鍋爐整體布置

1、鍋爐系統(tǒng)布置一、鍋爐整體布置一、鍋爐整體布置二、煤粉爐的燃燒設備二、煤粉爐的燃燒設備三、風煙及燃燒系統(tǒng)三、風煙及燃燒系統(tǒng)四、煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程四、煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程五、空氣預熱器五、空氣預熱器六、鍋爐汽水系統(tǒng)六、鍋爐汽水系統(tǒng)一、鍋爐整體布置按照空間劃分：按照空間劃分： 鍋爐分為爐膛（鍋爐分為爐膛（燃燒空間燃燒空間）和煙道（）和煙道（布置布置有各種受熱面的空間有各種受熱面的空間）兩部分組成。）兩部分組成。鍋鍋爐爐空空間間布布置置圖圖鍋爐本體實際上就是鍋爐本體實際上就是爐膛燃燒空間和對流爐膛燃燒空間和對流煙道兩部分組成。煙道兩部分組成。爐膛出口煙氣溫度爐膛出口煙氣溫度1000-1100

2、 鍋爐排煙溫度鍋爐排煙溫度110-150（130-150 ）（最后一級受熱面煙氣出口）（最后一級受熱面煙氣出口）鍋爐整體布置概念：鍋爐整體布置概念： 爐膛、對流煙道以及各級受熱面之間的相對位置稱為鍋爐爐膛、對流煙道以及各級受熱面之間的相對位置稱為鍋爐整體布置。整體布置。1-爐膛，2-水平煙道，3-轉(zhuǎn)向室，4-垂直煙道典典型型的的倒倒U U型型布布置置方方式式原則：原則：盡量在爐膛和煙道空間的盡量在爐膛和煙道空間的四壁四壁和和空間通道內(nèi)空間通道內(nèi)布置各種足夠的受熱面，提高換熱效率。布置各種足夠的受熱面，提高換熱效率。鍋鍋爐爐典典型型布布置置二、煤粉爐的燃燒設備二、煤粉爐的燃燒設備 煤粉爐燃燒設備

3、作用：煤粉爐燃燒設備作用：合理組織送入爐膛的煤粉與空氣良合理組織送入爐膛的煤粉與空氣良好混合，保證煤粉穩(wěn)定著火和充分燃燒。好混合，保證煤粉穩(wěn)定著火和充分燃燒。 煤粉爐燃燒設備組成煤粉爐燃燒設備組成：點火裝置、煤粉燃燒器、爐膛：點火裝置、煤粉燃燒器、爐膛 見視頻。見視頻。（1 1）煤粉燃燒器作用）煤粉燃燒器作用：將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風：將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風送入爐膛，并組織一定的氣流結構，使煤粉迅速穩(wěn)定地著送入爐膛，并組織一定的氣流結構，使煤粉迅速穩(wěn)定地著火；同時使煤粉和空氣合理混合，達到煤粉在爐內(nèi)迅速完火；同時使煤粉和空氣合理混合，達到煤粉在爐內(nèi)迅速完全燃燒的目的。全燃燒的

4、目的。（2 2）鍋爐點火裝置）鍋爐點火裝置：主要用于鍋爐啟動時點燃主燃燒器的煤：主要用于鍋爐啟動時點燃主燃燒器的煤粉氣流；當鍋爐低負荷運行或燃用劣質(zhì)煤時，可以用點火粉氣流；當鍋爐低負荷運行或燃用劣質(zhì)煤時，可以用點火裝置來穩(wěn)定燃燒或作為輔助燃燒設備。裝置來穩(wěn)定燃燒或作為輔助燃燒設備。（3 3）爐膛）爐膛也稱為燃燒室：供煤粉燃燒的空間。也稱為燃燒室：供煤粉燃燒的空間。1-1-等溫線；等溫線；2-2-燃燒器；燃燒器；3-3-折焰角；折焰角；4-4-屏式過熱器；屏式過熱器；5-5-冷灰斗冷灰斗 壁面壁面- -布置燃燒器；布置燃燒器；爐底爐底冷灰斗冷灰斗。爐頂爐頂頂棚管過熱器頂棚管過熱器。爐膛上部爐膛上

