锅炉的构造及工作原理.ppt

1、亲爱的各位同事大家 下午好！锅炉基本知识锅炉基本知识n n一、锅炉常用名词术语一、锅炉常用名词术语n n二、锅炉构造及工作原理二、锅炉构造及工作原理n n三、锅炉水循环三、锅炉水循环一、锅炉常用名词术语一、锅炉常用名词术语1.1.受热面受热面 从放热介质中吸收热量并传递给爱热介质的表面，称为受从放热介质中吸收热量并传递给爱热介质的表面，称为受热面，如锅炉的炉胆、筒体、管子等。热面，如锅炉的炉胆、筒体、管子等。2.2.辐射受热面辐射受热面 主要以辐射方式从放热介质吸收热量的受热面，一般指炉主要以辐射方式从放热介质吸收热量的受热面，一般指炉膛内能吸收辐射热膛内能吸收辐射热(与火焰直接接触与火焰直接

2、接触)的受热面，如水冷壁的受热面，如水冷壁管、炉胆等。管、炉胆等。3.3.对流受热面对流受热面 主要以对流方式从高温烟气中吸收热量的受热面，一般是主要以对流方式从高温烟气中吸收热量的受热面，一般是烟气冲刷的受热面，如烟管、对流管束等。烟气冲刷的受热面，如烟管、对流管束等。4.锅炉受热效率 锅炉输出的有效利用热量与同一时间内所输入的燃料热量的百分比即为锅炉热效率。5.蒸发量 蒸汽锅炉长时间连续运行时，每小时所产生的蒸汽量，称为这台锅炉的蒸发量。6.压力 垂直均匀作用在单位面积上的力，称为压强，人们通常把它称为压力,单位是兆帕（MPa）。7.7.炉膛炉膛 进行燃烧和传热的空间称为炉膛进行燃烧和传热

3、的空间称为炉膛8.8.微正压燃烧微正压燃烧 炉膛中烟气压力略高于大气压炉膛中烟气压力略高于大气压(不超过不超过0.005MPa)0.005MPa)的燃烧方式的燃烧方式.燃油燃油,燃气锅炉大多采用微正压燃烧燃气锅炉大多采用微正压燃烧.8.8.灰分灰分 灰分是燃料中不可燃烧的固体矿物杂质灰分是燃料中不可燃烧的固体矿物杂质,它是燃料它是燃料形成时期形成时期,开采及运输中掺入燃料中的开采及运输中掺入燃料中的,燃料中灰燃料中灰分多了分多了,可燃成分就少可燃成分就少,燃料燃烧时放出的热量也燃料燃烧时放出的热量也就少就少,灰分带走热量多灰分带走热量多,使热损失增加使热损失增加.9.9.水分水分 水分是燃料中

4、的有害成分水分是燃料中的有害成分,它吸收燃料燃烧时放出它吸收燃料燃烧时放出的热量而汽化的热量而汽化,因而直接降低燃料放出的热量因而直接降低燃料放出的热量二、锅炉的构造及工作原理1.锅炉的构造锅炉的构造1.1什么是锅炉 定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备。定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备。它是由本体、附件仪表及附属设备组成。本体它是由本体、附件仪表及附属设备组成。本体主要有主要有“锅锅”和和“炉炉”两部分。两部分。在中、小型锅炉机械化燃烧设备中，链条炉排在中、小型锅炉机械化燃烧设备中，链条炉排炉是历史悠久、结构成熟、性能稳定的一种，炉是历史悠久、结构成熟、性能稳定的一种，获得较为广

5、泛的应用。获得较为广泛的应用。1.1-1 1.1-1 锅锅:“锅锅”即是锅炉容纳不各蒸汽的受压部件即是锅炉容纳不各蒸汽的受压部件,它包括它包括锅筒锅筒(汽汽包包)或锅壳或锅壳,水冷壁管水冷壁管,对流管束对流管束,烟管烟管,下降管下降管,集箱集箱,过热过热器器,省煤器省煤器等受压部件组成等受压部件组成.由此而组成完整的水和蒸汽由此而组成完整的水和蒸汽的系统的系统,进行加热和汽化等过程进行加热和汽化等过程.1.1-2 1.1-2 炉炉:“炉炉”是由是由燃烧设备燃烧设备,炉墙炉墙,炉拱和钢架炉拱和钢架等部分组成等部分组成.它使它使燃料进行燃烧产生灼热烟气燃料进行燃烧产生灼热烟气,烟气经过炉膛和各段烟

