1、第2章燃煤工業鍋爐概述,主講： 蘇昭桂 副教授 電話手機E-mail：,鍋爐簡介 鍋爐的分類 鍋爐結構 鍋爐煙氣基礎知識 鍋爐型號,主要內容,第一節 鍋爐簡介,鍋爐是一種能量轉換設備。它是把燃料中的化學能通過燃燒（劇烈的氧化反應）轉換為熱能，加熱給水，以獲得需要的熱水或蒸汽的設備。,鍋爐,鍋爐包括“鍋”、“爐”和“附屬設備、附件與儀表”三大部分,“鍋”是指鍋爐設備中盛裝水和蒸汽并承受壓力的部分，如鍋筒、沸水管、過熱器等； “爐”是指鍋爐設備中燃料與空氣發生化學反應產生高溫火焰和煙氣的部分，如爐膛、爐墻、煙道等； “附屬設備、附件與儀表”是

2、保證鍋爐正常運行必不可少的裝置。,鍋爐的發展方向是：,增加蒸發量； 提高工作壓力和蒸汽溫度； 縮小體積、降低成本、減少占地面積； 擴大燃料的適應性，較好地燃用劣質燃料，更好地消煙除塵； 提高運行的經濟性和安全可靠性。,表示鍋爐在工作時的基本特性的參數，主要有鍋爐的出力、壓力和溫度等三項。,第二節 鍋爐的分類,表征鍋爐的參數,一、鍋爐出力,鍋爐出力也叫鍋爐容量，蒸汽鍋爐出力用“蒸發量”表示，熱水鍋爐出力用“供熱量或熱功率”表示。,一、鍋爐出力,1.蒸發量,蒸汽鍋爐在確保安全的前提下，每小時所能產生的蒸汽數量，稱為這臺鍋爐的蒸發量，常用的單位是噸時（t/h）。,2.熱水鍋爐 出力,熱水鍋爐在確保安

3、全的前提下，每小時輸出熱水的有效熱量，稱為這臺鍋爐的額定供熱量，單位是千卡時（kcal/h）。法定單位：熱功率，單位是兆瓦（MW）。 1 t/h0. 7 MW,二、壓力,1.大氣壓力 2.表壓力、絕對壓力和負壓力,垂直均勻作用在物體單位表面上的力，稱為壓力。力的單位是牛頓（N），1 kgf9. 81 N。 法定單位為帕斯卡，簡稱“帕”（Pa）。每平方米面積上作用1牛頓的力為1 Pa。,鍋爐承受的實際壓力等于表壓力加上當地大氣壓力；,絕對壓力是指表壓力加上當地大氣壓力，一般近似取值為0.1 MPa（相當于1 kgf/cm2）。 3.鍋爐壓力的產生 （1）蒸汽鍋爐壓力的產生： （2）熱水鍋爐壓力的

4、產生： 一是來自循環水泵運轉時產生的壓力， 二是來自采暖系統高位水箱的靜壓力。 鍋爐產品銘牌上標示的壓力，是這臺鍋爐的設計工作壓力（表壓力）。,三、溫度,標志物體冷熱的程度，稱為溫度，用符號“t”表示。在鍋爐參數中常用攝氏度（）為單位。,鍋爐的分類,鍋爐按其用途通常可以分為動力鍋爐和工業鍋爐兩種。 （1）動力鍋爐 用于發電和動力方面的鍋爐。動力鍋爐產生的蒸汽用作將熱能轉換為機械能的工質以產生動力，其蒸汽的溫度和壓力一般都很高。 （2）工業鍋爐 用于為工農業生產和建筑采暖及人民生活提供蒸汽或熱水的鍋爐，又稱供熱鍋爐。 一般是指單臺鍋爐出力在45.5MW或65t/h及以下不用來發電的中小型鍋爐。,

5、按蒸發量分類： 小型鍋爐（蒸發量小于20 t/h）、中型鍋爐（蒸發量為2065 t/h）和大型鍋爐（蒸發量大于65 t/h）。 按蒸汽壓力分類： 低壓鍋爐（出口蒸汽壓力不超過2. 45 MPa）；中壓鍋爐（出口蒸汽壓力為2. 94 4. 90 MPa）；高壓鍋爐（出口蒸汽壓力為 7. 84 10. 78 MPa）超高壓鍋爐（出口蒸汽壓力為11.7614.70 MPa）。,鍋爐的分類,鍋爐的分類,一、鍋爐結構的一般要求 鍋爐的結構是根據所要求的蒸發量（或供熱量）、工作壓力、蒸汽溫度（出口水溫）、燃料特性、燃燒方式等參數，并遵循一些有關規程、標準和法則。,第三節 鍋爐結構,對鍋爐結構的一般要求：滿

