《锅炉原理》教案Word文档格式.docx
《《锅炉原理》教案Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《锅炉原理》教案Word文档格式.docx(100页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![《锅炉原理》教案Word文档格式.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-10/13/529f96d5-dd1f-46a4-b4c1-99a72fcc5023/529f96d5-dd1f-46a4-b4c1-99a72fcc50231.gif)
重点:
1、锅炉机组基本概念。
2、我国锅炉工业发展现状与未来。
方法:
图示说明
3、教学手段:
火电厂生产过程、锅炉原理教学光盘。
16.8、17.5MPa(国际单位)
3.我国电站锅炉蒸汽参数系列:
P4表1-1
1-3锅炉分类
1.按用途分类:
电站锅炉、工业锅炉、热水锅炉
2.按压力分类:
低压、次中压、中压、次高压、高压、超高压、压临界、临界
3.按容量分类:
大、中、小
4.按燃料品种分类:
燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉
5.按燃烧方式分类:
火床炉(层燃炉)
火室炉(室燃炉)
旋风炉
鼓泡床锅炉(BFBB)
流化床锅炉循环床锅炉(CFBB)
增压流化床(PFBC)
【注】重要分类方式,画图讲授
6.按水循环方式分类:
自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉
7.按排渣方式分类:
固态排渣锅炉、液态排渣锅炉
8.按炉膛压力分类:
负压锅炉、正压(微正压〕锅炉、增压锅炉
9.按其他方式分类:
如机车锅炉、船舶锅炉等(略)
新技术介绍:
联合发电循环;
1.整体煤气化联合循环(IntergratedGasificationCombinedCycle即IGCC)
2.常压流化床燃烧联合循环(AFBC-CC)
3.增压流化床燃烧联合循环(PFBC-CC)
1-4锅炉的安全和经济指标
一、经济性指标:
1.锅炉热效率:
式1-3
2.锅炉净效率:
式1-4
3.锅炉燃烧效率:
ηgl=100-q3-q4[%]
二、安全性指标:
1.锅炉连续运行小时数:
开机后,无事故一次性运行小时数
2.锅炉的可用率:
式1-5
3.锅炉事故率:
式1-6
1-5电站锅炉型号的表示方法(补充)
实例:
HG670-13.8-540/540HG670-13.8/540HG-670/540
锅炉厂简介:
A(高压)、B(中压)、C(次中压)、D(低压)、E(热水)
电站锅炉型号命名全权:
HG-、SG-、BG-、WG-、DG-、升级CG-
A级:
哈锅-杭锅武锅-无锅-梧锅、
B级:
鞍山、济南、无锡、四川等十几家
C级:
江西、杭州、梧州、长锅等几十家
D级:
哈二锅、哈工锅、哈龙江、长文教、长工业、长三锅、吉锅、沈阳、四平、辽原、
通辽、延吉等204家。
生产工业锅炉,目前全国240万台。
E级:
分布于全国各市、县、乡镇大约2000多家。
第二章锅炉受热面
辐射受热面:
水冷壁、辐射过热器、
锅炉受热面半辐射受热面:
半辐射式过热器(屏式过热器)、
对流受热面:
过、再热器、锅炉管束、省煤器、空气预热器、防渣管
黑板左侧画:
锅炉结构图,T—S图
2-1水冷壁
●从锅炉发展史口述水冷壁的由来
一、水冷壁的工作特点:
辐射换热
二、水冷壁的作用(P22):
主蒸发受热面
1.强化传热、节省钢材……?
比较对象不明确!
2.保护炉墙
3.防止结渣?
