鍋爐原理-第1章緒論

主講：周守軍Email:zhoushoujun@山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院鍋爐原理《鍋爐原理》課程簡(jiǎn)介一、課程的性質(zhì)和任務(wù)本課程是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的主要專業(yè)課之一，通過本門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握鍋爐的工作原理以及爐內(nèi)和鍋內(nèi)過程的基本理論；對(duì)鍋爐結(jié)構(gòu)和工作狀況有一定的分析能力。培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生具有一定的計(jì)算能力和實(shí)驗(yàn)技能，掌握鍋爐機(jī)組安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本知識(shí)，并為學(xué)習(xí)熱力發(fā)電廠、熱工儀表等課程提供必要的專業(yè)知識(shí)。二、課程的教學(xué)內(nèi)容

以電站煤粉鍋爐為主干，全面系統(tǒng)地闡述了鍋爐的工作原理：包括鍋爐的構(gòu)成和工作過程，鍋爐用燃料，煤粉制備，燃燒基本理論及燃燒設(shè)備，各對(duì)流受熱面的主要運(yùn)行問題，各類型鍋爐的水動(dòng)力工況，蒸汽凈化，鍋爐機(jī)組的布置及熱力計(jì)算方法等?！跺仩t原理》課程簡(jiǎn)介三、考核形式閉卷筆試四、教材與參考書目1.《鍋爐原理》（第二版），周強(qiáng)泰主編，中國(guó)電力出版社，2009；2.《電站鍋爐原理》，容鑾恩等合編，中國(guó)電力出版,1997；3.《鍋爐原理》，樊泉桂主編，中國(guó)電力出版社,2008;4.《鍋爐》（第二版），車得福主編，西安交通大學(xué)出版社，2008。

鍋爐的工作過程及組成

鍋爐的容量、參數(shù)

鍋爐的分類

鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

鍋爐的主要型式

第一章緒論

冷空氣煙氣煙氣煙氣煙囪

引風(fēng)機(jī)

除塵器空氣預(yù)熱器

細(xì)微灰粒

（二次風(fēng)）

灰渣溝

原煤排粉風(fēng)機(jī)

（一次風(fēng)）煙氣煙氣給煤機(jī)磨煤機(jī)燃燒器爐膛水平煙道尾部煙道

原煤風(fēng)、粉風(fēng)、粉

未燃煤?；以?/p>

灰渣灰渣灰渣溝排渣裝置冷灰斗

未燃煤粒未燃煤粒鍋爐的工作過程及系統(tǒng)煤、風(fēng)、煙系統(tǒng)汽機(jī)主凝結(jié)水

水水汽水混合物

給水泵省煤器汽包汽水分離器①

化學(xué)補(bǔ)充水

汽水混合物下降管下聯(lián)箱水冷壁上聯(lián)箱導(dǎo)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(jī)調(diào)節(jié)級(jí)鍋爐的工作過程及系統(tǒng)汽水系統(tǒng)鍋爐鍋爐本體輔助設(shè)備鍋爐機(jī)組鍋爐的組成送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)及制備、除灰、除渣、測(cè)量與控制等鍋爐的燃燒系統(tǒng)，用以完成煤的燃燒過程。由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構(gòu)架等非承壓部件組成鍋爐的汽水系統(tǒng)，用以完成水變成蒸汽的吸熱過程。由汽包、下降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各熱交換受熱面等承壓部件組成額定蒸發(fā)量（BRL-boilerratedload）在額定蒸汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，保證熱效率時(shí)所規(guī)定的蒸發(fā)量，單位為t/h（或kg/s）注：熱水鍋爐容量為單位時(shí)間的產(chǎn)熱量。單位為MW（或萬大卡/時(shí)）

最大連續(xù)蒸發(fā)量（BMCR-boilermaximumcontinuousrating）在額定蒸汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行所能達(dá)到的最大蒸發(fā)量，單位為t/h（或kg/s）鍋爐容量鍋爐的容量和參數(shù)

在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行應(yīng)能保證的出口蒸汽參數(shù)。額定蒸汽壓力（對(duì)應(yīng)規(guī)定的給水壓力），單位是MPa；

