生產(chǎn)實習(xí)講義-鍋爐

生產(chǎn)實習(xí)講義——鍋爐部分鍋爐定義

通過煤、油或天燃?xì)獾热剂系娜紵尫懦龌瘜W(xué)能，使其變成熱能，并通過傳熱過程把熱能傳遞給水，使其變成蒸汽的設(shè)備。亦稱做蒸汽發(fā)生器。鍋爐分類

按燃燒方式層燃爐室燃爐沸騰爐旋風(fēng)爐按水循環(huán)方式自然循環(huán)強(qiáng)制循環(huán)直流鍋爐按壓力大小低壓鍋爐≈1.3MPa中壓鍋爐≈3.9MPa高壓鍋爐≈10MPa超高壓鍋爐≈14MPa亞臨界鍋爐≈17MPa超臨界鍋爐≈25MPa鍋爐組成燃燒設(shè)備

包括燃燒器、爐膛以及制粉系統(tǒng)中的各種裝置鍋爐本體

包括汽包、水冷壁、凝渣管、過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器，以及有關(guān)汽水管道、爐墻、構(gòu)架等輔助設(shè)備包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器以及鍋爐運行所需的輔助機(jī)械等鍋爐工作過程燃料的燃燒過程

燃料由煤粉燃燒器一次風(fēng)口噴入爐膛，與二次風(fēng)口進(jìn)入爐膛的熱風(fēng)混合燃燒，產(chǎn)生的煙氣沿爐膛上升，流經(jīng)水平煙道，然后流過尾部豎井，最后由煙囪排入大氣煙氣向水（汽）的傳熱過程煙氣流經(jīng)鍋爐的過程中，將熱量傳遞給與之接觸的受熱面內(nèi)流過的工質(zhì)水的受熱和汽化過程給水由水泵加壓，流經(jīng)省煤器預(yù)熱，然后進(jìn)入汽包。汽包內(nèi)的水經(jīng)過下降管進(jìn)入水冷壁吸熱蒸發(fā)，而后匯入汽包。經(jīng)過汽水分離和凈化裝置產(chǎn)生飽和蒸汽，該蒸汽流過過熱器過熱，最后產(chǎn)生主蒸汽電站鍋爐型號表示方法××—△/△/△/△—×各符號意義如下：生產(chǎn)廠家代號—額定蒸發(fā)（t/h）量—主蒸汽壓力(MPa)—主蒸汽溫度（℃）—再熱蒸汽溫度（℃）—生產(chǎn)序號勝利電廠一期工程鍋爐簡介

一期鍋爐型號：DG-670/13.7/540/540-8A;型式：超高壓中間再熱自然循環(huán)固態(tài)排渣煤粉鍋爐一、燃燒設(shè)備燃燒器

分類：直流式和旋流式

布置方式：前墻、對沖、四角、頂部

一期工程采用直流式燃燒器，四角切圓布置，兩角對沖，兩角相切。直流燃燒器分類：均等配風(fēng)型和一次風(fēng)集中布置型一期工程每角燃燒器分為上下兩組，上下兩組各有兩層一次風(fēng)噴口制粉系統(tǒng)

分類：中間倉儲式和直吹式

主要組成設(shè)備(中倉式)：原煤倉、給煤機(jī)、球磨機(jī)、粗細(xì)粉分離器、煤粉倉、給粉機(jī)、排粉機(jī)等一期工程制粉系統(tǒng)為熱風(fēng)送粉；二期為正壓直吹系統(tǒng)

