02第二章 锅炉设备简介.ppt

发电厂的定义PowerPlant生产电能的工厂；将各种能源的能量最后转变为电能的生产单位。发电的方式根据动力能源的不同火力发电厂，水力，风力，地热，太阳能，原子能（裂变与聚变），海浪等。,,第二章锅炉设备简介,,三峡峦峰峻岭,神女峰,巫峡秀色,,,,PowerTower,,--InternationalSpaceStationpoweredbysolarenergy,,,AnotherviewoftheproposedSevernbarrage.Thedesignoutputisabout7,000MW,enoughelectricityfor10millionpeople.Electricitywillbegeneratedtwiceadayontheebbtide.,,火电厂分类,1．按原动机的不同分类蒸汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，联合循环发电厂，燃料电池发电厂2．按功能的不同分类凝汽式电厂凝汽式机组，产品为电；热电厂背压式汽轮机组，产品为电，热（热水与蒸汽）3．按燃料分类燃煤，燃油，燃气，生物质，垃圾等；,火电厂的组成及生产过程,1.火电厂的原理能量转化过程燃料的化学能→热能→机械能→电能；热能→机械能的过程，必须经过热力循环，以水为介质，蒸汽动力循环装置朗肯循环。核能发电（蒸汽动力循环装置）燃料电池发电,,,2.生产过程,电厂的主机锅炉、汽轮机、发电机主机系统连同辅机及管道系统构成现代化发电厂。燃煤电厂的辅助系统1）输煤系统；2）制粉系统；3）除灰系统；4）冷却系统；5）化学水处理；6）热工监督与控制系统；7）供电系统。,,,常规火电厂基本系统,蒸汽-燃气联合循环发电厂基本系统,锅炉设备的基本概念,将燃料中的化学能，最有效地转换为蒸汽的热能；燃料在锅炉炉膛内燃烧，生成高温烟气，通过辐射及对流换热，将工质水加热至过热蒸汽。,锅炉由“锅”“炉”两大部分组成锅汽水系统（受热面）；炉燃烧系统（炉膛与燃烧器，烟道，空气预热器等）,电站锅炉的基本特点,1．电能无法贮存，可靠性要高，一旦停炉断电，其间接损失远远大于直接损失；2．要能够适应燃料性质的变化；3．锅炉的金属耗量巨大，体积庞大，承压部件多，没有冗余设计，一旦泄露将使发电机组停机；,4.一台660MW的燃煤锅炉，大约有6000吨的压力部件，其中包括500km的受热面管，3.5km长的连接管与联箱，30000个管接头焊口。5.生产周期长，锅炉产品一般不能在制造厂内整装试运。,,锅,,炉,,锅炉本体,,辅助设备,,电站煤粉锅炉机组,,,,,,,,,,锅炉汽水系统由汽包、下降管、联箱、导管及各换热设备（水冷壁、过热器、再热器、省煤器等）组成。完成由水变成蒸汽的吸热过程。,,锅炉燃烧系统由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等部件组成，完成煤的燃烧过程。,,由送风机、引风机、燃料供应及制粉、除灰、除渣、测量控制等组成,,锅炉发展历史及趋势1720年英国人首先发明了锅炉（与蒸汽动力有关）；瓦特在1776发明的蒸汽机，效率只有3，产业革命起源于英国；1814年斯蒂芬发明蒸汽机车。,两种类型锅炉火管锅炉、水管锅炉1920年开始燃烧煤粉，水管锅炉最终发展为当前占绝对主流的大容量燃煤粉电站锅炉。目前世界最大单机容量1200MW（单轴）；1300MW（双轴）。我国1000MW。,,,,锅炉设备的发展趋势,1．增大容量、提高参数；2．提高效率；3．扩大燃料范围；4．减少对环境的污染；5．提高自动化水平。,提高效率，降低污染。2005年，全国SO2排放总量高达2549万吨，居世界第一。