5、部懸掛有屏式懸掛有屏式過熱器。爐膛后上方過熱器。爐膛后上方為為煙氣出口煙氣出口。爐膛出口的下部有后爐膛出口的下部有后水冷壁彎曲而成的水冷壁彎曲而成的折折焰角，焰角，折焰角折焰角可以改可以改善煙氣流動、提高爐善煙氣流動、提高爐膛內(nèi)煙氣充滿度膛內(nèi)煙氣充滿度。1.1.爐膛爐膛爐膛爐膛也稱為燃燒室：供煤粉燃燒的空間。也稱為燃燒室：供煤粉燃燒的空間。燃燒器燃盡風口前墻左側(cè)墻后墻右側(cè)墻2.2.煤粉燃燒器煤粉燃燒器 煤粉燃燒器作用煤粉燃燒器作用：將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風送入爐膛，：將攜帶煤粉的一次風和助燃的二次風送入爐膛，并組織一定的氣流結構，使煤粉迅速穩(wěn)定地著火；同時使煤粉和并組織一定的氣流結構，

6、使煤粉迅速穩(wěn)定地著火；同時使煤粉和空氣合理混合，達到煤粉在爐內(nèi)迅速完全燃燒的目的?？諝夂侠砘旌希_到煤粉在爐內(nèi)迅速完全燃燒的目的。 分直流燃燒器和旋流燃燒器兩種：分直流燃燒器和旋流燃燒器兩種：直流燃燒器：煤粉氣流（一次風）、燃燒所需空氣（二次風）分直流燃燒器：煤粉氣流（一次風）、燃燒所需空氣（二次風）分別由互相隔絕的不同噴口以直流射流形式噴進爐膛。直流燃燒器別由互相隔絕的不同噴口以直流射流形式噴進爐膛。直流燃燒器為多個配合組織火焰。為多個配合組織火焰。旋流燃燒器：旋流燃燒器由一組套裝在一起的圓形噴口組成，燃旋流燃燒器：旋流燃燒器由一組套裝在一起的圓形噴口組成，燃燒器中裝有各種型式的旋流發(fā)生器（

7、簡稱旋流器）。燃燒器中的燒器中裝有各種型式的旋流發(fā)生器（簡稱旋流器）。燃燒器中的一次風噴口一次風噴口在內(nèi)部，一次風噴口射出的可以是旋轉(zhuǎn)射流，也可以在內(nèi)部，一次風噴口射出的可以是旋轉(zhuǎn)射流，也可以是直流射流；是直流射流；二次風噴口二次風噴口在外部，二次風噴口出來的是旋轉(zhuǎn)射流，在外部，二次風噴口出來的是旋轉(zhuǎn)射流，整個燃燒器射出的射流為旋轉(zhuǎn)射流。整個燃燒器射出的射流為旋轉(zhuǎn)射流。 旋流燃燒器獨立即可組織旋流燃燒器獨立即可組織火焰?；鹧?。直流燃燒器直流燃燒器旋流燃燒器旋流燃燒器-1燃燒器喉口旋流燃燒器旋流燃燒器-2燃燒器燃盡風口前墻左側(cè)墻后墻右側(cè)墻旋流燃燒器旋流燃燒器-33.3.鍋爐點火裝置鍋爐點火裝置：

