鍋爐設備及系統2/24/20251本章內容第一節電廠鍋爐概述第二節燃料及燃燒第三節鍋爐受熱面第四節鍋爐汽水系統及其設備第五節鍋爐的主要輔助設備及系統第六節典型鍋爐及其平安附件2/24/20252第一節電廠鍋爐概述2/24/20253一.電廠鍋爐的組成(鍋側、爐側)鍋爐由本體設備、輔助設備和附件等購成。鍋爐本體設備由“鍋〞和“爐〞兩局部組成。2/24/202542/24/20255煤粉鍋爐及輔助設備2/24/202562/24/20257循環流化床鍋爐及其附屬設備2/24/20258循環流化床鍋爐2/24/20259“鍋〞指鍋爐的汽水系統，用于盛放工質，并接受燃料燃燒放出的熱量，使工質由水逐漸被加熱至符合要求的過熱蒸汽。它主要由汽包〔鍋筒〕、下降管、聯箱、水冷壁、省煤器、過熱器、再熱器和連接管道等組成。2/24/202510

1、鍋內設備(詳見第4節)汽包：存放工質和產生合格要求的飽和蒸汽水冷壁：位于爐膛的四壁，吸收輻射熱，使水受熱蒸發，保護爐墻。過熱器.：加熱飽和蒸汽至過熱蒸汽，供給高壓缸再熱器：重新加熱已經局部作功、壓力和溫度都已降低的蒸汽，供給汽輪機的中低壓缸作功省煤器：提高鍋爐效率，降低鍋爐的排煙溫度，節約燃料2/24/202511“爐〞2/24/2025122、爐內設備(詳見第2節)2/24/2025132/24/202514鍋爐的輔助設備

給水設備：包括給水泵、管道閥門等通風設備：送風機、引風機、煙風道、煙囪等制粉設備：原煤倉、給煤機、磨煤機、粗粉別離器、細粉別離器和排粉風機除塵設備：別離除去煙氣中的飛灰顆粒，減輕飛灰對環境的污染和對引風機的磨損。除灰設備：除去鍋爐底部的大渣和除塵器別離下來的細灰2/24/202515二.鍋爐的標準、型號及分類鍋爐的標準鍋爐的標準包括：鍋爐容量、鍋爐蒸汽參數、給水溫度等，用來說明鍋爐的根本工作特性。鍋爐容量(額定蒸發量)：鍋爐每小時的最大連續蒸發量，簡稱BMCR。De表示，單位：噸/小時鍋爐蒸汽參數：鍋爐過熱器出口處的過熱蒸汽壓力〔兆帕〕和溫度〔℃〕。給水溫度：省煤器入口處的溫度。不同蒸汽參數的鍋爐其給水溫度也不相同。2/24/202516鍋爐型號反映鍋爐的根本特征高壓鍋爐用三組字碼表示其型號如：型號HG-410/9.8-1制造廠-蒸發量t/h/額定壓力MPa.－設計序號超高壓及以上的鍋爐裝有再熱器其型號型號：DG-1000/16.7-555/555-1制造廠-蒸發量t/h/額定壓力MPa.-過熱蒸汽和再熱蒸汽溫度-設計序號2．鍋爐的型號2/24/2025173.鍋爐的分類〔1〕按鍋爐容量分類小型鍋爐〔De<220噸/小時〕中型鍋爐〔De=220～410噸/小時〕大型鍋爐〔De≥670噸/小時〕2/24/202518〔2〕按蒸汽壓力分類：低壓鍋爐p≤1.27兆帕中壓鍋爐p＝2.45～3.82兆帕高壓鍋爐p＝9.8兆帕超高壓鍋爐p＝13.7兆帕亞臨界壓力鍋爐p＝16.7，18.3兆帕超臨界壓力鍋爐p≥22.1兆帕2/24/202519〔3〕按燃用燃料分類燃煤鍋爐、燃油鍋爐、燃氣鍋爐。