电厂锅炉基础培训资料.docx

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1、锅炉概述锅炉：是利用燃料燃烧放出的热量加热工质产生具有一定压力和温度的蒸汽设备，由“锅”和“炉”两大部分组成。同时为了保证锅炉正常运行，还必须配齐必要的附件、仪表和附属设备。“锅”是锅炉中盛水的部分，它的作用是吸收“炉”中放出的热量，使低温水变成高温水，或变成具有一定压力和温度的蒸汽。“炉”是锅炉中燃烧燃料的部分，它的作用是燃料燃烧产生热量供“锅”吸收，一般称为“燃烧设备”。锅炉的基本工作过程锅炉设备运行有三个工作过程是同时进行的，即燃料的燃烧过程、燃烧生成的高温烟气向水传递热能过程及蒸汽和热水的产生过程。其中任何一个过程如不能正常运行，都会影响锅炉运行的经济性和安全性。烟气流程：空气通过一次

2、风机经一次风道至一次空气预热器加热后进入风箱，通过进入燃烧室参加燃烧，同时二次风通过二次风道进入炉膛不同的高度参加燃烧。炉膛中产生的高温烟气经炉膛至第二回程受热面和对流管束，在炉膛、受热面和对流管束完成热交换后经省煤器（余热除氧器）或空气预热器至尾气除尘器，由引风机把经过除尘器处理和脱硫过的烟气经烟囱排入大气。汽水流程：原水经过化水离子交换器制成除盐水后到除盐水箱，用除盐水泵把除盐水打到除氧器，经过除氧器热力除氧后，再用给水泵经给水操作台到省煤器，而后到汽包，汽包里的水经下降管和下集箱、水冷壁管、汽包组成循环回路在不断循环，汽包中产生的饱和蒸汽经引出管到包覆管和各级过热器，从而变成一定温度和压

3、力的过热蒸汽，最后进入汽轮机内做功。锅炉的基本参数1、蒸发量：锅炉每小时所产生的蒸汽量叫蒸发量th,符号D表示。锅炉蒸发量有额定蒸发量、最大蒸发量和经济蒸发量三种。额定蒸发量：在锅炉产品铭牌上标出的数值，表示锅炉使用原设计的燃料品种，在原设计的工作压力和温度下长期连续运行，每小时所产生的蒸发量。最大蒸发量：表示锅炉在实际运行中每小时最大限度产生的蒸汽量，这时的锅炉效率会有所降低，因此应尽量避免在最大蒸发量下长时间运行。经济蒸发量：当锅炉在连续运行中，效率达到最高时的蒸发量称为经济蒸发量，一般约为最大蒸发量的80%左右。2、压力：在国际单位制中的压力单位为牛顿每平方米(Ncm2)符号Pa表示，称

4、为“帕斯卡”，简称“帕定义：1N的力均匀分布在Iem2面积上所形成的压力。1牛顿相当于0.102kg即0.204公斤的重量,Ikg等于9.8牛顿。锅炉上常用的压力单位为兆帕(MPa)其含义是百万帕，IMPa=Ioc)OkPa=IOOOOC)OPa工程上常把一工程大气压近似写成0098Mpa;一标准大气压近似写成0.1MPa绝对压力与表压力：介质压力高于大气压的称为正压，低于大气压的称为负压。压力按压力基准不同分为绝对压力与表压力。绝对压力是指容器内完全没有压力是作为起点算起的压力,记为Pj;而表压力是以大气压为起点算起的压力，记为Pbo所以压力表压力是指高于或低于大气压力的压力。上述压力关系是

5、：绝对压力Pj=大气压力Pa+表压力Pb。3、温度：是表示物体冷热温度的物理量，从微观上来看是说明物体分子热运动强度的量。4、物体的比热：比热是指单位质量物质温度升高（或降低）时所吸收（或放出）的热量。5、水蒸汽：锅炉是产生水蒸汽的设备，在定压条件下，水在锅炉受热产生水蒸汽，一般经以下三个阶段。1）水的加热阶段以一定温度送入锅炉的水,在锅炉内被定压加热升温,当温度升至某一数值时,水开始沸腾，水沸腾时的温度称饱和温度,其对应的压力称饱和压力。饱和温度与饱和压力是一一对应的,即一个饱和温度对应一个饱和压力；饱和温度愈高，其对应的饱和压力亦愈高。2）饱和蒸汽的产生当水加热到饱和温度后，如继续定压加热