……说法不严密
4.悬吊敷管炉墙
5.主蒸发受热面
三、水冷壁的结构与布置(P22-26)
1.规格:
Φ45、Φ51、Φ57、Φ60、Φ63.5、Φ76,壁厚δ=3~5
2.材质:
无缝钢管10g、15g、20g
3.布置方式:
单炉室(沿炉内墙四周垂直布置);
双炉室(中间设有双面曝光水冷壁)。
4.结构参数:
s/de/d对热力特性的影响(第十四章介绍)
光管水冷壁:
制造简单、加工方便、膨胀均匀。
5.类型膜式水冷壁:
气密性好、受热面积大、便于吊装、
可采用轻型敷管炉墙。
(图2-2)
内螺纹管水冷壁:
管内扰动强烈、防止膜态沸腾、(常用于强制流动锅炉)(图2-3)
6.应用实例:
P25图2-6,P26图2-7。
2-2过热器与再热器
一、过热器与再热器的作用与特点
二、过热器与再热器的结构
三、热偏差
四、汽温调节
2-3省煤器与空气预热器
第三章锅炉燃料
分类
探明储量
使用年限
我国地位
常
固体燃料(煤炭)
32000亿吨
200
第一
规
矿物质能
液体燃料(石油)
32亿吨
50
第十一
能
气体燃料(天然气)
3800m3
32
第十四
源
木质能
可再生能源:
木材、木炭、沼气、玉米芯、牛粪等
新能源
核能、地热能、太阳能、潮汐能、风能等
注】:
煤炭—探明保有储量32000亿吨,保有储量7691亿吨,可开采储量4000~5000亿吨。
3-1煤的常规特性
一、煤的元素分析成分:
1.碳C:
主要可燃成分,完全燃烧放热量32700kj/kg,在煤中含量变化较大30~90%,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:
可燃成分,放热量120000kj/kg,是碳的3倍,含量低1~6%,有利元素,。
3.氧O:
可助燃,但含量低,杯水车薪,视为杂质。
4.氮N:
不可燃,含量低,燃烧反应可生成NOX,有害成分。
5.硫S:
可燃,放热量低904kj/kg,可生成SOx,有害成分。
可燃硫Sr有机硫(与C、H、O组成的有机化合物)
硫黄铁矿硫(FeS2)
硫酸盐硫Sly(CaSO4、MgSO4、FeSO4等)—属于灰分
1993年我国成为石油的净进口国;
1999年超过进口依存境界线20%;
2000年进口石油7000万吨,占30%;
6.水分M外部水分(收到基水分、应用基水分、表面水分、风干水分)
内部水分(空气干燥基水分、分析基水分、固有水分、内在水分)
7.灰分A:
杂质,污染环境,磨损受热面,含量变化10%-50%。
二、煤的分析基准:
1.收到基:
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100〔%〕
2.空气干燥基:
Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100〔%〕
3.干燥基:
Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100〔%〕
4.干燥无灰基:
Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100〔%〕
三、煤的工业分析成分及实验:
1.煤的工业分析成分:
水分、挥发分、灰分、固定碳
2.工业分析与元素分析的关系:
见下表
收到基Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100
空气干燥基Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100
干燥基Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100
干燥无灰基Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100
C
MfMadSrNOHSlyA
ChfCgd
水分挥发分固定碳灰分
焦炭
3.工业分析实验:
见实验指导书。
四、各种基准的换算:
例题:
已知Mar、Mad,试将空气干燥基的各种成分换算成收到基。
证明:
即推导换算系数Kad-ar
∵同种燃料去出全部水分其干燥基成分不变
∴可以分别用收到基和空气干燥基表示干燥基,也就是说用干燥基将收到基和空气干燥基联系起来。
∵
故:
令:
式中:
kad-ar—空气干燥基换算为收到基的换算系数
所以:
Car=kad-arCad
同理:
Har=kad-arHad;
Oar=kad-arOad;
Nar=kad-arNad;
Sar=kad-arSad;
Aar=kad-arAad。
●不同基准的换算系数:
表3-1(55页)
●换算系数的适用条件:
1)除水分、低位发热量之外的各种成分的换算。
2)适用高位发热量和挥发分的换算。
3)对于水分:
式中:
Mf—外部水分;
Mad—内部水分即空气干燥基水分。
作业1:
推导换算系数Kadf-ar
作业2:
某种煤收到基含碳量为41%。
由于受外界条件的影响,其收到基水分由15%减少到10%,收到基灰分由25%增加到35%,试求其水分和灰分变化后的收到基含碳量(要求先推导换算公式,后计算)。
五、煤的发热量及其测定(实验)
发热量:
单位质量的燃料完全燃烧所放出的量,kj/kg。
1.弹筒发热量:
用氧弹量热计所测得的燃料发热量,Qad.b。
2.高位发热量:
若燃料完全燃烧,产生的水未放出气化潜热(以液态的形式存在),则所得到的发热量称为高位发热量,Qgr。
3.低位发热量:
若燃料完全燃烧,产生的水释放出气化潜热(以汽态的形式存在),则所得到的发热量称为低位发热量,Qnet。
4.发热量的测定:
实验指导书。
5.三者关系及换算:
1)Qb>Qgr>Qnet
2)Qad.gr=Qad.b-(95Sad.b+αQad.b)(3-8)
式中:
Qad.gr—空气干燥基高位发热量;
Qad.b—空气干燥基弹筒发热量;
Sad.b—弹筒清洗液测得的含硫量;
α—硝酸生成热的比例系数;
P57
3)
4)r—水的汽化潜热,2300kj/kg。
=Qar.gr-206Har-23Mar(3-9)
六、几个重要概念
1.标准煤:
Q=7000kcal/kg=29270kj/kg
2.劣质煤:
Q=3000kcal/kg=12500kj/kg
3.煤的折算成分
折算水分:
=〔%〕(3-11)
折算灰分:
〔%〕(3-12)
折算硫分:
〔%〕(3-13)
七、灰分特性
1.灰分的特性温度及实验方法:
将高20mm,底边长为7mm的等边三角形直角灰锥,放入电炉中加热,观察变化……。
试样变形温度DT软化温度ST流动温度FT
2.影响灰的熔融性的主要因素:
1.灰分成分的影响:
碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓
酸性氧化物↑灰熔点↑
2.周围介质的影响:
a)氧化性介质