1、熱動(dòng)專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),電站鍋爐設(shè)備及系統(tǒng),1,第一節(jié) 鍋爐的作用、分類、型號(hào),鍋爐是利用燃料燃燒所放出的熱量加熱工質(zhì)，得到具有一定壓力和溫度的蒸汽的設(shè)備。 鍋爐的作用： 利用燃料燃燒釋放的熱能加熱給水，生產(chǎn)足夠數(shù)量的、達(dá)到規(guī)定參數(shù)和品質(zhì)的過熱蒸汽。,2,鍋爐容量 指鍋爐在設(shè)計(jì)條件下所規(guī)定的蒸發(fā)量，又稱額定蒸發(fā)量。 我國(guó)常用鍋爐在規(guī)定條件下的最大連續(xù)蒸發(fā)量來表示鍋爐容量。 鍋爐的蒸發(fā)量一般以噸時(shí)(th)為單位。,3,1.鍋爐分類 2.鍋爐型號(hào),一、鍋爐分類及型號(hào),4,鍋爐分類,按用途 分類,按工質(zhì)循環(huán)方式 分類,按燃燒方式 分類,電站鍋爐,工業(yè)鍋爐,自然循環(huán)爐,強(qiáng)制循環(huán)爐,層燃爐,沸騰爐,室燃爐,直

2、流鍋爐,5,鍋爐分類,按排渣方式 分類,按蒸汽參數(shù) 分類,固態(tài)排渣鍋爐,液態(tài)排渣爐,中壓鍋爐,高壓鍋爐,亞臨界鍋爐,超超臨界鍋爐,超臨界鍋爐,超高壓鍋爐,返回,6,國(guó)產(chǎn)電廠鍋爐型號(hào)一般表示方式如下： 第一組為符號(hào)，是鍋爐制造廠家的漢語拼音縮寫。 如HG哈爾擯鍋爐廠；SG上海鍋爐廠；DG東方鍋爐廠；WG武漢鍋爐廠；BG北京鍋爐廠等。 第二組是數(shù)字。分子數(shù)字是鍋爐容量，單位為T/h；分母數(shù)字為鍋爐出口過熱蒸汽壓力，單位為MPa； 第三組也是數(shù)字。分子和分母分別表示過熱蒸汽和再熱蒸汽出口溫度單位為。 最后一組字母表示燃料代號(hào)，而數(shù)字表示設(shè)計(jì)序號(hào)。 煤、油、氣的燃料代號(hào)分別是M、Y、Q。其他燃料代號(hào)是

3、T。 例如，DG67013.7540540M8表示東方鍋爐廠制造、鍋爐容量為670th、其過熱汽壓力為13.7MPa，過熱汽和再熱汽的出口溫度均為540，設(shè)計(jì)燃料為煤，設(shè)計(jì)序號(hào)為8。,鍋爐型號(hào),7,第二節(jié) 鍋爐本體設(shè)備,8,返回,9,爐膛是燃料的燃燒空間，它是由四面爐墻和爐頂圍成的高大的立方體空間，爐膛四周布滿水冷壁管用以吸收燃燒放出的熱。 煤粉爐的爐膛溫度很高，其中心溫度可達(dá)14001600以上。由于煤粉隨風(fēng)流動(dòng)，在爐膛內(nèi)的停留時(shí)間較短，一般只有幾秒鐘。,1.爐膛,10,檢修中的爐膛,11,燃燒器是煤粉鍋爐的主要燃燒設(shè)備，它用于將空氣和燃料按一定方式、比例和速度送人爐膛，從而形成良好的著火條

4、件，并使燃料與空氣形成強(qiáng)烈而均勻的混合，為燃料迅速著火和完全燃燒創(chuàng)造條件。 直流式燃燒器由數(shù)個(gè)矩形或圓形的噴口按一定的方式排列而成，各噴口分別通人一次風(fēng)和二次風(fēng)，噴口出口射流為直流射流。 直流式燃燒器一般布置在爐膛的四個(gè)角上，其噴口軸線對(duì)準(zhǔn)爐膛中心的一個(gè)假想圓的切線。在四角噴出的氣流共同作用下，可在爐膛中形成旋轉(zhuǎn)上升的燃燒火焰，稱為四角布置切圓燃燒方式。,2.燃燒器,12,切圓燃燒,13,空氣預(yù)熱器作用 利用煙氣余熱對(duì)進(jìn)入鍋爐的空氣進(jìn)行加熱。 熱空氣進(jìn)入爐膛可提高爐膛溫度，有利于燃料的燃燒。,3.空氣預(yù)熱器,常用的空預(yù)器有管式和回轉(zhuǎn)式兩種,14,管式空預(yù)器,管式空預(yù)器由薄壁鋼管焊接在上下管板上