額定蒸汽溫度（對(duì)應(yīng)額定蒸汽壓力和額定給水溫度），單位是0C鍋爐的容量和參數(shù)額定蒸汽參數(shù)壓力級(jí)別參數(shù)鍋爐容量BMCR（t/h）發(fā)電功率（MW）蒸汽壓力（MPa）蒸汽溫度（℃）給水溫度（℃）中壓3.945015017235，651306，1225高壓9.9540205-225220，41050，100超高壓13.8540/540220-250420，670125，200亞臨界16.8-18.6540/540250-28010252008300600超臨界25-27.6545／545-605／605267-3021900-3033600100025545/545267-2771650-2650500，800鍋爐的容量和參數(shù)我國(guó)電站鍋爐參數(shù)、容量系列分類方式鍋爐類型簡(jiǎn)要說明按出口工質(zhì)物態(tài)蒸汽鍋爐鍋爐出口工質(zhì)為蒸汽熱水鍋爐鍋爐出口工質(zhì)為熱水有機(jī)熱載體爐有機(jī)熱載體（導(dǎo)熱油）鍋爐工質(zhì)按用途電站鍋爐發(fā)電廠帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電工業(yè)鍋爐用于工業(yè)生產(chǎn)生活鍋爐用于日常生活按鍋爐的燃燒方式火床（層燃）爐采用火床燃燒方式室燃爐采用火室燃燒方式流化床鍋爐采用流化床燃燒方式旋風(fēng)爐采用旋風(fēng)燃燒方式鍋爐的分類分類方式鍋爐類型簡(jiǎn)要說明按燃燒室內(nèi)的壓力負(fù)壓燃燒鍋爐爐膛出口煙氣靜壓小于大氣壓力壓力（和微正壓）燃燒鍋爐爐膛出口煙氣靜壓大于大氣壓力按排渣方式固態(tài)排渣鍋爐燃料燃燒后生成的灰渣呈固態(tài)排除液態(tài)排渣鍋爐燃料燃燒后生成的灰渣呈液態(tài)從渣口流除按鍋爐的蒸汽壓力低壓鍋爐不大于2.45MPa中壓鍋爐2.94-4.90MPa高壓鍋爐7.84-10.8MPa超高壓鍋爐11.8-14.7MPa亞臨界鍋爐15.7-19.6MPa超臨界鍋爐絕對(duì)壓力超過臨界壓力22.1MPa鍋爐的分類鍋爐的分類當(dāng)壓力升高到22.12MPa時(shí)，t＝374.15℃，如圖中C點(diǎn)所示。此時(shí)飽和水和飽和蒸汽已不再有分別，此點(diǎn)稱為水的臨界點(diǎn)，其壓力，溫度和比容分別稱為臨界壓力，臨界溫度和臨界比容。水定壓汽化過程的T-s圖當(dāng)溫度大于臨界溫度時(shí)，不論壓力多大，再也不能使蒸汽液化。按燃料的種類燃煤鍋爐鍋爐中使用的燃料為煤燃油鍋爐鍋爐中使用的燃料為燃油燃?xì)忮仩t鍋爐中使用的燃料為燃?xì)馄渌剂夏静?、垃圾按工質(zhì)循環(huán)方式自然循環(huán)鍋爐利用下降管與上升管之間的介質(zhì)密度差建立循環(huán)。有直徑較大的汽包控制循環(huán)鍋爐主要依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭進(jìn)行循環(huán)直流鍋爐給水靠給水泵的壓頭，一次通過鍋爐各受熱面產(chǎn)生蒸汽。無汽包。復(fù)合循環(huán)鍋爐（直流鍋爐的改進(jìn)）依靠鍋水循環(huán)泵將蒸發(fā)受熱面出口的全部或部分工質(zhì)進(jìn)行再循環(huán)的鍋爐。分為：全負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐和部分負(fù)荷復(fù)合循環(huán)鍋爐鍋爐的分類鍋爐的分類1－給水泵2－省煤器3－汽包4－下降管5－聯(lián)箱6－蒸發(fā)受熱面7－過熱器8－循環(huán)泵9－節(jié)流圈

連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)（>5000h）鍋爐在兩次被迫停爐進(jìn)行檢修之間的運(yùn)行小時(shí)數(shù)

可用率（約90-95%）（總運(yùn)行小時(shí)數(shù)+總備用小時(shí)數(shù)）/統(tǒng)計(jì)期間總小時(shí)數(shù)（一年）

事故率（約1%）鍋爐總事故停爐小時(shí)數(shù)/（總運(yùn)行小時(shí)數(shù)+事故停爐小時(shí)數(shù)）鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鍋爐運(yùn)行的安全性指標(biāo)

熱效率（>90%）鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)式中Q1—鍋爐有效利用熱，kJ/kg；

Qr—鍋爐單位時(shí)間內(nèi)所消耗燃料的輸入熱量,kJ/kg；

Qzy—鍋爐機(jī)組自身所需的熱量，kJ/kg；

p—鍋爐機(jī)組自身電耗，kW；

b—電廠發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗量，kg/kW。

凈效率

發(fā)電煤耗率鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)式中B—標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量，kJ/s；

P—電廠發(fā)電功率，kW；

ηcp—全廠的發(fā)電效率，又稱毛效率；

ξ—廠用電率；

供電煤耗率

煤耗率：發(fā)出每度（KW?h）電單位電能所消耗的標(biāo)煤質(zhì)量（g）哈鍋330MW亞臨界自然循環(huán)鍋爐亞臨界自然循環(huán)鍋爐

型號(hào)：HG-1065/18.5-YM1。亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、緊身封閉、自然循環(huán)汽包爐，采用平衡通風(fēng)、直流燃燒器、四角切圓燃燒方式。爐膛斷面尺寸：寬×深=14048×14019mm；爐架外形尺寸：寬×深=35600×44500mm。過熱蒸汽出口溫度543℃，壓力18.5Mpa；再熱蒸汽進(jìn)口/出口蒸汽壓力4.53/4.3MPa，進(jìn)口/出口蒸汽溫度345.83/543℃；鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量1065t/h。鍋爐汽