球磨機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示

工作原理：電動機(jī)帶動筒體旋轉(zhuǎn)，鋼球在離心力和摩擦力作用下，緊貼筒體旋轉(zhuǎn)至一定高度后，沿著拋物線方向下落。撞擊燃煤，把煤顆粒擊碎，同時鋼球還在筒體內(nèi)旋轉(zhuǎn)運動，這時球和球之間、球和鋼瓦之間產(chǎn)生擠壓研磨作用，把煤粒磨成煤粉。優(yōu)點：：結(jié)構(gòu)簡簡單，，筒體體轉(zhuǎn)速速低，，故而而工作作可靠靠。對對燃料料的可可磨性性沒有有任何何限制制，可可以磨磨制各各種固固體燃燃料。。磨制制的煤煤粉細(xì)細(xì)度R90可以小小于10%，是各各種磨磨煤機(jī)機(jī)中唯唯一適適宜磨磨制如如此細(xì)細(xì)煤粉粉的設(shè)設(shè)備。。缺點：：設(shè)備笨笨重（（圓筒筒直徑徑約2~4m，長3~10m），金金屬耗耗量大大，占占地面面積大大，初初投資資大，，運行行耗電電量大大，噪噪音大大，出出粉均均勻性性差，，鋼球球（球球直徑徑30~60mm）及護(hù)護(hù)板磨磨損量量大。。分離器器粗粉分分離器器工作原原理：：涉及重重力分分離、、慣性分分離和和離心心力分分離。。工作過過程：：風(fēng)粉混混合物物沿著進(jìn)料料管上上升，，然后后沿著著內(nèi)外外椎面之之間通通道上上升，，再此此過程程完成重重力和和離心心力分分離。。接著著到達(dá)導(dǎo)導(dǎo)向葉葉片，，使氣氣流旋旋轉(zhuǎn)進(jìn)進(jìn)入內(nèi)錐錐體，，完成成離心心力分分離，，粗粉沿沿回粉粉管下下落至至磨煤煤機(jī)，，細(xì)風(fēng)粉粉沿出出口管管進(jìn)入入細(xì)粉粉分離離器。細(xì)粉分分離器器工作原原理：：涉及重重力分分離、、離心力力分離離。工作過過程：：風(fēng)粉混混合物物沿切線方方向進(jìn)進(jìn)入選選分分分離器器，在在內(nèi)壁自自上而而下做做螺旋旋運動動，產(chǎn)產(chǎn)生離心心力，，使煤煤粉沿沿內(nèi)壁壁向下下滑落，，氣流流到達(dá)達(dá)分離離器底底部后后自下向向上運運動，，由出出口管管通往往排粉機(jī)機(jī)。二、鍋鍋爐本本體水冷壁壁作用：：是鍋爐爐的主主要蒸蒸發(fā)受受熱面面，依依靠火火焰對對水冷冷壁的的輻射射放熱熱，把把進(jìn)入入水冷冷壁的的水加加熱成成為汽汽水混混合物物。組成：：常見水水冷壁壁管的的直徑徑在51~76mm之間，，管子子之間間的節(jié)節(jié)距約約為1.1~1.2倍管徑。常見形式：：見下頁圖圖示。一期工程水水冷壁共分分為3個部分，分分別是爐膛膛四周水冷冷壁；水平平煙道兩側(cè)側(cè)墻水冷壁壁；尾部豎豎井兩側(cè)墻墻水冷壁。。所有水冷冷壁均為膜膜式壁，由由φ60×6光管加扁鋼鋼焊接而成成。其中，，前兩種水水冷壁管間間距為80mm，最后一種種水冷壁管管間距為160mm。汽包作用：連接省煤器器、下降管管、水冷壁壁、過熱器器。是加熱熱、蒸發(fā)、、過熱三個個過程的中中心樞紐。。儲存一定定量的水，，能起到緩緩沖、穩(wěn)定定及調(diào)解作作用。汽包包內(nèi)裝有連連排、加藥藥、汽水分分離和凈化化裝置。汽汽包上裝有有壓力表、、安全門等等安全附件件，保證鍋鍋爐的安全全運行。