5、，構(gòu)成空預(yù)器管箱,15,管式空預(yù)器,管式空預(yù)器布置在豎井煙道中。大多數(shù)管式空預(yù)器都是立式布置，煙氣從上向下在管子內(nèi)流動(dòng)，空氣在管外橫向沖刷管子，通過管壁傳遞熱量。,16,空氣預(yù)熱器組合,17,18,19,尾部受熱面,20,多級(jí)空預(yù)器,21,22,管式空預(yù)器可分成兩級(jí)，一級(jí)空預(yù)器安裝在省煤器之后（按煙氣流程），此時(shí)的煙氣溫度較低，經(jīng)過一級(jí)空預(yù)器出來的煙氣溫度稱作排煙溫度，一般在120140。二級(jí)空預(yù)器安裝在省煤器之前，此時(shí)的煙氣溫度較高，從二級(jí)空預(yù)器出來的熱空氣溫度稱作熱風(fēng)溫度，一般在400左右。,管式空預(yù)器,23,回轉(zhuǎn)式空預(yù)器,回轉(zhuǎn)式空預(yù)器安裝在省煤器后面的煙道中，由旋轉(zhuǎn)的傳熱元件(波形薄鋼板

6、)和固定的煙氣、空氣通道組成，工作時(shí)煙氣和空氣交替地沖刷旋轉(zhuǎn)的波形板，使波形板從煙氣中吸收熱量，然后傳遞給空氣。,24,25,26,汽包是由鋼板制成的長(zhǎng)圓簡(jiǎn)形容器，它由筒身和兩端的封頭組成。簡(jiǎn)身是由鋼板卷制焊接而成，封頭由鋼板模壓制成，焊接于簡(jiǎn)身。在封頭部有橢圓形或圓形人孔門以備安裝和檢修時(shí)工作人員進(jìn)出。在汽包上開有很多管孔，并焊上稱作管座的短管，通過對(duì)焊，可分別連接給水管、下降管、汽水混合物引入管、蒸汽引出管，以及連續(xù)排污管、給水再循環(huán)管、加藥管和事故放水管等。還有一些連接儀表和自動(dòng)裝置的管痤。 為了保證汽包能自由膨脹，現(xiàn)代鍋爐的汽包都用吊箍懸吊在爐頂大梁上。汽包橫置于爐頂外部，不受火焰和煙

7、氣的直接加熱，并具有良好的保護(hù)。,4.汽包 (鍋筒),27,汽包,28,29,在汽包內(nèi)裝有蒸汽凈化裝置和汽水分離裝置。,30,汽包是鍋爐汽水設(shè)備的連接樞紐，它一方面匯集省煤器來的給水，并將水分配給下降管；另一方面又匯集水冷壁產(chǎn)生的汽水，并將分離出的蒸汽送人過熱器。同時(shí)鍋筒內(nèi)可儲(chǔ)存一定的汽水，在負(fù)荷(外界用汽量)變化較快時(shí)起緩沖作用，使鍋爐蒸汽參數(shù)的控制較容易。 亞臨界參數(shù)自然循環(huán)鍋爐的汽包內(nèi)部一般不設(shè)置蒸汽清洗裝置；汽包體積相對(duì)較?。粸榱藴p小汽包的熱應(yīng)力，汽包下半部設(shè)置汽水混合物夾層，將經(jīng)省煤器來的給水、鍋水和汽包壁隔開，盡量減少汽包上下壁溫差，為避免夾層內(nèi)水層停滯過冷，必須使夾層內(nèi)汽水混合物

