燃料及煤粉制備任務1：鍋爐的作用任務2：鍋爐的構成任務3：鍋爐的容量，參數，效率單元一認識鍋爐任務4：鍋爐分類，鍋爐型號任務5：電站鍋爐的發展任務1：鍋爐的作用

學習單元一認識電廠鍋爐一、什么是鍋爐？為什么要學習鍋爐？

學習單元一認識電廠鍋爐最簡單的鍋爐

學習單元一認識電廠鍋爐電廠鍋爐

自然界中現成存在，可直接取用的能源，如煤、水力、太陽能等等。一次能源經過加工或形式轉換的能源，如焦炭、汽油、電力、蒸汽等二次能源正在被人類廣泛消費使用的能源，如煤、石油、天然氣、水力、核裂變等。常規能源為什么要學習鍋爐？鍋爐與能源利用能源是指自然界中能夠轉換成熱能、光能、電能和機械能等能量的物質資源。常規能源迅速耗竭，人類不得不努力尋求可連續再生的、無污染的替代能源。包括太陽能、風能、海洋能、地熱能、生物質能、核能等。

為什么要學習鍋爐？一次能源二次能源可再生能源化石燃料核能能源分類熱能電能合成燃料

為什么要學習鍋爐？9一次能源核裂變能常規能源新能源化石燃料固體燃料液體燃料氣體燃料生物質能可再生能源水能太陽能風能地熱能海洋能核能核聚變能

電能汽、熱水二甲醚(CH3OCH3)、乙醇氫能熱能......二次能源最重要應用最廣為什么要學習鍋爐？

當代，人類利用能源的主要形式之一，是電能，利用各種能源轉化成為電能。電力工業是國民經濟發展中最重要的基礎能源產業，在相當長的時期內，火力發電是我國主要的電力生產方式。我國，發電主要靠火力（>70%），其次是水力（<30%），很小一部分是核能（0.9%），其它更少。火力發電中，又以燃燒煤炭為主。石油和天然氣較少用于發電。我國生產的煤炭約1/3用于發電，1/3用于工業鍋爐，1/3用于化工等。

火力發電和工業生產就需要燃燒燃料，就需要鍋爐。為什么要學習鍋爐？

為什么要學習鍋爐？能源是經濟發展的引擎世界能源消費現狀和發展趨勢過去100多年世界能源消費變化

為什么要學習鍋爐？13能源結構：石油仍居主導地位，占能源消費總量的36.8％，煤炭次之，占27.2％，天然氣發展較快，已占23.7％，有三足鼎立之勢。而水電與核能則相對勢微，分別僅占6.2％和6.1％。

為什么要學習鍋爐？中國能源消費現狀與發展趨勢

（一）鍋爐的功能和分類：

鍋爐是利用燃料等能源的熱能或工業生產中的余熱，將工質(主要是水)加熱到一定溫度和壓力的換熱設備。

通常意義的鍋爐中一般要實現下述過程:燃燒熱交換燃料的化學能煙氣的熱能蒸汽(或熱水)的熱能電站鍋爐火電廠三大主機之一，火室燃燒。生產高溫高壓蒸氣，適用各種燃料，熱效率高、受熱面復雜，向大容量、高參數發展。工業鍋爐船用鍋爐

（一）鍋爐的功能和分類：生活鍋爐適于各行業，火床燃燒，熱效率低，容量較小。生產蒸汽（或熱水）供給工業和民用所需熱能，或通過蒸汽動力機械轉換為機械能。作為船舶動力，體積小，重量輕，啟停方便，變負荷能力強。一般采用低中壓參數，爐膛容積熱負荷高，水循環高度小的燃油鍋爐。居民生活所需的蒸汽或熱水之用。

（一）鍋爐的功能和分類：循環流化床鍋爐

（一）鍋爐的功能和分類：

小資料

1、2004年底我國發電裝機容量提高到447GW（4.47億千瓦），年發電量達12500億KWH，火電占82.3％，屬于耗煤大戶。

2、我國火電廠主力200～300MW燃煤機組的供電煤耗超過進口30％以上。

3、每年我國電站鍋爐、工業爐窯與工業鍋爐，耗煤占煤炭總消費量的2／3左右，也是造成我國大氣污染的主要原因之一。因此，鍋爐是能源利用領域中的重要設備和環節，關系國計民生，擁有巨大節能潛力。燃料及煤粉制備任務1：鍋爐的作用任務2：鍋爐的構成任務3：鍋爐的容量，參數，效率單元一認識鍋爐任務4：鍋爐分類，鍋爐型號任務5：電站鍋爐的發展任務2：鍋爐的構成