〔4〕按燃燒方式分類層燃爐室燃爐〔煤粉爐、燃油爐等〕流化床鍋爐旋風爐2/24/202520〔5〕按水循環特性分為：自然循環鍋爐直流鍋爐〔6〕按煤粉爐的排渣方式分為：固態排渣爐和液態排渣鍋爐2/24/202521我國電廠鍋爐系列容量（噸/小時）蒸汽壓力（MPa）過熱/再熱溫度（℃）給水溫度（℃）配用汽輪發電機組功率（MW）鍋爐類型3565751101303.8450150150150170170612122525中壓自然循環鍋爐，有層燃爐、煤粉爐和流化床鍋爐多種形式2202304109.85405105402155050100高壓自然循環鍋爐，有煤粉爐、燃油爐和流化床鍋爐多種形式40067013.7555/555540/540240125200超高壓自然循環鍋爐，再熱，燃煤粉或油，主要是室燃，目前有流化床鍋爐935100016.7570/570555/555260265300亞臨界壓力自然循環、強制循環鍋爐，再熱，燃煤粉200818.3541/541278.3600亞臨界壓力自然循環、強制循環鍋爐，再熱，燃煤粉295027.56605/603292.51000超超臨界參數變壓垂直管圈直流爐，再熱，燃煤粉2/24/202522第二節燃料及燃燒鍋爐燃料、有固體燃料、液體燃料和氣體燃料三大類。鍋爐燃料以煤為主，電站鍋爐更是如此。本課將主要介紹煤及其燃燒2/24/202523一.煤的成分煤是遠古植物遺體隨著地殼變動被埋入地下，長期處在地下溫度、壓力較高的環境中，經過復雜的生物、化學變化逐漸形成的。

煤的成分可燃成分硫氮氧氫碳水分灰分2/24/2025241.煤的元素分析成分概念：煤中的碳〔C〕、氫〔H〕、氧〔O〕、氮〔N〕、硫〔S〕等元素的重量占燃料重量的百分數。碳(C〕：主要的可燃物質，含量越多煤燃燒能產生的熱量越大，含量隨煤的變質程度的加深而增加。2/24/202525氫〔H〕重要的可燃物質，發熱量高每120kJ/kg，隨煤的變質程度加深而減少氧〔O〕和氮〔N〕氧為煤中的不可燃元素，含量較少，含量隨變質程度加而減少氮為煤中的有害元素，含量較少，氮的氧化產物為NO或者NO2，排放到大氣中都對環境有害。2/24/2025262/24/202527表4.2燃料各種分析基準及其元素成分角碼碳C氫H氧O氮N可燃硫Sdaf雜質水分M有機硫So硫化鐵硫Sp硫酸鹽硫Ss灰分A內在水分Minh外在水分Mfdaf干燥無灰基d干燥基ad空氣干燥基ar收到基2/24/2025282.煤的工業分析為了更有利于統一煤質計量、煤種劃分、煤質評估、用途選擇、商品計價等，實用中常用工業分析方法確定煤的成分。工業分析成分包括水分、灰分、揮發分和固定碳四種成分，這四種成分總量為100%。2/24/2025292.煤的工業分析主要概念揮發分〔Vdaf〕主要成分：可燃氣體H2、CH4、H2S、CmHn等不可燃氣體O2、N2、CO2等固定碳〔FC〕焦炭：灰份+固定碳固定碳：以單質形式存在的碳2/24/202530二.煤的性質1．發熱量發熱量：單位質量的煤完全燃燒時釋放的熱量，符號為Q，單位為：千焦/公斤〔kJ/kg〕。煤的高位發熱量Qgr：1公斤煤完全燃燒后產生的熱量，包括燃燒產物〔煙氣〕中水分的汽化潛熱。煤的低位發熱量Qnet：從高位發熱量中扣除了水蒸氣的汽化潛熱后的熱量。規定以Qnet,ar＝29308千焦/公斤的煤作為標準煤。2/24/202531折算標準煤2/24/202532折算成分指對應于4190kJ/kg收到基低位發熱量的收到基成分含量，即：折算灰分AZS＞4.0％的煤稱為高灰分煤、折算水分MZS＞8.0％的煤稱為高水分煤、折算硫分SZS＞0.2％的煤稱為高硫分煤。2/24/2025332.煤灰熔融性2/24/2025342.煤灰熔融性(a)未加熱的試樣；(b)開始變形溫度DT；(c)開始軟化溫度ST；(d)開始流動溫度FT；2/24/202535灰的熔點當灰分所處溫度到達軟化溫度ST值時，就開始具有結渣的可能性，習慣上將ST用以代表灰的熔點。通常:ST＞1400℃稱為難熔灰；ST＝1200～1400℃稱為中熔灰；ST＜1200℃稱為易熔灰。