6、足安全、節能和環保三方面的要求,二、立式橫水管鍋爐,1.,蒸發量從50 kg/h到0.5 t/h，工作壓力一般不超過0.78 MPa（8kgf/cm2）,三、立式直水管鍋爐,工作壓力一般是0.78 MPa (8 kgf/cm，)，蒸發量有0.4 t/h、0.7 t/h、1 t/h幾種。,鍋爐的型號為LSG。燃燒設備是固定爐排。爐排上燃燒所產生的煙氣直接沖刷爐膽，經爐膽頂側上方的喉管進入上下管板之間的水管組旋轉一周，對全部水管和上下管板加熱，然后匯集于煙箱，最后由煙囪排出。,立式直水管鍋爐的結構特點：,（1）上下管板均浸在水中，不易過熱，傳熱效果好； （2）水管組中有大直徑的下降管，其余均為上升

7、管，水循環可靠； （3）煙氣流程長，并對全部水管進行橫向沖刷，熱效率可高達60%一70%； （4）下管板的上部易積煙灰，所以在管區中間常裝有吹灰器，運行時應經常吹灰； （5）輕型煙墻不易密封，水管損壞時不易更換； （6）爐膛水冷程度大，爐溫較低，不適合燒劣質煤。,四、臥式鍋殼鍋爐,蒸發量一般不超過4t/h（也有6 t/h的），工作壓力不超過1.27 Mpa。,臥式鍋殼鍋爐主要有臥式內燃三回程鍋爐（見圖1-3）和臥式外燃水火管鍋爐，也稱之為臥式內燃快裝鍋爐。,五、水管鍋爐,國內常見的水管鍋爐有雙鍋筒橫置彎水管鍋爐、雙鍋筒縱置彎水管鍋爐、單鍋筒縱置彎水管鍋爐。 雙鍋筒橫置彎水管鍋爐其型式代號為SH

8、（見圖1 -4）。近年來最常見的是SHL型鍋爐，這種鍋爐的工作壓力為1.27 MPa，蒸發量為6、10、20 t/h。其結構是由上下橫鍋筒、對流管束、爐膛四側的水冷壁、集箱、省煤器、空氣預熱器和鏈條爐排組成，有的還有過熱器。,五、水管鍋爐,煙氣從爐膛上部出來后橫向沖刷對流管束，在對流管束區有4道煙氣隔墻，煙氣從上鍋筒前側到達下鍋筒頂部，然后從下鍋筒頂開始在對流管束區中繞S形橫向沖刷3次，到達上鍋筒底部，然后再折轉向下進入尾部受熱面，通過鱗片式省煤器及管式空氣預熱器后進入爐后水平煙道，再通過除塵器由引風機送入煙囪。,六、鍋爐附屬設備及系統,鍋爐附屬設備是指在鍋爐本體受壓部件和燃燒設備以外，保證鍋

9、爐正常運行所必需的設備，包括運煤設備、給水設備、通風設備、除渣設備、除塵設備、水處理設備和其他附屬設備等。基本系統組成如下：,一、氣體溫度,第四節 鍋爐煙氣的基礎知識,1.鍋爐煙氣溫度：鍋爐煙道出口處煙氣的溫度。 2.排煙溫度：引風機出口處煙氣的溫度。 3.露點溫度：結露時的溫度稱作露點溫度。 4.酸露點溫度： 高溫煙氣除含水分外，往往含有三氧化硫，這就使得露點顯著提高，有時可提高到100以上。因含有酸性氣體而形成的露點稱為酸露點。,二、氣體的濕度,氣體的濕度是表示氣體中含有水蒸氣的多少，即含濕程度，一般有兩種表示方法。 1.絕對濕度 指單位質量或單位體積濕氣體中所含水蒸氣的質量。當濕氣體中水

