燃煤锅炉原理.. 共111页
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理标题：锅炉的工作原理引言概述：锅炉是一种用于生产蒸汽或热水的设备，广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
了解锅炉的工作原理对于提高锅炉的效率和安全性至关重要。
一、锅炉的基本构成1.1 锅炉本体：通常由炉膛、燃烧室、烟道、热交换器等部分组成。
1.2 燃料供给系统：包括燃料储存、输送、燃烧控制等设备。
1.3 控制系统：用于监测和调节锅炉的运行，保证其安全稳定。
二、锅炉的燃烧过程2.1 燃料燃烧：燃料在炉膛内燃烧产生热量，释放燃烧产物。
2.2 烟气排放：燃烧产生的烟气通过烟道排出锅炉，带走热量。
2.3 热交换：烟气在热交换器内与水接触，传递热量给水，使水被加热产生蒸汽或热水。
三、锅炉的蒸汽循环3.1 水循环：水从给水系统进入锅炉，通过循环泵被送至热交换器。
3.2 蒸汽产生：热交换器中的水受热变为蒸汽，蒸汽被送至用气系统。
3.3 蒸汽排放：蒸汽在用气系统中释放能量，用于驱动机械设备或供暖。
四、锅炉的安全保护4.1 过热保护：通过控制系统监测锅炉温度，防止过热损坏设备。
4.2 过压保护：控制系统监测锅炉压力，避免超压导致事故。
4.3 燃烧控制：控制系统调节燃料供给，保持燃烧稳定，防止爆炸。
五、锅炉的能效优化5.1 燃烧调节：优化燃烧过程，提高燃料利用率。
5.2 热交换优化：改善热交换效率，减少能量损失。
5.3 运行管理：合理调整锅炉运行参数，降低能耗，提高效率。
结论：锅炉的工作原理涉及多个方面，包括构成、燃烧过程、蒸汽循环、安全保护和能效优化。
只有深入了解锅炉的工作原理，才能更好地运行、维护和管理锅炉，实现安全高效的生产和供暖。
燃煤10t锅炉工作原理
燃煤10t锅炉工作原理无论吨位多大，锅炉的工作原理基本相同。
锅炉的作用是将燃料的化学能转变为热能，并利用热能加热锅内的水使之成为具有足够数量和一定质量（汽温、汽压）的过热蒸汽，供汽轮机使用。
现在火力发电厂的锅炉容量大、参数高、技术复杂、机械化和自动化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃烧之前先制成煤粉，然后送入锅炉在炉膛中燃烧放热。
概括地说，锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。
整个锅炉由锅炉本体和辅助设备两部分组成。
锅炉本体：锅炉本体是锅炉设备的主要部分，是由“锅”和“炉”两部分组成的。
“锅”是汽水系统，它主要任务是吸引收燃料放出的热量，使水加热、蒸发并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。
它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。
(1) 省煤器。
位于锅炉尾部垂直烟道，利用烟气余热加热锅炉给水，降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃料。
(2) 汽包。
位于锅炉顶部，是一个圆筒形的承压容器，其下是水，上部是汽，它接受省煤器的来水，同时又与下降管、联箱、水冷壁共同组成水循环回路。
水在水冷壁中吸热而生成的汽水混合物汇集于汽包，经汽水分离后向过热器输送饱和蒸汽。