ST值越高，越不易造成結渣。2/24/202536三.煤的分類煤的成分隨著地質年代的長短有所變化。埋藏年代越久，碳化程度越深，揮發物含量越少，碳的含量越多。主要根據揮發分并參考水分、灰分的含量來分類：無煙煤(anthracite)：Vdaf＜10％貧煤：Vdaf=l0～20％煙煤(bituminous)：Vdaf＝20～45％褐煤(browncoal)：Vdaf＝40～50％，甚至達60％。2/24/202537無煙煤(anthracite)1．無煙煤無煙煤的揮發分含量最低；含碳量很高，一般C＞40％，最高可達90％；灰分不高，一般A＝6～25％；水分很低，M＝1～5％。發熱量較高，不易點燃，燃盡也不容易，焦炭無粘結性2/24/2025382/24/2025392/24/202540四.鍋爐的熱平衡計算鍋爐熱平衡：送入鍋爐的熱量等于鍋爐輸出的熱量。熱平衡方程Qr——1公斤燃料的輸入熱量;

Q1——鍋爐的有效利用熱；Q2——排煙帶走的熱損失；Q3——氣體未完全燃燒損失；Q4——固體未完全燃燒損失Q5——鍋爐散熱損失；Q6——灰渣物理熱損失。熱平衡方程也用送入熱量的百分比表示2/24/202541正平衡效率：從熱量的有效利用角度出發計算得出，即鍋爐的熱效率反平衡效率：從熱損失角度看，鍋爐效率還可以按下式計算：2/24/2025421．鍋爐輸入熱量燃料的收到基低位發熱量燃料的物理熱用外部熱源加熱空氣時帶入鍋爐的熱量2/24/2025432．鍋爐的有效利用熱量鍋爐有效利用熱量包括過熱蒸汽的吸熱再熱蒸汽的吸熱飽和蒸汽的吸熱和排污水的吸熱。也即是鍋爐的熱效率，也稱為鍋爐的正平衡效率。2/24/2025443.排煙損失q2排煙熱損失是現代電廠鍋爐熱損失中最大的一項熱損失，煤粉爐的排煙熱損失通常可達5～8％一般排煙溫度每增高約10℃，q2約增大1％。降低排煙溫度，不得不大大增加尾部受熱面面積，因而相應增加鍋爐的金屬消耗量。低溫受熱面的壁面可能到達露點溫度，導致低溫腐蝕。大、中型電廠鍋爐的排煙溫度通?？刂圃?10～160℃的范圍內。2/24/2025454.氣體未完全燃燒熱損失q3氣體未完全燃燒熱損失是由于煙氣中含有可燃氣體造成的熱損失，這些氣體主要是一氧化碳〔有時也含少量的氫和甲烷等可燃氣體〕，最終未能發生燃燒而造成的。煤粉爐的q3一般不超過0.5％2/24/2025465.固體未完全燃燒損失q4q4是由于灰中含有未燃盡的殘炭造成的熱損失，是鍋爐熱損失中的主要局部，通常僅次于排煙熱損失。影響q4的主要因素有：燃料品質、煤粉細度、爐內燃燒條件、噴燃器的工作性能以及運行情況等。多數煤粉爐的q4一般1～5％2/24/2025476．灰渣的物理熱損失q5q5是鍋爐在運行中，汽包、聯箱、汽水管道、爐墻等的溫度均高于外界空氣的溫度，因而一局部熱量會散失到空氣中去，形成鍋爐的散熱損失。鍋爐的散熱損失與爐型、爐墻質量、水冷壁敷設情況和管道的絕熱情況等因素有關。按照經驗估計，大容量電廠鍋爐的q5約占0.2～0.6％2/24/2025487．灰渣的物理熱損失q6鍋爐爐渣排出爐外時帶出的熱量，形成灰渣物理熱損失。q6的大小主要決定于排渣量和排渣溫度。多數固態排渣煤粉爐，q6大致為0.5～1％；液態排渣爐的此項熱損失自然要顯著增大。2/24/202549五.燃料的燃燒2/24/202550燃燒方式層狀燃燒懸浮燃燒〔室燃〕流化床燃燒2/24/202551六.煤粉燃燒方式和設備煤種揮發分，Vdaf×100煤粉氣流著火溫度℃，Ti/℃褐煤50550煙煤403020650750840貧煤14900無煙煤410002/24/2025522/24/2025532.