8、處于流動(dòng)狀態(tài)。,31,下降管采用無縫鋼管，布置在鍋爐爐膛外面，不受熱，并加以保溫，減少散熱損失。下降管的作用是把汽包中的水連續(xù)不斷地送往下聯(lián)箱供給水冷壁，以維持正常的水循環(huán)。國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組鍋爐一般采用46根大直徑下降管，集中布置在鍋筒的下部，稱為大直徑集中下降管。水在下降管的下部由小直徑的配水管送至水冷壁下聯(lián)箱，然后進(jìn)入水冷壁。這種下降管的優(yōu)點(diǎn)是流動(dòng)阻力小，有利于水循環(huán)，并能節(jié)約鋼材、簡(jiǎn)化布置。,5.下降管,32,水冷壁的作用： 一是吸收爐膛內(nèi)火焰和煙氣的熱量，使管內(nèi)的水部分蒸發(fā)，產(chǎn)生汽水混合物； 二是減少爐墻的吸熱，保護(hù)爐墻不被燒壞。 水冷壁的結(jié)構(gòu)： 水冷壁由許多外徑為4565 mm的無

9、縫鋼管均勻地布置在爐膛的四壁上，管子兩端分別與上下聯(lián)箱相連。水冷壁一股布置在爐膛四周，大容量鍋爐也有在爐膛中間布置雙面吸熱的水冷壁。,6.水冷壁,33,檢修中的水冷壁,34,檢修中的水冷壁,35,膜式水冷壁，可以增加管子的吸熱量，并使?fàn)t墻得到更好的保護(hù)。,36,鍋爐采用省煤器后，可降低排出的煙氣溫度，減少排煙帶走的熱損失，提高熱效率，從而節(jié)省燃料消耗量，故稱為省煤器。 省煤器作用： 利用鍋爐低溫?zé)煔獾臒崃考訜徨仩t的給水，降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高熱效率。 省煤器位置： 布置在鍋爐的尾部煙道兩級(jí)空氣預(yù)熱器之間，省煤器引出管進(jìn)入后豎井中的聯(lián)箱，再由懸吊在尾部豎井中的低溫過熱器和低溫再熱器之

10、間的垂直懸吊管引入汽包。,7.省煤器,37,省煤器是由直徑為28-38mm的無縫鋼管彎制成蛇形管，兩端連接在進(jìn)出口聯(lián)箱上，臥式(管子軸線水平)布置在鍋爐豎井煙道中，,省煤器,38,8.過熱器和再熱器,過熱器和再熱器均是加熱蒸汽的受熱面，但蒸汽的來源各不相同。過熱器用于加熱從鍋筒引出的飽和蒸汽，壓力較高。再熱器用于加熱在汽機(jī)高壓部分做功以后的蒸汽，壓力較低。但兩者需要使蒸汽達(dá)到的溫度基本相同，目前大多數(shù)鍋爐的出口汽溫在540570之間。 過熱器和再熱器的結(jié)構(gòu)形式基本相同。 過熱器主要有以下三種類型：,39,1)蛇形管式,蛇形管過熱器布置在鍋爐的水平煙道中，或臥式布置在豎井煙道中，由于主要依靠煙氣

11、沖刷進(jìn)行對(duì)流換熱，又稱對(duì)流式過熱器。,40,對(duì)流過熱器,41,2)屏式,由無縫鋼管彎制成U形或W形，兩端并排連接在進(jìn)出口聯(lián)箱上，構(gòu)成屏狀結(jié)構(gòu)。屏式受熱面一般懸掛在爐膛上部，傳熱以輻射傳熱為主，稱為輻射式。,42,屏式過熱器,43,屏式過熱器,44,由無縫鋼管貼壁布置，結(jié)構(gòu)類似于水冷壁。布置位置可在爐膛和水平煙道頂部、水平煙道和豎井煙道側(cè)墻，以及爐膛上部的水冷壁外側(cè)。,3)壁式(墻式),45,在鍋爐汽水系統(tǒng)的受熱面中使用了很多聯(lián)箱。聯(lián)箱是一根直徑較大的短管，兩端有封頭，可用于連接不同直徑或數(shù)量的兩部分管子。聯(lián)箱的作用是將進(jìn)人的工質(zhì)集中混合并均勻分配出去。通過聯(lián)箱還可連接管徑和管數(shù)不同的管子。它一