8、 主要用于鍋爐啟動時點燃主燃燒器的煤粉氣流；當鍋爐低主要用于鍋爐啟動時點燃主燃燒器的煤粉氣流；當鍋爐低負荷運行或燃用劣質(zhì)煤時，可以用點火裝置來穩(wěn)定燃燒或負荷運行或燃用劣質(zhì)煤時，可以用點火裝置來穩(wěn)定燃燒或作為輔助燃燒設備作為輔助燃燒設備三、風煙及燃燒系統(tǒng)三、風煙及燃燒系統(tǒng)1.1.鍋護通風任務：連續(xù)不斷地給鍋爐提供燃料燃燒所鍋護通風任務：連續(xù)不斷地給鍋爐提供燃料燃燒所需的空氣，并把燃燒生成的煙氣排出爐外，以保證需的空氣，并把燃燒生成的煙氣排出爐外，以保證燃燒的正常進行。燃燒的正常進行。 2.2.鍋護通風方式：鍋護通風方式：( (自然通風和機械通風兩種自然通風和機械通風兩種) )（1 1）自然通風是

9、利用煙囪進行通風，即利用煙）自然通風是利用煙囪進行通風，即利用煙 囪中熱煙氣和外囪中熱煙氣和外界冷空氣之間的密度差所產(chǎn)生的自生通風力界冷空氣之間的密度差所產(chǎn)生的自生通風力( (抽力或自拔力抽力或自拔力) )進進行通風。行通風。單純自然通風僅能克服較單純自然通風僅能克服較小的流動阻力，電廠鍋爐小的流動阻力，電廠鍋爐流動阻力都較大，例如在流動阻力都較大，例如在一般煤粉爐中，空氣側(cè)阻一般煤粉爐中，空氣側(cè)阻力約達力約達2500-4000Pa2500-4000Pa，煙氣，煙氣側(cè)阻力約側(cè)阻力約2000-3000Pa2000-3000Pa，所，所以電廠鍋爐一般都采用機以電廠鍋爐一般都采用機械通風。械通風。（

10、2 2）機械通風是利用風機產(chǎn)生的壓力，迫使空氣和煙氣在風煙系統(tǒng)）機械通風是利用風機產(chǎn)生的壓力，迫使空氣和煙氣在風煙系統(tǒng)中流動進行通風。中流動進行通風。 目前采用的機械通風方式目前采用的機械通風方式: :正壓通風、負壓通風和平衡通風。正壓通風、負壓通風和平衡通風。負壓通風：負壓通風： 迫使空氣和煙氣在風道、煙道中流動，除利用煙囪外，還在煙囪迫使空氣和煙氣在風道、煙道中流動，除利用煙囪外，還在煙囪前裝設引風機來克服風、煙系統(tǒng)中的全部阻力。由于抽取煙氣爐前裝設引風機來克服風、煙系統(tǒng)中的全部阻力。由于抽取煙氣爐內(nèi)形成較高的負壓，故稱負壓通風。內(nèi)形成較高的負壓，故稱負壓通風。正壓通風：正壓通風： 除利用

11、煙囪外，在爐前風道上裝設送風機來克服風、煙系統(tǒng)中全除利用煙囪外，在爐前風道上裝設送風機來克服風、煙系統(tǒng)中全部阻力，由于往爐內(nèi)壓送空氣而形成較高的正壓，故稱正壓通風。部阻力，由于往爐內(nèi)壓送空氣而形成較高的正壓，故稱正壓通風。平衡通風：亦稱強制通風平衡通風：亦稱強制通風 除利用煙囪外，在鍋爐風、煙系統(tǒng)中同時裝設送風機和引風機。除利用煙囪外，在鍋爐風、煙系統(tǒng)中同時裝設送風機和引風機。送風機負責把風送進爐膛，引風機負責把爐膛的煙氣排出爐外，送風機負責把風送進爐膛，引風機負責把爐膛的煙氣排出爐外，由于爐膛內(nèi)保持的壓力略低于外界的大氣壓力，故稱平衡通風。由于爐膛內(nèi)保持的壓力略低于外界的大氣壓力，故稱平衡通