（二）電站煤粉鍋爐機組組成電站鍋爐是火力發電廠三大主機之一，又稱為蒸汽發生器。現代電站鍋爐最為龐大、復雜，技術成套性強，是多學科、多門類工業產品綜合而成的蒸汽發生裝置。

火力發電廠能量轉換的基本過程鍋爐汽輪機發電機燃料的化學能蒸汽的熱能轉軸的機械能電能

電廠生產過程

鍋爐的構成及工作過程

鍋爐的構成及工作過程燃燒效率：18％～36％熱效率：16％～40％熱效率：90～99％燃燒效率：97～99％（流化床）

鍋爐的構成及工作過程

鍋爐的組成鍋爐鍋爐本體輔助設備電站煤粉鍋爐機組鍋爐汽水系統由汽包、下降管、聯箱、導管及各換熱設備（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等）組成。完成由水變成蒸汽的吸熱過程。鍋爐燃燒系統由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構架等部件組成，完成煤的燃燒放熱過程。由送風機、引風機、燃料供應及制粉、除灰、除渣、測量控制等組成

“鍋”和“爐”

“鍋”指鍋爐的汽水系統（用于吸熱），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合乎要求的過熱蒸汽。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。主要由受熱面組成。

汽水系統汽機主凝結水

水水汽水混合物

給水泵省煤器汽包汽水分離器①

化學補充水

汽水混合物下降管下聯箱水冷壁上聯箱導汽管

水水水汽水混合物汽水混合物①飽和蒸汽過熱蒸汽

過熱器汽輪機調節級

鍋內設備汽包水冷壁過熱器加熱飽和蒸汽至過熱蒸汽，供給高壓缸位于爐膛的四壁，吸收輻射熱，使水受熱蒸發，保護爐墻。存放工質和產生合格要求的飽和蒸汽再熱器省煤器提高鍋爐效率，降低鍋爐的排煙溫度，節約燃料重新加熱已經部分作功、壓力和溫度都已降低的蒸汽，供給汽輪機的中低壓缸作功

“爐”即燃燒系統（用于放熱），它包括煤、風、煙系統，其任務是使燃料在其內部快速、穩定、完全地燃燒，放出熱量，產生高溫火焰和煙氣。燃燒系統主要由爐膛、燃燒器、空氣預熱器和煙道等組成。

煤、風、煙系統

冷空氣煙氣煙氣煙氣煙囪

引風機

除塵器空氣預熱器

細微灰粒飛灰

（二次風）

灰渣溝

原煤排粉風機

（一次風）煙氣煙氣給煤機磨煤機燃燒器爐膛水平煙道尾部煙道

原煤風、粉風、粉

未燃煤粒灰渣

灰渣灰渣灰渣溝排渣裝置冷灰斗

未燃煤粒未燃煤粒

爐內設備爐膛燃燒器空氣預熱器安裝在鍋爐的最末端，進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率。安裝在爐墻上面，其作用是將燃料和空氣以一定的速度送入爐膛內部，使燃料能夠適時地著火，并迅速完全地燃燒。由水冷壁和爐墻圍成，燃料在爐膛進行合理的燃燒

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、粗粉分離器、細粉分離器和排粉風機除塵設備：分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分離下來的細灰鍋爐附件：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。

鍋爐輔助系統輸煤系統煙氣脫硫系統控制測量系統排污系統除灰除塵系統給水系統送引風系統制粉系統輔助系統

小結：電站鍋爐受熱面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汽水受熱面中：給水預熱、蒸發、過熱以及再熱①預熱：省煤器②蒸發：水冷壁③過熱：過熱器④再熱：再熱器風煙系統受熱面：空氣預熱器—加熱空氣

動手做從傳熱角度劃分，電站鍋爐受熱面的類型有哪些？

受熱面的類型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。1.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、前屏等。2.輻射受熱面主要以對流方式從煙氣中吸收熱量的受熱面，一般是煙氣沖刷的受熱面，如高低溫對流過熱器、再熱器、省煤器等。3.對流受熱面燃料及煤粉制備任務1：鍋爐的作用任務2：鍋爐的構成任務3：鍋爐的容量，參數，效率單元一認識鍋爐任務4：鍋爐分類，鍋爐型號任務5：電站鍋爐的發展任務3：鍋爐的容量，參數，效率