比2000年增加27。每排放1吨SO2造成的经济损失约2万元。2006年，同比增长5.3。2007年开始出现负增长。,第一节锅炉机组的工作过程,一、火力发电厂生产的电能需要经过多次能量转换过程首先由锅炉将燃料燃烧释放的化学能通过受热面使给水加热、蒸发、过热，转变为蒸汽的热能；再由汽轮机将蒸汽的热能转变为高速旋转的机械能，然后由汽轮机带动发电机将机械能转变为源源不断的向外界输送的电能。,二、锅炉机组的工作过程1.原煤破碎→原煤干燥→磨制煤粉→输送煤粉→组织燃烧；2.空气加热→燃料燃烧配风；3.锅炉给水由省煤器受热面加热升温→由蒸发受热面水冷壁吸热将给水转变为汽水混合物或直接转变为蒸汽→由过热器受热面将蒸汽进一步加热达到过热状态；4.排渣、清灰、除灰、烟气排放。5.污染物排放Dust,NOx,SO2,CO2,TraceE,燃烧效率18％～36％,热效率16％～30％,热效率90～93,燃烧效率97～99,第二节锅炉的容量、参数及其分类,一、电站锅炉的蒸汽参数及容量锅炉的容量连续最大蒸发量锅炉在保证效率的条件下，维持规定的出口蒸汽压力（MPa）、温度（℃）及品质，能长期、连续、稳定生产的最大蒸发量，锅炉的额定蒸发量t/h。蒸汽参数主要指压力、温度。表1-表3所示为中国锅炉蒸汽参数及容量。,二、锅炉的分类,1、按锅炉用途分类电站锅炉发电、工业锅炉工业生产工艺用汽或供暖、热水锅炉民用采暖或供热、余热锅炉（不用燃料）。,2、按锅炉容量分类,按时代和技术进步，锅炉机组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变，目前300MW以上的机组配置的锅炉为大容量锅炉。,3、按蒸汽压力分类,低压P2.5ＭPa、中压P3.9ＭPa、高压P10.8ＭPa、超高压P14.7ＭPa、亚临界压力P16.8～18.6ＭPa、超临界及超超临界压力P25～40ＭPa。（临界压力22.13MPa）,4、按燃烧方式分类,火床炉（层燃）、煤粉炉悬浮燃烧，包括四角燃烧、对冲燃烧、Ｗ型火焰燃烧等形式、流化床锅炉（临界状态）。,5、按蒸发受热面循环方式分类,自然循环、控制循环、直流锅炉、低倍率或复合循环,自然循环锅炉,由汽包、下降管和水冷壁蒸发受热面组成锅炉的循环蒸发回路，循环的推动力来自下降管中的水与水冷壁管内汽水混合物的密度。,控制循环汽包锅炉,在下降管与水冷壁进口联箱之间装设循环水泵，在自然循环推动力的基础上，强制循环。,直流锅炉,给水在给水泵提供的压力作用下，顺序一次通过加热、蒸发、过热，工质在锅炉的内部不进行循环。,复合循环锅炉,在直流锅炉和强制循环锅炉的工作原理基础上发展起来的一种新型汽水循环方式，应用于超临界压力的范围。低负荷时，锅炉水冷壁中的工质按循环方式运行，在高负荷时，按直流方式运行。,按锅炉参数分低压（表压≤2.4MPa）、中压表压2.94.9MPa、高压表压7.8410.8MPa、超高压表压11.814.7MPa、亚临界压力表压15.719.6MPa、超临界压力超过临界压力22.13MPa、超超临界压力锅炉。,各种循环方式锅炉的比较,1.相同点工质在省煤器和过热器中均是一次通过，属于强制流动，2.区别点工质在蒸发受热面内的流动方式不同。适用的压力范围不同自然循环锅炉和控制循环汽包锅炉只能用于亚临界压力以下，直流锅炉和复合循环锅炉可用于超临界压力。,6、按排渣相态分,可分为固态排渣炉和液态排渣炉两类。,电站锅炉型号,,,例HG-670/13.72–M哈尔滨锅炉厂制造,额定蒸发量670t/h，额定蒸汽压力13.7MPa燃煤锅炉SG-1000/16.66-YM2上海锅炉厂制造,额定蒸发量1000t/h，额定蒸汽压力16.66MPa燃用烟煤锅炉（第二次设计）,,,