12、風。 一般在爐膛出口處保持一般在爐膛出口處保持2020一一60Pa60Pa的負壓力。的負壓力。平衡通風優(yōu)點：平衡通風優(yōu)點：處于合理的負壓下運行，因此鍋爐房的安全處于合理的負壓下運行，因此鍋爐房的安全及衛(wèi)生條件較好，而且鍋爐漏風量較少，是目前電廠鍋爐及衛(wèi)生條件較好，而且鍋爐漏風量較少，是目前電廠鍋爐應用較為普遍的一種通風方式。應用較為普遍的一種通風方式。 如圖所示為平衡通風時煙、風道系統(tǒng)中各部位的正負壓分如圖所示為平衡通風時煙、風道系統(tǒng)中各部位的正負壓分布示意圖。布示意圖。 為減小附近地區(qū)的大氣污染程度，采用平衡通風時，必須為減小附近地區(qū)的大氣污染程度，采用平衡通風時，必須建造有一定高度的煙囪，

13、以便把煙氣排到高空之中。建造有一定高度的煙囪，以便把煙氣排到高空之中。問題問題: :1.1.鍋爐通風的方鍋爐通風的方式和任務式和任務? ?2.2.煙風系統(tǒng)中哪煙風系統(tǒng)中哪里的壓力最大里的壓力最大? ?哪里的壓力最小哪里的壓力最小? ?3.3.平衡通風方式平衡通風方式中中, ,正常的爐膛正常的爐膛出口負壓是多少出口負壓是多少? ?軸流式風機軸流式風機一次風機一次風機引風機引風機四、煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程四、煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程制粉系統(tǒng)任務：制粉系統(tǒng)任務：將送入制粉系統(tǒng)的原煤，磨碎、干燥制成具有一定細度和水分的煤粉；將送入制粉系統(tǒng)的原煤，磨碎、干燥制成具有一定細度和水分的煤粉；在氣流輸送下，

14、保證氣粉混合物以合適的速度和溫度，連續(xù)不斷地、定在氣流輸送下，保證氣粉混合物以合適的速度和溫度，連續(xù)不斷地、定量地經(jīng)燃燒器的一次風噴口送入爐膛。量地經(jīng)燃燒器的一次風噴口送入爐膛。煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程-1-1煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程煤粉爐燃燒及制粉系統(tǒng)流程-2五、空氣預熱器五、空氣預熱器一、空氣預熱器的作用一、空氣預熱器的作用 利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱燃料燃燒所需的空氣。利用鍋爐尾部煙氣的熱量加熱燃料燃燒所需的空氣。 作用：作用： 1.1.進一步降低排煙溫度進一步降低排煙溫度, ,提高鍋爐效率提高鍋爐效率, ,節(jié)省燃料節(jié)省燃料; ; 2. 2.改善燃料的著火和燃燒條

15、件改善燃料的著火和燃燒條件, ,同時降低不完全燃燒損失同時降低不完全燃燒損失; ; 3. 3.節(jié)約金屬節(jié)約金屬, ,降低造價降低造價; ;二、空氣預熱器的種類和結構二、空氣預熱器的種類和結構 回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（蓄熱式）回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（蓄熱式）: :煙氣和空氣交替流過受熱面煙氣和空氣交替流過受熱面, ,熱量有煙氣傳給金屬熱量有煙氣傳給金屬, ,再由金屬傳遞給空氣。再由金屬傳遞給空氣。 管式（傳熱式）管式（傳熱式）: :熱量連續(xù)不斷由煙氣傳給空氣熱量連續(xù)不斷由煙氣傳給空氣, ,煙氣空氣煙氣空氣有各自的通道。有各自的通道。 回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（受熱面回轉(zhuǎn)式）：回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（受熱面回轉(zhuǎn)式）：回轉(zhuǎn)式

