1、中國(guó)石油大學(xué)(華東）,鍋爐原理,第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備 的基本知識(shí),1.1 概述 1.2 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程 1.3 鍋爐的基本特性 1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列 1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,1.1 概述,1. 能源,我國(guó)的能源百科全書說：“能源是可以直接或經(jīng)轉(zhuǎn)換提供人類所需的光、熱、動(dòng)力等任一形式能量的載能體資源。”可見，能源是一種呈多種形式的，且可以相互轉(zhuǎn)換的能量的源泉。確切而簡(jiǎn)單地說，能源是自然界中能為人類提供某種形式能量的物質(zhì)資源。 能源是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。在某種意義上講，人類社會(huì)的發(fā)展離不開優(yōu)質(zhì)能源的出現(xiàn)和先進(jìn)能源技術(shù)的使用。在當(dāng)今世界，能源的發(fā)展，能源和環(huán)境，是全世界、全人類

2、共同關(guān)心的問題，也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問題。,（1）能源定義,（2）當(dāng)下我國(guó)主要能源產(chǎn)量和消費(fèi)量,在上表所列出的一次能源中，煤炭的75%用于鍋爐燃料；石油的80%作為石油燃料，主要用于汽車等交通工具燃料；天然氣的絕大多數(shù)用于工業(yè)和民用燃料。,1.1 概述,（3）未來我國(guó)能源消費(fèi)量預(yù)測(cè),2010 2050 Accumulate coal consumption: 1110*108 tce,1.8,1.2,0.96,0.68,0.40,1.1 概述,2. 我國(guó)主要污染物排放,（1）SO2排放,2011年，全國(guó)SO2排放量2217.9萬噸。其中，工業(yè)SO2排放量2017.2萬噸，占全國(guó)SO2排放

3、總量的91.0%；生活SO2排放量200.4萬噸，占全國(guó)SO2排放總量的9.0%；集中式污染治理設(shè)施SO2排放量0.3萬噸。,1.1 概述,（1）SO2排放,各地區(qū)二氧化硫排放情況,1.1 概述,2. 我國(guó)主要污染物排放,（2）NOX排放,2011年，全國(guó)NOX排放量2404.3萬噸。其中，工業(yè)NOX排放量1729.7萬噸，占全國(guó)NOX排放總量的71.9%；生活NOX排放量36.6萬噸，占全國(guó)NOX排放總量的1.5%；機(jī)動(dòng)車NOX排放量637.6萬噸，占全國(guó)NOX排放總量的26.5%；集中式污染治理設(shè)施NOX排放量0.3萬噸。,1.1 概述,（2）NOX排放,各地區(qū)氮氧化物排放情況,1.1 概

4、述,2. 我國(guó)主要污染物排放,（3）粉塵排放,2011年，全國(guó)煙（粉）塵排放量1278.8萬噸。其中，工業(yè)煙（粉）塵排放量1100.9萬噸，占全國(guó)煙（粉）塵排放總量的86.1 %；生活煙塵排放量114.8萬噸，占全國(guó)煙（粉）塵排放總量的9.0%；機(jī)動(dòng)車顆粒物排放量62.9萬噸，占全國(guó)煙（粉）塵排放總量的4.9%；集中式污染治理設(shè)施煙（粉）塵排放量0.2萬噸。,1.1 概述,（3）粉塵排放,各地區(qū)煙（粉）塵排放情況,1.1 概述,2. 我國(guó)主要污染物排放,（4）CO2排放,1.1 概述,3. 鍋爐定義,利用燃燒設(shè)備，使燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并通過傳熱設(shè)備，將此熱能傳遞給水，以獲得規(guī)定參數(shù)（溫

