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1、锅炉培训教材锅炉培训教材1锅炉的基本原理锅炉的基本原理n n1.1锅炉的基本构造锅炉的基本构造n n1.2锅炉的工作原理锅炉的工作原理n n1.3锅炉的工作过程锅炉的工作过程n n1.4锅炉经济指标锅炉经济指标 1锅炉的基本原理锅炉的基本原理n n1.1锅炉的基本构造锅炉的基本构造n n什么是锅炉什么是锅炉 定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备，定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备，按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料，将化学能转化为热能；另一部分气及其他燃料，将化学能转化为热能；另一部分是各种形式的受热面，将燃料燃烧释放

2、出的热能是各种形式的受热面，将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之升温、汽化、通过各种传热方式，传递给炉水使之升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用。热水供动力机械或其他设备使用。n n锅炉的组成通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念；通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念；蒸汽或热水在锅筒、水冷壁、对流受热面等内部蒸汽或热水在锅筒、水冷壁、对流受热面等内部形成，形成锅的概念。形成，形成锅的概念。形象理解锅：用来装要被加热的水锅：用来装要被加热的水(或其它介质或其它介质)的容器；的

3、容器；炉：加热锅的装置。炉：加热锅的装置。炉锅锅炉n n几个重要概念：锅的组成部分：锅的组成部分：汽包汽包(锅筒锅筒)、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空汽预热器；空汽预热器；炉的组成部分：炉的组成部分：炉膛、燃烧器。炉膛、燃烧器。锅炉本体：锅炉本体：炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。锅炉的其他重要辅机：锅炉的其他重要辅机：磨煤机、燃料输配送装置及管道、送引风装置及磨煤机、燃料输配送装置及管道、送引风装置及管道、给排水装置、水

4、处理设备及管道、除尘及管道、给排水装置、水处理设备及管道、除尘及除灰系统、控制系统等除灰系统、控制系统等n n1.2锅炉的工作原理锅炉的工作原理 锅炉工作过程有三个基本过程锅炉工作过程有三个基本过程锅炉工作过程有三个基本过程锅炉工作过程有三个基本过程(1)(1)燃料的燃烧过程；燃料的燃烧过程；燃料的燃烧过程；燃料的燃烧过程；(2)(2)炉与锅炉的传热过程；炉与锅炉的传热过程；炉与锅炉的传热过程；炉与锅炉的传热过程；(3)(3)水的汽化与过热过程。水的汽化与过热过程。水的汽化与过热过程。水的汽化与过热过程。与之相对应的理论知识是：与之相对应的理论知识是：与之相对应的理论知识是：与之相对应的理论知

5、识是：(1)(1)燃烧原理；燃烧原理；燃烧原理；燃烧原理；(2)(2)传热学；传热学；传热学；传热学；(3)(3)流体力学和工程热力学。流体力学和工程热力学。流体力学和工程热力学。流体力学和工程热力学。1.2.1燃料的燃烧 燃料在锅炉炉膛内燃烧。按燃烧方式不同，锅炉可分为：(1)室燃炉，主要用于发电等的大容量锅炉，最小容量75t/h；(2)层燃炉，主要用于生产工业用加热蒸汽或水，一般最大容量75t/h；(3)沸腾炉(循环流化床)，一般最小容量10t/h，最大容量国内做到1000t/h(四川白马电厂)。室燃炉 室燃炉所用燃料有煤粉、液体燃料和气体燃料，可分别称为煤粉炉、燃油炉和燃气炉。室燃炉的燃

6、料由输送管道通过燃烧器送入炉膛中燃烧，燃烧所需要的空气由一次风管、二次风管以及三次风管分别送入。注意：可以用固体燃料、液体燃料、气体燃料。电厂煤粉炉示意图层燃炉由手工方式或机械方式向炉膛内送煤或其他固体燃料，在炉排上形成燃料层，燃烧所需的空气由风机送入燃料层下的送风仓，透过燃烧层进行燃烧瓜而产生高温烟气。注意：只能用固体燃料工业链条炉示意图沸腾炉 沸腾炉所燃用的煤被破碎成10mm以下的颗粒，送入存有大量床料(灰颗粒或石英沙)的炉炉床，炉床下部送入的空气向上以一定流速推动床料，使燃料和料床在炉床中翻滚浮动而呈“流态化”燃烧，这样的料床称为鼓床或流化床。现在常用的为循环流化床锅炉。注意：沸腾炉的燃

7、料也是固体燃料。循环流化床锅炉循环流化床锅炉沸腾炉的燃烧示意图1.2.2锅与炉的传热锅与炉的传热锅炉受热面有两大部分，炉膛受热面和对流受热面。炉膛受热面炉膛受热面炉膛受热面又称水冷壁，传热方式主要以辐射换热为主，对于小型工业锅炉，还有部分锅筒表面参与换热。炉膛内，进入炉膛的燃料与空气混合后着火燃烧产生的高温火焰和烟气，通过辐射把热量传递给四周的水冷壁管，水在冷壁管内受热蒸发产生饱和蒸汽。此传热过程，传热量的大小与炉膛受热面、进入炉膛的燃料量多少相关，会使炉膛出口烟温产生相应变化。在一定的燃料量和热空气温度下，炉膛受热面大，传热量随之增加，使炉膛的出口烟温降低；而如果炉膛受热面布置较小时，意味着