二、鍋爐的特性有哪些？（一）鍋爐參數額定蒸汽參數在規定負荷范圍內長期連續運行應能保證的鍋爐過熱器出口蒸汽參數，包括：

額定蒸汽壓力（對應規定的給水壓力），單位是Mpa；

額定蒸汽溫度（對應額定蒸汽壓力和額定給水溫度），單位是0C。額定蒸發量在額定蒸汽參數，額定給水溫度和使用設計燃料，保證熱效率時所規定的蒸發量，單位為t/h（或kg/s）

最大連續蒸發量在額定蒸汽參數，額定給水溫度和使用設計燃料，長期連續運行所能達到的最大蒸發量，單位為t/h（或kg/s）

蒸汽參數主蒸汽壓力:

指鍋爐主汽閥出口處（或過熱器出口集箱）的過熱蒸汽壓力(表壓)（MPa)蒸汽溫度:

指鍋爐主汽閥出口處（或過熱器出口集箱）的過熱蒸汽溫度。

（℃）鍋爐給水溫度:

指省煤器進口集箱處的給水溫度。動力中壓鍋爐給水溫度：150℃或170℃

動力高壓鍋爐給水溫度：215℃

動力亞臨界鍋爐給水溫度：260℃再熱蒸汽流量再熱蒸汽進口壓力再熱蒸汽出口壓力再熱蒸汽出口溫度排煙溫度162℃熱風溫度380℃

（三）鍋爐機組安全、經濟性指標

鍋爐連續運行小時數（>5000）鍋爐在兩次檢修之間的運行小時數，如7000小時

鍋爐可用率（約90%）（總運行小時數+總備用小時數）/統計期間總小時數（一年）

鍋爐的事故率（約1%）鍋爐總事故停爐小時數/（總運行小時數+事故停爐小時數）全廠事故70%為鍋爐事故鍋爐事故中60%～70%為四管爆破安全性指標

鍋爐機組經濟性指標

熱效率（>90%）

凈效率燃燒效率式中Q1—鍋爐有效利用熱，kJ/kg；

Q

r—鍋爐在單位時間內所消耗燃料的輸入熱量,kJ/kg；

—鍋爐機組自身所需的熱量，kJ/kg；

—鍋爐機組自身電耗對應的熱量，kJ/kg；、—鍋爐化學、機械未完全燃燒熱損失，%大容量電站鍋爐熱效率大于90%；工業鍋爐約60～80%）鍋爐有害物質排放物：SO2,NOx,CO2,CO鍋爐燃燒產生的污染物主要有：煙霧、粉塵等

火力發電廠鍋爐煙塵及有害氣體最高允許排放濃度本標準實用于：第三時段（2004.1.1起新建火電廠）火電廠兩控區（SO2排放大或酸雨嚴重地區）及入爐煤Q>12550的火電廠排放物粉塵/mg.m-3SO2/mg.m-3NOx(以NO2計)/mg.m-3排放量50400Vdaf<10%110010%<=Vdaf<=20%650Vdaf>20%450燃料及煤粉制備任務1：鍋爐的作用任務2：鍋爐的構成任務3：鍋爐的容量，參數，效率單元一認識鍋爐任務4：鍋爐分類，鍋爐型號任務5：電站鍋爐的發展任務4：鍋爐分類，鍋爐型號

（二）鍋爐類型

按用途分：電站鍋爐：用于發電，參數高、容量大；工業鍋爐：用于工業生產和供熱，參數低、容量小。其中，又有蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。

方式層燃爐室燃爐流化床爐旋風爐燃料塊狀粉狀、霧狀、氣態固體顆粒固體顆粒

按鍋爐燃燒方式分：層燃爐、室燃爐、流化床爐、旋風爐二、鍋爐的特性有哪些？

層燃爐：煤塊在爐排上燃燒，燃燒所需空氣從爐排低下送入,爐排在旋轉。旋風爐：燃料和空氣在高溫旋風筒內高速旋轉，細小的燃料顆粒在其中懸浮燃燒，較大的顆粒被拋向筒壁液態渣膜上進行燃燒。流化床爐：固體燃料在高速氣流作用下，在布風板上的床料層上下翻滾，呈流化狀態燃燒。室燃爐：燃料以粉狀、霧狀或氣態隨空氣噴入爐膛，懸浮燃燒。二、鍋爐的特性有哪些？