(3) 下降管。
是水冷壁的供水管道，其作用是把汽包中的水引入下联箱再分配到各个水冷壁管中。
分小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。
小直径下降管管径小，对水循环不利。
(4) 水冷壁下联箱。
联箱主要作用是将质汇集起来，或将工质通过联箱通过联箱重新分配到其它管道中。
水冷壁下联箱是一根较粗两端封闭的管子，其作用是把下降管与水冷壁连接在一起，以便起到汇集、混合、再分配工质的作用。
(5) 水冷壁。
位于炉膛四周，其主要任务是吸收炉内的辐射热，使水蒸发，它是现代锅炉的主要受热面，同时还可以保护炉墙。
(6) 过热器。
其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。
(7) 再热器。
其作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后再送到汽轮机中继续做功。
燃煤锅炉原理
燃煤锅炉原理
燃煤锅炉是利用煤炭作为燃料，通过燃烧产生热能，将水加热蒸发成蒸汽，然
后利用蒸汽驱动机械设备或发电的设备。
燃煤锅炉是工业生产中常见的一种锅炉类型，具有燃料成本低、热效率高等优点。
下面我们来详细了解一下燃煤锅炉的原理。
首先，燃煤锅炉的基本构成包括炉膛、燃烧设备、烟道、给水系统、蒸汽系统
等部分。
燃煤锅炉的工作原理主要包括煤炭的燃烧和热能的传递两个过程。
煤炭的燃烧是燃煤锅炉能够产生热能的基础。
在炉膛内，煤炭在空气的作用下
发生燃烧反应，产生高温燃烧气体和灰渣。
燃烧气体在炉膛内产生高温和高压，然后通过烟道将烟气排出锅炉，烟气中的热能被吸收利用，使锅炉外的水得以加热。
燃煤锅炉的热能传递过程是通过热能的传导、对流和辐射来实现的。
燃煤锅炉
内的水受热后产生蒸汽，蒸汽的产生使锅炉内部的压力增加，从而推动汽轮机或其他设备进行工作。
同时，烟气中的热能也被充分利用，通过换热器等设备传递给水，提高了能源利用效率。
燃煤锅炉的工作原理可以简单总结为，煤炭燃烧产生热能，热能传递给水产生
蒸汽，蒸汽驱动设备工作。
燃煤锅炉在工业生产中具有重要的地位，但同时也需要注意环保和节能的问题，采取相应的措施减少污染物的排放和提高能源利用效率。
总的来说，燃煤锅炉的原理是比较简单清晰的，但在实际应用中需要注意燃烧
稳定性、热能传递效率、设备运行安全等方面的问题，以确保锅炉的稳定运行和生产效率。
希望本文对燃煤锅炉的工作原理有所帮助，谢谢阅读！。
燃煤锅炉的工作原理
1、什么是锅炉将其它热能转变成其它工质热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。
锅炉设备中，吸热的部份称为锅，产生热量的部份称为炉。
例如水冷壁、过热器、省煤器等吸热的部份可以看成是锅；而炉膛、燃烧器、燃油泵，送、引风机可以看成是炉。
6、蒸汽锅炉蒸汽锅炉是用热能加热水（工质）产生蒸汽的设备。
9、锅炉容量是指锅炉提供热能的一种能力。
容量大供热的能力大、出力大；反之就小。
如：容量为1t/h蒸汽锅炉，即表示该锅炉在1小时内可以将1吨的水变成一定压力下饱和蒸汽的能力。
12、锅炉压力锅炉行业通常所指的锅炉压力（压强）即表示垂直于容器单位壁面积上的力，用“Mpa”表示，旧单位“公斤力/厘米2” （kgf/cm2）。
13、饱和蒸汽锅炉中的水在某一压力下被燃料燃烧所放出的热量加热而发生沸腾，汽化变为蒸汽，这种处于沸腾状态下的炉水温度是饱和蒸汽；锅内压力高，饱和蒸汽温度就高。