8、炉膛出口烟温提高。在锅炉负荷发生变化时，炉膛出口烟温则随负荷的大小而升降。通常炉膛出口烟温：对大型电站煤粉炉，约为1000-1200；对中小型锅炉，炉膛出口烟温不应低于950，其高值按燃料的灰分变形温度为限，且不超过1100。如果燃用液体燃料或气体燃料时，由于无结渣问题，可选1200左右。炉膛受热面除起到传热作用外，还有保护炉墙的作用。注意：炉膛的换热方式主要以辐射换热为主。对流受热面对流受热面电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣

9、管束，以对后面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射热将汽包热将汽包(锅筒锅筒)出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，以提高电站的热效率。热蒸汽，以提高电站的热效率。再热器布置于过热器后部，烟气通过对流换热将从再热器布置于过热器后部，烟气通过对流换热将从汽轮机高压缸抽出的蒸汽在再热器中加热，称为再热汽轮机高压缸抽出的蒸汽在再热器中加热，称为再热过程，以提高热力循环的热效率和保证汽轮机的排汽过程，以提高热力循环的热效率和保证汽轮机的排汽干度。干度。注意：过热器的传热方式既

10、有辐射换热又有对流换热。再热器以对流换热为主。对流受热面对流受热面电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。尾部对流受热面有两部分，一是省煤器，它使给水在进入锅筒之前，预先加热到某一温度(通常低于饱和温度或达到饱和温度)；二是空气预热器，做一日和尚撞一天钟空气在进入炉膛之前被加热到一定温度，以改善炉内的燃烧过程，同时降低排烟温度，提高锅炉的热效率。注意：省煤器与空气预热器都是对流受

11、热面。电站锅炉的对流受热面包括过热器、再热器、省煤器，工业锅炉的对流受热面则包括对流管束、过热器、省煤器。对带有空气预热器的锅炉，空气预热器从传热的角度看，也可作为对流受热面。炉膛烟气出口处，通常布置数排凝渣管束，以对后面的过热管起到保护作用，防止管束外表面结渣。凝渣管束的后方布置过热器，通过对流换热和辐射热将汽包(锅筒)出来的饱和蒸汽加热至所需参数的过热蒸汽，以提高电站的热效率。1.2.3水的受热、汽化及过热过程该过程是饱和蒸汽的生产过程。给水加热器使给水加热到145-175(中压锅炉)或215-240(高压锅炉)，由给水管道将水送到省煤器，水在省煤器中被加热到某一温度后进入锅筒，然后沿下降

12、管下行到水冷壁进口集箱，经适当分配后注入水冷壁管，水在水冷壁管内吸收炉膛内的辐射热后形成和水和饱和蒸汽的混合物，上升进入锅筒内，由汽水分离装置分离，蒸汽由锅筒上部流入过热器，分离下来的水仍参与水冷壁管内的循环。汽水混合物的分离设备是保证蒸汽品质和过热器工作可靠的必要设备。蒸汽流入过热器后继续被加热成具有一定温度和过热度的过热蒸汽。1.3锅炉的工作过程锅炉的工作过程1.3.1锅炉的燃烧过程什么是燃烧什么是燃烧 燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化化反燃烧是燃料中的可燃物质与氧进行强烈氧化化反应的过程，这是一种复杂的物理化学综合过程。应的过程，这是一种复杂的物理化学综合过程。它需要具有一定的温度

13、和浓度条件、一定的时间它需要具有一定的温度和浓度条件、一定的时间和空间条件。和空间条件。燃料进入锅炉燃烧的基本过程：燃烧炉膛(或炉排)除渣设备。高温烟气 水冷壁 过热器（凝渣管）对流管束 尾部受热面(省、空)除尘 引风机 烟囱烟气的基本流程是：辐射 辐射+对流 对流 对流 1.3.2 工质工质(水水)的加热和汽化过程的加热和汽化过程蒸汽的产生过程蒸汽的产生过程蒸汽的产生过程蒸汽的产生过程给水给水 省煤器省煤器 汽锅汽锅 过热器过热器 汽轮机汽轮机 未饱和水 饱和水 饱和蒸汽 过热蒸汽 水循环过程汽锅 下降管 下集箱 水冷壁 n n 1.4锅炉经济指标锅炉经济指标受热面蒸发率每m2蒸发受热面每小

