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1、锅炉原理锅炉原理电力工业的发展状况电力工业的发展状况1752年，本杰明年，本杰明富兰克林，捕捉到了电富兰克林，捕捉到了电1875年，世界第一台火力发电机组，巴黎北 火车站，直流发电机年，世界第一台火力发电机组，巴黎北 火车站，直流发电机 1879年，世界最早的出售电力电厂，美旧金 山实验电厂年，世界最早的出售电力电厂，美旧金 山实验电厂 1980年，全世界发电装机容量年，全世界发电装机容量20.24亿亿kW2003年，全世界发电装机容量年，全世界发电装机容量37.1亿亿kW 中国电力工业的发展状况中国电力工业的发展状况1882年，英国人在上海创办了中国第一座发电厂，容 量年，英国人在上海创办了
2、中国第一座发电厂，容 量11.76kW1949年，全国电力装机容量年，全国电力装机容量185万万kW1978年，全国发电装机容量为年，全国发电装机容量为5712万万kW1987年，全国发电装机容量年，全国发电装机容量1亿亿kW1995年年(8年后年后)，全国发电装机容量，全国发电装机容量2亿亿kW 2000年年(5年后年后)，全国发电装机容量，全国发电装机容量3亿亿kW2004年全国发电装机容量年全国发电装机容量4.407亿亿kW 2006年全国发电装机容量年全国发电装机容量6.22亿亿kW，年发电量突破，年发电量突破 28000亿度，分别比亿度，分别比1949年增长了年增长了336倍和倍和6
3、51倍，发电 设备装机容量和年发电量均居世界第倍，发电 设备装机容量和年发电量均居世界第2位。位。全国发电装机 容量（万全国发电装机 容量（万kw）发电量 （亿）发电量 （亿kwh)人均用电量 （人均用电量 （kwh）1949185439 197857122566 1987100004960 1995.32000010069.48 2000.43000013684.8 20044400021870 20055000024146 20066220028000 200771329 20087925334334建国以来我国电力的发展建国以来我国电力的发展中国年发电量居世界的位次中国年发电量居世界的位
4、次时间1950 1957 1965 1978 1980 1985 1990 1995 2006世界 排名25139765422第二发电大国，人均发电量不到世界平均水平的一半第二发电大国，人均发电量不到世界平均水平的一半电力结构（装机容量电力结构（装机容量%）“十一五十一五”期间，核电、风电的比重还会有较大提 高。期间，核电、风电的比重还会有较大提 高。火电火电水电水电核电核电风电风电2008年年75.87 21.641.11.392008同比增长同比增长8.1515.68111.482004年年73.724.51.60.2火电的发展火电的发展?1882年上海第一台机组年上海第一台机组 ?建国初
5、期，依靠苏联，中低压小机组 （额定蒸汽压力建国初期，依靠苏联，中低压小机组 （额定蒸汽压力505255二、锅炉的分类二、锅炉的分类1. 按用途：按用途：电站锅炉、工业锅炉、热水锅炉电站锅炉、工业锅炉、热水锅炉 2. 按锅炉容量：按锅炉容量：大、中、小大、中、小 3. 按蒸汽压力：按蒸汽压力： 低压锅炉：低压锅炉：p2.5MPa中压锅炉：中压锅炉：p3.9MPa高压锅炉：高压锅炉：p10.8MPa超高压锅炉：超高压锅炉：p14.7MPa亚临界压力锅炉：亚临界压力锅炉：p=16.818.6MPa超临界及超超临界压力：超临界及超超临界压力： p=2540MPa临界点（ 374.15， 22.129M
