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1、主 讲：周 守 军 Email:zhoushoujun 山东建筑大学热能工程学院 锅炉原理锅炉原理课程简介课程简介 一、课程的性质和任务一、课程的性质和任务 本课程是热能与动力工程专业的主要专业课之一，通过本课程是热能与动力工程专业的主要专业课之一，通过 本门课程的学习，使学生掌握锅炉的工作原理以及炉内和锅本门课程的学习，使学生掌握锅炉的工作原理以及炉内和锅 内过程的基本理论；对锅炉结构和工作状况有一定的分析能内过程的基本理论；对锅炉结构和工作状况有一定的分析能 力。培养训练学生具有一定的计算能力和实验技能，掌握锅力。培养训练学生具有一定的计算能力和实验技能，掌握锅 炉机组安全，经济运行的基本
2、知识，并为学习热力发电厂、炉机组安全，经济运行的基本知识，并为学习热力发电厂、 热工仪表等课程提供必要的专业知识。热工仪表等课程提供必要的专业知识。 二、课程的教学内容二、课程的教学内容 以电站煤粉锅炉为主干，全面系统地阐述了锅炉的工作以电站煤粉锅炉为主干，全面系统地阐述了锅炉的工作 原理：包括锅炉的构成和工作过程，锅炉用燃料，煤粉制备原理：包括锅炉的构成和工作过程，锅炉用燃料，煤粉制备 ，燃烧基本理论及燃烧设备，各对流受热面的主要运行问题，燃烧基本理论及燃烧设备，各对流受热面的主要运行问题 ，各类型锅炉的水动力工况，蒸汽净化，锅炉机组的布置及，各类型锅炉的水动力工况，蒸汽净化，锅炉机组的布置
3、及 热力计算方法等。热力计算方法等。 锅炉原理锅炉原理课程简介课程简介 三、考核形式三、考核形式 闭卷笔试闭卷笔试 四、教材与参考书目四、教材与参考书目 1.1.锅炉原理锅炉原理（第二版），周强泰主编，中国电力出版社，（第二版），周强泰主编，中国电力出版社， 20092009； 2.2.电站锅炉原理电站锅炉原理，容銮恩等合编，中国电力出版，容銮恩等合编，中国电力出版,1997,1997； 3.3.锅炉原理锅炉原理，樊泉桂主编，中国电力出版社，樊泉桂主编，中国电力出版社,2008;,2008; 4.4.锅炉锅炉（第二版），车得福主编，西安交通大学出版社，（第二版），车得福主编，西安交通大学出版社
4、， 20082008。 vv 锅炉的工作过程及组成锅炉的工作过程及组成 vv 锅炉的容量、参数锅炉的容量、参数 vv 锅炉的分类锅炉的分类 vv 锅炉的安全和经济指标锅炉的安全和经济指标 vv 锅炉的主要型式锅炉的主要型式 第一章第一章 绪论绪论 冷空气 烟气 烟气 烟气 烟囱 引风机 除尘器 空气预热器 细微灰粒 （二次风） 灰渣沟 原煤 排粉风机 （一次风） 烟气 烟气 给煤机 磨煤机 燃烧器 炉膛 水平烟道 尾部烟道 原煤 风、粉 风、粉 未燃煤粒 灰渣 灰渣 灰渣 灰渣沟 排渣装置 冷灰斗 未燃煤粒 未燃煤粒 锅炉的工作过程及系统 煤、风、烟系统煤、风、烟系统 汽机主凝结水 水 水 汽
5、水混合物 给水泵 省煤器 汽包 汽水分离器 化学补充水 汽水混合物 下降管 下联箱 水冷壁 上联箱 导汽管 水 水 水 汽水混合物 汽水混合物 饱和蒸汽 过热蒸汽 过热器 汽轮机调节级 锅炉的工作过程及系统 汽汽 水水 系系 统统 锅炉 锅炉本体辅助设备 锅炉机组 锅炉的组成 送风机、引风机、燃料供应 及制备、除灰、除渣、测量 与控制等 锅炉的燃烧系统，用以完成煤的 燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟 道、炉墙构架等非承压部件组成 锅炉的汽水系统，用以完成水变 成蒸汽的吸热过程。由汽包、下 降管、联箱、导管及各热交换受 热面等承压部件组成 额定蒸发量（BRL-boiler rated load）在额
6、定蒸 汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热 效率时所规定的蒸发量，单位为t/h（或kg/s） 注：热水锅炉容量为单位时间的产热量。单位为MW（或 万大卡/时） 最大连续蒸发量（BMCR-boiler maximum continuous rating ）在额定蒸汽参数，额定给水 温度和使用设计燃料，长期连续运行所能达到的 最大蒸发量，单位为t/h（或kg/s ） 锅炉容量 锅炉的容量和参数 在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出 口蒸汽参数。 额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是 MPa； 额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温 度），单位是0C 锅炉的容量和参数 额定蒸汽参
7、数额定蒸汽参数 压压力级别级别参 数锅锅炉容量 BMCR （t/h） 发电发电 功率 （MW） 蒸汽压压力 （MPa） 蒸汽温度 （） 给给水温度 （） 中压压3.9450150 172 35，65 130 6，12 25 高压压9.9540205-225220，41050，100 超高压压13.8540/540 220-250 420，670 125，200 亚临亚临 界16.8-18.6540/540250-2801025 2008 300 600 超临界25-27.6545545- 605605 267-3021900-3033600 1000 25545/545267-2771650-