14、时所产生的蒸汽量，符号D/H；单位kg/m2h锅炉热效率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有百分之几被用来产生蒸汽或加热水，以符号%表示。汽煤比一吨标准煤所能产生的蒸汽量。由于锅炉生产出蒸汽的参数不同，所以产生不同蒸汽参数的锅炉没有可比性。对于工业比较常用。2锅炉房设备锅炉房设备n n2.1锅炉本体及其辅助设备锅炉本体及其辅助设备 n n2.2汽包 n n2.3过热器与再热器过热器与再热器n n2.4省煤器与空气预热器省煤器与空气预热器n n2.12.1锅炉本体及其辅助设备锅炉本体及其辅助设备锅炉本体及其辅助设备锅炉本体及其辅助设备2.1.12.1.1锅炉本体设备包括：锅

15、炉本体设备包括：（1 1）汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热）汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器、燃烧器、锅炉钢架；器、燃烧器、锅炉钢架；（2 2）锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器和空气）锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器和空气预热器；预热器；（3 3）锅炉尾部受热面：省煤器和空气预热器。）锅炉尾部受热面：省煤器和空气预热器。2.1.2锅炉房辅助设备（1）运煤、磨煤、除灰系统；（2）送引风系统；（3）水、汽系统(包括排污系统)；（4）电气、仪表。n n2.22.2汽包汽包汽包汽包n n2.2.12.2.1汽包的做用汽包的做用（1 1）汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽）汽

16、包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽，同时作为一个平衡器，保证水冷璧循环所需要，同时作为一个平衡器，保证水冷璧循环所需要的压头；的压头；（2 2）存有一定容量的水与汽，具有相当的蓄热量，）存有一定容量的水与汽，具有相当的蓄热量，当锅炉工况变化时，能起缓冲稳定汽压的作用；当锅炉工况变化时，能起缓冲稳定汽压的作用；（3 3）装有汽水分离装置，保证饱和蒸汽的品质；）装有汽水分离装置，保证饱和蒸汽的品质；汽包的特点汽包的特点汽包的特点汽包的特点（1 1）装有测量表计与安全附件，水位是锅炉最主要）装有测量表计与安全附件，水位是锅炉最主要控制的参数；控制的参数；（2 2）是锅炉安装中时最重的的部件。）是

17、锅炉安装中时最重的的部件。480t/h480t/h蒸发蒸发量的锅炉汽包约重量的锅炉汽包约重7070吨到吨到9090吨。吨。（3 3）制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺）制造工艺要求高。汽包是锅炉设备中制造工艺用最严格的部件。用最严格的部件。n n2.2.22.2.2汽水分离装置汽水分离装置汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中锅汽包内部的蒸汽净化装置的任务是减少蒸汽中锅水带杂技溶解问题。对中压和次高压锅炉主要是水带杂技溶解问题。对中压和次高压锅炉主要是将锅水从蒸汽中分离出来，对高压锅炉除机械携将锅水从蒸汽中分离出来，对高压锅炉除机械携带外，还要控制蒸汽中溶解的硅酸，而对超高压带外，还要

18、控制蒸汽中溶解的硅酸，而对超高压锅炉溶盐问题更重要的是除硅酸外还有氯化钠的锅炉溶盐问题更重要的是除硅酸外还有氯化钠的溶解。溶解。2.3过热器与再热器过热器与再热器2.3.1过热器和再热器的作用过热器与再热器是用来加热提高蒸汽温度的锅炉本体设备。虽然烯烃锅炉没有再热器，但由于再热器与过热器比较相似这里就一起介绍。2.3.2过热器和再热器的作用 过热器：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。再热器：将汽轮机高压缸排汽加热成具有一定温度的再热蒸汽。2.3.32.3.3过热器与再热器的特点过热器与再热器的特点过热器和再热器具有如下特点过热器和再热器具有如下特点:(1)(1)过热器和再热器是锅炉中金属

19、壁温最高的受热面，过热器和再热器是锅炉中金属壁温最高的受热面，对材质要求高。对材质要求高。过热器与再热器的高温部分一般采用耐热的合过热器与再热器的高温部分一般采用耐热的合金钢，如金钢，如12Cr1MoV12Cr1MoV、10CrMo91010CrMo910、T91T91等。等。(2)(2)过热器、再热器的阻力不能太大。过热器、再热器的阻力不能太大。(3)(3)高热负荷区的过热器与再热器工质流速高。一般高热负荷区的过热器与再热器工质流速高。一般过热蒸汽的流速可以达到过热蒸汽的流速可以达到50-60m/s50-60m/s。(4)过热器和再热器出口汽温将随锅炉负荷的改变而变化。(5)过热器和再热器布

20、置受锅炉参数影响。(6)在锅炉点火升炉或汽轮机甩负荷时，过热器、再热器需要采取保护措施。在锅炉点为时过热器与再热器内没有蒸汽冷却，管子直接受到高温烟气的加热容易发生局部过热。2.3.42.3.4过热器和再热器型式和结构过热器和再热器型式和结构过热器与再热器的型式和结构再热器与过热器的结过热器与再热器的型式和结构再热器与过热器的结构相似，故重点介绍过热器。构相似，故重点介绍过热器。过热器分类：过热器分类：（1 1）根据传热方式分：对流、辐射和半辐射式。）根据传热方式分：对流、辐射和半辐射式。在炉膛上方布置的过热器直接受到火焰的辐射，传在炉膛上方布置的过热器直接受到火焰的辐射，传热以辐射换热为主形