5、度、壓力）的熱水或蒸汽的設(shè)備。,1.1 概述,4. 鍋爐現(xiàn)狀,（1）電站鍋爐,電站鍋爐在火電廠，蒸汽驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)組發(fā)電。鍋爐是發(fā)電廠的三大主機(jī)之一，在火力發(fā)電廠中占重要地位。 全球超過60的電力是通過鍋爐將化石燃料（煤，油，氣）轉(zhuǎn)換成電力。 我國(guó)電站鍋爐大約為1萬臺(tái)，我國(guó)燃煤發(fā)電占則80以上,每年耗煤占50%以上。,1.1 概述,熱力發(fā)電系統(tǒng)組成及工作過程,1.1 概述,4. 鍋爐現(xiàn)狀,（2）工業(yè)鍋爐,數(shù)量大，燃煤為主 目前我國(guó)約有52萬臺(tái)工業(yè)鍋爐，8590%為燃煤鍋爐，每年耗煤67億噸，約占我國(guó)煤炭消耗總量的1/51/4。 容量小，蒸汽參數(shù)不高 D20t/h，P=0.82.5MPa，t300

6、350 。平均容量4 蒸噸， 蒸汽鍋爐約67% ，熱水鍋爐約28%。 效率低，排放大 工業(yè)鍋爐設(shè)計(jì)效率72%80%，運(yùn)行效率60%-65%，比國(guó)際先進(jìn)水平低1520。 燃煤工業(yè)鍋爐每年約向大氣排放SO2640萬噸，煙塵800萬噸，CO26億噸，向地面排放灰渣8700萬噸。 自動(dòng)化控制程度低 所以鍋爐工作的經(jīng)濟(jì)性和可靠性低。,1.1 概述,第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備 的基本知識(shí),1.1 概述 1.2 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程 1.3 鍋爐的基本特性 1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列 1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,1. 鍋爐的基本構(gòu)造,1.2 鍋爐的基本構(gòu)造及工作過程,圖1-1 SHL型鍋爐,不同類型的鍋爐構(gòu)

7、造有所不同，以鏈條爐為例（如右圖所示），其主要構(gòu)成部件有：鍋筒、鍋爐管束、水冷壁、過熱器、省煤器、凝渣管、空氣預(yù)熱器、下降管、各種集箱、鏈條爐排、風(fēng)室、爐墻（前、后、側(cè)）、支撐架、爐膛、尾部煙道等。,2. 鍋爐工作過程,煤粉鍋爐的工作過程主要由以下幾個(gè)過程組成：,1.2 鍋爐的基本構(gòu)造及工作過程,1.2 鍋爐的基本構(gòu)造及工作過程,鍋爐工作過程,第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備 的基本知識(shí),1.1 概述 1.2 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程 1.3 鍋爐的基本特性 1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列 1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,我國(guó)鍋爐量大面廣，種類繁多。為了對(duì)鍋爐進(jìn)行區(qū)分、以及規(guī)范鍋爐的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)行和管理，要用

8、到一些參量，這些參量統(tǒng)稱為鍋爐的基本特征。,1.3 鍋爐的基本特征,1. 蒸發(fā)量、熱功率,蒸發(fā)量：蒸汽鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生的額定蒸汽量D，t/h。 熱功率：熱水鍋爐每秒產(chǎn)生的額定熱量Q，MW。,2. 蒸汽或熱水參數(shù),蒸汽（熱水）壓力：指主蒸汽閥（熱水閥）出口處的壓力，MPa。,蒸汽（熱水）溫度：指主蒸汽閥（熱水閥）出口處的工質(zhì)溫度， 。,給水溫度：指鍋爐入口（省煤器入口）處水的壓力，。,1.3 鍋爐的基本特征,3. 蒸發(fā)率、發(fā)熱率,4. 鍋爐的熱效率,蒸發(fā)率：?jiǎn)挝皇軣崦鎲挝粫r(shí)間產(chǎn)生的蒸汽量D/H，kg/m2s； 一般工業(yè)鍋爐此值為30-40。 發(fā)熱率：?jiǎn)挝皇軣崦鎲挝粫r(shí)間產(chǎn)生的熱量Q/H，MW/m2；

