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1、锅炉培训课件锅炉培训课件 主讲：于鹏超主讲：于鹏超 2013年4月 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第一节第一节. .锅炉的概念锅炉的概念 第二节第二节. .锅炉的基本构造锅炉的基本构造 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 第四节第四节. .锅炉的工作过程锅炉的工作过程 第一节第一节. .锅炉的概念锅炉的概念 一、什么是锅炉一、什么是锅炉 锅炉是利用燃料等能源的热能或工业生产中锅炉是利用燃料等能源的热能或工业生产中 的余热，将工质加热到具有一定温度和压力的换的余热，将工质加热到具有一定温度和压力的换 热设备。热设备。 锅炉的构成：按功能包括两大部分。锅炉的构成：按功
2、能包括两大部分。 一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料，一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料， 将化学能转化为热能的设备；将化学能转化为热能的设备； 另一部分是各种形式的受热面，将燃料燃烧释另一部分是各种形式的受热面，将燃料燃烧释 放出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之放出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之 升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热 所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用。所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第一节第一节. .锅炉的概念和发展锅炉的概念和发展 锅 炉 锅
3、 炉 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第一节第一节. .锅炉的概念和发展锅炉的概念和发展 锅、炉的通俗理解锅、炉的通俗理解 锅：用来装要被加热的水锅：用来装要被加热的水( (或其它介质或其它介质) )的容器；的容器； 炉：加热锅的装置。炉：加热锅的装置。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第一节第一节. .锅炉的概念和发展锅炉的概念和发展 第二节第二节. .锅炉的基本构造锅炉的基本构造 锅炉由汽水系统、燃烧系统、风烟系统三大部分组成锅炉由汽水系统、燃烧系统、风烟系统三大部分组成 1 1、汽水系统（锅的组成部分）：、汽水系统（锅的组成部分）： 汽包、水冷壁、过热器、
4、省煤器；汽包、水冷壁、过热器、省煤器； 2 2、燃烧系统（炉的组成部分）：、燃烧系统（炉的组成部分）： 循环流化床锅炉循环流化床锅炉: :炉膛、炉床、返料器。炉膛、炉床、返料器。 以上设备加上锅炉的钢架、炉墙组成了锅炉的本体以上设备加上锅炉的钢架、炉墙组成了锅炉的本体 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第二节第二节. .锅炉的基本构造锅炉的基本构造 2 2、风烟系统：、风烟系统： 送风机、引风机、空气预热器以及装置的管道、风送风机、引风机、空气预热器以及装置的管道、风 室、烟囱。室、烟囱。 送风机、引风机、空气预热器、燃料预处理设备、给送风机、引风机、空气预热器、燃料预处理设备、
5、给 排水装置、水处理设备及管道、除尘及除灰系统等称排水装置、水处理设备及管道、除尘及除灰系统等称 为锅炉的辅助设备：为锅炉的辅助设备： 另外，控制系统是锅炉的重要组成部分。另外，控制系统是锅炉的重要组成部分。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第二节第二节. .锅炉的基本构造锅炉的基本构造 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第二节第二节. .锅炉的基本构造锅炉的基本构造 第三节.锅炉的工作原理 燃料在炉膛燃烧产生的热量，先通过辐射传热 被水冷壁吸收，水冷壁的水沸腾汽化，产生大量蒸汽 进入汽包进行汽水分离（直流炉除外），分离出的饱 和蒸汽进入过热器，通过辐射、对流方式
6、继续吸收炉 膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量。 并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 一.水汽系统工作原理： 给水管道进入省煤器，加热以后送入 锅筒，然后后沿下降管下行至水冷壁进口 集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形 成汽水混合物经上升管到达锅筒中，由汽 水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱 和蒸汽由锅筒上部流往过热器，继续吸热 成为一定温度的过热蒸汽然后送往汽轮机 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅
7、炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 锅炉组成原理图 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 1. 自然循环原理 自然循环锅炉是由汽包、 下降管、下联箱和水冷壁四部 分构成自然循环回路。 锅炉在运行状态下，水冷壁 吸收高温火焰的辐射热，产生 部分蒸汽，形成汽水混合物， 密度减小，与炉外不受热的下 降管内密度较大的水产生密度 差。这个差值形成自然循环的 推动力，称为运动压头。这样 的循环方式叫做自然循环。 简述： 依靠水和汽水混合物 的密度差使锅水在回路中循环 流动的现象 。 单回路水循环示意图 1上升管 2锅简 3
8、蒸汽出口管 4给水管 5下降管 6下集管 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 锅炉自然循环原理模型图： 模型包括上升管、汽包、下降管主要部件。 上升管是由密集的管道排成的管排（水冷壁 ），由上联箱、下联箱连成一体； 上联箱通过汽水引入管连通汽包，汽包再通过 下降管连到下联箱； 上升管、汽包、下降管构成了一个环路。 上升管管簇在炉膛内，汽包与下降管在炉体 外面。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 锅炉自然循环原理模型图 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第