21、成辐射换热器。在炉膛出品热以辐射换热为主形成辐射换热器。在炉膛出品布置的过热器即受到辐射换热又受对流换热称为布置的过热器即受到辐射换热又受对流换热称为半辐射式换热器。在水平烟道和竖井烟道布置的半辐射式换热器。在水平烟道和竖井烟道布置的过热器几乎只受到对流换热称为对流换热器。过热器几乎只受到对流换热称为对流换热器。（2）根据烟气与管内蒸汽的相对流动方向分：逆流、顺流和混合流。（3）根据对流受热面的放置方式分：立式、卧式。（4）根据管子排列方式分：顺列、错列。（5）根据管圈数分：单管圈、双管圈、多管圈。（6）根据结构分：屏式过热器、壁式过热器、对流过热器。2.3.5蒸汽温度的调节蒸汽参数是表征锅炉

22、特性的重要指标之一，不论是蒸汽参数是表征锅炉特性的重要指标之一，不论是发电设备还是工艺设备都需要使用温度稳定的蒸发电设备还是工艺设备都需要使用温度稳定的蒸汽，并要求在运行中不能有过大的偏差。一般锅汽，并要求在运行中不能有过大的偏差。一般锅炉出口蒸汽温度要保证在标准值的正炉出口蒸汽温度要保证在标准值的正5 5度与负度与负1010度之间。蒸汽温度的调节方法有蒸汽侧调节和烟度之间。蒸汽温度的调节方法有蒸汽侧调节和烟汽侧调节汽侧调节 。（1）蒸汽侧调节蒸汽侧调节汽温的主要手段是减温器。它是用冷却水（减温水）间接或直接冷却蒸汽的办法来达到减温的目的。减温器分为表面式减温器和喷水减温器两种；1 1）表面减

23、温器是一种管式热交换装置，其特点是水）表面减温器是一种管式热交换装置，其特点是水与蒸汽不直接接触，利用锅炉给水或锅水来冷却与蒸汽不直接接触，利用锅炉给水或锅水来冷却蒸汽。它的结构为减温器壳体，上面有蒸汽引入、蒸汽。它的结构为减温器壳体，上面有蒸汽引入、引出管接头。壳体内是引出管接头。壳体内是U U形管或螺形管、套管。形管或螺形管、套管。冷却水由管子一端引入，另一端引出。蒸汽从壳冷却水由管子一端引入，另一端引出。蒸汽从壳体上部引入，垂直冲刷外管后，再由壳体下部引体上部引入，垂直冲刷外管后，再由壳体下部引出。表面式减温器广泛用于中压锅炉上。出。表面式减温器广泛用于中压锅炉上。2 2）喷水减温器又称

24、混合式减温器，高压以上锅炉，）喷水减温器又称混合式减温器，高压以上锅炉，几乎全部采用它来调节过热汽温。喷水减温器有几乎全部采用它来调节过热汽温。喷水减温器有多种结构形式，但原理是一样的，它是将减温水多种结构形式，但原理是一样的，它是将减温水直接喷入过热蒸汽中吸收蒸汽的热量，使水加热，直接喷入过热蒸汽中吸收蒸汽的热量，使水加热，汽化和过热，从而降低蒸汽温度。它的特点是减汽化和过热，从而降低蒸汽温度。它的特点是减温幅度大，汽温调节灵敏，易于自动化，且设备温幅度大，汽温调节灵敏，易于自动化，且设备简单，但要求减温水的品质不低于蒸汽品质。简单，但要求减温水的品质不低于蒸汽品质。（2 2）烟气侧调节）烟

25、气侧调节烟气侧调节蒸汽温度的方法有以下几种：烟气侧调节蒸汽温度的方法有以下几种：1 1）烟气再循环烟气再循环烟气再循环烟气再循环其工作原理是指省煤器后的一部其工作原理是指省煤器后的一部分低温烟气，通过再循环风机送回炉膛，改变分低温烟气，通过再循环风机送回炉膛，改变辐射受热面与对流受热面的吸热比例，以调节辐射受热面与对流受热面的吸热比例，以调节蒸汽温度。蒸汽温度。2)2)烟气挡板其方法是把锅炉后烟道用分隔墙分烟气挡板其方法是把锅炉后烟道用分隔墙分成平行的两个烟道。主烟道中布置再热器，次成平行的两个烟道。主烟道中布置再热器，次烟道布置过热器和省煤器。烟道布置过热器和省煤器。3 3）改变炉内火焰位置

