親愛的各位同事大家下午好 1 鍋爐基本知識 一 鍋爐常用名詞術語二 鍋爐構造及工作原理三 鍋爐水循環 2 一 鍋爐常用名詞術語 1 受熱面從放熱介質中吸收熱量并傳遞給愛熱介質的表面 稱為受熱面 如鍋爐的爐膽 筒體 管子等 2 輻射受熱面主要以輻射方式從放熱介質吸收熱量的受熱面 一般指爐膛內能吸收輻射熱 與火焰直接接觸 的受熱面 如水冷壁管 爐膽等 3 對流受熱面主要以對流方式從高溫煙氣中吸收熱量的受熱面 一般是煙氣沖刷的受熱面 如煙管 對流管束等 3 4 鍋爐受熱效率鍋爐輸出的有效利用熱量與同一時間內所輸入的燃料熱量的百分比即為鍋爐熱效率 5 蒸發量蒸汽鍋爐長時間連續運行時 每小時所產生的蒸汽量 稱為這臺鍋爐的蒸發量 6 壓力垂直均勻作用在單位面積上的力 稱為壓強 人們通常把它稱為壓力 單位是兆帕 MPa 4 7 爐膛進行燃燒和傳熱的空間稱為爐膛8 微正壓燃燒爐膛中煙氣壓力略高于大氣壓 不超過0 005MPa 的燃燒方式 燃油 燃氣鍋爐大多采用微正壓燃燒 8 灰分灰分是燃料中不可燃燒的固體礦物雜質 它是燃料形成時期 開采及運輸中摻入燃料中的 燃料中灰分多了 可燃成分就少 燃料燃燒時放出的熱量也就少 灰分帶走熱量多 使熱損失增加 9 水分水分是燃料中的有害成分 它吸收燃料燃燒時放出的熱量而汽化 因而直接降低燃料放出的熱量 5 二 鍋爐的構造及工作原理 1 鍋爐的構造1 1什么是鍋爐定義 鍋爐是一種生產蒸汽或熱水的換熱設備 它是由本體 附件儀表及附屬設備組成 本體主要有 鍋 和 爐 兩部分 在中 小型鍋爐機械化燃燒設備中 鏈條爐排爐是歷史悠久 結構成熟 性能穩定的一種 獲得較為廣泛的應用 6 1 1 1鍋 鍋 即是鍋爐容納不各蒸汽的受壓部件 它包括鍋筒 汽包 或鍋殼 水冷壁管 對流管束 煙管 下降管 集箱 過熱器 省煤器等受壓部件組成 由此而組成完整的水和蒸汽的系統 進行加熱和汽化等過程 1 1 2爐 爐 是由燃燒設備 爐墻 爐拱和鋼架等部分組成 它使燃料進行燃燒產生灼熱煙氣 煙氣經過爐膛和各段煙道向鍋爐受熱面放熱 最后從鍋爐尾部進入煙囪排出 1 1 3其他重要輔機 碎煤機 輸煤裝置 送引風機及管道 給水裝置 排污系統 水處理設備及管道 除塵及除灰系統 輸渣裝置 控制系統等1 1 4附件儀表 安全閥 水位計 壓力表 溫度表 流量計 壓力及水位聲光報警裝置 聯鎖保護裝置等 閥門主要有主汽閥 排污閥 止回閥等 7 8 9 2 1汽包汽包是匯集 貯存 凈化蒸汽和補充給水的帶壓容器 在水管鍋爐中 通常有1 2個鍋筒 上鍋筒稱為汽鼓 汽包 下面的稱為水鼓或泥鼓 比如我們公司使用的雙鍋筒縱置式鏈條爐 上鍋筒內部有均勻給水的配水槽 汽水分離裝置和連續排污裝置 上鍋筒外部裝有主汽閥 安全閥 空氣閥 水位計 排污管以及壓力表等連接管 下鍋筒的一端封頭上開有人孔 底部裝有定期排污裝置 上下鍋筒之間用許多上升管和下降管 對流管束 連接 整個部件呈彈性結構 2 