如1.0 Mpa饱和蒸汽温度184℃，1.25 Mpa饱和蒸汽温度193℃。
14、过热蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。
过热蒸汽的热焓大，熵值高做功的能力大，与饱和蒸汽质量相同的过热蒸汽作为热源用，可使被加热的介质温度升得高，送入汽轮发机电则可以发出较多的电力。
15、锅炉热效率是指锅炉或者有机热载体炉在热交接过程中，被水、蒸汽或者导热油所吸收的热量，占进入锅炉的燃料彻底燃烧所放出的热量的百分数。
三、锅炉的结构锅炉包括锅炉本体和辅助设备两大部份。
锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等称为锅炉本体。
锅炉本体中两个最主要的部件是炉膛和锅筒。
五、锅炉的燃烧设备锅炉的燃烧方式有三种形式：层燃（火床燃烧）、室燃（悬浮燃烧）、沸腾燃烧。
各种燃烧方式有其相应的燃烧设备。
固定炉排、链条炉排、往复炉排、振动炉排等属于层燃式，合用于燃烧固体燃料。
1、固定炉排：一种最古老、结构简单的层燃燃烧的设备，分两种单层炉排和双层炉排A单层炉排用铸铁创造，有板状和条状B双层炉排，内有上下两层炉排，上炉排由水冷却管组成的固定炉排，下炉排为普通铸铁的固定炉排。
锅炉的工作原理
锅炉的工作原理引言概述：锅炉是一种将水加热转化为蒸汽或者热水的设备，广泛应用于工业、商业和家庭环境。
了解锅炉的工作原理对于正确使用和维护锅炉至关重要。
本文将详细介绍锅炉的工作原理，包括燃料燃烧、热能传递、水循环、蒸汽产生和蒸汽排放等五个部份。
一、燃料燃烧1.1 燃料供给：锅炉通常使用煤炭、天然气、石油或者生物质等作为燃料。
燃料通过供给系统进入锅炉燃烧室。
1.2 点火和燃烧控制：燃料在燃烧室内点火，同时通过燃烧控制系统调节燃料供给和空气进入，以保持适当的燃烧条件。
1.3 燃料燃烧过程：燃料在燃烧室内与空气混合燃烧，产生高温燃烧气体，释放出大量热能。
二、热能传递2.1 烟气传热：燃烧产生的烟气通过锅炉内的烟管或者烟道，与锅炉外壳内的水管或者水壁接触，传递热能给水。
2.2 辐射传热：燃烧室内的火焰和烟气通过辐射作用，将热能传递给锅炉内的水管或者水壁。
2.3 对流传热：烟气和水之间的对流传热是通过烟气和水之间的物质流动实现的，烟气中的热能转移到水中。
三、水循环3.1 上水系统：锅炉通过上水系统将水从水源中引入锅炉内，补充锅炉内的水量。
3.2 循环泵：循环泵将锅炉内的水经过加热后，通过水管系统回流到锅炉内，形成水循环。
3.3 冷却系统：冷却系统将锅炉内的水冷却，并排出冷却后的水，以保持水循环的稳定。
四、蒸汽产生4.1 饱和蒸汽：当水被加热到一定温度时，会产生饱和蒸汽，即水和蒸汽同时存在的状态。
4.2 过热蒸汽：通过进一步加热饱和蒸汽，可以使其温度超过饱和温度，产生过热蒸汽。
4.3 蒸汽质量控制：锅炉通过调节水的供给和热量的输入，控制蒸汽的温度和压力，确保蒸汽的质量和稳定性。
五、蒸汽排放5.1 排烟系统：锅炉燃烧产生的烟气通过排烟系统排出，以降低环境污染。
5.2 烟气净化：为了减少烟气中的污染物排放，锅炉通常配备烟气净化设备，如除尘器和脱硫装置。
5.3 热能回收：锅炉烟气中的热能可以通过烟气余热回收装置回收利用，提高能源利用效率。
燃煤锅炉的工作原理
燃煤锅炉的工作原理
燃煤锅炉是一种利用煤炭燃烧产生的热能进行水的加热的设备。