6、则饱和水不断产生饱和蒸汽,汽量增多,水量减少，直至完全汽化，在这个整个过程中，其温度不变。汽化潜热：Ikg饱和水在定压下加热至完全汽化成同温度下的饱和蒸汽所需要的热量，或将此饱和蒸汽凝结成同温度下的饱和水所放出的热量，称汽化潜热。汽化潜热随饱和压力的变化而变化，饱和压力愈高，则汽化潜热愈小。3）过热蒸汽的产生将干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度就上升而超过饱和温度，这样的蒸汽称为过热蒸汽。传热学基本概念热量的传递有热传导、对流和热辐射三种方式1、热传导：是指直接接触的物体各部分间的热交换过程。2、对流换热：是指流体（气体、液体）流过壁面时同壁面之间产生的热交换。由于温度的不同而引起的两物体间或一

7、个物体内各部分之间热量传递的过程，热或对流传热。3、热辐射：是通过电磁波形式传播热量的，其传播速度和光速一样。在锅炉运行中，高温烟气和水冷壁受热面都向外辐射热量，其两者辐射热量的差额为水冷壁所吸收。4、传热过程：在工程技术上，把热量从热流体通过固体壁面传给冷流体的过程称传热过程，这种传热过程只有一种换热方式是实现不了的，常是三种换热方式的综合。例如，水冷壁的传热过程如下：高温烟气对流换热（辐射换热）管外壁热传导管内壁对流换热汽水混合物锅炉的组成和分类1、锅炉的组成锅炉设备由本体设备和辅助设备组成.木体设备：燃烧设备、蒸发设备、对流受热面、锅炉墙体构成的烟道和钢架设备等。辅助设备：通风设备、给水

8、（或油）设备、除尘（灰）设备、烟囱、安全门、水位计、压力表等，软化装置、除氧器、加药装置等。燃烧设备：燃烧室（炉膛）、点火装置等。蒸发设备：汽包、下降管、联箱、上升管（水冷壁管）等。任务：将进入锅炉的水，在蒸发设备特定的受热面中，不断吸收燃料燃烧所放出的热量,将水加热至所处压力下的饱和温度，并继续吸收热量将饱和水蒸发成饱和蒸汽。汽包：加热、蒸发、过热三个过程的分界点。下降管：将汽包的水连续不断的送入下联箱并供给水冷壁。水冷壁(上升管)：光管、膜式、刺管。联箱(集箱)：汇集和分配工质；减少与汽包相连接的管子。对流受热面：过热器、省煤器、空气预热器等。省煤器：利用锅炉排烟的的热量加热给水的热交换设

9、备。可分为沸腾式和非沸腾式省煤器,也可按材质分成钢管式省煤器和铸铁式省煤器。空气预热器：利用锅炉排烟的热量加热空气的热交换设备。2、锅炉的分类按用途分类：电站、工业锅炉、船舶、生活。按输出介质：蒸汽锅炉、热水、汽水两用、热载体炉、(导热油)按燃料：燃煤、油、气按蒸发量:小型、中型、大型按压力分：低压(2.45mpa)中压(2.45382mpa)高压(5.8812.7mpa)按烟气子管内部或外部流动分：水管、火管、油管按锅筒的放置方式：立式、卧式、横置式、纵置式锅炉锅炉燃料的知识燃料是指燃烧过程中，能够放出热量的物质。1、分类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。2、煤的元素分析：C、H、。、N、S、

10、M、A可燃成分：C、H、S不可燃成分：0、N、M、A水分分为：内在水分和外在水分。3、灰的熔融性：是指煤中灰熔点的高低。影响灰熔点的因素：成分、介质、浓度4、煤的主要特征：煤的发热量：指Ikg煤完全燃烧时所发出的热量高位发热量：Ikg煤完全燃烧时而生成的水蒸汽凝结成水时，所放出的热量。低位发热量：Ikg煤完全燃烧时而生成的水蒸汽未凝结成水时所放出的热量。5、煤的分类：1）无烟煤：Vr40%3504006、燃料的燃烧：燃烧：燃料中的可燃物质与空气中的氧激烈进行放热和发光的化学反应过程。燃烧具备三个条件：可燃物质、氧化剂、着火热源理论空气量：单位数量的燃料完全燃烧时所需要的空气量Nm3kg实际空气