9、 一般工業(yè)鍋爐此指標(biāo)小于0.02325。,指送入鍋爐中燃料的熱量轉(zhuǎn)化成蒸汽或熱水焓的份額；電站鍋爐熱效率大約為90%、工業(yè)鍋爐熱效率為60-80%。,1.3 鍋爐的基本特征,5. 鍋爐的金屬耗率及耗電率,金屬耗率：相應(yīng)單位額定蒸發(fā)量所用金屬材料的質(zhì)量，單位th/t； 現(xiàn)有水平：2-6 th/t。,耗電率：產(chǎn)生1t蒸汽耗用電的度數(shù)，單位kW h/t； 現(xiàn)有水平：10kWh/t。,第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備 的基本知識(shí),1.1 概述 1.2 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程 1.3 鍋爐的基本特性 1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列 1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,1. 鍋爐型號(hào),（1）工業(yè)鍋爐型號(hào)表示方法,1.4 鍋爐

10、型號(hào)與參數(shù)系列,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,（1） 工業(yè)鍋爐型號(hào)表示方法,1. 鍋爐型號(hào),（2）電站鍋爐型號(hào)表示方法,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列, 最前面的為生產(chǎn)廠代號(hào)； 的分子為額定蒸發(fā)量以t/h為單位的數(shù)字，分母為額定出口蒸汽壓力（表壓）以MPa為單位的數(shù)字； 的分子為過熱蒸汽溫度，分母為再熱汽溫，； 最后代表燃料代號(hào)(M煤,Y油,Q氣，YQ混燃,T-其他)，一般省略燃料代號(hào)表示燒煤； 最后一個(gè)代表設(shè)計(jì)次序。,（2）電站鍋爐型號(hào)表示方法,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,2. 鍋爐參數(shù)系列,（1）工業(yè)鍋爐參數(shù)系列,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,2. 鍋爐參數(shù)系列,（2）電站鍋爐參數(shù)系列,1.4 鍋

11、爐型號(hào)與參數(shù)系列,3. 鍋爐分類,（1）按燃燒方式,層燃爐：燃料分層燃燒,室燃爐：燃料懸浮燃燒,沸騰爐：燃料沸騰翻滾燃燒,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,3. 鍋爐分類,（2）按用途,工業(yè)鍋爐：主要用于采暖、加熱,電站鍋爐：主要用于動(dòng)力、發(fā)電,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,3. 鍋爐分類,（3）按結(jié)構(gòu),鍋殼鍋爐：火在管內(nèi)，水在鍋殼內(nèi)、管外,水管鍋爐：火在爐膛內(nèi)、管外，水在管內(nèi),1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,3. 鍋爐分類,（4）按循環(huán)方式,自然循環(huán)鍋爐：密度差驅(qū)動(dòng),強(qiáng)制循環(huán)鍋爐：水泵驅(qū)動(dòng),直流鍋爐：一次性通過、沒有循環(huán),1自然循環(huán)鍋爐 2強(qiáng)制循環(huán)鍋爐 3直流鍋爐,1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列,第一章 鍋爐及鍋爐房設(shè)備 的基本知識(shí),1.1 概述 1.2 鍋爐的基本構(gòu)造和工作過程 1.3 鍋爐的基本特性 1.4 鍋爐型號(hào)與參數(shù)系列 1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,鍋爐除了基本構(gòu)成部件外，還需一些輔助設(shè)備，才能保證生產(chǎn)蒸汽的過程持續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行?；緲?gòu)件（鍋爐本體）和輔助系統(tǒng)總稱為鍋爐房設(shè)備。,1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,1.5 鍋爐房設(shè)備的組成,設(shè)備組成,爐子：燃燒設(shè)備（燃燒器、爐膛、空預(yù)器等）,汽鍋：傳熱設(shè)備（水冷壁、過熱器、省煤器等）,構(gòu)筑物：