它的工作原理基本上分为燃烧系统和热交换系统两个部分。
燃烧系统是燃煤锅炉的核心部分，其目的是将煤炭燃烧产生的热能转化为锅炉内水的热能。
首先，煤炭被送入锅炉的燃烧室内，然后使用风机提供的空气实现煤炭的燃烧。
在燃烧过程中，煤炭中的碳和氢元素与空气中的氧气发生化学反应，产生二氧化碳、水蒸气和热能。
同时，燃烧过程中产生的烟气被引导到锅炉的烟道中，将其中的热能尽可能地传递给水。
烟气与水之间的热能传递是通过锅炉的热交换系统实现的。
烟气从燃烧室经过烟道进入锅炉的余热回收器，余热回收器是一种能够将烟气中的热能转移给水的装置。
在余热回收器内，烟气和水经过反复的热交换，使水被加热并产生蒸汽。
随后，蒸汽经由锅炉的蒸汽管道输送至需要加热的地方。
总的来说，燃煤锅炉的工作原理就是通过煤炭的燃烧将热能转化为水的热能，再通过热交换系统将水加热为蒸汽。
这种热能的转化过程使得煤炭的能量得到了最大化的利用，并提供了可靠的热能供给。
燃煤蒸汽锅炉工作原理
燃煤蒸汽锅炉工作原理
燃煤蒸汽锅炉是一种将煤炭燃烧产生的热能转化为蒸汽的设备。
它的工作原理主要是通过燃烧煤炭来产生高温燃烧气体，然后将这些气体通过锅炉内的换热面与锅炉水进行热交换，将水加热为高温高压的蒸汽。
1. 燃烧煤炭：燃煤蒸汽锅炉中的煤炭会被送入炉膛内进行燃烧。
煤炭在炉膛内与空气中的氧气反应，产生高温的燃烧气体，同时释放出大量的热能。
2. 热交换：燃烧产生的燃烧气体通过炉膛内的管道和锅炉内的换热面进行热交换。
锅炉内的换热面一般包括水冷壁、蒸汽冷凝器等。
燃烧气体在与换热面接触时，将其高温传递给水，使水温上升。
3. 水蒸发：在燃烧气体的热交换过程中，锅炉内的水开始受热，温度逐渐升高。
当水温达到一定程度时，部分水开始蒸发，形成蒸汽。
蒸汽会继续在锅炉内积聚，并不断加热。
4. 蒸汽输出：当蒸汽的压力达到设定值时，蒸汽将通过锅炉的出口管道输出，供应给需要热能的工业生产设备或发电厂等。
总结起来，燃煤蒸汽锅炉的工作原理就是通过燃烧煤炭产生高温燃烧气体，然后将这些气体与锅炉内的水进行热交换，使水加热为蒸汽，并将蒸汽输出供给相关设备使用。
通过这种方式，煤炭的化学能被转化为蒸汽能，实现能源的高效利用。
燃煤锅炉的工作原理锅炉的原理
燃煤锅炉的工作原理锅炉的原理燃煤锅炉是一种利用煤炭作为燃料产生热能的设备。
它的工作原理可以分为燃烧过程、热传递过程和排烟过程三个阶段。
第一阶段是燃烧过程。
燃煤锅炉通常分为多个燃烧室，供给煤粉和空气，在高温的条件下使煤粉点燃。
首先，煤粉被送入燃烧室，通过一系列的喷嘴将煤粉喷入燃烧器中。
同时，空气也被喷入燃烧室中，与煤粉混合后形成可燃的混合物。
然后，点火器点燃混合物，产生火焰。
第二阶段是热传递过程。
当火焰在燃烧室中燃烧时，燃烧产生的高温气体将被导入锅炉的热交换器中。
在热交换器中，高温气体与水进行热交换，使水受热。
热交换器通常采用多根管子，管子的内外表面都与高温气体接触，从而实现热量的传递。
同时，锅炉内部还设有分水器，用于将热能均匀地分配到不同的辅助设备中，比如暖气系统或者生产过程中所需的热水。
第三阶段是排烟过程。
燃烧过程中产生的烟气经过热交换后变得冷却，同时含有大量的热量，这时候需要将烟气排出锅炉，以避免烟气的积聚。
烟气在锅炉内部通过管道被导向排烟管道，一般在排烟管道上安装有变压器和除尘设备，用于降低烟气压力和去除烟粉尘等有害物质。
最后，烟气通过烟囱排出，进入大气中。
总的来说，燃煤锅炉的工作原理是利用煤粉和空气的燃烧产生高温气体，通过热交换器将热能传递给水，同时将产生的烟气排出。
