锅炉基础知识培训｜64页.pptx

一、锅炉的概念锅炉概念：锅炉是一种能量转换器，它是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能将工质水或其他流体加热到一定参数的设备。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。锅炉分“锅”和“炉”两部分。“锅”是容纳水和蒸汽的受压部件，对水进行加热、汽化和汽水分离，“炉”是进行燃料燃烧或其他热能放热的场所，有燃烧设备和燃烧室炉膛及放热烟道等。锅与炉两者进行着热量转换过程，放热和吸热的分界面称为受热面。锅炉将水加热成蒸汽。除锅与炉外还有构架、平台、扶梯、燃烧、出渣、烟风道、管道、炉墙等辅助设备 。电站锅炉的“锅”主要指汽水系统，“炉”主要指燃烧系统。

《特种设备安全法》所定义的是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并通过对外输出介质的形式提供热能的设备，其范围规定为设计正常水位容积大于或者等于30L，且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa（表压）的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉；额定功率大于或者等于0.1MW的有机热载体锅炉 。1标准大气压=0.1MPa

分类方式

锅炉类型

简要说明

按用途分

电站锅炉

发电厂带动汽轮机发电

工业锅炉

用于工业生产

生活锅炉

用于日常生活

蒸汽锅炉

锅炉出口工质为蒸汽

按出口工质物态分

热水锅炉

锅炉出口工质为热水

有机热载体炉

有机热载体(导热油)

按燃料类型分

燃煤锅炉

锅炉中使用的燃料为煤

燃油锅炉

锅炉中使用的燃料为油，轻油、重油

燃气锅炉

锅炉中使用的燃料为气，天然气、煤气

其他

生物质锅炉、垃圾锅炉、余热锅炉、电加热锅炉

分类方式

锅炉类型

简要说明

按出口蒸汽压力高低

蒸汽锅炉分类

常压锅炉

锅炉本体开孔与大气相通，在任何工况下，锅炉水位线处表压力都为零的锅炉。

低压锅炉

出口工质压力不大于2.5MPa的锅炉。

中压锅炉

出口工质压力为3.8～5.4MPa的锅炉。最常用的蒸汽参数为3.8MPa、450℃。.

次高压锅炉

出口工质压力为5.4～9.8MPa的锅炉。最常用的蒸汽参数为5.4MPa、540℃

高压锅炉

出口工质压力为9.8～13.7MPa的锅炉。最常用的蒸汽参数为9.8MPa、540℃

超高压锅炉

出口工质压力为13.7～16.7MPa的锅炉。最常用的蒸汽参数为13.7MPa/538℃/538℃。

亚临界锅炉

出口工质压力为16.7～22.1MPa的锅炉。最常用的蒸汽参数为16.7MPa/538℃/538℃。

超临界锅炉

出口工质压力为22.1～27.0MPa的锅炉。最常用的蒸汽参数为23.5～26.5MPa/538℃～543℃/538℃～566℃。

超超临界锅炉

出口工质压力为≥27.0MPa的锅炉。额定出口温度≥590℃。

我厂锅炉为亚临界锅炉，过热蒸汽出口压力为17.5MPa，过热蒸汽出口温度541℃

启动锅炉是低压锅炉，过热蒸汽出口压力为1.，过热蒸汽出口温度350℃

分类方式

锅炉类型

简要说明

按制造等级分类

A级锅炉

额定工作压力≥3.8MPa的锅炉

B级锅炉

①蒸汽锅炉：额定工作压力0.8～3.8MPa的锅炉，或者蒸发量≥1.0t/h；

②热水锅炉：额定出水温度≥120℃或者额定功率＞4.2MW；

③有机热载体锅炉：(1)使用气相有机热载体的锅炉；(2)液相有机热载体锅炉：额定热功率＞4.2MW。

C级锅炉

除D级锅炉外的下列锅炉：1.蒸汽锅炉：额定工作压力0.8MPa且额定蒸发量≤1.0t/h的蒸汽锅炉；2.热水锅炉：额定出水温度＜120℃且额定热功率≤4.2MW；3.液相有机热载体锅炉：额定热功率≤4.2MW。