一期工程鍋鍋爐汽包內(nèi)內(nèi)經(jīng)1600mm，壁厚95mm，全長21620mm，直筒部分分和兩端封封頭部分長長度分別為為20m、810mm，汽包材質(zhì)采采用西德生產(chǎn)產(chǎn)的BHW35鋼，總重為87.3t。中心標(biāo)高52700mm，下部有六根根集中下降管管，靠近兩端端各有6根分散下降管管。具體結(jié)構(gòu)構(gòu)如下頁圖示示。汽水分離和清清洗裝置作用：保證飽和蒸汽汽和過熱蒸汽汽的品質(zhì)汽水分離裝置置：可分為兩類，，一類為一次次汽水分離裝裝置或成為粗粗分離裝置，，分離后的蒸蒸汽濕度為0.5%~1.0%左右，包括旋旋風(fēng)分離器、、水下孔板、、擋板。另一一類為二次汽汽水分離裝置置或稱為細(xì)分分分離裝置，，使蒸汽濕度度小于0.01%~0.03%，包括波形板板分離器、鋼鋼絲網(wǎng)分離器器、均汽孔板板。清洗裝置分類類：噴水式、雨淋淋式、水膜式式、自凝式和和穿層式一期工程汽包包內(nèi)部的一二二次汽水分離離裝置分別為為旋風(fēng)分離器器和均汽孔板板，蒸汽清洗洗裝置為穿層層式。給水分配管作用：使給水沿鍋筒筒長度方向均均勻分配，配配水管長度不不小于鍋筒長長度的2/3。配水管應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)離排污管以以提高排污水水的含鹽濃度度。排污管作用：鍋筒內(nèi)的爐水水是所有鍋爐爐水中最臟的的，隨著運行行時間的增長長，爐水含鹽鹽濃度不斷增增加，必須排排除一些濃度度較大的爐水水并補進(jìn)清潔潔的給水才能能達(dá)到使?fàn)t水水含鹽濃度保保持在允許范范圍內(nèi)。排污污管應(yīng)裝在爐爐水濃度最大大的區(qū)域并遠(yuǎn)遠(yuǎn)離給水管和和加藥管。加藥管作用：防止鍋筒不受受堿性腐蝕和和蒸發(fā)管產(chǎn)生生水垢，在運運行中要向爐爐水中加入磷磷酸鹽。加藥藥管應(yīng)位于下下降管附近，，開孔方向應(yīng)應(yīng)能使藥品與與給水均勻混混合，反應(yīng)后后產(chǎn)生的軟渣渣可順利地由由下降管排至至下集箱。閥門和儀表作用：確保鍋爐安全全運行，主要要是安全閥和和水位計。過熱器作用：將飽和蒸汽加加熱成額定參參數(shù)的過熱蒸蒸汽。分類：根據(jù)受熱面的的布置位置不不同，吸收熱熱量的形式也也不同，所以以過熱器可分分為輻射式、、半輻射式和和對流式三種種。組成：過熱器的管子子直徑在32~45mm之間，管子之之間的節(jié)距約約為1.1~1.2倍管徑。屏式式過熱器中屏屏與屏之間距距離約為600~800mm。注意：對于大大容量的鍋爐爐，過熱熱所所占的比例增增加，過熱器器隨之變得非非常復(fù)雜。為為了消除各根根管子吸熱不不均的影響，，往往中間加加集箱使蒸汽汽混合，從而而把過熱器分分成幾級。為為了消除沿?zé)煙煹缹挾确较蛳蛭鼰岵痪鶆騽虻挠绊懀故拐羝徊婊旎旌狭鲃?。同同時為了控制制溫度，還需需采取一些必必要措施（過過熱器各級之之間布置減溫溫器或?qū)嵤煙煔鈧?cè)吸熱量量的調(diào)節(jié)）。。一期鍋爐過熱熱器采用五級級布置，其中中三次左右交交叉兩級噴水水減溫。具體體布置見后續(xù)續(xù)圖示。再熱器作用：降低汽輪機(jī)末末級葉片濕度度，提高機(jī)組組熱效率。組成：再熱器的管子子直徑在42~60mm之間，管子之之間的節(jié)距約約為1.1~1.2倍管徑。