12、般不受熱，由無縫鋼管兩端焊接弧形封頭構(gòu)成。,9.聯(lián)箱,46,聯(lián)箱,47,鍋爐鋼架是用來文承或懸吊所有受熱而、爐墻及其他部件的。支承式鍋爐的鋼架是由立柱、橫梁、桁架和輔助梁等組成現(xiàn)代大型鍋爐一般都采用懸吊式，它的立柱是用鋼筋混凝土制成的但也有采用全鋼結(jié)構(gòu)的，用高強(qiáng)度螺栓連接；爐頂鋼架基本亡都是由金屬的主梁、次梁及過渡梁等組成。鍋爐的全部重量(回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器除外)就是通過吊桿懸吊在爐頂鋼架上的，爐頂鋼架再通過鋼筋混凝土立柱把全部重量傳遞到基礎(chǔ)上。,10.鍋爐鋼架,48,第三節(jié) 鍋爐輔助設(shè)備,磨煤機(jī),送風(fēng)機(jī),引風(fēng)機(jī),除塵器,脫硫裝置,49,1.磨煤機(jī),磨煤機(jī)用于將煤磨制成煤粉，是煤粉爐的重要輔機(jī)。

13、,50,磨煤機(jī)筒身是由鋼板卷制的圓筒(直徑2.54m，長(zhǎng)度310m)，兩端為錐形封頭；封頭上連接空心管，既作為筒身的旋轉(zhuǎn)軸，又是煤和風(fēng)的進(jìn)出口通道。筒身外的一端裝有大齒輪，通過小齒輪和減速器與電動(dòng)機(jī)相連。筒身內(nèi)裝有直徑4070mm的鋼球，鋼球體積約占筒身體積的2535。 磨煤機(jī)的圓筒是由厚1825毫米的鋼板制成，筒內(nèi)襯有護(hù)板，護(hù)板由錳鋼鑄成，以增強(qiáng)其抗磨性，護(hù)板的表面呈波浪形(或鋸齒形)，其作用是使鋼球易于被帶到一定高度，并且可以保護(hù)筒身，護(hù)板磨損后可以更換，這些護(hù)板用螺栓固定在筒身上，在護(hù)板與筒壁之間有1015毫米厚的絕熱石棉襯墊，筒身外包有4070毫米厚的毛氈，它起著隔音作用，最外層是2毫

14、米厚的鋼板做成的保護(hù)殼。圓筒的兩端各有一空心的軸頸，軸頸內(nèi)有帶螺紋的軸套，以防止煤在軸頸處堆積，有的磨煤機(jī)用錐形軸套達(dá)到上述目的。 旋轉(zhuǎn)的圓筒和固定連接管之間有密封裝置，以防止空氣漏入，常用的密封裝置有徑向密封和端向密封兩種。,低速筒式磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu),51,52,鋼球磨波浪形護(hù)板,53,54,返回,55,返回,56,返回,57,58,返回,59,向鍋爐內(nèi)輸送空氣的風(fēng)機(jī)稱為送風(fēng)機(jī)。 送風(fēng)機(jī)的作用：是將燃燒所需的空氣升高壓力后，先送入空預(yù)器加熱，再送往磨煤機(jī)(干燥風(fēng))和燃燒器(助燃二次風(fēng))。 送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)滿足煤粉燃燒的需要，以保證煤粉能完全燃燒。,2送風(fēng)機(jī),60,送風(fēng)機(jī),61,從鍋爐內(nèi)抽出煙氣的風(fēng)

15、機(jī)稱引風(fēng)機(jī)。 引風(fēng)機(jī)的作用：是將燃燒產(chǎn)生的煙氣從爐膛中抽出，經(jīng)煙道中各換熱設(shè)備進(jìn)行放熱，再經(jīng)除塵器除去飛灰，然后升高壓力后送人煙囪，并由煙囪排人大氣中。在排走煙氣的同時(shí)，維持爐膛內(nèi)煙氣壓力略低于大氣壓力，以免煙氣從爐膛和煙道的縫隙處向外泄漏。,3引風(fēng)機(jī),62,目前在我國(guó)電廠使用的鍋爐送、引風(fēng)機(jī)有離心式和軸流式兩種。離心式風(fēng)機(jī)用得較多，軸流式風(fēng)機(jī)用在大型機(jī)組(如1000th鍋爐)中。 離心式風(fēng)機(jī)效率高、流量大、輸出流量均勻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、噪音小等特點(diǎn)。 軸流式風(fēng)機(jī)與離心式風(fēng)機(jī)相比較，在同樣流量下，軸流式風(fēng)機(jī)體積小；軸流式風(fēng)機(jī)的高效工況區(qū)比離心式風(fēng)機(jī)高效工況區(qū)寬。,引、送風(fēng)機(jī)類型,63,除塵

