的灰分特性8、煤的结渣特性指标9、煤的常规特性对锅炉工作的影响10、煤的可磨性系数与磨损指数11、煤的分类2-0燃料的成分及其主要特性锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部362019/9/18煤的元素分析成分（1）碳(C)：主要的燃烧成分，约占20~70%，燃料中的碳多以化合物形式存在.地质年龄越长，含碳越多，放热量越高，但不易着火与燃烬。（2）氢(H)：重要的燃烧成分，煤中约占2~6%，十分容易着火，燃烧迅速，易爆。氢是煤中发热量最高的可燃元素，氢的含量越多，煤越易着火与燃烬。（3）硫(S)：是燃料中的有害成分，约占可燃成分的8%，燃烧后的产物是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(O)和氮(N）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。（5）水分(M)：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；锅炉原理江苏常熟发电有限公司发电部372019/9/18硫分、灰分与水分对锅炉工作的影响1）降低煤的发热量2）降低燃烧温度，不利于燃料的着火与燃烧3）增加烟气容积，排烟温度升高，排烟损失增加，锅炉效率下降4）加剧锅炉受热面的低