D级锅炉

1.蒸汽锅炉：设计正常水位时水容积≤50L且额定工作压力＜0.8MPa；

2.汽水两用锅炉:额定工作压力≤0.04MPa且额定蒸发量≤0.5t/h的锅炉；

E级锅炉

仅用自来水加压的热水锅炉，且出水温度≤95℃。

分类方式

锅炉类型

简要说明

按工质循环方式

自然循环锅炉

利用下降管和上升管之间的介质密度差建立循环

控制循环锅炉

主要依靠炉水循环泵的压头进行循环

直流锅炉

给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽，直流锅炉没有汽包。

低倍率负荷循环锅炉

依靠炉水循环泵将蒸发受热面出口的全部或部分工质进行再循环的锅炉

常压锅炉

锅炉本体开孔与大气相通，在任何工况下，

锅炉水位线处表压力都为零的锅炉。

按总体布置方式

“D”型、“T”型、“π”型、“塔”式和“箱”型等多种

水的临界点：随着压力的提高，饱和水线与干饱和蒸汽线逐渐接近，当压力增加到某一数值时，两线相交，此时的饱和水与饱和蒸气已不再有区别，相交点即为临界点。临界点的各状态参数称为临界参数，对水蒸汽来讲，其临界压力P=22.，临界温度T=374.15℃，临界比容v=0.0031m³/㎏，焓h=2089.3 kJ/kg。

当温度大于临界温度时，不论压力多大，再也不能使蒸气液化。

三、锅炉的参数额定蒸发量BRL- rated load:在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热效率时所规定的蒸发量，单位为t/h（或者是kg/s）注：热水锅炉容量为单位时间的产热量，单位为MW或万大卡/时最大连续蒸发量BMCR- :在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行所能达到的最大蒸发量，单位为t/h（或者是kg/s）我厂锅炉是哈尔滨锅炉厂制造，型号HG-1147/17.5-HM3，亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用自然循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、紧身封闭布置燃煤锅炉。锅炉以最大连续负荷（即BMCR工况）为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1147t/h；机组电负荷为330MW（即TRL工况）时，锅炉的额定蒸发量为1091.6t/h。

四、锅炉的各个部件4.1汽包：锅筒(drum)是水管锅炉中用以进行汽水分离和蒸汽净化，组成水循环回路并蓄存锅水的筒形压力容器，又称汽包。主要作用为接纳省煤器来水，进行汽水分离和向循环回路供水，向过热器输送饱和蒸汽。锅筒中存有一定水量，具有一定的热量及工质的储蓄，在工况变动时可减缓汽压变化速度，当给水与负荷短时间不协调时起一定的缓冲作用。锅筒中装有内部装置，以进行汽水分离、蒸汽清洗、锅内加药、连续排污，籍以保证蒸汽品质。

二甲基丙酮肟水处理剂和锅炉化学除氧剂：丙酮肟具有较强的还原性，很容易与给水中的氧反应，降低给水中的溶解氧含量2锅炉酸洗后的钝化剂：锅炉酸洗后，金属表面活性高，需要使用钝化剂在金属表面生成致密的保护膜，以防止金属的二次腐蚀。以往多用联氨、亚硝酸钠、三聚磷酸钠等作钝化剂。其中联氨、亚销酸钠虽然具有良好的钝化作用，但药品本身对操作、使用人员有明显的毒副作用，钝化液处理困难，对环境有污染。三聚磷酸钠钝化法虽然有工艺简便、废液容易处理的优点，但容易导致机组启动后炉水pH值低，给水汽品质监控、处理带来一定困难。经实验证明丙酮肟(二甲基酮肟)代替上述各种钝化剂均可获得满意或更好的效果。并具有用量少、无毒排放无污染等优点。3热力设备停用保护剂：由于本品具有很强的还原性，其水溶液能在钢材表面形成良好的磁性化膜，从而有效的延缓热力设备停用时的腐蚀，用含有丙酮肟(二甲基酮肟)的溶液，对热力设备实施湿法保护，可明显的得到缓蚀效果。

