锅炉原理-2010-01-概述

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1、全书内容,第一章 概述 第二章 燃料及其燃烧特性 第三章 燃料燃烧计算和锅炉机组热平衡 第四章 煤粉制备及系统 第五章 燃烧理论基础 第六章 燃烧设备和煤粉燃烧技术,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,2019/10/31,2,全书内容,第七章 过热器和再热器 第八章 省煤器和空气预热器 第九章 锅炉炉膛换热计算 第十章 对流受热面的换热计算 第十一章 电站锅炉的受热面布置和优化设计 第十二章 自然循环蒸发系统及安全运行,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,全书内容（续）,第十三章 强制循环锅炉 第十四章 电站锅炉

2、蒸汽品质及其污染防治 第十五章 电站锅炉的运行与调节 第十六章 锅炉动态特性,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,第一章 概述,授课教师：王世昌 2010年1月,00300530 锅炉原理,1 樊泉桂 锅炉原理M. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.,第一章 概述,第一节 锅炉机组的工作过程 第二节 锅炉机组的系统及组成部件 第三节 锅炉的容量、参数及其分类 第四节 亚临界参数锅炉的主要形式 第五节 超临界参数锅炉的主要形式,00300530 锅炉原理,2019/10/31,6,补充：锅炉的定义,锅炉：将燃料的化学能转化为水或水蒸汽热能的设

3、备。 锅炉机组：锅炉及其辅助机械构成的设备群。,2019/10/31,7,能源：,2019/10/31,8,燃料：,2019/10/31,9,锅炉：,2019/10/31,10,固体燃料：,2019/10/31,11,CFBB：,2019/10/31,12,世界能源储藏分布,2019/10/31,13,中国电站锅炉燃料：煤炭为主,烟煤：陕西、山西北部、内蒙古西部、安徽北部 无烟煤：山西东部、河南西部、湖南、贵州、广东 贫煤：山西中南部、山东西南部、江西南部 褐煤：内蒙与东三省交界处、云南东北部,2019/10/31,14,中国的电站锅炉：型为主,2019/10/31,15,火力发电厂能流图（1

4、）,2019/10/31,16,火力发电厂能流图（2）,2019/10/31,17,火力发电厂中原煤的变化过程,2019/10/31,18,火力发电厂中空气的变化过程,2019/10/31,19,火力发电厂的汽水流程,1.1 锅炉机组的工作过程,1，原煤：配煤破碎干燥、制粉输送煤粉一次风(三次风)喷嘴炉膛中燃烧 2，空气：冷空气 送风机 （空气预热器）加热一次风（制粉系统：三次风） 、二次风炉膛中组织煤粉气流燃烧动力场,00300530 锅炉原理 第一章 概述, 1.1 锅炉机组的工作过程,3，给水：省煤器（汽包）蒸发受热面（水冷壁）过热器（汽轮机高压缸 排汽）再热器（汽轮机中压缸 低压缸 凝

5、汽器 深度除盐设备 低压加热器除氧器 给水泵高压加热器 ）省煤器 4，排渣、清灰、除灰、脱硫、脱硝引风机烟气排放。,00300530 锅炉原理 第一章 概述,2019/10/31,22,锅炉机组的工作流程,燃料电能,1.2 锅炉机组的系统及组成部件,一、锅炉机组的系统 1，制粉系统 2，燃烧系统 3，汽水系统 4，除渣、除灰和清灰系统 5，烟气排放系统 6，脱硫、脱硝系统 二、锅炉机组的组成部件（Next Page）,00300530 锅炉原理 第一章 概述,二、锅炉机组的组成部件 1:本体：炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、汽包/启动汽水分离器、过热器、再热器 2:辅机：给煤机、磨煤

6、机、送风机、引风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰泵。,00300530 锅炉原理 第一章 概述,注意：炉膛不是水冷壁,！,1.2 锅炉机组的系统及组成部件, 1.3 锅炉的容量、参数及其分类,一、电站锅炉的蒸汽参数及容量 二、锅炉的分类,00300530 锅炉原理 第一章 概述,表1-1 中国电站锅炉的蒸汽参数及容量,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,表1-2 亚临界压力自然、控制循环锅炉参数,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,续表1-2 亚临界压力 自然循环及控制循环锅炉的容量和参数,00300530

7、锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,表1-3 超临界压力直流锅炉 及低倍率循环锅炉的容量和参数,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,续表1-3 超临界压力直流锅炉 及低倍率循环锅炉的容量和参数,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,表1-4 国外超临界参数机组的发展方向,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,二、锅炉的分类,1，按照锅炉的用途分类 2，按照锅炉容量分类 3，按照蒸汽压力分类 4，按照燃烧方式分类 5，按照蒸发受热面的循环方式分类,003005

8、30 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,二、锅炉的分类,1，按照锅炉的用途分类 1.1 电站锅炉（大规模现役） 1.2 工业锅炉（大规模现役） 1.3 热水锅炉（大规模现役） 1.4 船用锅炉（大规模现役） 1.5 机车锅炉（已经退出国内铁路营运）,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,二、锅炉的分类,2，按照锅炉容量分类 2.1 小容量锅炉: D65t/h 2.2 中等容量锅炉：D=65670t/h 2.3 大容量锅炉：D=10002950t/h量级,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,二、

