锅炉专业知识培训第一节 电厂锅炉简介一、锅炉的作用:锅炉是发电厂三大主机中最基本的设备其作用是使燃料在炉内燃烧放热,加热炉水并生成一定数量、一定压力和一定温度的过热蒸汽二、锅炉的组成:锅炉由本体设备、辅助设备和锅炉附件组成 1、锅炉本体设备是锅炉的主要组成部分,由汽水系统和燃烧系统两大部分组成 ⑴汽水系统由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、减温器等组成其主要作用是有效吸收燃料燃烧放出的热量,使炉水蒸发并形成具有一定温度和压力的过热蒸汽 ⑵燃烧系统由炉膛、烟道、风管、燃烧器、空气预热器等组成,其主要作用是使燃料在炉内良好燃烧,放出热量2、锅炉的辅助设备主要有通风设备、给水设备、除氧器、取样加药设备等 通风设备:主要包括鼓、引风机、烟风道、烟囱等,其作用是提供燃料燃烧所需空气,并将燃烧生成的烟气排出炉外 给水设备:由给水泵和给水管路、阀门组成,其主要作用是向锅炉可靠地供水 3、锅炉附件主要包括安全阀、水位计、吹灰器、热工仪表、控制设备、汽水管道和阀门等4、锅炉本体还包括炉墙和钢架炉墙是用成来构成封闭的炉膛和烟道,钢架是用来支撑和悬吊汽包、炉墙等锅炉部件三、锅炉的型号:电厂锅炉一般采用三组或四组字码表示,一般为: 制造厂家――锅炉容量/过热蒸汽压力――(过热蒸汽温度/再热蒸汽温度)――设计序号 如:JG150/3.82—450-Q UG35/3.82—450—M HG哈锅 SG上锅 DG东锅 WGQ427/571-76(9.6)-6.1(0.4)/485(210) 新型双压余热锅炉制造厂家:德尔塔动力设备有限公司QC380(420)/420(270)-48(20)-1.96(0.49)/390(230)四、锅炉的分类 :1、按锅炉容量分:一般De<220t/h, 为小型锅炉 一般De=220~410t/h, 为中型锅炉 一般De>670t/h, 为大型锅炉 2、按蒸汽压力分:p≤2.45MPa, 为低压锅炉 p=2.94~4.92MPa, 为中压锅炉 p=4.92.84~7.8MPa, 为次高压锅炉 p=7.84~10.8MPa, 为高压锅炉 p=11.8~14.7MPa, 为超高压锅炉 p=16.7~19.6MPa, 为亚临界压力锅炉 p≥22.1MPa, 为超临界压力锅炉 3、按燃烧方式分:层燃炉、室燃炉、沸腾炉、循环流化床炉4、按燃料分:燃煤炉、燃气炉、燃油炉5、按工质在蒸发受热面中的流动方式:可分自然循环锅炉、强制循环锅炉6、按用途分:电站锅炉和工业锅炉。
五、锅炉的主要特性参数有锅炉容量、锅炉蒸汽参数、给水温度、锅炉效率等1、锅炉容量:一般指锅炉每小时的最大连续蒸发量,又称额定蒸发量或额定容量用符号De表示,单位为t/h 2、锅炉蒸汽参数:一般指锅炉过热器出口的蒸汽压力和蒸汽温度 用符号p、t表示,单位为MPa、℃ 3、给水温度:指锅炉给水规范的特性数据,一般指省煤器入口处的给水温度 4、锅炉热效率:指锅炉有效输出热量占输入热量的百分比5、排烟温度六、燃料的燃烧、特性:1、燃料的燃烧是指燃料中的可燃物质与空气中的氧气发生的强烈的化学反应,并放出大量热量的过程燃烧过程是一个复杂的物理、化学的综合过程,它包括燃料和空气的混合、扩散过程,预热、着火过程,燃烧、燃尽过程2、燃料迅速而完全燃烧的条件是相当高的温度;合适的空气量;与空气的良好混合;充足的燃烧时间3、燃料的种类:燃气成份低热值进厂压力COCO2H2CH4N2O2CmHnKj/Nm3KPa%%%%%%%高炉煤气32404~4.522.416.82.940.257.20.41焦炉煤气1434757.83.059.120.36.10.92.8转炉煤气76625煤气基本特性简介高炉煤气:高炉在冶炼过程中,铁矿石、焦炭与氧在高温下经过一系列化学反应而生成的可燃有毒混合气体,是一种无色、无味有毒的可燃气体,它的可燃成分为CO和H2,主要可燃成分为CO,由于CO的含量较低,故燃烧火焰长,燃烧温度低,呈蓝色火苗。