4.3燃烧室（炉膛）： 水冷壁：全称“水冷壁管”，旧称 “水冷墙”，亦称“上升管”。通常垂直铺设在炉墙内壁面上，主要用来吸收炉内火焰和高温烟气所放出辐射热的锅炉受热面。是各种现代锅炉蒸发受热面的主要型式，亦为锅炉水循环回路中的基本部件。因兼有冷却和保护炉墙的作用，故名。[2] 水冷壁最初设计时，目的并不是受热，而是为了冷却炉膛使之不受高温破坏。后来，由于其良好的热交换功能，逐渐取代汽包成为锅炉主要受热部分。 敷设在锅炉炉膛内壁、由许多并联管子组成的蒸发受热面。水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度，保护炉墙。在大容量锅炉中，炉内火焰温度很高，热辐射的强度很大。锅炉中有40～50%甚至更多的热量由水冷壁所吸收。除少数小容量锅炉外，现代的水管锅炉均以水冷壁作为锅炉中最主要的蒸发受热面。

4.4过热器： 过热器SH()是锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件，又称蒸汽过热器。过热器按传热方式可分为对流式、辐射式和半辐射式；按结构特点可分为蛇形管式、 屏式、墙式和包墙式。它们都由若干根并联管子和进出口集箱组成。 采用过热蒸汽可以减少汽轮机排汽中的含水率。过热蒸汽温度的高低取决于锅炉的压力、蒸发量、钢材的耐高温性能以及燃料与钢材的比价等因素，对电站锅炉来说,4兆帕的锅炉一般为450℃左右;10兆帕以上的锅炉为540～570℃。少数电站锅炉也有采用更高过热汽温的（甚至可达650℃）。 我厂过热器：顶棚过热器、包墙过热器、水平低过、垂直低过、分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器等

4.5再热器： 再热器 英文名称：，RH 定义：将汽轮机高压缸或中压缸的排汽再次加热到规定温度的锅炉受热面。再热器实质上是一种把作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率，并使汽轮机末级叶片的蒸汽温度控制在允许的范围内。 在锅炉启动和事故停机时，再热器中没有蒸汽流过，或者蒸汽流量很小。为了防止再热器超温损坏，除采用耐高温合金钢材料外,还应有保护措施,常用的有:控制锅炉启动速度;将再热器布置在低烟温区域；启动和事故时引入主蒸汽冷却（见汽轮机旁路系统）等。 燃煤机组的发展中，温度一直是技术进步的重要指标。据测算，主蒸汽压力每提高1 MPa，热效率可相对提高0.2%~0.25%，主蒸汽温度每提高10℃，热效率可相对提高0.25%~0.30%，再热蒸汽每提高10 ℃，热效率可相对提高0.15%~0.2%。如果增加机组的再热次数，采用二次中间再热，其热效率可比采用一次中间再热机组相对提高2%。 我厂再热器有：墙式再热器、屏式再热器、末级再热器等

4.6省煤器： 省煤器ECO（英文名称）是安装于锅炉尾部烟道下部用于回收所排烟的余热的一种装置，将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，由于它吸收高温烟气的热量，降低了烟气的排烟温度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。 钢管式省煤器不受压力限制，可以用作沸腾式，一般由外径为32～51毫米的碳素钢管制成。有时在管外加鳍片和肋片，以改善传热效果。钢管式省煤器由水平布置的并联弯头管子（习称蛇形管）组成。

4.7回转式空预器：空气预热器 APH （air pre-）就是锅炉尾部烟道中的烟气通过内部的散热片将进入锅炉前的空气预热到一定温度的受热面，是一种用于提高锅炉的热交换性能，降低能量消耗的设备。空气预热器一般分为板式、回转式和管式三种。

入口及出口烟温

414℃

投运一年内漏风率

入口空气温度

一次风/二次风

30/23℃

运行一年后漏风率

出口空气温度

一次风/二次风

393.9/381.7℃

预热器转子直径

高温段传热元件

材质Q215

δ=0.5mm

27516㎡

预热器转子高度

3.2米

五、锅炉的组成部分汽水系统（锅）：省煤器、水冷壁、锅筒、汽水分离器、过热器、再热器等；燃烧系统（炉）：炉膛、烟风道、燃烧器、空气预热器；烟风系统：一次风系统、二次风系统、引风系统制粉系统：原煤、原煤仓、给煤机、磨煤机（包含密封风系统）、送粉管道、 煤粉燃烧器；除灰渣系统：除灰系统（电袋除尘器、仓泵、输灰管道、灰库）、除渣系统（液压关断门、干渣机、碎渣机、斗提机、渣仓、湿渣搅拌机）；烟气排放系统：除尘、脱硫、脱硝；钢构架部分：钢结构部分、梯栏平台、刚性梁、炉墙保温；