电厂锅炉设备及系统

《电厂锅炉设备及系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电厂锅炉设备及系统（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、电厂锅炉设备 及系统能源与环境工程学院动力工程系孙坚荣第一节第一节 火力发电厂基本生产过程及锅炉的作用火力发电厂基本生产过程及锅炉的作用n n电力是一个国家经济发展的基础，是国民经济的先行官电力是一个国家经济发展的基础，是国民经济的先行官 。与其他能源相比，电力具有很大的优越性，它效率高，便。与其他能源相比，电力具有很大的优越性，它效率高，便 于控制和远距离传输，使用方便，所以现代社会发展对电力于控制和远距离传输，使用方便，所以现代社会发展对电力 的依赖程度越来越高，电气化程度是衡量一个国家现代化水的依赖程度越来越高，电气化程度是衡量一个国家现代化水 平的重要标志之一。平的重要标志之一。n n

2、但电力不是一种天然能源，必须由其他能源转换而成。但电力不是一种天然能源，必须由其他能源转换而成。 大规模的电能生产一般在电站中进行。目前的发电方式主要大规模的电能生产一般在电站中进行。目前的发电方式主要 有火力发电、水力发电和核能发电等。由于我国的能源以煤有火力发电、水力发电和核能发电等。由于我国的能源以煤 为主，所以火力发电是我国目前主要的发电方式，占我国发为主，所以火力发电是我国目前主要的发电方式，占我国发 电总量的电总量的7070左右左右。n n利用燃料燃烧进行发电的设备称为火力发电机组，主要利用燃料燃烧进行发电的设备称为火力发电机组，主要 有有三大设备三大设备组成：组成：锅炉、汽轮机和

3、发电机锅炉、汽轮机和发电机。火力发电机组的。火力发电机组的 发电过程如以下示意图所示。发电过程如以下示意图所示。 上海石洞口第二发电厂上海石洞口第二发电厂n n电厂锅炉的作用电厂锅炉的作用n n由图所述，在火力发电厂的生产过程中存在由图所述，在火力发电厂的生产过程中存在 着着三种形式的能量转换：三种形式的能量转换：n n在锅炉中：在锅炉中：燃料的化学能转变为热能；燃料的化学能转变为热能；n n在汽轮机中：在汽轮机中：热能转变为机械能；热能转变为机械能；n n在发电机中：在发电机中：机械能转变为电能。机械能转变为电能。n n锅炉是火力发电厂三大主机中最基本的能量锅炉是火力发电厂三大主机中最基本的

4、能量 转换设备。其作用是转换设备。其作用是利用燃料在炉内燃烧释放的利用燃料在炉内燃烧释放的 热能加热给水，产生规定参数热能加热给水，产生规定参数( (温度、压力温度、压力) )和品和品 质的蒸汽，送往汽轮机做功。质的蒸汽，送往汽轮机做功。我国电厂锅炉的燃料主要是煤。将煤磨制成我国电厂锅炉的燃料主要是煤。将煤磨制成 煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是 煤粉炉。煤粉炉。n n第二节第二节 电厂锅炉的构成和工作过程电厂锅炉的构成和工作过程以及各部件作用以及各部件作用n n一一. .电厂锅炉的构成电厂锅炉的构成电厂锅炉机组是由锅炉本体、辅助系统及设备部

5、电厂锅炉机组是由锅炉本体、辅助系统及设备部 件等构成的。件等构成的。锅炉锅炉本体辅助设备锅炉机组电站煤粉锅炉机组组成电站煤粉锅炉机组组成2/4锅炉本体锅炉本体主要包括主要包括 “ “锅锅” ” 和和 “ “炉炉” ” 两部分，两部分，“ “锅锅” ” 部分：省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器部分：省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器再热器、进出口联箱及汽水联通管道等。再热器、进出口联箱及汽水联通管道等。“ “炉炉” ” 部分：部分： 炉膛、燃烧设备、空气预热器、烟道和风炉膛、燃烧设备、空气预热器、烟道和风道等。道等。此外，锅炉本体还包括用来固定和悬吊锅炉部件、受热面、此外，锅炉本体还包括用来

6、固定和悬吊锅炉部件、受热面、 炉墙等设备的构架炉墙等设备的构架( (包括平台扶梯包括平台扶梯) )。辅助系统辅助系统包括：燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风包括：燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风 系统、除尘除灰系统、吹灰系统，水处理系统、测量及控制系统系统、除尘除灰系统、吹灰系统，水处理系统、测量及控制系统 和烟气脱硫系统等。各个辅助系统都配和烟气脱硫系统等。各个辅助系统都配 有相应的附属设备和控制有相应的附属设备和控制 装置。装置。 下图为配下图为配300MW300MW发电机组的煤粉炉布置图发电机组的煤粉炉布置图电厂超临界锅炉受热面的布置示意图电厂锅炉受热面内工质流程示意图