1 1汽包的作用 1 汽包是加熱 蒸發 過熱 過程的連接樞紐 同時也作為一個平衡器 保證水冷璧循環所需要的壓頭 2 存有一定容量的水與汽 具有相當的蓄熱量 當鍋爐工況變化時 能起緩沖穩定汽壓的作用 3 內部有汽水分離裝置和連續排污裝置 保證飽和蒸汽的品質 4 汽包上有壓力表 水位計 事故放水 安全閥等設備 保證鍋爐安全運行 10 2 1 2汽包的特點 1 裝有測量表計與安全附件 水位是鍋爐最主要控制的參數 2 是鍋爐安裝中時最重的的部件 3 制造工藝要求高 汽包是鍋爐設備中制造工藝用最嚴格的部件 11 2 2主要受熱面2 2 1水冷壁水冷壁是布置在爐膛四周的輻射受熱面 由鍋爐鋼管組成 是水管鍋爐的主要受熱面 水冷壁的上部與上鍋間直接連接或先經過上集箱再與上鍋筒連接 上鍋筒的爐水經下降管進人下鍋筒和下集箱 經過水冷壁吸熱 形成汽水混合物 并上升到上鍋筒 組成一個封閉的自然循環 作用有 1 吸收爐內輻射熱 將水加熱成飽和蒸汽 2 保護爐墻 簡化爐墻結構 減輕爐墻重量 這主要是由于水冷壁吸收爐內輻射熱 使爐墻溫度降低的緣故 3 吸收爐內熱量 把煙氣冷卻到爐膛出口所允許的溫度 這對減輕爐內結渣 防止爐膛出口結渣都是有利的 4 水冷壁在爐內高溫下吸收輻射熱 傳熱效果好 故能降低鍋爐鋼材消耗量及鍋爐造價 12 2 2 2對流管束對流管束又稱對流排管 位于上下鍋筒之間 屬于鍋爐的對流受熱面 煙氣沖刷管束 一般采用橫向沖刷 因為橫向沖刷 熱效果優于縱向沖刷 通常被煙氣先沖刷的管束 由于煙氣溫度高傳熱較多 管內汽水混合物的密度小 成為上升管 反之煙氣溫度低傳熱較少 成為下降管 13 2 5下降管下降管是水循環系統中不可缺少的受壓部件 布置在爐墻外面 其作用是把鍋筒的水輸送到下集箱 使受熱面管子 水冷壁管 有足夠的循環水量 下降管不允許受熱 否則會影響水循環的安全 2 6集箱集箱 也稱聯箱 其作用是匯集 分配鍋水 保證各受熱面的管子可靠供水 上集箱則是匯集各管子的水或汽水混合物 集箱一般不受熱 位于爐排兩側的下集箱又稱防焦箱 主要作用是防止爐排處爐墻結焦 14 2 3輔助受熱面2 3 1省煤器省煤器就是鍋爐尾部煙道中將鍋爐給水加熱成汽包壓力下的飽和水的受熱面 由于它吸收的是比較低溫的煙氣 降低了煙氣的排煙溫度 節省了能源 提高了效率 所以稱之為省煤器2 3 1 1省煤器的作用 1 吸收低溫煙氣的熱量 降低排煙溫度 減少排煙損失 節省燃料 2 由于給水進入汽包之前先在省煤器加熱 因此減少了給水在受熱面的吸熱 以價格較低的省煤器代替價格較高的水冷壁換熱 低溫 強制流動 逆流布置 3 給水溫度提高了 進入汽包就會減小壁溫差 熱應力相應的減小 延長汽包使用壽命 15 2 3 2 2省煤器布置特點 1 逆流布置 增大傳熱溫差 2 水由下而上 便于排出氣體 避免腐蝕 煙氣自上而下 吹灰作用 鑄鐵式省煤器 16 17 18 2 4鏈條爐爐膛爐膛也稱燃燒室 它是燃料燃燒的空間 