6、pa ）Mc饱和水线；饱和水线；Nc干饱和蒸汽线；干饱和蒸汽线；c 临界点临界点4. 按燃烧方式：按燃烧方式：火床炉、煤粉炉火床炉、煤粉炉(四角、对冲、四角、对冲、 W火焰火焰)、旋风炉、流化床锅炉、旋风炉、流化床锅炉 5. 按蒸发受热面按蒸发受热面循环循环?方式：方式：自然循环、控制 循动、直流锅炉、低倍率复合循环锅炉自然循环、控制 循动、直流锅炉、低倍率复合循环锅炉自然循环锅炉自然循环锅炉 控制循环锅炉控制循环锅炉直流锅炉直流锅炉 低倍率复合循环锅炉低倍率复合循环锅炉自然循环锅炉自然循环锅炉?蒸发受热面内的工质蒸发受热面内的工质,依靠下 降管中的水与上升管中的汽 水混合物之间的密度差所产
7、生的压力差进行循环的锅炉依靠下 降管中的水与上升管中的汽 水混合物之间的密度差所产 生的压力差进行循环的锅炉 ?特点：特点：大汽包水容量大预 热、蒸发、过热三个阶段的分隔容 器汽水密度差小水冷壁垂直布置 可以排污大汽包水容量大预 热、蒸发、过热三个阶段的分隔容 器汽水密度差小水冷壁垂直布置 可以排污控制循环锅炉控制循环锅炉? 蒸发受热面内的工质除了依靠水与 汽水混合物的密度差之外蒸发受热面内的工质除了依靠水与 汽水混合物的密度差之外,主要依 靠锅水循环泵的压头进行循环的锅 炉主要依 靠锅水循环泵的压头进行循环的锅 炉 ? 特点：特点：强制循环泵循环推动力大， 水循环更加可靠，水冷壁管径减小，受
8、 热面布置方式灵活汽包直径、壁厚减 小，减少金属消耗量提升了机组升降 负荷速度，缩短了启、停时间增加了 电厂的初投资及运行费用强制循环泵 工作于高温、高压下?昂贵强制循环泵循环推动力大， 水循环更加可靠，水冷壁管径减小，受 热面布置方式灵活汽包直径、壁厚减 小，减少金属消耗量提升了机组升降 负荷速度，缩短了启、停时间增加了 电厂的初投资及运行费用强制循环泵 工作于高温、高压下?昂贵直流锅炉直流锅炉?只依靠给水泵的压头只依靠给水泵的压头,一次通 过锅炉各受热面产生蒸汽的锅 炉一次通 过锅炉各受热面产生蒸汽的锅 炉 ?特点：特点：无汽包各受热面没有固 定分界，蓄热能力小，负荷变化敏 感，控制要求高
9、蒸发受热面工质不 循环，高压、高含汽率，防止膜态沸 腾超临界压力启停快 对给水品 质要求高 受热面布置方式灵活，节 省钢材 消耗较多给水泵功率无汽包各受热面没有固 定分界，蓄热能力小，负荷变化敏 感，控制要求高蒸发受热面工质不 循环，高压、高含汽率，防止膜态沸 腾超临界压力启停快 对给水品 质要求高 受热面布置方式灵活，节 省钢材 消耗较多给水泵功率低倍率复合循环锅炉低倍率复合循环锅炉?直流锅炉直流锅炉+强制循环锅 炉强制循环锅 炉 ?汽水分离器汽水分离器 ?强制循环泵强制循环泵 ?止回阀止回阀 ?调节阀调节阀第四节 亚临界参数锅炉的主要型式第四节 亚临界参数锅炉的主要型式一、采用对冲燃烧方式
10、的一、采用对冲燃烧方式的300MW自然循环锅炉自然循环锅炉二、采用四角燃烧方式的二、采用四角燃烧方式的300MW自然循环锅炉自然循环锅炉三、三、FW亚临界压力亚临界压力600MW自然循环锅炉自然循环锅炉四、四、FW660MW级和级和300MW级级W型火焰锅炉型火焰锅炉五、五、B&W360MW级级W型火焰锅炉型火焰锅炉六、六、600MW控制循环锅炉控制循环锅炉采用对冲燃烧的采用对冲燃烧的 300MW自然循环锅炉自然循环锅炉? 北京巴威北京巴威B&W? 双调风旋流燃烧器双调风旋流燃烧器 ? 亚临界自然循环锅 炉亚临界自然循环锅 炉 ? 中间再热中间再热 ? 型布置型布置 ? 烟气挡板调温烟气挡板调