7、由于火电站设备繁多，工艺流程复杂，直接由于火电站设备繁多，工艺流程复杂，直接 由人工控制则很难保证各设备及系统的正常运行由人工控制则很难保证各设备及系统的正常运行 ，因此现代火电站均配有先进的计算机集散控制，因此现代火电站均配有先进的计算机集散控制 系统（系统（DCSDCS），同时配有机组的数据采集系统（），同时配有机组的数据采集系统（ DASDAS）, , 协调控制系统（协调控制系统（CCSCCS），其下还包括很多），其下还包括很多 子系统。另外锅炉还有燃烧安全监控系统（子系统。另外锅炉还有燃烧安全监控系统（FSSSFSSS ）或燃烧器管理控制系统（）或燃烧器管理控制系统（BMSBMS）等等

8、。为了方）等等。为了方 便生产过程的监控和管理便生产过程的监控和管理 ，电厂还配有监控信息，电厂还配有监控信息 系统系统 （SISSIS）2. 2. 电厂锅炉的工作过程电厂锅炉的工作过程电厂锅炉的工作过程可以分成两大系统电厂锅炉的工作过程可以分成两大系统 的工作过程，即燃烧系统和汽水系统的工的工作过程，即燃烧系统和汽水系统的工 作过程。作过程。以下示意图便是电厂锅炉的燃烧系统和以下示意图便是电厂锅炉的燃烧系统和 汽水系统的流程。汽水系统的流程。n n燃烧系统燃烧系统由由燃烧设备燃烧设备、制粉系统制粉系统和和风烟系统风烟系统等组成等组成 ，完成燃料在炉内的燃烧和高温烟气对受热面的传热过，完成燃料

9、在炉内的燃烧和高温烟气对受热面的传热过 程。程。n n燃烧设备燃烧设备主要由炉膛、燃烧器和点火装置组成，要求达主要由炉膛、燃烧器和点火装置组成，要求达 到燃烧效率高到燃烧效率高 ，燃烧稳定和连续，燃烧稳定和连续 ，污染物的排放量低，污染物的排放量低n n，运行调节方便等目的。，运行调节方便等目的。n n制粉系统制粉系统由磨煤机及其辅助部件构成，其任务是将原煤由磨煤机及其辅助部件构成，其任务是将原煤 磨制成一定细度的煤粉，并将其送入炉膛进行燃烧。制磨制成一定细度的煤粉，并将其送入炉膛进行燃烧。制 粉系统主要有直吹式和中间储仓式两种，目前直吹式制粉系统主要有直吹式和中间储仓式两种，目前直吹式制 粉

10、系统得到广泛应用。粉系统得到广泛应用。n n风烟系统风烟系统由送风机、引风机和风道及烟道组成，其任务由送风机、引风机和风道及烟道组成，其任务 是向炉内送入足够的空气，满足燃料完全燃烧所需的氧是向炉内送入足够的空气，满足燃料完全燃烧所需的氧 气，并及时将燃烧产生的烟气排出。气，并及时将燃烧产生的烟气排出。目前电厂锅炉常采用平衡通风方式，即引风量略大目前电厂锅炉常采用平衡通风方式，即引风量略大 于送风量，维持炉内一定的微负压，于送风量，维持炉内一定的微负压，n n汽水系统由汽水系统由给水系统、蒸发系统和过热系统及再热给水系统、蒸发系统和过热系统及再热 系统系统组成，分别完成水的加热、蒸发和过热三个

11、阶段的组成，分别完成水的加热、蒸发和过热三个阶段的 任务。任务。n n给水系统的受热面主要是给水系统的受热面主要是省煤器省煤器，给水在进入锅炉前先，给水在进入锅炉前先 经过该受热面，吸收烟气的热量，使排烟温度降低，锅经过该受热面，吸收烟气的热量，使排烟温度降低，锅 炉效率提高而节省燃料，因而该受热面就称为省煤器炉效率提高而节省燃料，因而该受热面就称为省煤器n n蒸发系统由蒸发系统由汽包、下降管、水冷壁汽包、下降管、水冷壁和联箱及联通管道组和联箱及联通管道组 成，其受热面为水冷壁，吸收炉膛中的辐射热，将下降成，其受热面为水冷壁，吸收炉膛中的辐射热，将下降 管送入的水蒸发成饱和蒸汽。管送入的水蒸发

