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1、电站锅炉原理 更多的参考书目（TK类） n锅炉原理 n电厂锅炉原理 n锅炉原理及计算 n锅炉手册 n电厂燃料 n锅炉燃料设备 n国家标准（GB/T3715-1996） 锅炉原理课程目的 n了解锅炉工作原理，基本结构 n掌握进行锅炉设计时，确定锅炉结构和工作状 况的重要方法 n为锅炉设计、性能试验研究、运行和调试打下 必要的理论基础 n为有关后续课程和教学环节的学习创造必要的 条件 锅炉原理课程内容 n掌握锅炉的工作原理与炉内燃烧过程、锅内过程的基本概念，初 步具有从燃烧的稳定性与经济性、受热面工作的安全性、蒸汽清 洗、汽温调节、锅炉效率等几个主要方面分析锅炉机理的性能与 运行问题的能力 n了解
2、燃料特性、煤的性质；掌握燃烧产物与锅炉机组热平衡的计 算方法，了解锅炉热平衡试验方法； n掌握煤粉特性以及制粉系统的运行 n掌握有关锅炉整体设计的基本知识；掌握锅炉的热力计算的基本 方法，包括锅炉炉膛和对流受热面的计算方法；并学会使用计算 中有关的标准、图表及手册；在掌握锅炉热力计算基本方法的基 础上，能够初步编写锅炉热力计算程序 n了解锅炉水循环计算的基本方法，并学会使用计算中有关的标准 、图形及手册 n了解有关锅炉整体设计的基本知识和锅炉安全经济运行的一般知 识，大致了解国外锅炉的技术水平及发展方向 锅炉原理课程分布 化学能转化装置 热 电 燃料 （第3章 ） 核 固体 液体 气体 有机燃
3、料 煤 锅炉 *本体布置设计 （第13章） *炉膛传热 （第14章） *对流受热面 （第15章） 物质平衡，热平衡（第4章） 锅炉 n利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加 热给水，以获得规定参数（温度、压力 ）和品质的蒸汽的设备 n是进行燃料燃烧、热量传递和水汽化过 程的综合装置 n是火力发电厂的三大主要设备之一（锅 炉、汽轮机、发电机） 锅炉发展简史 n第一台锅炉（蒸汽发生装置）是公元一世纪由亚 力山大石的HERO发明的，没有用于生产中，仅处 于玩具阶段； n1698年英国人Thoms Savery获得蒸汽带动水泵的 发明专利，蒸汽发生装置是部分装水，下面烧火 的大汽锅； n发展经历过水管式锅
4、炉和火管式锅炉两类 火管式：烟气在管内流动，管子浸在水中 水管式：水在管内流动，烟气在水管外流动传热 锅炉简史 n水管式安全可靠，易高压，放大； n目前主要是水管式锅炉 n国外主要产商：B & W, ABB, Fosterwheeler, Alstom，三凌等公司 n国内：哈锅、东锅、上锅等 锅炉工作过程： n燃料与空气中氧燃烧放热 n高温烟气通过受热面传递给水 n水在省煤器预热 n在水冷壁等蒸发受热面中蒸发气化 n在过热器中过热 n在再热器中再热 锅炉工作过程以煤粉炉电站为例 n燃烧系统 n空气系统 n汽水系统 n灰渣系统 锅炉容量及参数 n锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生的蒸汽量 ，kg
5、/h (kg/s) n额定蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度和使 用设计燃料，并保证热效率时所规定的蒸发量 n最大连续蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度 和使用设计燃料，长期运行所达到的最大的蒸发量 n额定蒸汽参数：额定蒸汽压力和额定蒸汽温度 n额定蒸汽压力：在规定的给水压力和规定的负荷范围 内，长期连续运行时应予保证的出口蒸汽压力，MPa n额定蒸汽温度：在规定的负荷范围内、额定蒸汽压力 和额定给水温度下，长期连续运行时应予保证的出口 蒸汽温度，C (额定过热蒸汽温度，额定再热蒸汽温度) 电站锅炉原理 锅炉分类 n 1、加热方式：水管式、火管式 n 9、按燃料不同：燃煤、油、气、余热
