锅炉复习Word格式文档下载.doc

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有机热载体（导热油）

按工质是否在受热面管内流动

水管锅炉

锅炉受热面管内流动的全部为工质

火管锅炉

锅炉受热面管内流动的全部为烟气

水火管锅炉

锅炉受热面管内流动的一部分为工质、一部分为烟气

锅炉工质按用途

电站锅炉

用于发电厂带动汽轮机发电

工业锅炉

用于工业生产

生活锅炉

用于日常生活

按出口工质的压力

有压锅炉

锅炉中工质带有一定压力

常压锅炉

锅炉中工质压力与外界大气压力一致，通常指常压热水锅炉

按锅炉所使用的燃料的种类

燃煤锅炉

锅炉中使用的燃料为煤

燃油锅炉

锅炉中使用的燃料为燃油

燃气锅炉

锅炉中使用的燃料为燃气

其他燃料

木材、垃圾

按工质循环方式

自然循环锅炉

利用下降管与上升管之间的介质密度差建立循环

强制循环锅炉

利用水泵强制工质按一定路径循环

按排渣方式

固态排渣锅炉

燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除

液态排渣锅炉

燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流除

二、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、炉子及辅助受热面。

1）汽锅——包括锅筒（汽包）、管束、水冷壁、集箱和下降管等组成，是封闭的汽水系统。

2）炉子——锅炉本体中燃烧设备，包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成。

3）辅助受热面——蒸汽过热器、省煤器和空气预热器

4）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

三、锅炉的工作过程

1燃料的燃烧过程

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；

燃料的连续供应及灰渣和烟气的连续排放

2.烟气向水（汽等工质）的传热过程

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）的受热和汽化过程——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

锅炉内各系统的行程

煤的行程：

煤斗——给煤机——球煤机——粗粉分离器——旋风分离器——螺旋输粉机——煤粉仓——燃烧器。

烟气行程：

炉膛中燃烧后行成的烟气经过热器、省煤器、空气预热器离开尾部烟道，在进入除尘器、引风机排入烟囱。

空气行程：

燃烧及制粉系统所需的空气由鼓风机将空气打入空气预热器，一部分送入磨煤机作为燃料的干燥剂和部分作为输送煤粉的一次风，在进入磨煤机前的官道上另分一股管道，将热空气作为二次风送入燃烧器。

给水行程：

给水首先进入锅炉的省煤器，然后进入锅筒，进入锅筒的水与来自上升管的汽水混合物或分离出来的水混合后，由下降管进入水冷壁下集箱，然后进入上升管，在水冷壁管中受炉膛的辐射换热量，使来自锅筒的水进一步加热并蒸发形成汽水混合物，进入上集箱，在经汽水引出管进入锅筒。

蒸汽行程：

七宝内分离出来的蒸汽进入炉膛顶部的顶棚管（辐射式过热器），蒸汽除顶棚管后进入低温的过热器，出低温过热器后在进入高温过热器，加热所要求的蒸汽温度后出过热器离开锅炉，进入蒸汽轮机做功。

*四、锅炉的基本特性

1．蒸发量（产热量）：

蒸汽锅炉每小时所产生的蒸汽量，表征锅炉容量的大小，符号D，单位t/h

2、锅炉的热效率（表征锅炉运行的经济性指标）

指锅炉每小时的有效利用于生产蒸汽或热水的热量占输入锅炉全部热量的百分数。

*五、锅炉型号与参数系列P13

:

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350℃，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。

*六、锅炉房设备包括锅炉本体及其辅助设备。

一、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。

二、锅炉房辅助设备

1．给水设备

2．通风设备

3．燃料供应及排渣除尘设备

（吹灰器——消除受热面上的积灰，以利传热，提高锅炉运行的经济性。

）

4．监测仪表和自动控制设备（安全附件——水位计、压力表、安全阀）

第二章燃料及燃烧计算

一、燃料的化学成分

按物态可以分为：

固体燃料、液体燃料、气体燃料。

燃料的成分分析：

工业分析→水分（M），固定炭Ggr，灰分A，挥发分V

元素分析→C，H，S，O，N，灰分（A），水分（M）

可燃元素：

1．碳（C）：

主要的燃烧成分。

2．氢（H）：

重要的燃烧成分，发热量最高3．硫（S）：

是燃料中的有害成分。

SO2、SO3与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。

排放造成大气污染，且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，含氧量随煤化程度增高而明显减少。

高温燃烧生成NOx，有害。

5．水分（WaterMoisture）：

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，使炉膛温度下降，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，加剧尾部受热面的低温腐蚀和灰堵。