26、改变火焰位置的方法有多）改变炉内火焰位置改变火焰位置的方法有多种，如摆支燃烧器，切换上下排燃烧器，改变种，如摆支燃烧器，切换上下排燃烧器，改变各排燃烧器负荷等。其目的都是改变炉膛火焰各排燃烧器负荷等。其目的都是改变炉膛火焰中心的高度，从而改变炉膛出口烟气温度，以中心的高度，从而改变炉膛出口烟气温度，以调节过热汽温和再热温。调节过热汽温和再热温。2.4省煤器与空气预热器省煤器与空气预热器2.4.1省煤器的作用省煤器的作用（1）降低烟气温度（2）减少蒸发受热面：以价格较低的省煤器代替价格较高的水冷壁换热好(低温、强制流动、逆流布置)（3）减少给水与汽包壁的温差，降低热应力 2.4.2空气预热器的作

27、用（1）进一步降低烟气温度，由于大容量锅炉，给水温度 250-280，烟气温度比较高，用空气预热器进一步吸收烟温使其降低到120 左右。（2）制粉系统干燥（3）强化着火 2.4.32.4.3省煤器分类及布置特点省煤器分类及布置特点（1 1）钢管式、铸铁式）钢管式、铸铁式(压力压力 4 MPa)4 MPa)（2 2）非沸腾式、沸腾式）非沸腾式、沸腾式(中压中压)（3 3）错列）错列有有减少积灰、换热强、磨损大。顺列减少积灰、换热强、磨损大。顺列有有利利于吹灰、换热弱、磨损小于吹灰、换热弱、磨损小（4 4）结构方面：采用蛇形管，分为光管式、鳍片式）结构方面：采用蛇形管，分为光管式、鳍片式、膜式、肋

28、片式。、膜式、肋片式。n n（5 5）蛇形管水平布置利于疏水；）蛇形管水平布置利于疏水；n n（6 6）逆流布置，增大传热温差；）逆流布置，增大传热温差；n n（7 7）水由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；烟）水由下而上，便于排出气体，避免腐蚀；烟气自上而下，吹灰作用。气自上而下，吹灰作用。2.4.42.4.4空气预热器空气预热器空气预热器按形式分类可分为管式空气预热器空气预热器按形式分类可分为管式空气预热器与回转式空气预热器。管式空气预热器一般用在与回转式空气预热器。管式空气预热器一般用在100MW100MW以下的锅炉，回转式空气预热器一般用以下的锅炉，回转式空气预热器一般用在大型的锅炉上。

29、这里我们以回转式空气预热器在大型的锅炉上。这里我们以回转式空气预热器做为主要介绍内容。做为主要介绍内容。回转式空预器优缺点：回转式空预器优缺点：（1)1)结构紧凑：传热面密度高，管式体积的结构紧凑：传热面密度高，管式体积的1/101/10；（2)2)重量轻，节省钢材：蓄热板重量轻，节省钢材：蓄热板 薄薄（3)3)布置灵活布置灵活（4)4)不易低温腐蚀：传热元件不易低温腐蚀：传热元件 怱冷怱热怱冷怱热（5)5)受热面腐蚀时，不增加漏风量，更换方便受热面腐蚀时，不增加漏风量，更换方便（6)6)漏风大：转动与静止部件之间漏风大：转动与静止部件之间（7)7)结构复杂，运行维护工作多，检修较复杂结构复杂

30、，运行维护工作多，检修较复杂 3.1锅炉的类型3.2锅炉的参数系列和技术经济指标3锅炉的分类锅炉的分类根据不同的分类方法，锅炉可分为以下几类：根据不同的分类方法，锅炉可分为以下几类：（1 1）按锅炉燃用的的燃料分类可分为：燃煤炉、燃）按锅炉燃用的的燃料分类可分为：燃煤炉、燃油炉和燃气炉。在我国使用最广泛的锅炉就是烧油炉和燃气炉。在我国使用最广泛的锅炉就是烧煤炉。煤炉。（2 2）按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介）按燃烧方式分类可分为：层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾（流化床）炉。于二者之间的沸腾（流化床）炉。层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤，而室燃炉煤、油气层燃炉和沸腾炉只适合于燃煤，而室燃

31、炉煤、油气都可以燃烧。都可以燃烧。循环流化床锅炉循环流化床锅炉（3 3）按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉）按锅炉水循环方式分类可分为：自然循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。、强制循环锅炉和复合循环锅炉。自然循环锅炉从容量很小的（自然循环锅炉从容量很小的（1 1吨及以下）到特大型吨及以下）到特大型锅炉（锅炉（30003000吨及及以上）均有使用。强制循环锅吨及及以上）均有使用。强制循环锅炉和复合循环锅炉一般只有在大型锅炉。炉和复合循环锅炉一般只有在大型锅炉。自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的汽自然循环锅炉的水在锅内循环的动力来于自身的汽水比重差。强制循环的动力主要来自于给水泵