煤粉燃燒要組織良好的燃燒過程，其標志就是盡量接近完全燃燒，也就是在爐內不結渣的前提下，燃燒速度快而且燃燒完全。2/24/202554燃燒器爐膛內部的直流燃燒器2/24/2025552/24/2025562/24/202557直流煤粉燃燒器的布置方式2/24/202558不同配風直流燃燒器2/24/202559空氣氣流2/24/202560不同配風直流燃燒器2/24/202561旋流燃燒器出口氣流包含有旋流射流的燃燒器；其出口氣流可為幾個同軸旋流射流組合，也可是旋流射流與直流射流的組合。

旋流燃燒器的原理圖2/24/202562旋流燃燒器的布置方式

(a)前墻布置；〔b〕兩面墻對沖或交錯布置；〔b-1〕兩面墻交錯布置；〔b-2〕兩面墻對沖布置；〔c〕半開式爐膛對沖布置；〔d〕爐底布置；〔e〕爐頂布置2/24/202563七.流化床燃燒方式和設備流化床：固體顆粒、流體以及完成流態化的設備流態化：固體顆粒在流體作用下表現出類似流體狀態的一種現象氣固流態化：流體作為流化介質，在鍋爐燃燒中，流化介質為空氣，固體煤顆粒以及煤燃燒后的灰渣被流化流化床鍋爐與其他類型燃燒鍋爐的根本區別在于燃料處于流態化運動狀態，并在流態化過程中進行燃燒。2/24/202564典型的循環流化床鍋爐循環系統2/24/202565典型的循環流化床鍋爐循環系統2/24/202566循環流化床鍋爐的組成局部第一局部由爐膛〔流化床燃燒室〕、氣固別離設備〔別離器〕、固體物料再循環設備〔也稱返料裝置、返料器〕和外置換熱器〔有些循環流化床鍋爐沒有該設備〕等組成，第二局部為尾部對流煙道，布置有過熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等，與常規煤粉燃燒鍋爐相近。2/24/202567循環流化床鍋爐獨特的優點①燃料適應性廣②燃燒效率高③高效脫硫④氮氧化物〔NOx〕排放低⑤燃燒強度高，爐膛截面積?、奕剂项A處理及給煤系統簡單⑦負荷調節范圍大，調節速度快⑧易于實現灰渣綜合利用2/24/202568FBC鍋爐布風裝置典型風帽式布風裝置結構水冷布風板2/24/202569氣固別離器高溫絕熱式旋風別離器水冷別離器2/24/202570返料裝置2/24/202571鍋爐受熱面包括爐膛水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預熱器等受熱面受熱面中完成給水經過預熱、蒸發、過熱、再熱加熱過程預熱：省煤器蒸發：水冷壁過熱：過熱器再熱：再熱器第三節鍋爐受熱面2/24/202572一.受熱面的整體布置型式(a)Π型；(b)Γ型；(c)T型；(d)塔型；(e)半塔型；(f)箱型2/24/202573水冷壁是以輻射換熱為主的蒸發受熱面。1、水冷壁的作用：〔l〕強化傳熱，強化傳熱，減少鍋爐受熱面面積，節省金屬消耗量〔2〕降低高溫對爐墻的破壞作用，起保護爐墻作用〔3〕能有效地防止爐壁結渣?！?〕懸吊爐墻。〔5〕鍋爐主要的蒸發受熱面，產生鍋爐的全部或絕大局部飽和蒸汽，是不可缺少的重要受熱面。二．蒸發受熱面2/24/202574受熱面聯箱2/24/2025752/24/202576過熱受熱面有過熱器和再熱器1、過熱器和再熱器的作用將飽和蒸汽或低溫蒸汽加熱成為到達合格溫度的過熱蒸汽2、按傳熱方式分類：對流過熱器、半輻射式過熱器〔即屏式過熱器〕輻射式過熱器三.