高炉煤气的CO含量较转炉煤气低,较焦炉煤气高,故高炉煤气的毒性比转炉煤气小,比焦炉煤气大焦炉煤气:通过焦炉对煤隔绝空气加强热而产生的气体,焦炉煤气主要可燃成分H2、CO、CH4,由于焦炉煤气可燃成分比例高,故燃烧速度快,火焰短、呈黄色火焰焦炉煤气是一种无色有臭味的有毒可燃混合气体转炉煤气:转炉炼钢过程中,铁水中碳与氧在高温下发生一系列化学反应而生成的以CO为主的煤气,是一种无色、无味有剧毒的可燃混合气体混合煤气:是将焦炉煤气与高炉煤气按一定的热值所需配比,先混合后加压形成的一种有毒的可燃混合气体4、发热量 :单位质量的煤在完全燃烧时所放出的热量,称为煤的发热量一般用Q表示,单位是kJ/kg 煤的发热量有高位发热量和低位发热量之分,煤的高位发热量减去煤中水蒸汽凝结成水所放出的汽化潜热后所得的热量,即为低位发热量,这是在锅炉运行中煤的有效发热量因此,一般所用的发热量为低位发热量 煤的发热量各不相同,为了便于比较和管理,核算煤耗量,需要统一计算标准而采用标准煤的概念 国标规定:以收到低位发热量为29310kJ/kg的燃煤,称为标准煤因此,每29310 kJ/kg的热量可折算成1kg的标准煤可用下式将实际煤耗量换算为标准耗煤量。
Bb=B*Qnet/29310 kg/h Bb:标准煤耗量 B:实际煤耗量 5、过空气系数:燃煤炉α为1.2—1.5,燃气炉α为1.156、锅炉热平衡:机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、排烟热损失、锅炉散热损失、炉渣物理热损失第二节 锅炉主要组成部件的结构、作用(以发二1#炉为例)一、汽包1、汽包作用:①连接加热、蒸发、过热三个过程;②、储存水量,以缓解汽压变速度,防止或减轻锅炉发生缺水事故;③、改善蒸汽品质;④、安装三大安全附件保证锅炉安全2、汽包内径1600mm,壁厚46mm,总长12400mm,用20g钢板卷制焊接而成,两端封头由钢板摸压而成,在封头上设有人孔,以便安装和检修之用,人孔由内向外关紧3、汽包内设有汽水分离装置、加药管、连续排污管、一次分离装置为42(52)只,直径为Ф290mm的旋风分离器,分成前后二排,每排布置22(26)只,每只旋风分离器最大允许负荷为3.5t/h,二次分离器装置布置在锅筒顶部,呈“ν”型的钢丝网分离器,水容积19m34、汽包附属设备(见图)二、下降管1、下降管的作用 :将汽包中的水连续不断地送往下联箱供给水冷壁,以维持正常的水循环。
下降管布置在炉外不受热2、汽包下部由4根Φ325*15mm的下降管集中供水,下降管入口处装有平稳栅和十字板,再由24根Φ133*6mm与水管壁下联箱相连接三、水冷壁管1、水冷壁的作用:是蒸发设备中的受热面,一般布置在炉膛内壁四周 2、四面水冷壁构成正方形燃烧室,1#炉6336*6336mm,2#炉6696*6696mm,整个水冷壁分12个独立回路,前后及两侧各为3个回路,每面墙的侧边回路由24(25)根Φ60*4管子组成,中间回路由22(24)根Φ60*4mm管子组成,饱和水由四根Φ325*15mm的下降管引出,再由24根(每个回路各两根)Φ133*6mm的分配管分别引入水冷壁的各个下联箱3、水冷壁处设有刚性梁,把整个水冷壁组成刚性吊框式结构水冷壁本身及其所属炉墙,均通过水管系统吊挂装置悬吊在顶板上,可以向下自由膨胀4、水冷壁下联箱与蓄热稳燃装置采用柔性密封,水冷壁上设置有必要的观测人孔、热工测量孔、清灰装置安装孔、防爆门为了观察和监视炉膛内的燃烧工况,在炉顶装有工业电视火焰监测装置5、水冷壁的排污点设在各循环回路的最低点,保证水冷壁管及其集箱内的积水能放空四、联箱1、联箱的作用:是一根直径较大的管子,其作用是把管子连接在一起,起汇集、混合、再分配工质的作用。