32、。水比重差。强制循环的动力主要来自于给水泵。而复合循环锅炉的动力既有来自汽水比重差，又而复合循环锅炉的动力既有来自汽水比重差，又有给水泵的动力。有给水泵的动力。自然循环锅炉复合循环锅炉直流循环锅炉n n（4 4）按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅）按有无汽包分类可分为：汽包锅炉和直流锅炉。直流锅炉没有汽包。炉。直流锅炉没有汽包。n n（5 5）按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉（压力）按蒸汽压力分类可分为：低压锅炉（压力2.45MPa2.45MPa）、中压锅炉）、中压锅炉(压力压力2.94-4.9MPa)2.94-4.9MPa)、高压锅炉（压力高压锅炉（压力7.84-10.8MPa7.84-1

33、0.8MPa）超高压锅炉）超高压锅炉（11.8-14.7MPa11.8-14.7MPa）亚临界压力锅炉（）亚临界压力锅炉（15.7-15.7-19.6MPa19.6MPa）和超临界压力锅炉（压力）和超临界压力锅炉（压力22.022.0）。）。（6）按传热面布置方式分类可分为：塔型锅炉、U形锅炉、倒U型锅炉和倒L型锅炉。（7）按锅炉的容量分类可分为：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉和超大型锅炉。（8）按管内通过的是水还是烟气分类可分为：火管锅炉、水管锅炉、水管锅炉和水火管组合式锅炉。（9）按锅炉有无再热系统分为：再热锅炉和无再热锅炉。（10）按炉膛内的压力分类分为：负压锅炉和微正压锅炉。（11）按锅

34、炉的用途分为：生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。（12）按排渣方式分类可分为：固态排渣炉和液态排渣炉。3.23.2锅炉的参数系列和技术经济指标锅炉的参数系列和技术经济指标3.2.13.2.1锅炉的参数系列锅炉的参数系列蒸汽锅炉，其参数是指锅炉出口蒸汽的蒸发量，压蒸汽锅炉，其参数是指锅炉出口蒸汽的蒸发量，压力（表压力）、温度及给水温度。力（表压力）、温度及给水温度。电站锅炉容量，目前国内用额定蒸发量，以电站锅炉容量，目前国内用额定蒸发量，以t/ht/h表示，表示，或用与汽轮发电机组配套的功率，以或用与汽轮发电机组配套的功率，以kWkW或或MWMW表表示；工业锅炉的容量可用额定蒸发量表示，以

35、示；工业锅炉的容量可用额定蒸发量表示，以t/ht/h为单位。额定蒸发量是指蒸汽锅炉在额定蒸汽参为单位。额定蒸发量是指蒸汽锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并保证效率时数、额定给水温度、使用设计燃料并保证效率时所规定的蒸发量。所规定的蒸发量。给水温度是指进入省煤器的水温，对无省煤器的锅给水温度是指进入省煤器的水温，对无省煤器的锅炉则指进入锅筒的水温。炉则指进入锅筒的水温。表1蒸汽锅炉的参数系列汽压/MPa汽温/给水温度/容量/(t/h)容量/MW0.4饱和200.1，0.2，0.5，1.00.7饱和200.5，1.0，1.0，4.01.0饱和201.0，2.0，4.0，6.0，8.0

36、，10.0，1.25饱和，250，35020，60，1052，4，6，8，10，15，20，351.6饱和，35020，60，1052，4，6，8，10，15，20，352.5饱和，350，40020，60，1054，6，8，10，15，20，35，6033.9450145，17535，65，1306，12，259.9540215220，41050，10013.8540/540555/555240420，670125，20017.5540/540555/555260-2901025，2008300，6003.2.2工业锅炉的表示我国工业锅炉型号由三部分代码表示，各部分之间用短横线相连，见表2表

37、2-1工业锅炉型号表示方法（1）型号的第一部分表示锅炉总体型式、燃烧设备和额定蒸发量或额定热功率，共分三段：第一段用两个汉语拼音字母代表锅炉总体型式；第二段用一个汉语拼音字母代表燃烧设备；第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h或热水锅炉额定热功率为若干MW。各段应连续书写，互相衔接。（2）型号的第二部分表示介质参数共分两段，中间的斜线相连，第一段用阿拉伯数字表示额定蒸汽压力或允许工作压力为若干MPa；第二段用阿拉件数字表示过热蒸汽温度或出水温度和回水温度为若干，蒸汽温度为饱和温度时，型号的第二部分无斜线和第二段。（3）型号的第三部分表示燃料种类以汉语拼音字母代表燃料种类，同时以罗

38、马数字代表燃料品种分类与其并列。如同时使用几种燃料，主要燃料放在前面。表3锅炉总体型式表表4 4工业锅炉的燃烧方式工业锅炉的燃烧方式表表5 5工业锅炉的燃料工业锅炉的燃料型号型号DZL4-1.25-AIIDZL4-1.25-AII，表示为单锅筒纵置链条炉排，表示为单锅筒纵置链条炉排锅炉，额定蒸发量锅炉，额定蒸发量4t/h4t/h，额定工作压力为，额定工作压力为1.25MPa1.25MPa表压，出口为饱和蒸汽，燃用表压，出口为饱和蒸汽，燃用IIII类烟煤。类烟煤。型号型号SHL35-2.5/400-AIIISHL35-2.5/400-AIII，表示该锅炉为双锅筒，表示该锅炉为双锅筒横置链条炉排，