過熱器受熱面和再熱器受熱面2/24/2025772/24/202578包墻管過熱器在水平煙道和尾部豎井煙道內壁像布置水冷壁那樣布置過熱器，稱為包墻管過熱器或包覆壁過熱器。它主要用于懸吊爐墻，傳熱效果差，不能作為主要受熱面。2/24/2025792/24/202580四.再熱器受熱面的特殊問題再熱器鍋爐中重新加熱蒸汽的部件。將汽輪機高壓缸排汽引入鍋爐，重新加熱至高溫，然后再引入中壓缸膨脹作功。再熱器工作的特殊性當汽輪機甩負荷或機組起、停時，再熱器無蒸汽冷卻，需將過熱蒸汽通過快速減溫、減壓裝置引入再熱器。2/24/202581特殊性：首先當負荷變動時，再熱汽溫比過熱汽溫變化劇烈、幅度大。其次由于噴入水只在中、低壓缸作功，再熱器采用噴水調節會使機組循環效率降低。計算說明，假設再熱蒸汽內噴入1％的水，循環效率降低0.1～0.25％，因此噴水減溫不再是再熱汽溫調節的主要手段。有：煙氣再循環、煙氣擋板、擺動燃燒器等方法。2/24/2025821、煙氣再循環調節方式用煙氣再循環風機從省煤器后抽出一局部溫度為300～350℃的煙氣，送回至爐子底部〔如冷灰斗下部〕，形成煙氣再循環。優點：爐內輻射傳熱量減少，對流受熱面吸熱量增加，處于低溫區的對流受熱面吸熱量變化大缺點：需要能承受高溫和耐磨的再循環風機，加速了受熱面的磨損；對燃燒不利；2/24/2025832、煙道擋板調節方式當再熱器布置在鍋爐對流煙道內時，為了調節再熱汽溫，有時將對流煙道用隔墻分開，將再熱器和過熱器分別布置兩個煙道中，其后布置省煤器，出口處設有可調煙道擋板如下圖。特點：調節這些煙道擋板，可以改變流經兩個煙道的煙氣流量，也就是改變2個并聯煙道中的煙氣分配比率，從而調節再熱汽溫會影響到過熱汽溫2/24/202584采用分隔煙道擋板調節法的受熱面布置2/24/202585五.省煤器1、省煤器主要作用降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節省燃料由于給水先在省煤器內加熱，代替局部造價較高的蒸發受熱面；減少了給水與汽包壁之間的溫差，使汽包熱應力降低2/24/2025862、省煤器分類鋼管式、鑄鐵式(壓力<4MPa)鑄鐵式用在小容量鍋爐非沸騰式、沸騰式非沸騰式省煤器是出口水溫低于飽和溫度沸騰式省煤器是當水被加熱到飽和溫度并產生局部蒸汽2/24/202587六.空氣預熱器2/24/2025881、管式空氣預熱器傳熱式空氣預熱器，通過煙氣在管內流動縱向沖刷管壁，空氣在管外橫向沖刷管壁，進行熱交換過程。特點：管徑越小，那么傳熱效果越好布置更加緊湊但管徑過小那么容易堵灰由許多直管組成，通常呈錯列布置，管子兩端焊接在上下管板上，外加密封墻板。2/24/202589蓄熱式:利用煙氣和空氣交替地通過金屬受熱面來加熱空氣。廣泛采用二分倉或三分倉回轉式空氣預熱器。三分倉結構，就是把流通工質分為煙氣〔負壓〕、一次風〔高壓〕和二次風〔低壓〕三個通道，三個通道之間采用可靠的密封裝置分隔優點：外形小，重量輕；傳熱元件允許有較大的磨損，特別適用于大容量鍋爐。缺點是：漏風大，結構復雜。2、回轉式空氣預熱器2/24/202590三分倉回轉式空氣預熱器典型布置2/24/202591回轉式空氣預熱器蓄熱板2/24/202592第四節鍋爐汽水系統及其設備汽水系統是指給水和蒸汽流經的設備及其管道所組成的系統。汽水系統及其設備的連接情況如以下圖所示2/24/202593汽水系統及其設備的連接情況1－省煤器；2－汽包；3－下降管；4－聯箱；5－上升管；6－過熱器；7－除氧器；8－給水泵；9－再熱器；10－汽輪機高壓缸11－汽輪機中壓缸；12－汽輪機低壓缸；13－發電機；14－凝汽器；15－凝結水泵；16－高壓加熱器2/24/202594一.