11、温 ? 膜式水冷壁膜式水冷壁 ? 回转式空气预热器回转式空气预热器采用四角切圆燃烧的采用四角切圆燃烧的 300MW自然循环锅炉自然循环锅炉?东方锅炉厂东方锅炉厂CE技术技术?膜式水冷壁膜式水冷壁 ?亚临界自然循环亚临界自然循环 ?四角切圆燃烧方式四角切圆燃烧方式 ?摆动式燃烧器摆动式燃烧器 ?两个切圆两个切圆 ?三分仓空气预热器三分仓空气预热器FW亚临界对冲燃烧的亚临界对冲燃烧的 600MW自然循环锅炉自然循环锅炉? 最大连续蒸发量最大连续蒸发量2020 ? 低低NO旋流燃烧器旋流燃烧器 ? 对冲燃烧对冲燃烧 ? 双进双出球磨机直吹式 制粉系统双进双出球磨机直吹式 制粉系统 ? 一次风机：离心
12、式一次风机：离心式 ? 二次风机：轴流式二次风机：轴流式 ? 再热汽温调节：烟气挡 板再热汽温调节：烟气挡 板 ? 过热汽温调节：喷水减 温过热汽温调节：喷水减 温FW 660MW等级等级 W火焰锅炉火焰锅炉?亚临界自然循环亚临界自然循环 ?50%无烟煤无烟煤+50%贫 煤贫 煤 ?前后拱前后拱18只双旋风筒 燃烧器只双旋风筒 燃烧器 ?卫燃带卫燃带B&W公司公司 360MW 级级W火焰锅炉火焰锅炉?亚临界自然循环亚临界自然循环 ?50%无烟煤无烟煤+50%贫 煤贫 煤 ?过热汽温调节：喷水 减温过热汽温调节：喷水 减温 ?再热汽温调节：炉底 供热风再热汽温调节：炉底 供热风600MW亚临界压
13、 力控制循环锅炉亚临界压 力控制循环锅炉?控制循动控制循动 ?循环泵循环泵(高温、高压高温、高压)?国产引进型已投入 运行国产引进型已投入 运行第五节 超临界参数锅炉的主要型式第五节 超临界参数锅炉的主要型式一、一、600MW超临界参数直流锅炉超临界参数直流锅炉二、二、HBC-1000MW超超临界参数机组锅炉炉型超超临界参数机组锅炉炉型三、三、800MW超临界压力锅炉超临界压力锅炉600MW超临界锅炉超临界锅炉? 36只只B&W超低超低NO双 调风旋流燃烧器双 调风旋流燃烧器 ? 三层对冲三层对冲 ? OFA喷口喷口 ? 膜式水冷壁膜式水冷壁(垂直管屏垂直管屏 +螺旋管圈螺旋管圈) ? 中速磨
14、冷一次风机正 压直吹制粉系统中速磨冷一次风机正 压直吹制粉系统 ? 再热汽温调节：烟道 挡板再热汽温调节：烟道 挡板包墙管和水冷壁 流程?炉膛前后墙、两侧 墙出口混合集箱 顶棚管汽水分 离器入口联箱 尾部烟道包墙管炉膛前后墙、两侧 墙出口混合集箱 顶棚管汽水分 离器入口联箱 尾部烟道包墙管 (出口联箱出口联箱)+ 水平烟道包墙管水平烟道包墙管 (出口联箱出口联箱+汽水 分离器汽水 分离器)HBC-1000MW超 超临界压力锅炉超 超临界压力锅炉? 哈尔滨锅炉哈尔滨锅炉+三菱合 作生产三菱合 作生产 ? 浙江玉环电厂浙江玉环电厂 ? 反向双切圆反向双切圆 ? PM型燃烧器型燃烧器 +MACT配风
15、配风 ? 再热汽温调节：烟气 挡板再热汽温调节：烟气 挡板+摆动式燃烧器摆动式燃烧器 ? 启动系统：循环泵、 扩容器启动系统：循环泵、 扩容器 ? 垂直管屏垂直管屏800MW超临界锅炉超临界锅炉?T型布置，全悬吊 结构型布置，全悬吊 结构 ?膜式水冷壁膜式水冷壁 ?四层双蜗壳旋流燃 烧器对冲燃烧四层双蜗壳旋流燃 烧器对冲燃烧 ?煤种：烟煤煤种：烟煤 ?三台空气预热器：三台空气预热器： 1台一次风台一次风+2台二 次风台二 次风本章重点本章重点1，锅炉，锅炉2，燃料、空气、烟气流程，燃料、空气、烟气流程3，水、水蒸汽流程，水、水蒸汽流程4，锅炉容量，锅炉容量5，锅炉按蒸汽压力分类，锅炉按蒸汽压力分类6，锅炉按燃烧方式分类，锅炉按燃烧方式分类7，锅炉按蒸发受热面流动方式分类，锅炉按蒸发受热面流动方式分类8，亚临界与超临界锅炉，亚临界与超临界锅炉
