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1、2004.01,1,锅炉及锅炉房设备,建筑环境与设备工程教研室 2004.1,2004.01,2,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,1-1 绪论 锅 炉 房 - 主要的热源型式。 主要任务 - 安全、可靠、经济有效地 把燃料的化学能转变为热 能，使水温升高、汽化。,2004.01,3,锅炉类型： 按用途分为工业锅炉（用于采暖通风和 工业生产）和动力锅炉（用于发电机其 它动力方面的需求）两类。 按生产的介质不同分为热水锅炉和蒸汽 锅炉。,世界目前最大的锅炉为 3000T/H、100万KW、 24MPa,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,4,工业锅炉的发展方向： 提高热效率；
2、增强安全性； 降低污染； 减轻工人劳动强度。,学习本门课程的任务： 选型 能够进行锅炉房的工艺设计,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,5,1-2 锅炉的基本构造和工作过程 锅炉的基本构造主要由两部分组成： 汽锅：由锅筒（汽包）、水冷壁、管束、 集箱、下降管等组成的封闭水循 环系统,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,6, 炉子：由炉前小煤斗、炉膛、炉排、除 渣板(老鹰铁)、送风装置等组成 的燃烧设备。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,7,此外还包括辅助设备：压力表、安全阀、水位表、水位警报器、除污器、主汽阀、止回阀、吹灰器等。,第一章 锅炉
3、及锅炉房设备的基本知识,2004.01,8,锅炉的工作过程 1，燃料的燃烧过程 燃料在加煤斗中借自重下落到炉排面上，炉排 由电动机驱动的链轮带动，将燃料带入炉内，在炉 膛高温作用下，燃料一面开始着火燃烧，一面随着 炉排向后移动；燃烧所需空气由送风机送入炉排腹 中风仓后，向上穿过炉排到达燃料层，进行燃烧反 应形成高温烟气。燃料最后烧尽成灰渣，在炉排末 端被除渣板（俗称老鹰铁）铲除于灰渣斗后排出。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,9,保证燃烧过程正常进行的条件： 高温环境； 必需的空气量； 空气与燃料的良好混合。 保证燃烧过程连续进行的条件为： 连续不断地供应燃料和燃烧所需的空
4、气； 燃烧产生的烟气和灰渣及时排出。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,10,2，烟气向水（或汽）的传热过程 由于燃料的燃烧放热，炉内温度很高。在炉膛 的四周墙面上都布置一排水管 - 水冷壁。高 温烟气以辐射换热的方式将热量传递给水冷壁 完成热交换过程，此后烟气在引风机、烟囱引 力的作用下向炉膛上方流动。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,11, 烟气出烟窗（炉膛出口）并掠过防渣管后，冲 刷蒸汽过热器，使汽锅中产生的饱和蒸汽受烟 气加热而得到过热。 掠过胀接在上、下锅筒间的对流管束(在管束 间设置折烟墙使烟气成“S”形曲折地横向冲刷)， 以对流换热的方式将热
5、量传递给管束内的工质。 烟气在流动过程中不断地放热，温度不断地降 低，最后进入尾部烟道，与省煤器和空气预热 器内的工质进行热交换后，以经济的较低烟温 排出锅炉。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,12,3，水的受热和汽化过程(包括水循环和汽水 分离过程) 经过水处理的锅炉给水由水泵加压，先流经省 煤器得到预热后进入汽锅。 锅炉工作时，汽锅中的工质是饱和状态下的汽 水混合物。位于烟温较低区段的对流管束，工 质密度大，高温区段的水冷壁和对流管束，工 质密度小，从而密度大的工质向下流入锅筒， 而密度小的工质则向上流入上锅筒，形成了锅 水的自然循环。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知
6、识,2004.01,13, 为了组织水循环和输导分配的需要，一般还设 有置于炉墙外的不受热的下降管，借以将工质 引入水冷壁 的下集。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,14,1-3锅炉基本特性的表示方法 一、蒸发量、热功率(锅炉容量大小的指标) 蒸发量：指蒸汽锅炉每小时生产的额定 蒸汽量（D，t/h）； 热功率：指热水锅炉每小时生产的热量 （Q，MW）。 换算关系： 蒸汽锅炉：Q=0.000278D(iq-igs) MW 热水锅炉：Q=0.000278G(i”rs-irs) MW,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,15,二、蒸汽（或热水）参数 包括压力（表压