鍋爐給水系統及其設備組成：由除氧器水箱經給水泵、高壓加熱器到省煤器的全部給水管道、閥門、附件等組成作用是向鍋爐提供連續不斷的給水2/24/202595按其壓力不同可分為低壓和高壓給水系統低壓給水系統：由除氧器到給水泵進口側之間的管道、閥門及附件組成的系統稱低壓給水高壓給水系統；由給水泵出口經高壓加熱器至鍋爐省煤器的管道、閥門及附件組成的系統稱為高壓給水系統。2/24/202596給水泵給水泵是鍋爐的重要輔助設備之一，其作用是向鍋爐連續給水，要求給水可靠，并且在鍋爐負荷變化時，調整給水量給水壓力變化要很小。2/24/202597二．鍋爐水循環系統及設備1、水循環方式自然循環鍋爐－－水冷壁中汽水混合物的流動靠汽、水密度不同而產生的壓差來實現強制流動鍋爐－－水冷壁中汽水混合物的流動靠水泵所產生的推力來實現2/24/202598水循環動力的產生鍋爐冷態時下降管和上升管中的工質為相同溫度的水，不流動鍋爐運行時，上升管接受爐膛輻射傳熱，水逐漸汽化變成蒸汽，此時管中的工質變為汽水混合物，而下降管因在爐外不受熱，其內部仍為水。由于汽水混合物的密度小于水的密度，于是就產生了一個流動壓頭，這個流動壓頭稱為水循環動力，使管內工質產生流動。2/24/202599自然循環原理2/24/2025100水循環回路汽水混合物向上流動，經上聯箱和汽水混合物引出管進入汽包。汽水混合物中的蒸汽進入汽包上部的汽空間，水流入汽包下部的水空間，并與送入汽包的給水一道再次進入下降管經下聯箱分配到水冷壁內，完成一次循環，這種水循環稱為自然循環。自然循環鍋爐：水和汽水混合物在蒸發設備的循環回路中的連續流動，利用自然循環原理設計制造的鍋爐，稱為自然循環鍋爐。2/24/2025101自然循環鍋爐特點

主要特征是有一個直徑較大的汽包1汽包使鍋爐中各個受熱面有明顯的分界，汽水流動特性相應比較簡單2推動力主要依靠水汽的密度差，蒸發受熱面由許多垂直管子組成的水冷壁，可以盡量減少彎頭減少流動阻力3汽包內部裝有汽水別離裝置，減少飽和蒸汽帶水。4當負荷變化時，汽包水位及蒸汽壓力的變化速度較慢，對機組的調節要求低一些但鍋爐的啟、停速度受到限制2/24/2025102強制流動原理強制循環鍋爐原理圖1－汽包及內部裝置；2－下降管；3－循環泵；4－下聯箱；5－節流圈；6－水冷壁；7－省煤器；8－過熱器2/24/2025103強制循環鍋爐特點類型：控制循環鍋爐、直流鍋爐、復合循環鍋爐除在自然循環的根底上依靠水與汽水混合物之間密度差以外，還在下降管和上升管之間裝有循環泵，提高循環回路的流動壓力直流鍋爐無汽包，蒸發受熱面中工質的流動是依靠給水泵的壓頭來完成，給水一次通過加熱、蒸發受熱面，工質均為強制流動2/24/2025104直流鍋爐〔豎管水冷壁〕KWU990045e22/24/2025105直流鍋爐有以下特點：直流鍋爐給水泵壓頭比汽包鍋爐的高，流動阻力那么完全由給水泵壓頭克服，給水泵電耗相應也較大，但直流鍋爐可不受工質壓力的限制，直流鍋爐水冷壁允許有較大的壓力降。運行特性和汽包鍋爐有明顯的差異。直流鍋爐在結構上雖然有省煤器、水冷壁和過熱器，但在運行工況下，水、汽水混合物、過熱汽的分界點在受熱面上的位置隨不同工況而變化2/24/2025106復合循環鍋爐復合循環鍋爐是在直流鍋爐和控制循環鍋爐的根底上開展起來的，適合亞臨界和超臨界參數，它依靠鍋水循環泵的壓頭使局部工質在水冷壁中進行再循環。2/24/2025107水循環系統部件(1〕汽包2/24/2025108汽包特點汽包是鍋爐的加熱、蒸發、過熱三個過程的連接樞紐。汽包中存有一定的汽、水，因而它有一定的蓄熱能力。在負荷變化時起蓄熱器和蓄水器的作用，可以減緩汽壓變化的速度。汽包中設有蒸汽凈化裝置，它可保證蒸汽品質汽包上還裝有壓力表、水位計和平安閥等，從而保證鍋爐的平安工作。2/24/2025109〔2〕下降管2/24/2025110〔3〕聯箱2/24/2025111三.鍋內裝置及其蒸汽凈化