一期工程再熱熱器采用兩級級布置方式，，低溫再熱器器位于尾部豎豎井，管子規(guī)規(guī)格為φ42×3.5，由8管圈繞成，分分上、中、下下三級。高溫溫再熱器布置置于水平煙道道，管子規(guī)格格為φ51×3.5，由8管圈繞成。具具體結(jié)構(gòu)見下下頁圖示。兩兩級再熱器之之間設(shè)置噴水水減溫器。低低溫再熱器與與尾部豎井過過熱器下部的的煙道內(nèi)均的的裝設(shè)有煙氣氣調(diào)節(jié)擋板，，用以調(diào)節(jié)流流經(jīng)這兩個受受熱面的煙氣氣量，以達(dá)到到調(diào)節(jié)汽溫的的目的。過熱器器與再再熱器器的汽汽溫調(diào)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)原原因：：蒸汽溫溫度隨隨鍋爐爐負(fù)荷荷、燃燃料性性質(zhì)、、給水水溫度度等變變化。。如果果汽溫溫過高高，會會引起起金屬屬材料料損壞壞。如如汽溫溫過低低，影影響熱熱力循循環(huán)效效率，，并使使汽輪輪機(jī)末末級的的濕度度過大大，葉葉片受受損。。調(diào)節(jié)形形式：：蒸汽側(cè)側(cè)調(diào)節(jié)節(jié)（設(shè)設(shè)置減減溫器器），，該側(cè)側(cè)調(diào)節(jié)節(jié)只能能降低低蒸汽汽溫度度，故故需要要事先先多布布置一一些受受熱面面積，，這意意味著著過熱熱器鋼鋼材耗耗量增增大，，但是是調(diào)節(jié)節(jié)精度度高；；煙氣氣側(cè)調(diào)調(diào)節(jié)（（煙氣氣再循循環(huán)、、煙氣氣擋板板、擺擺動式式燃燒燒器等等），，此種種調(diào)節(jié)節(jié)方式式既能能提高高蒸汽汽溫度度又能能降低低蒸汽汽溫度度，但但是要要影響響后續(xù)續(xù)受熱熱面吸吸熱狀狀況，，且調(diào)調(diào)節(jié)精精度差差。一期鍋鍋爐汽汽溫調(diào)調(diào)節(jié)方方式為為：一一次蒸蒸汽的的調(diào)節(jié)節(jié)，設(shè)設(shè)二級級噴水水減溫溫器。。一級級噴水水減溫溫器設(shè)設(shè)在大大屏出出口。。二級級噴水水減溫溫器設(shè)設(shè)在后后屏出出口。。再熱熱器則則通過過煙氣氣擋板板進(jìn)行行粗調(diào)調(diào)，噴噴水減減溫器器作為為細(xì)調(diào)調(diào)。具具體結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖見下下頁。。省煤器器作用：降低排煙煙溫度，提提高鍋爐效效率，節(jié)省省燃料。此此外，省煤煤器可使進(jìn)進(jìn)入汽包的的給水溫度度提高，減減小了汽包包壁溫與給給水溫度之之差，從而而減小了汽汽包所產(chǎn)生生的熱應(yīng)力力。分類：鑄鐵式和鋼管式或者者沸騰式和非沸騰騰式組成：省煤器的管子直徑在在28~38mm之間。一期鍋爐省省煤器布置置在豎井尾尾部煙道。。分為兩個個組件，并并列在后豎豎井前后煙煙道下部。。管子規(guī)規(guī)格為φ32×4。結(jié)構(gòu)見右右側(cè)圖。空氣預(yù)熱器器作用：不僅能吸收收排煙熱量量，降低排排煙溫度，，改善了燃燃料的著火火和燃燒過過程，因而而減少了燃燃料的不完完全燃燒損損失，提高高鍋爐效率率，同時，，加熱的空空氣可作為為制粉系統(tǒng)統(tǒng)的干燥劑劑。