这种传统的锅炉技术在很长时间内被广泛使用，但也面临着煤炭资源逐渐枯竭、产生大量的烟尘和二氧化碳排放等问题。
因此，现在更多的人开始转向清洁能源，如天然气或生物质锅炉，以减少环境污染和气候变化的影响。
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按燃烧方式
1．层燃燃烧 层燃燃烧就是将煤放置在炉排上燃烧，煤 的燃烧包括在煤层中的燃烧和煤层析出的可燃气体在煤 层上方炉膛内的燃烧两部分。
2．煤粉燃烧 在煤粉炉中燃料是在炉膛空间内呈悬浮燃烧，属悬浮
燃烧方式。 3．流化床燃烧 流化床燃烧是一种介于炉排燃烧和煤粉
燃烧之间的一种燃烧方式。
• 按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类
一、燃料与燃烧
燃料
锅炉燃料
固体燃料
煤—无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等 油页岩 木材，生物质
液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油
天然气、液化石油气
气体燃料
煤气—城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气
沼气
我国常用燃料的特性
(一)煤的分类简介 煤的种类繁多，分类方法也各有不同。新的
煤炭分类国家标准按煤的煤化程度由高到低分为 无烟煤、烟煤和褐煤，分为14大类和17小类。
• 自然循环锅炉: 蒸发受热面内的工质,依靠下降管 中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产 生的压力差进行循环的锅炉。
– 强制循环锅炉: 蒸发受热面内的工质除了依靠水与汽水 混合物的密度差之外,主要依靠锅水循环泵的压头进行循 环的锅炉。
– 直流锅炉: 只依靠给水泵的压头,一次通过锅炉各受热 面产生蒸汽的锅炉,称为直流锅炉。
煤的元素分析 碳、氢、氧、氮、硫、灰分、水分
煤的工业分析 水分、挥发分、固定碳、灰分
煤的成分表示
收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基
A SP
C
灰分
固定碳
焦炭
H O N Sb Mad Mf
挥发分
水分
1、收到基as received basis （入炉煤） 下标ar
2、空气干燥基(空干基)air-dried basis 下标ad
在工程实际中，往往采取下列措施来实现燃烧 过程：
(1)向燃料中供入足量的空气，并使之充分均匀 地混合。
(2)有点火源，利用外部能源，使燃料空气混合 物中的一小部分达到着火温度而开始燃烧。
(3)具有发展燃烧过程的条件，包括维持稳定的 高温区和一定的停留空间，保证燃烧反应顺利进行。
本质是一种特殊的化学反应
• 按锅炉的用途分类 固定式锅炉按其用途可分为:
(1)电站锅炉 产生的蒸汽主要用于发电的锅炉。
(2)工业锅炉 蒸汽主要用于工业企业生产工艺过 程以及采暖和生活用的锅炉。
(3)热水锅炉 用以产生热水供采暖,制冷和生活用 的锅炉。
• 按锅炉容量分类 按锅炉容量的大小,锅炉有大、中、小型之分,但
它们之间没有固定,明确的分界。
3、干燥基dry basis
下标d
4、干燥无灰基dry ash-free basis
下标daf