10、蒸氣的含量達到該溫度下所能容納的最大值時的氣體狀態，稱為飽和狀態。 絕對濕度單位用kg/kg或kg/時表示。,2.相對濕度 指單位體積氣體中所含水蒸氣的密度與在同溫同壓下飽和狀態時水蒸氣的密度之比值。 由于在溫度相同時，水蒸氣的密度與水蒸氣的壓強成正比，所以相對濕度也等于實際水蒸氣的壓強和溫度下飽和水蒸氣的壓強的比值，相對濕度用百分數（）表示。 相對濕度在30%80%之間為一般狀態，超過80%時即稱為高濕度氣體。,二、氣體的濕度,三、燃煤鍋爐的煙氣及煙氣量,正常運行的鍋爐由煙道排出的空氣、煙塵及其他各種氣體組成的混合氣體稱為煙氣。 1.鍋爐煙氣量：單位時間內由鍋爐煙道口排出的煙氣量稱為鍋爐煙氣

11、量，以m3/h表示。 2.煙氣排放量：單位時間內由煙囪排往大氣的煙氣量稱為煙氣排放量，以m3/h表示。 3.標準狀態下煙氣量：鍋爐煙氣在溫度為273 K，壓力為101325 Pa時的煙氣量稱為標準狀態下煙氣量。簡稱“標態”煙氣量，以Nm3/h表示。 “鍋爐大氣污染物排放標準”中規定的排放濃度，均指標準狀態下干煙氣中的數值。,4.漏風量： 由排煙管道，除塵器、脫硫裝置等不密封處漏入排煙系統中的空氣量稱為漏風量，以m3/h表示。在工程中漏風量越少越好。 5.漏風率：漏風量占鍋爐煙氣量的比例，以百分數表示。,三、燃煤鍋爐的煙氣及煙氣量,6.過量空氣系數：燃料燃燒時對實際空氣消耗量與理論空氣需要量之比

12、值稱為過量空氣系數，以“a”表示。當鍋爐不完全燃燒情況下，根據實測RO2、O2和CO值，按下式計算a，,三、燃煤鍋爐的煙氣及煙氣量,當鍋爐燃燒狀況良好，a還可簡化為：,鍋爐煙氣中煙塵、SO2、NOx的排放濃度應按規定的過量空氣系數。進行折算，見表14。,三、燃煤鍋爐的煙氣及煙氣量,四、初始煙塵濃度和排放煙塵濃度,進入除塵器或脫硫裝置前煙氣中煙塵（SO2）濃度稱為初始煙塵（SO2）濃度，經除塵器或脫硫裝置后，排出的煙塵（SO2）濃度稱為煙塵（SO2）排放濃度。 鍋爐燃燒中產生煙塵的粒徑分布（分散度），受不同燃燒方式的影響有較大差異，見表1-5。 同時，由于煤炭中全硫含量相差很大（0.1%10%）

13、，因此煙氣中SO2原始排放濃度也不相同。用低硫煤時通常為 500700 mg/m3，燃用高硫煤時可以達到100020000 mg/m3。,根據JB/T 1626工業鍋爐產品型號編制方法，我國國產工業鍋爐型號由三部分組成，各部分用短橫線相連。 第一部分分三段，分別表示鍋爐型號（用漢語拼音字母代號，見表1-6），燃燒方式（用漢語拼音字母代號，見表1-7），蒸發量（用阿拉伯數字表示，單位為t/h，熱水鍋爐為供熱量，單位為MW，余熱鍋爐以受熱面表示，單位為m2）。 快裝式水管鍋爐在型號第一部分用K（快）代替表1-6中的鍋筒數量代號，快裝縱橫鍋筒式鍋爐用KZ（快、縱）代號，快裝強制循環式鍋爐用KQ（快、

14、強）代號。,第五節 鍋爐型號,第二部分表示工質參數，對工業蒸汽鍋爐，分額定蒸汽壓力和額定蒸汽溫度兩段，中間以斜線相隔，常用單位分別為MPa和、蒸汽溫度為飽和溫度時，型號第二部分無斜線和第二段。 對熱水鍋爐，第二部分由三段組成，分別為額定壓力、出水溫度和進水溫度，段與段之間用斜線隔開。,第三部分表示燃料種類及設計次序，共兩段，第一段表示燃料種類（用漢語拼音字母代號，見表1-8），第二段表示設計次序（用阿拉伯數字表示，原型設計無第二段）。,注：1.如同時燃用幾種燃料，主要燃料放在前面 2.余熱鍋爐無燃料代號,工業蒸汽鍋爐的型號表示形式見圖1-5。,DZL4-1.25-W 表示單鍋筒縱置式鏈條爐排爐，蒸發量4