分類：間壁式（主主要為管式式，管子規(guī)規(guī)格φ40×1.5）和蓄熱式式。一期工程空空氣預(yù)熱器器為轉(zhuǎn)子回回轉(zhuǎn)式空氣氣預(yù)熱器。。轉(zhuǎn)子直徑徑8650mm，轉(zhuǎn)子以每每分鐘1.4轉(zhuǎn)的速度運運行，總重重量約為222噸。爐墻可分為重型型爐墻、輕輕型托架爐爐墻（包括括敷管爐墻墻）一期鍋爐水水冷壁采用用膜式壁，，爐膛部分分用敷管爐爐墻；水平平煙道及后后豎井上部部采用包敷敷管結(jié)構(gòu)，，也都采用用了敷管式式爐墻；垂垂直煙道下下部為了便便于省煤器器檢修，采采用了框架架式爐墻。。構(gòu)架電廠中鍋爐爐的構(gòu)架主主要有托架架式鍋爐構(gòu)構(gòu)架和懸吊吊式鍋爐構(gòu)構(gòu)架兩種。。在前一種種結(jié)構(gòu)中，，爐墻和各各種受熱面面的重量由由構(gòu)架支撐撐，構(gòu)架均均由鋼材搭搭建。后一一種結(jié)構(gòu)鍋鍋爐所有重重量均懸吊吊在頂板大大鋼板梁上上或椼架式式頂板上，，構(gòu)架由鋼鋼筋混凝土土制成。一期工程采采用后一種種結(jié)構(gòu)。具具體結(jié)構(gòu)見見下頁圖示示。一期工工程程鍋鍋爐總總圖圖三、輔助設(shè)設(shè)備除塵器作用：煤粉鍋爐燃燃煤中95%的灰分都以以飛灰的形形式隨著煙煙氣排向尾尾部受熱面面，國標(biāo)規(guī)規(guī)定最高允允許排放濃濃度不得超超過200mg/m3，要想達(dá)到到這個指標(biāo)標(biāo)，必須配配置高效除除塵器。分類：機(jī)械除塵裝裝置、濕式除塵裝裝置、電除除塵器、袋式式除塵裝置置。后兩種除塵塵器由于除除塵效率高，，目前廣泛泛用作電廠除除塵裝置。。這兩者的工工作原理圖圖如下。一期工程1、2號機(jī)組分別別配置靜電電除塵器和和布袋除塵塵器泵與風(fēng)機(jī)機(jī)分類：葉片式式（離心心式、軸軸流式））、容積積式（往往復(fù)式、、回轉(zhuǎn)式式）等。。由于離離心式泵泵與風(fēng)機(jī)機(jī)應(yīng)用最最多，所所以下面面只介紹紹此種形形式的工工作原理理。離心風(fēng)機(jī)工作作原理：離心風(fēng)機(jī)工作作時葉輪里充滿滿著流體，當(dāng)當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，流體也跟跟著轉(zhuǎn)動。因因此，流體就產(chǎn)生了離心心力，由于離離心力的作用，流體向出出口流動，于于是入口就形成了真空。。在大氣壓力力和入口壓力作用下，流流體源源不斷斷流向風(fēng)機(jī)。。離心水泵工工作原理：：同上，只不不過是輸送送的流體差差別較大而而已。一期工程送送引風(fēng)機(jī)、、排粉風(fēng)機(jī)機(jī)均為離心心式風(fēng)機(jī)一期工程除除灰水泵、、除渣水泵泵、沖洗水水泵均為離離心式水泵泵除渣除灰系系統(tǒng)一期工程除除渣系統(tǒng)及及設(shè)備鍋爐燃燒完完的灰渣落落入位于鍋鍋爐底部的的渣斗，然然后由渣斗斗底部的排排渣門排除除進(jìn)入雙輥輥式碎渣機(jī)機(jī)，破碎后后的渣流入入地溝后由由沖洗水泵泵來的沖洗洗水沖至灰灰渣池，經(jīng)經(jīng)灰渣泵加加壓增速送送至灰場。。