9、锅炉的分类,3，按照蒸汽压力分类 3.1 低压锅炉：p2.5MPa 3.2 中压锅炉：p3.9MPa 3.3 高压锅炉：p9.8MPa 3.4 超高压锅炉：p14.7MPa 3.5 亚临界压力锅炉：p=16.818.6MPa 3.6 超临界及超超临界压力： p=2540MPa,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,二、锅炉的分类,4，按照燃烧方式分类 4.1 火床炉 4.2 煤粉炉 4.3 旋风炉 4.4 流化床锅炉,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,二、锅炉的分类,5，按照蒸发受热面的循环方式分类 5.1 自然循

10、环锅炉 5.2 控制循环锅炉 5.3 直流锅炉 5.4 低倍率或者复合循环锅炉,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,自然循环锅炉工作原理,00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类,循环动力： 下降管中的水与上升管中的汽水混合物的密度差与重力加速度、循环回路的高度的乘积。,2019/10/31,39,补充：自然循环锅炉原理,s,T,1,2,3,4,5,6,7,8,9,亚临界自然循环锅炉的水和水蒸汽加热过程,临界点,C.P.,x0=0.23,部分水被加热成饱和蒸汽,2019/10/31,40,图1-2 锅炉的蒸发受热面分类,

11、2019/10/31,41,图1-3 低倍率及复合循环锅炉,2019/10/31,42,补充：控制循环锅炉原理,s,T,1,2,3,4,5,6,7,8,9,亚临界控制循环锅炉的水和水蒸汽加热过程,临界点,C.P.,x0=0.36,部分水被加热成饱和蒸汽,2019/10/31,43,补充：直流锅炉原理,s,T,1,2,3,4,5,6,7,超临界锅炉的水和水蒸汽加热过程,临界点,C.P.,给水被一次性全部加热成超临界蒸汽,2019/10/31,44,补充：直流锅炉工作原理,水的临界参数 22.15 MPa 374.15 0.00326 m3/kg,2019/10/31,45,补充：工质状态的变化,

12、2019/10/31,46,补充：锅炉的用途,2019/10/31,47,补充：电站/工业锅炉的参数,2019/10/31,48,补充：电站/工业锅炉的燃烧方式,1.4 亚临界参数锅炉的主要型式,一、采用对冲燃烧方式的300MW自然循环锅炉 二、采用四角燃烧方式的300MW自然循环锅炉 三、FW亚临界压力600MW自然循环锅炉 四、FW660MW级和300MW级W型火焰锅炉 五、B&W360MW级W型火焰锅炉,00300530 锅炉原理 第一章 概述,图1-4，图1-5，图1-6，图1-7，图1-8,2019/10/31,50,图1-4 采用对冲燃烧的300MW锅炉,前后墙对冲悬浮燃烧 过热蒸

13、汽调温方式：喷水建温 再热蒸汽调温方式：烟气挡板 三分仓空气预热器 自然循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构,2019/10/31,51,锅炉的燃烧方式分类,2019/10/31,52,图1-5 采用四角切圆燃烧的300MW自然循环锅炉,四角切圆悬浮燃烧 过热蒸汽调温方式：喷水减温 再热蒸汽调温方式：摆动燃烧器 低再：壁式再热器 三分仓空气预热器 自然循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构,2019/10/31,53,图1-6 亚临界冲燃烧的600MW自然循环锅炉,前后墙对冲悬浮燃烧 过热蒸汽调温方式：喷水减温 再热蒸汽调温方式：烟气挡板 三分仓空气预热器 自然循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构,2019/10/31

14、,54,图1-7 FW 660MW等级W火焰锅炉,W型火焰悬浮燃烧 过热蒸汽调温方式：喷水减温 再热蒸汽调温方式：烟气挡板 三分仓空气预热器 自然循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构 可以燃烧无烟煤,2019/10/31,55,图1-8 B&W公司 360MW等级W火焰锅炉,W型火焰悬浮燃烧 过热蒸汽调温方式：喷水减温 再热蒸汽调温方式：调整火焰中心高度 三分仓空气预热器 自然循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构 可以燃烧无烟煤,六、600MW控制循环锅炉 七、低倍率循环锅炉,00300530 锅炉原理 第一章 概述,图1-9，图1-10，图1-11,1.4 亚临界参数锅炉的主要型式,2019/10/31,5

15、7,图1-9 600MW亚临界压力控制循环锅炉,四角切圆悬浮燃烧 过热蒸汽调温方式：喷水减温 再热蒸汽调温方式：摆动燃烧器 三分仓空气预热器 控制循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构,2019/10/31,58,图1-10 循环泵结构,2019/10/31,59,图1-11 500WM低倍率循环塔式布置锅炉,塔式锅炉 前后墙对冲悬浮燃烧 过热蒸汽调温方式：喷水减温 再热蒸汽调温方式：火焰中心高度 三分仓空气预热器 低倍率循环汽包锅炉 全钢架悬吊结构,2019/10/31,60,1.5 超临界参数锅炉的主要型式,一、600MW超临界参数直流锅炉 二、HBC-1000MW超超临界参数机组锅炉炉型 三、800MW超临界压力锅炉,00300530 锅炉原理 第一章 概述,图1-12图1-17,2019/10/31,61,1.5 超临界参数锅炉的主要型式,一、600MW超临界参数直流锅炉 36只B&W低NOx燃烧器 16只OFA喷口 1，过热器系统 （1）一级过热器；,00300530 锅炉原理 第一章 概述,2019/10/31,62,1.5 超临界参数锅炉的主要型式,一、600MW超临界参数直流锅炉 1，过热器系统 （2）屏式过热器； （3）中间过热器；