12、成饱和蒸汽。n n过热系统由不同型式的过热系统由不同型式的过热器及减温器过热器及减温器组成，其工作任组成，其工作任 务是把水冷壁所产生的饱和蒸汽过热到一定温度的过热务是把水冷壁所产生的饱和蒸汽过热到一定温度的过热 蒸汽，同时在锅炉允许的负荷波动保持过热蒸汽温度在蒸汽，同时在锅炉允许的负荷波动保持过热蒸汽温度在 正常范围内。正常范围内。n n再热系统由不同型式的再热系统由不同型式的再热器及减温器再热器及减温器组成，其工作任组成，其工作任 务是把汽轮机高压缸的排汽再次加热，再送至汽轮机中务是把汽轮机高压缸的排汽再次加热，再送至汽轮机中 压缸继续做功，以提高循环效率，并减少汽轮机末端的压缸继续做功，

13、以提高循环效率，并减少汽轮机末端的 蒸汽湿度，保证汽轮机的安全。蒸汽湿度，保证汽轮机的安全。水冷壁 启动分离器 顶棚过热器 包墙过热器 低温过热器 一级减温 屏式过热器 二级减温 高温过热器 汽轮机锅炉过热蒸汽系统第三节第三节 电厂锅炉的特征和分类电厂锅炉的特征和分类一、锅炉容量与参数一、锅炉容量与参数 11锅炉容量锅炉容量锅炉容量即锅炉蒸发量，它是反映锅炉生产能力大锅炉容量即锅炉蒸发量，它是反映锅炉生产能力大小的基本特性数据。常用符号小的基本特性数据。常用符号DD表示，单位为表示，单位为 T/HT/H。在大型锅炉中，锅炉容量又分为额定蒸发量和最大在大型锅炉中，锅炉容量又分为额定蒸发量和最大

14、连续蒸发量。连续蒸发量。蒸汽锅炉的蒸汽锅炉的额定蒸发量（额定蒸发量（BECRBECR）是指在额定蒸汽是指在额定蒸汽 参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证热效率时所参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证热效率时所 规定的蒸规定的蒸 汽量。汽量。锅炉的锅炉的最大连续蒸汽量最大连续蒸汽量(BMCR)(BMCR)是指在额定蒸汽参数、是指在额定蒸汽参数、 额定给水温度、使用设计燃料，长期连续运行时所达到的额定给水温度、使用设计燃料，长期连续运行时所达到的 最大蒸汽量。一般最大蒸汽量。一般 BMCR = (1.03BMCR = (1.03一一1.2)BECR1.2)BECR。例如某电厂配例如某电厂配60

15、0MW600MW发电机组的锅炉发电机组的锅炉(BMCR)(BMCR)为为1900T/H1900T/H2. 2. 蒸汽参数蒸汽参数锅炉蒸汽参数是说明锅炉蒸汽规范的特性数据，一般锅炉蒸汽参数是说明锅炉蒸汽规范的特性数据，一般 指锅炉过热器出口处的蒸汽温度和蒸汽压力指锅炉过热器出口处的蒸汽温度和蒸汽压力( (表压力表压力) )，分，分 别用符号别用符号 P P 和和 t t 表示，单位分别为表示，单位分别为 MPa MPa 和和 。 锅炉设计时所规定的蒸汽压力和温度称为锅炉设计时所规定的蒸汽压力和温度称为额定蒸汽压额定蒸汽压 力和额定蒸汽温度。力和额定蒸汽温度。对于具有再热器的锅炉，蒸汽参数还对于具

16、有再热器的锅炉，蒸汽参数还 应包括再热蒸汽压力、再热蒸汽温度和再热蒸汽流量。应包括再热蒸汽压力、再热蒸汽温度和再热蒸汽流量。以下表格示出我国电站锅炉的蒸汽参数和容量以下表格示出我国电站锅炉的蒸汽参数和容量n n二、锅炉的分类和型号二、锅炉的分类和型号n n( (一一) )锅炉分类锅炉分类n n锅炉的分类方法很多，主要有以下几种。锅炉的分类方法很多，主要有以下几种。n n1 1按锅炉容量分类按锅炉容量分类n n2 2按锅炉的蒸汽压力分类按锅炉的蒸汽压力分类n n我国我国300MW300MW火力发电机组的锅炉绝大多数采用亚临界参数火力发电机组的锅炉绝大多数采用亚临界参数 ，而，而600MW600MW以上的机组则多采用超临界参数。以上的机组则多采用超临界参数。n n3 3按炉内燃烧方式分类按炉内燃烧方式分类n n锅炉有四种不同的燃烧方式，对应于四种不同的锅炉锅炉有四种不