1、根本概念蒸汽污染：蒸汽中含有雜質的現象稱為蒸汽污染。排污：從鍋爐中放出局部鍋水并補充局部新鮮給水的方法叫排污。2、解決方法在汽包內安裝汽水別離設備，可提高蒸汽品質2/24/2025112汽包內部裝置1－汽包；2－旋風別離器；3－給水管；4－清洗裝置；5－百葉窗別離；6－均汽孔板定期排污是定時地從鍋爐水冷壁的下聯箱排放出局部鍋水的方法。連續排污的目的是不斷地排除鍋水中溶解的局部鹽類物質。鍋爐連續排污不僅是工質損失，而且伴有熱量損失。2/24/2025113第五節鍋爐的主要輔助設備及系統鍋爐的輔助設備較多，顯然有些設備不直接屬于電廠鍋爐車間管理，但都是鍋爐的輔助設備。它們有：煤粉制備系統；鍋爐通風系統；煙塵處理系統；鍋爐水處理系統；燃料運輸系統；除灰系統；給水系統和供水系統等。

已在第三章介紹2/24/2025114一.煤粉制備系統1.煤粉的性質良好的流動性可以很方便地用管道進行輸送易發生自燃煤粉與空氣的接觸外表積很大，如果長期積存，很容易發生自然而引起氣粉混合物爆炸。運行中要防止管道積粉。煤粉細度煤粉越細，燃燒越易完全，但制粉系統所消耗的廠用電就要增多。2/24/2025115煤粉細度采用具有標準篩孔尺寸的篩子來測定。假設標準篩孔邊長〔孔徑〕為x〔微米〕，煤粉經篩分后，過篩量為b，篩余量為a，那么該煤粉的細度Rx為：對確定的篩子言，Rx愈小，說明煤粉愈細。2/24/20251162.磨煤機制粉系統主要設備，其作用是將具有一定尺寸的煤塊枯燥、破碎并磨制成煤粉。磨煤機分類〔轉速〕低速磨：15~25r/min,如：筒式鋼球磨中速磨：50~300r/min,如：中速平盤磨、中速球式磨或E型磨、中速碗式磨、MPS磨等高速磨：500~1500/min,如：風扇磨、錘擊磨2/24/2025117中速磨煤機〔輾輥式〕2/24/20251183．制粉系統制粉系統有直吹式和中間儲倉式兩類。直吹式制粉系統是將磨煤機磨制的煤粉直接送入爐膛燃燒，因此要求磨煤量必須與鍋爐燃煤量一致，配用中速磨煤機或風扇式磨煤機中間儲倉式制粉系統，先將磨制的煤粉儲存在煤粉倉里，然后再根據鍋爐負荷的需要，經給粉機將煤粉送入爐膛，這種系統一般配用筒式鋼球磨煤機。2/24/20251194.制粉系統的其他部件

粗細粉別離器整體外觀、給粉機外觀2/24/2025120二.鍋爐通風系統通風系統的作用供給燃料燃燒所需要的空氣，排走燃料燃燒所生成的煙氣，維持鍋爐燃燒連續不斷進行。通風方式有兩種：自然通風和強制通風。通風設備：送風機、引風機、煙風道、煙囪等2/24/2025121通風方式1．自然通風在煙囪高度范圍內，冷、熱氣流的密度差產生的自生吸力，稱為自然通風。煙囪越高那么通風能力越大。只適用于流動阻力很小的小容量鍋爐2．強制通風采用專門的通風機械來實現強制通風，強制通風有負壓通風、正壓通風和平衡通風三種形式。平衡通風是電站鍋爐中應用最廣泛的一種通風方式2/24/2025122電廠鍋爐平衡通風系統送風機向鍋爐送入燃料燃燒需要的新鮮空氣；引風機將燃燒后的煙氣吸出并送往煙囪，排入大氣。2/24/2025123通風系統設備送風機2/24/2025124鍋爐引風機2/24/2025125三．