39、额定蒸发量为横置链条炉排，额定蒸发量为35t/h35t/h，额定蒸汽，额定蒸汽压力为压力为2.5MPa2.5MPa表压，出口温度为表压，出口温度为400400，燃用三，燃用三类烟煤。类烟煤。3.2.33.2.3电站锅炉的表示方法电站锅炉的表示方法电站锅炉的表示方法是前两个字母代表锅炉厂家，电站锅炉的表示方法是前两个字母代表锅炉厂家，后面跟锅炉的容量。例如后面跟锅炉的容量。例如WG125MWWG125MW锅炉，表示锅炉，表示武汉锅炉厂生产的用于与武汉锅炉厂生产的用于与125MW125MW的汽轮机匹配的汽轮机匹配的锅炉，其额定蒸发量为的锅炉，其额定蒸发量为400t/h400t/h，燃用固体燃料，燃

40、用固体燃料，所以也可以用所以也可以用WG400t/hWG400t/h表示。表示。DG200MWDG200MW锅炉，锅炉，表示东方锅炉厂生产的用于与表示东方锅炉厂生产的用于与200MW200MW汽轮机匹汽轮机匹配的锅炉，其额定蒸发量为配的锅炉，其额定蒸发量为670t/h670t/h，也可以用，也可以用DG670t/hDG670t/h。HG200MWHG200MW锅炉表示为哈尔滨锅炉锅炉表示为哈尔滨锅炉生产的用于与生产的用于与200MW200MW汽轮机匹配的锅炉。汽轮机匹配的锅炉。SG300MWSG300MW锅炉，表示为上海锅炉厂生产的与锅炉，表示为上海锅炉厂生产的与300MW300MW汽轮机匹配

41、的锅炉，额定蒸发量为汽轮机匹配的锅炉，额定蒸发量为2008t/h2008t/h。以上所提到的哈尔滨锅炉厂、上海锅。以上所提到的哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂是国内最大的四炉厂、东方锅炉厂、武汉锅炉厂是国内最大的四个锅炉厂家。电站锅炉的型号只表示出了锅炉的个锅炉厂家。电站锅炉的型号只表示出了锅炉的容量，标准配置的蒸汽压力和温度与容量相对应容量，标准配置的蒸汽压力和温度与容量相对应在表在表2-12-1中可以查到，并且设计压力和温度也可中可以查到，并且设计压力和温度也可以根据用户的需要做一定的调整。以根据用户的需要做一定的调整。3.2.43.2.4锅炉的技术经济指标锅炉的技术经济指

42、标锅炉的技术经济指标主要指：热效率、制造和运行锅炉的技术经济指标主要指：热效率、制造和运行成本及工作的可靠性。成本及工作的可靠性。(1)(1)锅炉的热效率定义为送入锅炉的热量中被有效利锅炉的热效率定义为送入锅炉的热量中被有效利用的百分数；如果将锅炉的辅助设备如风机，水用的百分数；如果将锅炉的辅助设备如风机，水泵、吹灰器等的消耗功率及蒸汽列入，则称为净泵、吹灰器等的消耗功率及蒸汽列入，则称为净效率。通常锅炉效率指热效率。效率。通常锅炉效率指热效率。(2)(2)锅炉成本。锅炉制造成本由材料价格、劳动生产锅炉成本。锅炉制造成本由材料价格、劳动生产率、工资和技术开发成本等构成。由于钢材是整率、工资和技

43、术开发成本等构成。由于钢材是整台锅炉的主要成本，所以从设计制造角度以锅炉台锅炉的主要成本，所以从设计制造角度以锅炉每生产每生产1 1吨蒸汽所需要的金属材料重量作指标，称吨蒸汽所需要的金属材料重量作指标，称钢材消耗量钢材消耗量(t(t钢钢/t/t汽汽)。4.锅炉用煤锅炉用煤4.1煤的化学成分及其性质煤的化学成分及其性质 4.2燃料成分分析数据的基准及换算燃料成分分析数据的基准及换算4.3煤的性质煤的性质4.4煤的发热量煤的发热量（1 1）碳）碳(C)(C)：主要的燃烧成分，约占：主要的燃烧成分，约占5095%5095%，Qydw=33704 kJ/kgQydw=33704 kJ/kg。纯碳燃点高

44、，燃烧缓慢。纯碳燃点高，燃烧缓慢。燃料中的碳多以化合物形式存在燃料中的碳多以化合物形式存在（2 2）氢）氢(H)(H)：重要的燃烧成分，煤中约占：重要的燃烧成分，煤中约占28%28%，Qydw=125600kJ/kgQydw=125600kJ/kg。十分容易着火，燃烧迅。十分容易着火，燃烧迅速，易爆。液体和气体燃料氢含量较高约占从百速，易爆。液体和气体燃料氢含量较高约占从百分之十几到几十不等，燃烧室易析出碳黑而冒黑分之十几到几十不等，燃烧室易析出碳黑而冒黑烟。烟。（3 3）硫）硫(S)(S)：是燃料中的有害成分，约占可燃成分：是燃料中的有害成分，约占可燃成分的的8%8%，kJ/kgkJ/kg，