同一煤矿、煤层所采煤的可燃质成分变化很小，而水分、灰分变化会很大
工业分析 Proximate Analysis
按照煤的着火、燃烧过程中各成分的变化，分析煤 中水分、挥发分、固定碳、灰分这四种成分的质量百分 数，即煤的工业分析
(二)我国工业锅炉用煤分类及具代表煤种 工业锅炉用煤的分类是根据煤的挥发分、水
分、灰分及发热量分为无烟煤、贫煤、烟煤、褐 煤和石煤煤矸石5大类12小类 。
燃料的成分和成分分析
• 组成煤的有机物的元素主要是碳，其次是氢， 还有氧、氮和硫等元素，煤中无机物元素主要 是硅、铝、铁、钙、镁等。
煤的成分分析
– 复合循环锅炉: 由直流锅炉和强制循环锅炉综合发展来 的,也可以说是对直流锅炉的一种改进。
外部水分容易受季节、湿度的影响
2）挥发分Volatile (V)
将失去水分的煤，隔绝空气，加热至920℃，使燃料 中的有机物分解而释放出的气体
主要成份：CmHn、H2、CO、H2S等可燃气体； O2、CO2、N2等不可燃气体
挥发分一般用干燥无灰基表示Vdaf
失去水分、挥发分后所余即焦炭（固定碳＋灰分）
3）灰分Ash (A) 来源于：形成煤的植物本身的矿物质和成煤过程中进入 的外来矿物质；开采、运输过程中掺杂进来的杂质
大多数煤的灰分含量7%~40%
灰分
一次灰分—成煤前植物中含有的矿物质，均匀分布在可燃质中 内在灰分
二次灰分—在煤形成过程中，外界带入的杂质，呈粒状分布
外在灰分—产生于开采、运输、贮藏过程中
• 高位发热量：高位发热量是指燃料完全燃烧后其 烟气中的水蒸气以凝结水状态存在时所放出的热 量，用Qgr，表示。
• 低位发热量：低位发热量是指Байду номын сангаас料完全燃烧后其 烟气中的水仍保持蒸汽状态时所放出的热量，用 Qnet表示。
燃烧基本概念
燃烧就是指可燃物质与氧进行激烈化合并伴有放 热和发光的物理－化学过程。
常用煤种
• 烟煤分类：一类、二类、三类
挥发分 水分 Ⅰ类 ≥20% 7～15%
灰分 ＞25
Ⅱ类 ≥20% 715% 25～40
Ⅲ类 ≥ 20% 7～15% ＜40
发热量
11000～ 15500 15500～ 19700 ＞ 19700
设计煤种：二类烟煤 AⅡ
煤的发热量
燃料的发热量是指单位物量的燃料完全燃烧时 放出的热量。
燃烧过程
1）预热、干燥(吸热) 2）挥发分析出(热解)，并着火 3）燃烧(挥发分、焦炭)(保证O2、足够温度) 4）燃尽(残余焦炭灰渣)
锅炉内煤炭的燃烧，四个阶段往往交错进行。
二、锅炉原理
分类
民用炉 工业炉 层燃方式链条炉 电站锅炉(煤-劣质煤、重油、天然气、垃圾)
悬浮燃烧方式 室燃炉 沸腾燃烧方式流化床锅炉
★ 按锅炉的蒸汽压力分类
按照锅炉出口额定蒸汽压力
300MW的锅炉一般是亚临界压力 600MW的大多为超临界压力
中低压(<3.8MPa) 高压9.8MPa 超高压13.7MPa 亚临界(16.7MPa) 临界点(374.15℃，22.129Mpa) 超临界机组 SC supercritical 超超临界机组 USC ultra-supercritical
自然干燥外部水分 加热干燥至145℃内部水分 隔绝空气加热至920 ℃挥发分
焦炭燃烧
灰分 固定碳
余下的 燃烧掉的
1）水分Moisture (M) 含量一般在1~30%，多在10%左右
外部水分(Mf)＋内部水分(Mad)＝全水分(Mar) 外部水分：自然干燥 失去 (free moisture) 内部水分：须加热干燥 失去（也称分析水分）