煙塵處理系統2/24/2025126除塵系統設備2/24/2025127靜電除塵器除去煙氣中的飛灰，減小對環境的污染。目前常用種類：靜電除塵器、布袋除塵器。水膜除塵器由于除塵效率太低〔88～90％〕已被淘汰。2/24/2025128靜電除塵器除塵原理靜電除塵器利用電暈放電，使氣體中的塵粒帶有電荷，通過靜電作用使其從氣體中別離出來通常負極稱為放電極或電暈極，正極為集塵極。2/24/2025129當放電極電壓到達數萬伏或十幾萬伏時，產生電暈，煙氣發生電離，產生大量的離子和電子。負離子和電子在電場的作用下向正極移動。途中和煙氣中浮懸的塵?；ハ嘧矒魧㈦姾蓚鹘o塵粒，從而使帶電的塵粒向正極運動，并沉積在集塵極上。當集塵極上的灰層到達一定厚度時，振擊電極板，使灰落入灰斗中。靜電除塵器的除塵效率可達99.9％。靜電除塵器除塵原理2/24/2025130靜電除塵器結構靜電除塵器的特點是體積龐大、造價高昂。2/24/20251312/24/2025132脫硫方法2/24/2025133生成氮氧化物的途徑2/24/2025134氮氧化物減少排放的方法2/24/2025135四．鍋爐水處理系統保證一定數量和品質的水的循環鍋爐運行時只要在短時間里存水量缺乏或汽水品質惡化，都會給熱力設備帶來極大的危害，從而影響正常發電或供熱。2/24/20251361．天然水中的雜質天然水中的雜質按顆粒大小不同可以分為懸浮物、膠體和溶解物質三大類。懸浮物是顆粒直徑約在10-4

mm以上的雜質，是使水產生渾濁現象的主要原因。膠體是顆粒直徑在10-6～10-4

mm之間的微粒雜質，是許多分子和離子的集合體，是使水產生色、味、臭的主要原因之一。有機膠體還會引起鍋水發泡，當濃縮到一定程度時，就會產生汽水共騰。溶解物質主要是離子和一些溶解氣體，其顆粒直徑≦10-6

mm。天然水中的離子雜質幾乎都是無機鹽溶于水后電離形成的。其中陽離子主要有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、此外還含有少量的Fe2+、Mn2+、NH4+等；陰離子主要有HCO-、SO42－、Cl－三種，此外還含有少量HSiO3-、CO3-及NO-等。2/24/20251372．常用水質指標2/24/20251383．鍋外水處理工藝鍋外水處理系統包括預處理和后階段處理兩局部組成經沉淀和過濾處理除去水中懸浮物、膠體雜質和有機物的工藝過程稱為水的預處理將預處理后的水進一步處理到滿足補給水水質的要求，稱為后階段處理后階段處理分為軟化和除鹽兩種工藝軟化是將水中高價的金屬離子〔如Ca2＋、Mg2＋〕去掉，讓硬水變為軟水。而除鹽那么是將水中所有金屬陽離子和陰離子全部除去的工藝。通過采用離子交換，將水中各種陽離子交換成H＋，各種陰離子交換成OH－，然后中和成為水。2/24/20251394．鍋內水處理工藝向鍋內的水加藥，使其剩余的鈣、鎂等雜質不產生水垢，而形成水渣，再通過定期排污排除，這種方法叫做鍋內水處理鍋內水處理一般采用磷酸鹽處理或者協調pH－磷酸鹽處理鍋水中的鈣、鎂離子與磷酸根化合，生成更難溶的磷酸鈣和磷酸鎂沉淀物，這些沉淀物不易粘附在鍋爐受熱面上，而是以流動性很好的水渣形式存在，可借鍋爐排污水排出，從而到達防止鈣鹽水垢〔CaSO4、CaSiO3等〕的目的。同時，參加的磷酸鹽可在鍋爐管壁外表上生成磷酸鹽保護膜，防止鍋爐金屬腐蝕。2/24/2025140第六節典型鍋爐及其平安附件一．典型鍋爐及其特點2/24/2025141125MW級鍋爐125