45、燃烧后的产物是，燃烧后的产物是 SO2SO3SO2SO3，与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。与水蒸汽相遇会生成亚硫酸和硫酸。1 1）SO2SO2、SO3SO3排放造成大气污染排放造成大气污染2 2）锅炉尾部受热面造成低温腐蚀）锅炉尾部受热面造成低温腐蚀（4 4）氧和氮）氧和氮氧和氮是不可燃成分。约占氧和氮是不可燃成分。约占40%40%，含氧量随煤化程，含氧量随煤化程度增高而明显减少。度增高而明显减少。氮主要以有机氮形态存在，约占氮主要以有机氮形态存在，约占0.52%0.52%。高温燃烧。高温燃烧生成生成NOxNOx，有害。，有害。（5 5）水分）水分(Water(Water、Moisture)M

46、oisture)：燃料中的主要杂质，：燃料中的主要杂质，约占约占560%560%。1 1）水分进入炉内吸热汽化成水蒸汽，对燃烧不利；水分进入炉内吸热汽化成水蒸汽，对燃烧不利；2 2）在烟气露点时，水蒸气与在烟气露点时，水蒸气与SO2SO2、SO3SO3生成亚硫酸生成亚硫酸和硫酸，造成低温腐蚀；和硫酸，造成低温腐蚀；（6 6）灰分）灰分(Ash)(Ash)燃料中主要不可燃的矿物杂质成分，与成煤条燃料中主要不可燃的矿物杂质成分，与成煤条件、开采方式、运输条件有关。件、开采方式、运输条件有关。1 1）灰分增加可燃物减少，煤的低位发热量减少，）灰分增加可燃物减少，煤的低位发热量减少，着火困难，灰渣量增

47、加，运行操作繁重；着火困难，灰渣量增加，运行操作繁重；2 2）灰分的增加造成煤的软化温度下降，炉内易）灰分的增加造成煤的软化温度下降，炉内易结渣，使受热面传热恶化。结渣，使受热面传热恶化。4.2燃料成分分析数据的基准及换算燃料成分分析数据的基准及换算4.2.1煤的成分分析煤的成分表示和分析方法，可以分为元素分析和工业分析两种。煤的元素分析将煤分为碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分七个组分。煤的工业分析是将煤分为挥发分、固定碳分、和水分四个组分。每种组分都按分析基准的质量分数表示。由于分析方法不同，元素分析成分和工业分析成分间没有严格的对应关系，无法相互换算。4.2燃料成分分析数据的基准及换算燃料成

48、分分析数据的基准及换算4.2.1煤的成分分析煤的成分表示和分析方法，可以分为元素分析和工业分析两种。煤的元素分析将煤分为碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分七个组分。煤的工业分析是将煤分为挥发分、固定碳分、和水分四个组分。每种组分都按分析基准的质量分数表示。由于分析方法不同，元素分析成分和工业分析成分间没有严格的对应关系，无法相互换算。4.2.24.2.2煤的工业分析煤的工业分析（1 1）煤中的水分）煤中的水分煤中的水分测定有三项，即全水分（煤中的水分测定有三项，即全水分（MarMar）、）、外在水分、内在水分外在水分、内在水分(Mad)(Mad)。全水分包括外。全水分包括外在水分和内在水分。在水分

49、和内在水分。外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在外在水分是指煤在开采、运输和洗选过程中润湿在煤的外表以及大毛细孔中的水。它以机械方式与煤煤的外表以及大毛细孔中的水。它以机械方式与煤相连结着，较易蒸发相连结着，较易蒸发,其蒸汽压与纯水的蒸汽相等。其蒸汽压与纯水的蒸汽相等。在空气中放置时在空气中放置时,外在不分不断蒸发外在不分不断蒸发,直至煤中水分直至煤中水分的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止的蒸汽压与空气的相对湿度达到平衡时为止,此时失此时失去的水分就是外在水分。外在水分的多少与煤粒度去的水分就是外在水分。外在水分的多少与煤粒度等有关等有关,而与煤质无直接关系。而与煤质无直接关系。内

50、在水分内在水分(Mad)(Mad)是吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔是吸附或凝聚在煤粒内部的毛细孔中的水中的水,称为内在水分。内在水分指将风干煤加热到称为内在水分。内在水分指将风干煤加热到105105110110时所失去的水分时所失去的水分,它主要以物理化学它主要以物理化学方式方式(吸附等吸附等)与煤相连结着与煤相连结着,较难蒸发较难蒸发,故蒸气压小故蒸气压小于纯水的蒸汽压于纯水的蒸汽压.失去内在水分的煤称为绝对干燥或失去内在水分的煤称为绝对干燥或干煤。干煤。（2）煤的灰分 煤的灰分系指煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。显然煤灰全部来自煤