6、、特种燃料（垃圾 、废渣、废水） n 2、锅炉用途：工业（2.45Mpa、65t/h,小机组）、电站、 热水 n 3、锅炉容量220t/h（小、670（大）、 n 4、蒸汽压力参数2.45, 2.94- 4.9,810,1215,1620,22.1 n 5、燃烧方式: 火床炉（链条炉）、火室炉（煤粉炉）、 cfb沸腾燃烧 n 6、受热面内工质流动方式（自然、控制、直流、复合循 环锅炉） n 7、锅炉排渣相态：固态、液体排渣锅炉（旋风炉） n 8、锅炉燃烧室压力：负压、微正压（比大气压多处1.96 4.9kpa）、压力（较大） 按加热方式分 n水管式 n火管式 按锅炉用途分类 n电站锅炉：蒸汽发
7、电 n工业锅炉：工业生产，生活、采暖 n表压2.45 MPa, 最大连续蒸发量65 t/h n热水锅炉：热水 锅炉容量分类 n大型锅炉： 300 MW、MCR670t/h n中型锅炉 n小型锅炉MCR220t/h 按蒸汽压力分类 n低压锅炉：2.45 MPa n中压锅炉：2.944.90 MPa n高压锅炉： 7.8410.8 MPa n超高压锅炉：11.814.7 MPa n亚临界压力锅炉： 15.719.6 MPa n超临界压力锅炉：绝对压力大于22.1 MPa n超超临界压力锅炉：27 MPa以上 按燃烧方式分类 n火床燃烧方式及火床炉 n火室燃烧方式和室燃炉 n旋风燃烧方式和旋风炉 n
8、流化床燃烧方式和流化床锅炉 火床燃烧方式及火床炉 n固体燃料以一定厚度分 布在炉排上进行燃烧的 方式 n用火床燃烧方式来组织 燃烧的锅炉-链条炉、人 工炉、炉排炉等 n炉排结构复杂，体积大 ，金属耗量大，热效率 偏低，不易放大，污染 排放严重 链条炉 火室燃烧方式和室燃炉 n火室燃烧方式：燃料以粉状、雾状或气态随同 空气喷入燃烧室中进行燃烧的方式 n细颗粒燃料随空气-烟气流作连续运动，连续流 过燃烧空间，在悬浮状态下着火燃烧、燃烬 典型的火室炉-煤粉锅炉 n效率高，体积小，易大型化 n燃料适应性差，需FGD，负荷调节稍差 旋风燃烧方式和旋风炉 n燃料和空气在高温旋风 筒内高速旋转，细颗粒 在筒
9、内燃烧，粗颗粒被 甩向壁面液态渣膜上燃 烧的方式 n效率高，体积小，不需 粉煤机 n负荷调节范围小，温度 高，有些燃料不适合， NOx高 流化床燃烧方式和流化床锅炉 n燃料颗粒在大于临界风速的 空气流下，在流化床内呈流 化状态的燃烧方式 n流态化：固体颗粒在与流动 着的流体混合后，能像流体 那样自由流动的现象 n鼓泡流化床和循环流化床锅 炉 n燃料适应广，炉内脱硫，低 氮氧化物，负荷调节好 n磨损问题，目前大型化不够 典型的循环流化床锅炉 按蒸发受热面内工质流动来分 n自然循环锅炉 n强制循环锅炉 n直流锅炉 n复合循环锅炉 自然循环锅炉 n蒸发受热面内工质依靠 下降管内水与上升管内 的汽水混
10、合物的密度差 所产生的压力差进行循 环的锅炉 n压力越低，越可靠 n可以应用到亚临界锅炉 n小于18.15MPa 自然循环的煤粉锅炉 强制循环锅炉 n压力的升高，使汽 水密度差非常小， 自然循环不可能 n借助循环泵使汽水 混合物循环 n小于19.62MPa可用 强制循环煤粉锅炉 直流锅炉 n接近临界压力（22.12MPa)或超临界压力 时,汽水混合物密度几乎一样，汽水分离 很难实现，只能采用直流锅炉 n没有汽包，防止膜态沸腾 直流锅炉 复合循环锅炉 n依靠锅炉水循环泵将蒸发受热面出口的 部分或全部工质进行再循环的锅炉 n是由直流锅炉和强制循环锅炉综合发展 起来的锅炉 按锅炉排渣的相态分类 n固态排渣锅炉 n液态排渣锅炉（如旋风炉等） 美国：卧式，前苏联：BTH立式，德国 KSG立式 按燃烧室内压力分类 n负压燃烧 n微压：1.964.96kpa n压力燃烧 电站锅炉原理 锅炉安全和经济指标 经济指标-锅炉效率 n锅炉有效利用热和入炉热量的比值 n反应燃烧和传热过程的完善程度 1. 锅炉效率 2. 锅炉净效率 n扣除自用蒸汽、自耗电力等后的效率 安全指标 1. 锅炉连续运行小时数：两次被迫停炉检修之间 的运行小时数