16、空氣預熱器（蓄熱式）回轉(zhuǎn)式空氣預熱器（蓄熱式）: :煙氣和空氣交替煙氣和空氣交替流過受熱面流過受熱面, ,熱量有煙氣傳給金屬熱量有煙氣傳給金屬, ,再由金屬傳再由金屬傳遞給空氣。遞給空氣。六、鍋爐汽水系統(tǒng)六、鍋爐汽水系統(tǒng)水的預熱設備水的預熱設備省煤器省煤器 水 的 蒸 發(fā) 設 備 （ 汽 化 設水 的 蒸 發(fā) 設 備 （ 汽 化 設備）備）蒸發(fā)設備蒸發(fā)設備 汽包爐蒸發(fā)設備由汽包、下汽包爐蒸發(fā)設備由汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱和連接降管、水冷壁、聯(lián)箱和連接管組成；管組成； 直流鍋爐蒸發(fā)設備即水冷壁。直流鍋爐蒸發(fā)設備即水冷壁。蒸汽過熱設備蒸汽過熱設備過熱器、再過熱器、再熱器熱器高壓高壓鍋爐鍋爐受熱受

17、熱面布面布置圖置圖1025t/h1025t/h亞臨界參亞臨界參數(shù)鍋爐布數(shù)鍋爐布置圖置圖1900t/h1900t/h超臨界鍋爐超臨界鍋爐 分典型汽包鍋爐（高壓鍋爐為例）和超臨界直流鍋爐（1900T/H超臨界鍋爐為例）兩種介紹。（一）汽包爐汽水系統(tǒng)流程：流程：省煤器省煤器蒸發(fā)設備（汽蒸發(fā)設備（汽包、下降管、水冷壁）包、下降管、水冷壁）頂棚過熱器頂棚過熱器低溫對低溫對流過熱器流過熱器屏式過熱器屏式過熱器高溫對流過熱器高溫對流過熱器汽包鍋爐（高壓鍋爐為例）省煤器省煤器（水的加熱設備）（水的加熱設備）作用作用 吸收低溫煙氣的熱量降低排煙溫度，提高鍋吸收低溫煙氣的熱量降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料。

18、爐效率，節(jié)省燃料。 給水提前預熱，減少水在水冷壁內(nèi)的吸熱量。給水提前預熱，減少水在水冷壁內(nèi)的吸熱量。 提高溫度，減少給水和汽包壁之間的溫差，提高溫度，減少給水和汽包壁之間的溫差，降低熱應力。降低熱應力。水冷壁水冷壁 作用：吸收爐內(nèi)輻射熱量，將工質(zhì)蒸發(fā)為汽水混合物；作用：吸收爐內(nèi)輻射熱量，將工質(zhì)蒸發(fā)為汽水混合物；降低煙氣溫度，保證爐膛出口煙氣溫度在合適的范圍。降低煙氣溫度，保證爐膛出口煙氣溫度在合適的范圍。 布置方式：每面墻由多個水冷壁管屏并列構成，其中的布置方式：每面墻由多個水冷壁管屏并列構成，其中的每個管屏由進口聯(lián)箱、受熱面管組、出口聯(lián)箱組成。每個管屏由進口聯(lián)箱、受熱面管組、出口聯(lián)箱組成。

19、型式：型式：1.1.光管：光管：2.2.膜式：膜式：3.3.銷釘式：在水冷壁管子表面焊銷釘，固定并冷卻衛(wèi)燃帶。銷釘式：在水冷壁管子表面焊銷釘，固定并冷卻衛(wèi)燃帶。4.4.內(nèi)螺紋管：在水冷壁管內(nèi)壁形成多道凹槽，可強化流體內(nèi)螺紋管：在水冷壁管內(nèi)壁形成多道凹槽，可強化流體和壁面?zhèn)鳠?，降低管子壁溫，推遲傳熱惡化的發(fā)生。和壁面?zhèn)鳠?，降低管子壁溫，推遲傳熱惡化的發(fā)生。汽包汽包作用：作用：1.1.是加熱、蒸發(fā)、過熱過程的連接樞紐和分界。是加熱、蒸發(fā)、過熱過程的連接樞紐和分界。2.2.提高了鍋爐蓄熱能力，負荷變動時具有一定的緩提高了鍋爐蓄熱能力，負荷變動時具有一定的緩沖能力。沖能力。3.3.在汽包內(nèi)進行汽水分離