6、道向烟气经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热锅炉受热面放热,最后从锅炉尾部进入烟囱排出最后从锅炉尾部进入烟囱排出.1.1-31.1-3其他重要辅机：其他重要辅机：碎煤机、输煤装置、送引风机及管道、给水装置、排污碎煤机、输煤装置、送引风机及管道、给水装置、排污系统、水处理设备及管道、除尘及除灰系统、输渣装置、系统、水处理设备及管道、除尘及除灰系统、输渣装置、控制系统等控制系统等1.1-41.1-4附件仪表：附件仪表：安全阀、水位计、压力表、温度表、流量计、压力及水安全阀、水位计、压力表、温度表、流量计、压力及水位声光报警装置、联锁保护装置等。阀门主要有主汽阀、位声光报警装置、联锁保护装置等。阀门主

7、要有主汽阀、排污阀、止回阀等排污阀、止回阀等n n2.12.1汽包汽包汽包汽包n n 汽包是汇集，贮存、净化蒸汽和补充给水的带压容器，在水管锅炉汽包是汇集，贮存、净化蒸汽和补充给水的带压容器，在水管锅炉中，通常有中，通常有1212个锅筒，上锅筒称为汽鼓个锅筒，上锅筒称为汽鼓(汽包汽包)，下面的称为水鼓或，下面的称为水鼓或泥鼓（比如我们公司使用的双锅筒纵置式链条炉）。上锅筒内部有均泥鼓（比如我们公司使用的双锅筒纵置式链条炉）。上锅筒内部有均匀给水的配水槽，汽水分离装置和连续排污装置。上锅筒外部装有主匀给水的配水槽，汽水分离装置和连续排污装置。上锅筒外部装有主汽阀、安全阀、空气阀、水位计、排污管以

8、及压力表等连接管。下锅汽阀、安全阀、空气阀、水位计、排污管以及压力表等连接管。下锅筒的一端封头上开有人孔，底部装有定期排污装置。上下锅筒之间用筒的一端封头上开有人孔，底部装有定期排污装置。上下锅筒之间用许多上升管和下降管许多上升管和下降管 (对流管束对流管束)连接，整个部件呈弹性结构。连接，整个部件呈弹性结构。n n2.1.12.1.1汽包的作用汽包的作用 （1 1）汽包是加热、蒸发、（过热）过程的连接枢纽，同时也作为一个）汽包是加热、蒸发、（过热）过程的连接枢纽，同时也作为一个平衡器，保证水冷璧循环所需要的压头；平衡器，保证水冷璧循环所需要的压头；（2 2）存有一定容量的水与汽，具有相当的蓄

9、热量，当锅炉工况变化时，）存有一定容量的水与汽，具有相当的蓄热量，当锅炉工况变化时，能起缓冲稳定汽压的作用；能起缓冲稳定汽压的作用；（3 3）内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证饱和蒸汽的品质；）内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证饱和蒸汽的品质；（4 4）汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉）汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。安全运行。2.1.22.1.2汽包的特点汽包的特点汽包的特点汽包的特点（1 1）装有测量表计与安全附件，水位是锅炉最主要控制的）装有测量表计与安全附件，水位是锅炉最主要控制的参数；参数；（2 2）是锅炉安装中时最重

10、的的部件。）是锅炉安装中时最重的的部件。（3 3）制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺用最严）制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺用最严格的部件。格的部件。2.22.2主要受热面主要受热面2.2.12.2.1水冷壁水冷壁 水冷壁是布置在炉膛四周的辐射受热面。由锅炉钢管水冷壁是布置在炉膛四周的辐射受热面。由锅炉钢管组成，是水管锅炉的主要受热面。水冷壁的上部与上锅间组成，是水管锅炉的主要受热面。水冷壁的上部与上锅间直接连接或先经过上集箱再与上锅筒连接。上锅筒的炉水直接连接或先经过上集箱再与上锅筒连接。上锅筒的炉水经下降管进人下锅筒和下集箱，经过水冷壁吸热，形成汽经下降管进人下锅筒和下集箱，