16、器用于除去煙氣中的飛灰，以減輕對(duì)環(huán)境的污染。 一個(gè)1000MW的燃煤電廠每小時(shí)耗煤約400噸，產(chǎn)生的飛灰約80噸，每天產(chǎn)生的飛灰約1600噸。 除塵器的種類較多，目前大型電廠都采用電氣除塵器。,4除塵器,64,電除塵器,65,66,電氣除塵器的適應(yīng)性強(qiáng)，可置于300以上的煙氣中，可處理飛灰粒度為0.0520m，除塵效率基本上不受負(fù)荷變化的影響，阻力小，約為100150Pa 一臺(tái)鍋爐一般布置24組電氣除塵器，各組自有單獨(dú)的煙氣通道。 當(dāng)除塵效果要求特別高時(shí)，還可采用二級(jí)除塵方式，即以旋風(fēng)險(xiǎn)塵作為第一級(jí)除塵，電氣除塵作為第二級(jí)除塵。,67,火電廠使用的煤中，一般都含有可以燃燒的硫，煤在鍋爐中燃燒時(shí)

17、，煤中硫與氧發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化硫和少量三氧化硫。這些二氧化硫和三氧化硫氣體，如果直接由煙囪排入大氣會(huì)造成環(huán)境污染。因此，要求二氧化硫排放量較大的火電廠要加裝脫硫設(shè)備，以減少煙氣中的二氧化硫和三氧化硫氣體。,5脫硫裝置,68,目前應(yīng)用的脫硫技術(shù)可以分為三類，即燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫即煙氣脫硫(FGD)。 煙氣脫硫是目前控制燃煤電廠S02氣體排放最有效和應(yīng)用最廣的技術(shù)。,69,珞璜電廠脫硫裝置,70,第四節(jié) 鍋爐制粉系統(tǒng),一、制粉系統(tǒng) 制粉系統(tǒng)的工作任務(wù)是將煤進(jìn)行干燥和磨細(xì)，生產(chǎn)細(xì)度和水分合格的煤粉，保證鍋爐燃燒需要。 煤粉細(xì)度就是煤粉顆粒的大小，是煤粉的重要特性之一。煤粉中含小顆粒

18、愈多，就愈容易燃燒，但相應(yīng)磨煤所需要的電能也愈多。,71,制粉系統(tǒng)的分類,磨出的煤粉先貯存于煤粉倉(cāng)里，然后根據(jù)鍋爐的需要再?gòu)拿悍蹅}(cāng)送往爐膛。,磨出的煤粉直接吹入爐膛燃燒。,72,在貯倉(cāng)式制粉系統(tǒng)中，磨煤機(jī)出口的煤粉和空氣混合物經(jīng)過分離粗粉后，進(jìn)入細(xì)粉分離器，利用離心力將煤粉從空氣中分離出來，貯存在煤粉倉(cāng)中，再根據(jù)燃燒需要由給粉機(jī)將煤粉送人爐膛。 中間貯倉(cāng)式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是工作可靠性高，系統(tǒng)中發(fā)生故障不立即影響鍋爐的運(yùn)行，磨煤機(jī)的工作與鍋爐工況不相牽制，因此，磨煤機(jī)經(jīng)常可以保持滿負(fù)荷工作，以減少電能消耗。此外運(yùn)行比較靈活，鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)的滯延性小；另外對(duì)煤種適應(yīng)性較廣，可采用熱風(fēng)送粉，能保證低質(zhì)煤的著火和燃燒穩(wěn)定。 中間貯倉(cāng)式系統(tǒng)的缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜，投資、鋼材消耗，運(yùn)行費(fèi)用都比直吹式多。,1貯倉(cāng)式制粉系統(tǒng),73,74,中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng),75,原煤斗中原煤由給煤機(jī)根據(jù)鍋爐負(fù)荷的要求，送人磨煤機(jī)中；同時(shí)由空氣預(yù)熱器來的熱空氣進(jìn)入磨煤機(jī)對(duì)煤進(jìn)行干燥。煤在磨煤機(jī)中被干燥和磨細(xì)后，進(jìn)入粗粉分離器將不合格的粗粉分離出來，送回磨煤機(jī)繼續(xù)磨制；合格的煤粉則隨干燥風(fēng)一起經(jīng)燃燒器直接送人爐膛內(nèi)燃燒。 直吹式系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，設(shè)備投資和占地面積少，但要求磨煤機(jī)隨時(shí)滿足鍋爐