一期工程除除灰系統(tǒng)及及設(shè)備省煤器下部部有四個灰灰斗，灰斗斗中的灰定定期落入沖沖灰器，由由沖灰水沖沖入地溝，，流進(jìn)灰漿漿池；空氣氣預(yù)熱器下下部有兩個個灰斗，內(nèi)內(nèi)部積灰連連續(xù)落入沖沖灰器，由由沖灰水沖沖入地溝，，流入灰漿漿池；除塵塵器設(shè)有三三個電場，，每個電場場下部有四四個灰斗，，灰斗中的的灰連續(xù)落落入沖灰器器，由沖灰灰水沖入地地溝，流入入灰漿池。。所有匯集集進(jìn)入灰漿漿池的灰水水由灰漿泵泵升壓送至至灰場。水處理系統(tǒng)統(tǒng)鍋爐用水名名稱原水：沒有經(jīng)過任任何處理的的天然水，，也稱生水水。補給水：為了彌補鍋鍋爐運行中中由于蒸發(fā)發(fā)、取樣、、排污等消消耗而補給給的水，稱稱為補給水水。凝結(jié)水：鍋爐生產(chǎn)的的蒸汽在汽汽輪機(jī)中做做功后，經(jīng)經(jīng)冷卻冷凝凝成的水，，稱為凝結(jié)結(jié)水?；厮哄仩t生產(chǎn)的的蒸汽，在在其熱能利利用后，經(jīng)經(jīng)過冷卻而而成的凝結(jié)結(jié)水，然后后回收循環(huán)環(huán)使用的水水，稱為回回水。給水：直接進(jìn)入鍋鍋爐，供鍋鍋爐蒸發(fā)或或加熱的水水，稱為給給水。給水水通常由補補給水和回回水組成。。爐水：正在運行鍋鍋爐的汽水水系統(tǒng)中循循環(huán)流動的的水，稱為為爐水。冷卻水：蒸汽在汽輪輪機(jī)中做功功后是靠水水來冷卻的的，汽輪機(jī)機(jī)油系統(tǒng)也也是靠水來來冷卻的，，這部分水水稱為冷卻卻水。水質(zhì)超標(biāo)對對鍋爐的危危害結(jié)垢：如果水質(zhì)不不良，會在在受熱面上上產(chǎn)生一些些固體附著著物——水垢，水垢垢的導(dǎo)熱系系數(shù)比鋼鐵鐵低得多，，因此引起起受熱面過過熱損壞。。腐蝕：水中雜質(zhì)會會使金屬表表面遭到腐腐蝕破壞，，縮短設(shè)備備的使用壽壽命。另外外，腐蝕產(chǎn)產(chǎn)物加入水水中，又會會加劇受熱熱面的結(jié)垢垢，結(jié)垢又又促進(jìn)金屬屬腐蝕，引引起惡性循循壞。積鹽：隨蒸汽帶出出的雜質(zhì)會會沉積在過過熱器、蒸蒸汽管道和和汽輪機(jī)葉葉片積鹽。。會引起管管道堵塞和和汽輪機(jī)振振動，造成成事故。天然水中的的雜質(zhì)懸浮物：屬于非溶解解性雜質(zhì)，，粒度約為為10-4mm。膠體物：是指顆粒直直徑在10-6~10-4mm之間的微粒粒。溶解物：主主要是礦物質(zhì)質(zhì)鹽類和氣氣體，其粒粒徑小于等等于1.0×10-6mm，只能以化化學(xué)方法去去除。鍋爐爐的的主主要要水水質(zhì)質(zhì)指指標(biāo)標(biāo)硬度度：：表示示水水中中高高價價金金屬屬離離子子的的總總濃濃度度，，主主要要為為鈣鈣鎂鎂離離子子，，單單位位為為mmol/L。堿度：：能與強(qiáng)強(qiáng)酸發(fā)發(fā)生中中和作作用的的所有有堿性性物質(zhì)質(zhì)的含含量，，天然然水中中主要要為碳碳酸氫氫根，，計量量單位位mmol/L。含鹽量量：表示水水中陽陽離子子和陰陰離子子的總總含量量，單單位為為mg/L。PH值：表示溶溶液中中氫離離子的的含量量。含氧量量：表示水水中氧氧的含含量，，單位位為mg/L。硅酸：：表示水水中所所有硅硅酸的的含量量，單單位為為mg/L。氯化物物：表示水水中氯氯離子子的質(zhì)質(zhì)量濃濃度