11、经过水冷壁吸热，形成汽水混合物，并上升到上锅筒，组成一个封闭的自然循环。水混合物，并上升到上锅筒，组成一个封闭的自然循环。作用有：作用有：（1 1）吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；（2 2）保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，这主要是由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；由于水冷壁吸收炉内辐射热，使炉墙温度降低的缘故；（3 3）吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣都是有利的；这对减轻炉内结渣、防止炉膛出口

12、结渣都是有利的；（4 4）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能）水冷壁在炉内高温下吸收辐射热，传热效果好，故能降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。降低锅炉钢材消耗量及锅炉造价。2.2.2对流管束 对流管束又称对流排管，位于上下锅筒之间，属于锅炉对流管束又称对流排管，位于上下锅筒之间，属于锅炉的对流受热面。烟气冲刷管束，一般采用横向冲刷。因为的对流受热面。烟气冲刷管束，一般采用横向冲刷。因为横向冲刷，热效果优于纵向冲刷。通常被烟气先冲刷的管横向冲刷，热效果优于纵向冲刷。通常被烟气先冲刷的管束，由于烟气温度高传热较多，管内汽水混合物的密度小，束，由于烟气温度高传热较多，管内汽水混合物的密度小，

13、成为上升管，反之烟气温度低传热较少，成为下降管。成为上升管，反之烟气温度低传热较少，成为下降管。2.52.5下降管下降管 下降管是水循环系统中不可缺少的受压部件，布置在炉墙下降管是水循环系统中不可缺少的受压部件，布置在炉墙外面，其作用是把锅筒的水输送到下集箱，使受热面管子外面，其作用是把锅筒的水输送到下集箱，使受热面管子(水冷壁管）有足够的循环水量。下降管不允许受热，否水冷壁管）有足够的循环水量。下降管不允许受热，否则会影响水循环的安全。则会影响水循环的安全。2.62.6集箱集箱 集箱（也称联箱），其作用是汇集、分配锅水，保证各受集箱（也称联箱），其作用是汇集、分配锅水，保证各受热面的管子可靠

14、供水。上集箱则是汇集各管子的水或汽水热面的管子可靠供水。上集箱则是汇集各管子的水或汽水混合物。集箱一般不受热。位于炉排两侧的下集箱又称防混合物。集箱一般不受热。位于炉排两侧的下集箱又称防焦箱，主要作用是防止炉排处炉墙结焦。焦箱，主要作用是防止炉排处炉墙结焦。2.3辅助受热面辅助受热面2.3.1省煤器省煤器 省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力省煤器就是锅炉尾部烟道中将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，

15、下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，下的饱和水的受热面，由于它吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器称之为省煤器称之为省煤器称之为省煤器2.3.1.12.3.1.1省煤器的作用省煤器的作用省煤器的作用省煤器的作用（1 1）吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，减少排烟损失，）吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，减少排烟损失，节省燃料。节省燃料。（2 2）由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因

16、此减少了）由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因此减少了给水在受热面的吸热：以价格较低的省煤器代替价格较高给水在受热面的吸热：以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁换热的水冷壁换热 (低温、强制流动、逆流布置低温、强制流动、逆流布置)（3 3）给水温度提高了，进入汽包就会减小壁温差，热应力）给水温度提高了，进入汽包就会减小壁温差，热应力相应的减小，延长汽包使用寿命。相应的减小，延长汽包使用寿命。2.3.2.22.3.2.2省煤器布置特点省煤器布置特点（1 1）逆流布置，增大传热温差；）逆流布置，增大传热温差；（2 2）水由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；烟气自上而下，吹灰作用。）水由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；烟气自上而下，吹灰作用。铸铁式省煤器铸铁式省煤器n n2.4链条炉炉膛链条炉炉膛n n炉膛也称燃烧室，它是燃料燃烧的空间。链条炉的炉膛由炉膛也称燃烧室，它是燃料燃烧的空间。链条炉的炉膛由炉排、炉墙、炉拱等部分组成。燃烧空间是指炉排以上，炉排、炉墙、炉拱等部分组成。燃烧空间是指炉排以上，排管以下的空间：排管以下的空间：n n 炉膛的作用是保证燃料在炉排上顺利着火燃烧，将燃烧炉膛