联箱一般布置在炉外不受热水冷壁管联箱:共8个 Φ273*16mm省煤器联箱: 共4个 Φ219*12mm过热器联箱: 4个 Φ219*28mm 1个325*25mm冷凝器联箱: 1个 Φ325*25mm五、过热器 过热器的作用:是将锅炉蒸发设备所产生的饱和蒸汽加热成具有一定过热度的过热蒸汽1、 过热器的主要类型、结构, 根据传热方式分:对流式过热器、辐射式过热器、半辐射式过热器 对流式过热器: 布置在水平和垂直烟道内,主要吸收烟气对流热可分为立式和卧式布置 辐射式过热器: 布置在炉膛内,以吸收火焰辐射热为主 半辐射式过热器: 布置在炉膛出口处,即吸收火焰辐射热,又吸收烟气对流热 2、1#炉过热器的形式为对流式、垂直、混流、顺列布置于炉膛出口的水平烟道中,主要吸收烟气的对流放热,将蒸汽由饱和温度加热到额定的过热温度,即由255℃加热到450℃3、过热器由顶棚管、高温段过热器、低温段过热器组成喷水减温器设在两级过热器中间,饱和蒸汽从汽包由10根Ф108*6的管子引入低温过热器进口集箱,再经由63(67)根Φ38*3.5mm的管构成顶棚管和低温过热器,蒸汽经低温段过热器出口集箱引入减温器减温后进入由62(66)根Ф42*3.5mm管子组成的高温过热器。
过热蒸汽经4根Φ133*6mm的管子引入集汽集箱过热汽集箱Φ325*25m4、过热器设有反冲洗设施和管道,在最高点设有空气阀和安全阀5、过热器安全工作的主要影响因素: 并列管中,部分管内工质的焓增大于管组中平均焓增,称热偏差把管内工质的焓增大于管组中平均焓增的管称偏差管影响过热器安全工作的主要影响因素是热偏差 产生热偏差的主要原因是热负荷不均、工质流量不均 ⑴并列管的热负荷不均 a、燃烧不均,炉内温度场不均; b、沿烟道宽度方向热负荷和烟气流速不均; c、受热面积灰; d、热负荷高的管内工质,温度高、比容大,阻力大,导致流量减小,加剧了热偏差 ⑵工质流量不均 主要是并列管的结构、连接方式、质量等引起减小热偏差的方法 保持均衡燃烧,使炉内温度场和烟气流速均匀,避免烟气走廊; 及时吹灰;六、减温器减温器的作用是调节过热蒸汽温度,分表面式减温器和喷水减温器1、蒸汽温度调节用自制冷凝水喷水减温装置,在额定负荷下喷水量为7.8t/h,调节幅度△t=35℃2、冷凝器集箱Φ325*25mm,最大冷凝水量为15t/h,多余水量通过回水管回至锅筒汽空间,冷凝器布置标高比汽包中心标高高4220mm,利于喷水的顺畅。
3、同时设计有事故减温水管路,在自制冷凝水不工作时,保证过热蒸汽不超温七、省煤器省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水,提高给水温度,改善汽包的工作条件,降低排烟温度,提高锅炉效率按所用材料可分铸铁式、钢管式 1、1#炉省煤器采用双级布置,上下两级省煤器蛇形管由Φ32*3mm的钢管制成,上级68(76)排,下级77(86)排,省煤器蛇形管通过支承梁将重量传到省煤器护板上,最后叠置在尾部钢架上,各级省煤器支承梁将其一端接至引风机入口以便通风冷却2、省煤器主要运行问题是积灰、腐蚀、磨损、启停保护 省煤器的启动保护:锅炉启停时。