7、）和温度。 蒸汽锅炉分为饱和蒸汽锅炉和过热蒸汽锅炉。 供热锅炉的容量和参数，既要满足生产工艺上对热媒的要求，又要便于锅炉房的设计，因此锅炉配套设备的供应和锅炉本体都必须制作成标准构件，因而要求有一定的锅炉参数系列，如表1-1、1-2所示。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,16,三、受热面蒸发率、受热面发热率 锅炉受热面：指汽锅和附加受热面等与 烟气接触的金属表面积， 即烟气与水（或蒸汽）进 行热交换的表面积。 工程上一般以烟气放热的一侧来计算 受热面面积（H，m2）。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,17, 受热面蒸发率： 指每m2受热面每小时所产生的蒸
8、汽量（D/H，kg/m2 h）。 注意：各受热面所处的烟气温度不同，所以受热面蒸发率差距很大，炉内辐射受热面的蒸发率可达80 kg/m2 h左右，而对流管束受热面的蒸发率只有2030 kg/m2 h ，因此对整台锅炉来说，这个指标只反映蒸发率的平均值，不能做为不同型号的锅炉之间进行性能优劣评价的参数。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,18,热水锅炉采用受热面发热率。 受热面发热率： 指每m2受热面每小时能生产的热量（Q/H）。 受热面蒸发率或发热率越高，则表示传热越好，锅炉所耗金属量少，锅炉结构也紧凑。这一指标常用来表示锅炉的工作强度，但不能真实反映锅炉运行的经济性，如：锅
9、炉的排烟温度很高，D/H值虽大，但未必经济。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,19,四、锅炉的热效率 锅炉的热效率： 指每小时送进锅炉的燃料(全部完全燃烧时) 所能发出的热量中有百分之几被用来产生蒸汽或加热水(gl)。 gl能真实说明锅炉运行的经济性，目前生产的供热锅炉 gl =6080%。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,20,为了概略反映或比较锅炉运行的经济性，常用“煤汽比”或“煤水比”来表示，就是指每1kg燃煤能生产多少kg蒸汽或水。 由于煤质好坏和锅炉种类不同，供热锅炉运行时的煤水比差别很大，所以此指标只用于同一类型的锅炉燃用同一种燃料或相近燃料
10、时，进行比较的评价基准。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,21,五、锅炉的金属耗率及耗电率 金属耗率：相应于锅炉每吨蒸发量所耗 用的金属材料的重量。目前 为26t/t。 耗 电 率：生产1吨蒸汽耗用电的度数。 （kwh/t) 耗电率计算时，除锅炉本体配套的辅机(如 水泵、风机等)外，还涉及到破碎机、筛煤机等 辅助设备的耗电量，一般为10kwh/t左右。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,22,上述三个特性指标的意义： 锅炉不仅要求热效率高，而且也要求金属材料耗量低，运行时耗电量少，因此衡量锅炉总的经济性应从这三个方面综合考虑，切忌片面性。 六、锅炉型号的表
11、示方法,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,23,1-4 锅炉房设备的组成 锅炉房设备：锅炉本体和辅助设备 一、锅炉本体 构成锅炉的基本组成部分，称为锅炉本 体。包括汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器、 空气预热器等。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,24,2004.01,25,2004.01,26,2004.01,27,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,28, 锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器、空气预热器。 尾部受热面：省煤器、空气预热器因装 设在锅炉尾部的烟道内，因此而得名。 供热锅炉一般较少设置蒸汽过热器，在生产工艺上有特殊要求时才设置
12、。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,29,二、锅炉房辅助设备 锅炉房的辅助设备，根据锅炉的工作 过程，由以下几个系统组成：,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,30,1，运煤、除灰系统 作用：为锅炉送入燃料和排出灰渣。 煤由皮带运输机送入煤仓，而后借自重下落， 通过炉前小煤斗落于炉排上。燃料燃尽后的灰渣， 由除灰装置排出。 2，送、引风系统 为锅炉送入燃烧所需空气并将燃烧产物(烟气) 排出保证燃烧正常进行，并使烟气以必需的流速 冲刷受热面。锅炉的通风设备有送风机、引风机 和烟囱，为了改善环境卫生和减少烟尘污染，锅 炉还设有除尘器。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,31,3，水、汽系统（包括排污系统） 汽锅内具有一定的压力，因此给水由给水泵 加压后送入锅筒内。为保证水质，避免汽锅内壁 及受热管内壁结垢或受腐蚀，要设置水处理设备 (包括软化、除氧)。锅炉生产的蒸汽，一般先送 至分汽缸，在此接管送至各用户的管道。锅炉的 排污水因具有相当高的温度和压力，因此须排入 排污降温池或专设的扩容器，进行膨胀减温。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,