二、鍋爐的特性有哪些？

按鍋爐蒸發受熱面中工質流動方式分：

自然循環汽包鍋爐

具有汽包，利用下降管和上升管（水冷壁）中工質密度差產生工質循環。循環倍率(?)約為4～10，是亞臨界壓力以下鍋爐的主要形式。

強制循環汽包鍋爐

具有汽包和循環泵，利用循環回路中工質密度差和循環泵壓頭使工質循環。循環倍率約為3～5，只能在臨界壓力以下應用。泵汽包聯箱下降管受熱面

二、鍋爐的特性有哪些？

二、鍋爐的特性有哪些？直流鍋爐無汽包，給水靠給水泵壓頭一次通過各受熱面產生蒸汽，循環倍率約為1，可在高壓以上任何壓力下應用低倍率循環鍋爐無汽包，具有汽水分離器和再循環泵，靠再循環泵實現工質再循環,循環倍率約為1.2～2，多用于亞臨界壓力泵汽包聯箱下降管受熱面

二、鍋爐的特性有哪些？

二、鍋爐的特性有哪些？

二、鍋爐的特性有哪些？按鍋爐參數分：低壓（表壓≤2.4MPa）、中壓(表壓2.9~4.9MPa)、高壓(表壓7.84~10.8MPa)、超高壓(表壓11.8~14.7MPa)、亞臨界壓力(表壓15.7~19.6MPa)、超臨界壓力(超過臨界壓力22.1MPa)、超超臨界壓力鍋爐。22.1--15.7-19.611.8-14.77.84-10.82.94-4.9超臨界亞臨界超高壓高壓中壓自然循環強制循環直流低倍率--2.45低壓

二、鍋爐的特性有哪些？按爐內煙氣壓力分類負壓鍋爐微正壓鍋爐(2～3kPa)增壓鍋爐(大于300kPa)

二、鍋爐的特性有哪些？爐型布置分類

小知識目前國內已經使用的火力發電機組為：

汽輪機：600MW,鍋爐：1950t/h,壓力：25.5MP

國外：汽輪機：1300MW,鍋爐：4300t/h臨界點：

水的臨界壓力和溫度:22.5MPa，378℃；在這個壓力和溫度時，水和蒸汽轉化汽化潛熱等于零，不存在兩相區，即水變成蒸汽是連續的，并以單相形式進行，就叫水的臨界點。

鍋爐蒸汽參數的沿革發展按蒸汽參數（壓力）分低壓鍋爐:1.3MP以下中壓鍋爐:2.5~3.9MP（20世紀20~40年代）高壓鍋爐:9~9.8MP（50年代）超高壓鍋爐:11.8~14.7MP（60年代）亞臨界鍋爐:15.7~19.6MP（70年代）超臨界鍋爐:23~25MP（70年代后）超超臨界壓力鍋爐：27.0MPa以上

鍋爐蒸汽參數的沿革發展

自然循環鍋爐的優點是可以將汽包內含雜質濃度較高的水連續排去一部分(連續排污),還可以在水冷壁下部定期放水,除去沉淀的水渣(定期排污),對給水質量要求稍低,自動調節系統較簡單。目前我國火電廠采用的鍋爐絕大部分是自然循環鍋爐。

鍋爐的汽壓越高,飽和蒸汽與飽和水的比重就越接近,使爐水自然循環的動力也越小.如果設計,運行不當,就容易發生水循環不良,引發爆事故.一般汽壓超過16.6MPa(170大氣壓)時不宜采用此種鍋爐.直流鍋爐的特點是沒有汽包,水在給水泵的下,一直流過鍋爐的蒸發部分,不往返循環,如圖2-5所示。

直流鍋爐的優點是沒有汽包,比較容易制造,鋼材耗量少,缺點是不能排污,對水質要求高,自動調節也比較復雜.直流鍋爐可用于任何蒸汽參數,特別適用于超高壓以上的電廠。

電站鍋爐型號

△△―╳╳╳/╳╳╳―△╳