鏈條爐的爐膛由爐排 爐墻 爐拱等部分組成 燃燒空間是指爐排以上 排管以下的空間 爐膛的作用是保證燃料在爐排上順利著火燃燒 將燃燒產生含有可燃氣體的煙氣與空氣進行良好的混合 使燃燒充分 盡可能地放出熱量 同時將燃料與煙氣放出的熱量傳遞給爐膛四周的水冷壁 輻射受熱面 把高溫煙氣引向爐瞠出口 流至對流受熱面區域 這里主要敘述2各部分 爐排和爐拱 19 2 4 2鏈條爐的爐拱鏈條爐的爐拱就是爐膛下部直接遮蔽爐排面的那部分頂面隔墻 在鏈條爐中 爐拱包括前拱 中拱和后拱 中拱一般很少采用 前拱短而陡 后拱長而平 如果前拱和后拱組配型式比較得當 爐拱就能發揮作用 爐拱作用如下 鏈條爐前拱 點火拱 主要將爐內火焰和高溫煙氣的輻射熱聚集于爐排前端的新煤區 加速新煤著火前的熱力準備階段及完成揮發份逸出著火 并和后拱形成喉口 加速爐內高溫煙氣的擾動 鏈條爐后拱主要利用爐膛負壓 有效地將爐排后端上方空間的高溫煙氣流和過量空氣流導向燃燒中心 在喉口形成高速旋渦流 將煙氣中灼熱的焦炭粒子拋撒到新煤層面上 形成 火雨 加速新煤的引燃 同時 使煙氣中的焦炭粒子和CO延長了在爐內的燃燒時間 與過量氧充分混合完全燃燒 20 2 4 1鏈條爐排2 4 1 1快裝鏈條爐排位于爐膛下部 主要有煤斗 底座 含調風裝置 前軸裝置 爐排裝置 含長銷 后軸裝置 看火門 撥火門 等 2 4 1 2爐排的前軸被稱為主動軸 由裝置在前軸上的減速機控制轉動速度 后軸被稱為從動軸 鏈條爐排末端即將轉彎處設置有老鷹鐵 起到擋渣作用 又稱擋渣器 燃盡的爐渣經除渣機及輸送皮帶輸送到堆場 21 2 2鏈條爐的工作原理煤斗中的煤落在爐排上進入爐膛 在爐膛中 燃料中的可燃物質與通風系統送進的空氣混合 著火燃燒 釋放出熱量 通過輻射 對流傳熱作用 將熱量傳遞給鍋爐的受熱面 然后傳遞給鍋水 而使水溫不斷升高 汽化為蒸汽 經過汽水分離進入主汽閥供給用汽設備 給水系統不斷補充蒸發的水量 燒盡的爐渣由尾部除渣機排出 煙氣則經過除塵器由煙囪排入大氣 鏈條爐工作過程有三個基本過程 1 燃料的燃燒過程 2 爐與鍋的傳熱過程 3 水的汽化過程 22 3 1鍋內水循環鍋爐本體是由鍋筒 下降管 水冷壁管 集箱 對流管束等受壓部件組成的封閉回路 由給水泵輸送的軟水進過省煤器加熱到一定溫度后進入鍋筒 鍋爐運行時利用水與汽水混合物之間的比重差 受熱的水冷壁管中一部分水汽化成汽水混合物上升到鍋筒 鍋筒內的水沿著未受熱的墻外下降管到下集箱 在鍋筒 下降管 下集箱 水冷壁管 上集箱 汽水引出管之間形成了一個不斷循環的回路 不停地吸收熱量 產生蒸汽 補充軟水 這就是爐內水循環 雙鍋筒鍋爐由于有汽鼓 水鼓之分 水循環大致如下 1 上鍋筒受熱弱的對流管束下鍋筒受熱強的對流管束上鍋筒下降管水冷壁連通管 2 下鍋筒右 左 前下集箱右 左 前上集箱上鍋筒下降管水冷壁連通管 3 下鍋筒右 左 后下集箱右 左 后上集箱上鍋筒下降管水冷壁連通管 4 下鍋