8、2650500，800 锅炉的容量和参数 我国电站锅炉参数、容量系列我国电站锅炉参数、容量系列 分类方式锅炉类型简要说明 按出口工质 物态 蒸汽锅炉锅炉出口工质为蒸汽 热水锅炉锅炉出口工质为热水 有机热载体炉有机热载体（导热油） 锅炉工质按 用途 电站锅炉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 按锅炉的燃 烧方式 火床（层燃）炉采用火床燃烧方式 室燃炉采用火室燃烧方式 流化床锅炉采用流化床燃烧方式 旋风炉采用旋风燃烧方式 锅炉的分类 分类方式锅炉类型简要说明 按燃烧室 内的压力 负压燃烧锅炉炉膛出口烟气静压小于大气压力 压力（和微正 压）燃烧锅炉 炉膛出口烟气静压大于
9、大气压力 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 按锅炉的 蒸汽压力 低压锅炉不大于2.45MPa 中压锅炉2.94-4.90 MPa 高压锅炉7.84-10.8 MPa 超高压锅炉11.8-14.7 MPa 亚临界锅炉15.7-19.6 MPa 超临界锅炉绝对压力超过临界压力22.1 MPa 锅炉的分类 锅炉的分类 当压力升高到22.12MPa时 ，t374.15，如图中C 点所示。此时饱和水和饱 和蒸汽已不再有分别，此 点称为水的临界点，其压 力，温度和比容分别称为 临界压力，临界温度和临 界比容。 水定压汽化过程的水定
10、压汽化过程的T-sT-s图图 当温度大于临界温度时，不论压力多大，再也不能 使蒸汽液化。 按燃料 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。有直径较大的汽包 控制循环锅炉 主要依靠锅水循环泵的压头进行循环 直流锅炉 给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉 各受热面产生蒸汽。无汽包。 复合循环锅炉 （直流锅炉的 改进） 依靠锅水循环泵将蒸发受热面出口的 全部或部分工质进行再循环的锅炉。 分为：全负荷复合循环锅炉和部分负 荷复合循环锅炉
11、锅炉的分类 锅炉的分类 1 1给水泵给水泵 2 2省煤器省煤器 3 3汽包汽包 4 4下降管下降管 5 5联箱联箱 6 6蒸发受蒸发受 热面热面 7 7过热器过热器 8 8循环泵循环泵 9 9节流圈节流圈 连续运行小时数（5000h） 锅炉在两次被迫停炉进行检修之间的运行小时数 可用率（约90-95%） （总运行小时数 + 总备用小时数）/ 统计期间 总小时数（一年） 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） 锅炉的安全和经济指标 锅炉运行的安全性指标锅炉运行的安全性指标 热效率（90%） 锅炉的安全和经济指标 锅炉运行的经济性指标锅炉运行的经济性指标 式中
12、 Q1锅炉有效利用热，kJ/kg； Qr锅炉单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg； Qzy锅炉机组自身所需的热量，kJ/kg； p锅炉机组自身电耗，kW； b电厂发电标准煤耗量，kg/kW。 净效率 发电煤耗率 锅炉的安全和经济指标 锅炉运行的经济性指标锅炉运行的经济性指标 式中 B标准煤的消耗量，kJ/s； P电厂发电功率，kW； cp全厂的发电效率，又称毛效率； 厂用电率； 供电煤耗率 煤耗率：煤耗率：发出每度（发出每度（KW KW h h）电单位电能所消）电单位电能所消 耗的标煤质量（耗的标煤质量（g g） 哈锅330MW亚临界自然循环锅炉 亚临界自然循环锅炉 型号：HG-1065
13、/18.5-YM1。亚临界参数、一次中间 再热、紧身封闭、自然循环汽包炉，采用平衡通风、 直流燃烧器、四角切圆燃烧方式。炉膛断面尺寸：宽 深=1404814019 mm；炉架外形尺寸：宽深 =3560044500 mm。过热蒸汽出口温度543，压力 18.5Mpa；再热蒸汽进口/出口蒸汽压力4.53/4.3MPa， 进口/出口蒸汽温度345.83/543；锅炉最大连续蒸发 量1065t/h。 锅 炉 汽 水 流 程 省煤器 水平低过 省煤器悬吊 管 汽包 下水管 前水冷壁 侧水冷壁 后水冷壁 分隔屏 后屏过 垂直低过 屏再 末过 侧包墙 低过入 口集箱 汽机房 墙再 末再 水冷壁下集箱 东锅1000MW超超临界直流锅炉 超（超）临界直流锅炉 超（超）临界直流锅炉 1 1、试述电站燃煤锅炉的主要工作过程。、试述电站燃煤锅炉的主要工作过程。 2 2、什么是最大连续蒸发量？、什么是最大连续蒸发量？300MW300MW机组和机组和 600MW600MW机组对应的锅炉最大连续蒸发量是多机组对应的锅炉最大连续蒸发量是多 少？少？ 3 3、掌握锅炉各种效率的含义。、掌握锅炉各种效率的含义。 4 4、简述自然循环、控制循环及直流锅炉的工、简述自然循环、控制循环及直流锅炉的工 作原理及特点作原理及特点 复习思考题