20、。在汽包內(nèi)進行汽水分離。4.4.對鍋水進行化學處理，保證了蒸汽的潔凈度。對鍋水進行化學處理，保證了蒸汽的潔凈度。下降管下降管作用：把汽包內(nèi)的水連續(xù)不斷地通過下聯(lián)箱供作用：把汽包內(nèi)的水連續(xù)不斷地通過下聯(lián)箱供給水冷壁。給水冷壁。型式：大口徑集中型、小直徑分散型。型式：大口徑集中型、小直徑分散型。 普遍采用大口徑集中型，可降低流動阻力。普遍采用大口徑集中型，可降低流動阻力。過熱器和再熱器過熱器和再熱器 過熱器和再熱器的作用過熱器和再熱器的作用過熱器：過熱器：將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽。汽。再熱器：再熱器：將汽輪機高壓缸排汽加熱成具有一定溫度將汽輪機高壓

21、缸排汽加熱成具有一定溫度的再熱蒸汽。的再熱蒸汽。 結構：由并列的空心管組成受熱面（壁式、對流結構：由并列的空心管組成受熱面（壁式、對流式、屏式），受熱面的進口和出口各連接在一個式、屏式），受熱面的進口和出口各連接在一個統(tǒng)一的聯(lián)箱上。由統(tǒng)一的聯(lián)箱上。由進口聯(lián)箱進口聯(lián)箱、出口聯(lián)箱出口聯(lián)箱、并列的、并列的受熱面管組受熱面管組三部分連接構成。三部分連接構成。 再熱壓力為過熱壓力的再熱壓力為過熱壓力的20-25%20-25%，故再熱器的管徑，故再熱器的管徑粗、管壁薄、管子數(shù)量多。粗、管壁薄、管子數(shù)量多。（二）超臨界直流鍋爐汽水系統(tǒng)省煤器去高壓缸去中壓缸來自高加來自高壓缸爐膛低過屏過末過低再高再分離器貯水

22、罐過熱器一級減溫再熱器事故減溫過熱器二級減溫某某1900t/h超臨界鍋爐汽水系統(tǒng)流程（超臨界鍋爐汽水系統(tǒng)流程（600MW機組）機組）1.1.蒸汽系統(tǒng)蒸汽系統(tǒng)主蒸汽（含給水）系統(tǒng)主蒸汽（含給水）系統(tǒng)流程流程給水給水省煤器省煤器螺旋管水螺旋管水冷壁冷壁過渡聯(lián)箱過渡聯(lián)箱垂直管垂直管水冷壁水冷壁啟動分離器啟動分離器頂頂棚和包墻過熱器系統(tǒng)棚和包墻過熱器系統(tǒng)低低溫過熱器溫過熱器一級噴水減溫一級噴水減溫器器屏式過熱器屏式過熱器二級噴二級噴水減溫器水減溫器末級過熱器末級過熱器汽輪機高壓缸汽輪機高壓缸再熱蒸汽系統(tǒng)流程再熱蒸汽系統(tǒng)流程冷端再熱管道冷端再熱管道再熱器事再熱器事故噴水減溫器故噴水減溫器冷端再熱冷端再熱管道管道水平低溫再熱器水平低溫再熱器末級再熱器末級再熱器汽輪機低壓汽輪機低壓缸缸2.2.超臨界直流鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)超臨界直流鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng) 省煤器、過熱器、再熱器的結構基本相似，蒸發(fā)系省煤器、過熱器、再熱器的結構基本相似，蒸發(fā)系統(tǒng)與汽包爐區(qū)別明顯，故重點介紹蒸發(fā)系統(tǒng)。統(tǒng)與汽包爐區(qū)別明顯，故重點介紹蒸發(fā)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成：水冷壁、啟動分離器、儲水器、再循環(huán)泵。：水冷壁、啟動分離器、儲水器、再循環(huán)泵。系統(tǒng)流