11、量：实际供给燃料空气量总比理论空气量多一些；这实际供给炉内的空气量叫实际空气量。7、煤粉的燃烧阶段:1）着火前的准备阶段2）燃烧阶段3）燃尽阶段8、影响煤粉气流着火和燃烧的因素：1）挥发分和灰分：挥发分高着火容易，燃烧速度快。挥发分低着火难，速度慢。2）煤粉的细度：煤粉越细，表面积越大，着火时间提前。3）炉膛的温度：炉膛温度高，着火时间提前，化学反应快，燃烧迅速。4）空气量：空气量多，炉膛温度下降，对着火燃烧不利。5）一次风与二次风的配合：二次风速比一次风速大。6）燃烧时间。9、迅速而完全燃烧的必要条件1）相当高的炉膛温度2）合适的空气量3）煤粉与空气良好混合4）完全的燃烧时间10、热平衡概念

12、：输入锅炉的热量与输出锅炉的热量相平衡即锅炉热平衡。Q=ql+q2+q3+q4+q5+q6l）ql:锅炉有效利用热量2）q2排烟热损失（最大）3）q3:化学不完全燃烧损失4）q4:机械不完全燃烧损失5）q5:散热损失6）q6：灰渣物理热损失11、锅炉各项经济小指标：排烟温度、氧量值（二氧化碳值）一氧化碳值、飞灰和灰渣可燃物锅炉的自然水循环和排污1、水循环原理水和汽水混合物在锅炉蒸发设备的循环回路中连续流动过程称为锅炉的水循环。汽水混合物在垂直圆管中流动的状态：汽泡、汽弹、汽柱、汽雾自然循环：依靠工质的密度差产生的循环流动。强制循环：依靠水（循环）泵，使工质产生的循环流动。循环流速:进入上升管入

13、口处的水流速度循环倍率：进入上升管的水量与上升管的蒸发量之比进入上升管循环水量需要循环几次才能全部变成蒸汽。2、水循环故隙循环停滞：水在管内几乎不流动，所产生的少量气泡在水中缓慢向上浮动。循环倒流：指循环流速为负是值时的流动情况。汽水分层：汽水之间会出现一个清晰的分界面，这样现象叫做汽水分层。下降管带汽：下降管含汽使总压表变小，对水循环不利。3、锅炉的排污锅炉在运行中排走一部分含盐浓度大和含水渣浓度大的炉水叫锅炉排污。定排目的：定期排除炉水和沉淀物一一水渣连排目的：连续排除炉水中的部分盐分;使炉水的含盐和其他的水质指标保持在规定范围内。锅炉的有关附件锅炉四大安全附件：安全门、压力表、水位计、操

14、作系统（DCS）1、安全门：安全门作用：是确保锅炉设备不在超过规定的蒸汽压力工作，以免因汽压过高发生爆炸事故。安全门分为：控制安全门和工作安全门控制安全门的开启压力低于工作安全门的开启压力，它首先开启发出超压信号，安全门至少每年校验一次。常用安全门：重锤式、弹簧式、脉冲式。2、水位计：水位计用来监视汽包的水位，使之不超过允许范围。云母水位计：（玻璃水位计）云母水位计中的水因外界空气的冷却，其温度低于汽包中水的温度，所以其密度要比汽包中水的密度大，使水位计中的水位略低于汽包的水位，锅炉压力越高，炉水温度越高，密度差也越大，这种水位差值也越大。双色水位计（水相显示绿色，汽相显示红色）正常运行时双色

15、水位计中水位低于汽包水位差值。电接点水位计：原理是利用饱和蒸汽与炉水的导电性能不同来观测水位。差压式水位计：根据液体静力学原理，通过测量变动水位和恒定水位之间的静压差，将差压值转换为水位值，再通过差压变送器将汽包水位转换为随水位连续变化的电信号，作为自动给水控制系统中的重要参数。3、吹灰器：吹灰器的作用是：清除受热面上的积灰，保持受热面的清洁，以保证传热过程的正常运行。枪式吹灰器：采用过热蒸汽作为吹灰介质。振动式吹灰器：由偏心式电动振动器与振杆两部分组成。利用电动振动器产生振动力，振杆则是用来传递振动力给管子的声波吹灰器：通过特制的声波发生器将空气或（蒸汽）的能量转换成声波，声波的激烈而快速变化的振动，使积灰结焦在受热面的附着状态产生分离、疲劳断裂和破碎4、锅炉的阀门：截止阀：用于接通和切断管道中的介质。闸阀（调节阀）：用于调节管路内介质的流量大小，以适应不同的工况的需要。止回阀（逆止阀）：用来自动防止管路中的介质发生倒流。