3）水分高时，烟气体积增大，锅炉排烟损失增加。

6．灰分（Ash）燃料中主要不可燃的矿物杂质成分。

1）灰分含量多，相对可燃物减少，着火困难。

2）灰熔点较低时，炉内易结渣，使受热面传热恶化，

3）灰分含量多时，若提高烟速将加剧受热面的磨损；

烟速低时，受热面容易堵灰，积灰。

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）收到基（应用基）——以进入锅炉房准备燃烧的煤为分析基准，以质量为100%计算各组成成分的质量分数

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）空气干燥基（分析基）——在实验室条件下（室温20±

1℃，相对湿度65±

1%），自然干燥后的煤样作为分析基准

3）干燥基——除去全部水分后的干燥燃料作为分析基准

4）干燥无灰基（可燃基）——将变化较大，对燃烧不利的全部杂质灰分和全部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，是一种稳定的组成成分，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Vdaf。

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2-1。

二、煤的燃烧特性

煤的燃烧特性1．发热量2．挥发分3．焦结性4．灰熔点

1．发热量Q

燃料的发热量Q：

单位质量的固体、液体燃料，在完全燃烧时所放出的热量（kJ/kg）；

单位容积的气体燃料在完全燃烧时所放出的热量（kJ/Nm3）

高位发热量Qgr：

每千克燃料完全燃烧后所放出的热量，含所生产水蒸汽汽化潜热。

低位发热量Qnet：

每公斤燃料完全燃烧后所放出的热量中扣全部水蒸汽的汽化潜热后的热量.

2．挥发分V

定义：

失去水分的干燥基煤样置于隔绝空气的环境中加热至一定温度时，煤中有机质分解出的气态物质称为挥发物，其百分数含量即为挥发分。

成分：

主要由各种碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气体和少量的氧二氧化碳及氮等不可燃气体组成。

挥发分特点

1）挥发份的含量代表了煤的地质年龄，煤的挥发份随着煤化程度的加深而减少。

挥发份含量越多，挥发份析出的温度越低。

挥发物挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快且利于燃烧完全。

挥发份含量越多的煤着火温度低，燃烧迅速而稳定，而且为焦炭燃烧创造的高温条件。

2）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

挥发分对炉膛结构影响：

（1）高挥发分煤的燃烧需要较高的炉膛空间以保证挥发分的充分燃烧。

（2）低挥发分煤的燃烧是在炉膛底部或者炉排上，此处温度升高较快，注意受热面的布置。

*3、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，即：

固定碳和灰渣。

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

焦结性对层燃炉燃烧过程的影响（层燃炉不宜燃用不粘结或强粘结的煤）

1）粉状焦炭（弱焦结性的煤）

①烟气流速过大，易被气流携带，使燃烧不完全；

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，焦炭呈粘结成片

①内部固定碳难于与空气接触而燃尽；

②燃烧层通风不畅，使燃烧恶化；

4、灰分的熔融特性——灰熔点

灰分：

焦炭燃烧后的残留物质。

灰分的熔融性习惯上称作为煤的灰熔点。

工业上以t2软化温度作为衡量灰熔性的主要指标。

其的高低主要与灰的成分和周围介质的性质有关。

t1——变形温度：

测试角锥开始变园或弯曲时的温度

t2——软化温度：

灰锥顶弯曲道平盘上或呈半球形时的温度

t3——半球温度：

灰锥变形至半球体，即高度约等于底长的一半时的温度

t4——流动温度：

灰锥熔融倒在平盘上，并开始流动时的温度

灰熔点低的煤易结焦，结焦的危害：

（1）溶化的灰渣会把未燃尽的焦炭裹住而妨碍继续燃烧，；

而且可能使炉排通风孔被堵，使燃烧恶化；

（3）结焦若发生在受热面，则使其传热受阻，排烟温度升高，热损失增大，锅炉效率降低，而且由于传热变差，使受热管内介质温差变小，流动压头降低，水循环受影响，进而会导致受热管壁温度升高，影响受热管壁温度升高，影响受热管的安全工作；

（4）结焦还使烟道流通断面积减少，通风受阻，使通风机负荷增大，甚至还会引起炉膛正压，既不安全也不卫生。

三、煤的分类

按照挥发分的含量将煤分为:

褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤（煤化程度的增加）

煤化程度越高，挥发份含量越少，含碳量增大，着火越困难。

*四、燃烧所需空气量

1、燃料燃烧理论空气量：

标准状态下1kg或1m3燃料完全燃烧所需的最小空气量V0k。

2、由于设备的不尽完善和燃烧技术条件等限制，送入的空气不能做到完全与燃料理想的混合，为了尽可能的燃烧完全，实际送入炉内的空气总大于理论空气量。

实际供给的空气含量Vk和理论空气含量Vk0的比值为过量空气系数。

α=Vk/Vk0。

再由于烟道中还存在漏风现象，所以各段烟道出口的过量空气系数总是沿烟气流程递增。

二、理论上烟气分析成分

1．每kg燃料完全燃烧时产生的烟气成分：

RO2、