9、三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 导致上升管受热不均的原因很多，大体上有结构设计及运行管理两 个方面。 从结构设计上说，由于上升管(水冷壁)是沿炉膛四周壁面布置的， 而炉膛的温度分布是不均匀的。因而不同壁面之间、同一壁面不 同位置之间受热面与火焰的辐射换热强度是不均匀的。一般说来，壁面 中间部位比炉膛四角的辐射换热要强烈。如果在设计中不充分考虑这一 点，把靠近炉膛四角的上升管与壁面中间的上升管放在同一循环回路 中，则靠近炉膛四角的上升管即可能产生停滞。 从运行管理上说，水冷壁上结渣、积灰或炉墙脱落、开裂，往往会 减弱上升管的吸热，甚至成为出现停滞的原因。 第一章第一章. .锅炉的基本原理
10、锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 水循环倒流水循环倒流 2.2.层燃炉：层燃炉： 主要用于生产工业用加热蒸汽或水，一般最大容量75t/h； 由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料，在炉排上形成燃料层，由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料，在炉排上形成燃料层， 燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风道，透过燃烧层进行燃烧而产生高温烟燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风道，透过燃烧层进行燃烧而产生高温烟 气。气。 层燃炉只能用固体燃料层燃炉只能用固体燃料
11、 层燃炉燃烧示意图 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 3.3.沸腾炉沸腾炉(流化床)： 沸腾炉所燃用的煤被沸腾炉所燃用的煤被 破碎成破碎成10mm10mm以下的颗粒以下的颗粒 ，送入存有大量床料，送入存有大量床料( (灰颗灰颗 粒或石英沙粒或石英沙) )的炉炉床，炉的炉炉床，炉 床下部送入的空气向上以床下部送入的空气向上以 一定流速推动床料，使燃一定流速推动床料，使燃 料和料床在炉床中翻滚浮料和料床在炉床中翻滚浮 动而呈动而呈“ “流态化流态化” ”燃烧，这燃烧，这 样的料床称为鼓泡床或流样的料床称为鼓泡床或流 化床。化床。 现在常
12、用的为循环流化现在常用的为循环流化 床锅炉。床锅炉。 沸腾使用固体燃料沸腾使用固体燃料 。 沸腾炉燃烧示意图 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 4.4.循环流化床锅炉循环流化床锅炉 被破碎成一定颗粒组成的物料送入炉膛由布 风板支撑，从一次风机来的一次风通过风室由风 帽以一定速度喷出，对物料进行流化，物料中的 细颗粒被出入炉膛上部，部分随烟气流出炉膛， 通过分离装置分离下来，由物料回送装置送回炉 膛，反复循环燃烧；二次风分级送入，实现分级 燃烧。 循环流化床锅炉是在鼓泡流化床锅炉技术的基础上发 展起来的新炉型，它与鼓泡床锅炉的最大区别
13、在于炉内流 化风速较高（一般为48m/s），在炉膛出口加装了气固 物料分离器。被烟气携带排出炉膛的细小固体颗粒，经分 离器分离后，再送回炉内燃烧床上循环燃烧。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 循环流化床锅炉燃烧示意图 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第三节第三节. .锅炉的工作原理锅炉的工作原理 第四节第四节. .锅炉的工作过程锅炉的工作过程 锅炉的工作主要包括三个过程：锅炉的工作主要包括三个过程： 燃料的燃烧过程、燃料的燃烧过程、 火焰和烟气向水的传热过程火焰和烟气向水的传热过程 水被加热、汽化过程。水被加热、汽
14、化过程。 锅炉的三个过程是通过锅炉的三个工作系统来实现的。锅炉的三个过程是通过锅炉的三个工作系统来实现的。 汽水系统汽水系统 燃烧系统燃烧系统 风烟系统风烟系统 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第四节第四节. .锅炉的工作过程锅炉的工作过程 一一. .锅炉的燃烧过程锅炉的燃烧过程 （一）（一）. .燃烧发生的条件：燃烧发生的条件： 1.1.什么是燃烧什么是燃烧 燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化学反应的过程。燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化学反应的过程。 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为热能燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化
15、学能转化为热能 ，也就是通常所说的释放出热量。，也就是通常所说的释放出热量。 这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温度和浓度条件、一这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温度和浓度条件、一 定的时间和空间条件。定的时间和空间条件。 发生燃烧的条件：发生燃烧的条件： 发生燃烧必须同时具备三个条件，既：发生燃烧必须同时具备三个条件，既：可燃物质、氧化剂和着火源可燃物质、氧化剂和着火源。一般。一般 称之为燃烧三要素。称之为燃烧三要素。 这三个要素只是引起燃烧的质的方面的条件，还要有量的方面的条件。 考虑到量方面的因素，则燃烧条件可进一步叙述为： 具备一定数量的可燃物； 有足够数
16、量的氧化剂 具备一定数量的点火源。 这三个条件要同时具备，相互 作用，燃烧才会发生。 在某些情况下，燃料还可能发生自行燃烧的现象，这是燃料的在某些情况下，燃料还可能发生自行燃烧的现象，这是燃料的“ “自燃自燃” ”现象现象 。这是由于燃料在常温下缓慢的氧化放热，使温度逐高，最后达到着火温度。这是由于燃料在常温下缓慢的氧化放热，使温度逐高，最后达到着火温度 而引起的燃烧现象。而引起的燃烧现象。 第一章第一章. .锅炉的基本原理锅炉的基本原理 第四节第四节. .锅炉的工作过程锅炉的工作过程 （二）（二）. .燃料燃烧的过程燃料燃烧的过程 燃料从入炉内开始到燃烧完毕，大体上可分为如下三燃料从入炉内开始到燃烧完毕，大体上可分为如下三 个阶段：个阶段： 着火前准备阶段着火前准备阶段燃烧阶段燃烧阶段 燃尽阶段燃尽阶段 1.1.着火前准备阶段：着火前准备阶段： 从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在 这一阶段内，要完成水分蒸发，挥发分析出、燃料与空气这一阶段内，要完成水分蒸发，挥发分析出、
