锅炉系统及布置
锅炉房控制系统配置及相关要求
锅炉房控制系统配置及相关要求一、锅炉及锅炉附属设备作为控制部分的基础数据, 随锅炉供应的检测元件，应选用通用产品，并符合国家有关标准。
在没有国家通用产品可选用的情况下，卖方应经实践证明质量可靠、性能符合工艺要求的产品。
卖方应提供一套完整的启动锅炉房控制系统，实现启动锅炉启/ 停控制、正常运行的监视和控制以及异常与事故工况的处理。
二、卖方应详细列出仪表和控制系统的供货范围及工作范围。
启动锅炉房为就地控制，所有启动锅炉房系统内所需的仪表控制设备由卖方负责设计和供货（费用包含于锅炉总价内）。
三、卖方提供锅炉本体范围内的所有测量仪表和控制设备。
卖方配套供应的仪表和控制设备范围及选型须符合买方要求，这些仪表和控制设备应安全、可靠。
卖方应对其所提供的热控仪表设备（元件），包括每一次压力表、热元件、仪表和阀门等都要详细说明其用途、安装地点及制造厂家。
四、卖方应采用符合最新国家标准的元件和设备组件，热电阻采用Pt100 ；热电偶采用E分度，按ROSEMOUJ产品；模拟量信号为4〜20mA DC开关量为无源干接点，接点形式为DPDT接点容量为220V AC, 5A 220V DC, 3A。
就地显示的压力表、温度计，其刻度盘直径至少应为150mm严禁使用非标准测量元件。
所有仪表应采用国家法定计量单位。
五、卖方应负责配供仪表和控制设备与其它系统的接口问题。
应提供有关监控系统所需的锅炉本体应提前开孔。
锅炉各联箱及连接管上的热电偶插座尺寸，一律采用国家法定计量单位。
插座尺寸应按热电偶接口螺纹规格确定。
六、锅炉系统的控制采用PLC系统，PLC选型选用SIEMENS^牌的S7-315系列。
开关量仪表选用SOF品牌；压力差压变送器选用ROSEMOUNT3公司产品。
七、所供控制系统应留有冗余的工业以太网接口。
以便实现远程监控。
八、所有满足锅炉运行监控需要的仪表与控制设备（盘柜）均由卖方设计、供货。
九、卖方应提供资料以说明对锅炉的控制要求，控制方式及联锁保护等方面技术条件和数据。
锅炉各系统流程及设备介绍
1.锅炉本体结构与布置 (2)1.1锅炉整体布置 (2)1.2锅炉工作流程 (3)1.3锅炉本体各部件结构与工作原理 (5)1.3.1汽水系统 (5)1.3.2汽水系统各部件结构 (6)1.4燃烧系统设备 (8)1.4.1燃烧器 (8)1.4.2空气预热器 (9)2.锅炉辅助系统与设备 (10)2.1制粉系统 (10)2.2制粉系统设备 (12)2.2.1磨煤机 (12)2.2.2密封风机 (12)2.2.3各种风管 (13)2.3.2烟空气系统设备 (16)2.4除灰渣系统及设备 (16)及主要设备 (16)工作原理及设备 (19)2.5烟气脱硫系统及设备 (21)2.过热器3.再热器1.2锅炉工作流程1.煤、煤粉2.渣3.灰4.一次风5.二次风6.烟气1.主蒸汽2.水3.汽水混合物4.再热蒸汽送入锅炉的水称为给水。
由送入的给水到送出的过热蒸汽，中间要经过一系列加热过程。
首先把给水加热到饱和温度，其次是饱和水的蒸发，最后是饱和蒸汽的过热。
给水经省煤器加热后进入汽包锅炉的汽包，经下降管引入水冷壁下联箱再分配给各水冷壁管。
水在水冷壁中继续吸收炉内高温蒸汽的辐射热到达饱和状态，并使部分水蒸气变成饱和水蒸气。
水冷壁又称为锅炉的蒸发受热面。
汽水混合物向上流动并进入汽包。
在汽包中通过汽水别离装置进行汽水别离，别离出来的饱和水蒸气进入过热器吸热变成热蒸汽。
由过热器出来的过热蒸汽通过主蒸汽管道进入汽轮机做功。
为了提高锅炉-汽轮机组的循环效率，对高压机组大都采用蒸汽再热，即在汽轮机高压缸做完部分功的过热蒸汽被送回锅炉进行再加热。
这种对过热蒸汽进行在加热的锅炉设备叫做再热器，或称二次过热器。
当送入锅炉的给水有杂质时，其杂质浓度随着锅炉的汽化而升高，严重时甚至在受热面上结成垢后使传热恶化。
因此给水要进行预处理。
由汽包送出的蒸汽可能因带有含杂质的锅水而被污染。
高压蒸汽还能直接溶解一些杂质。
当蒸汽进入汽轮机后，随着膨胀做功过程的进行，蒸汽压力下降，所含杂质会部分沉积在汽轮机的通流部分，影响汽轮机的出力、效率和工作安全。
锅炉房设计规范
锅炉房设计规范锅炉房设计规范是指为了保障锅炉的安全运行和提高锅炉的效率而制定的一系列标准和规范。
锅炉房的设计规范主要包括以下几个方面：1. 锅炉房布局规划：根据锅炉房的热负荷、锅炉数量和所需设备来确定锅炉房的总体布局，合理安排设备的摆放位置，确保通风顺畅、安全可靠。
2. 锅炉房空间要求：根据锅炉的类型和数量，确定锅炉房的总面积、净高度、安全通道宽度等，以确保设备的正常运行和维护。
3. 锅炉排烟系统：锅炉房应具备良好的排烟系统，要求排烟道与锅炉烟囱连接牢固，且高度和直径符合安全规范，排烟道应设计合理，保证吸烟和排烟畅通，避免烟雾滞留。
4. 锅炉房通风系统：为了保证锅炉房内空气的新鲜和流通，应设计合理的通风系统，包括自然通风和机械通风两种方式，通风系统的设计要符合相关规范和标准。
5. 锅炉房照明系统：要求采用防爆型照明设备，并设置合理的照明灯具数量和位置，确保锅炉房内的工作人员有足够的光照条件，提高工作安全性。
6. 锅炉房消防设施：锅炉房内应设置合适的消防设施，包括灭火器、火灾报警器、烟雾探测器等，以及灭火水源和稳定的供水系统，保证锅炉房内的消防安全。
7. 锅炉房仪表与自动控制系统：要求锅炉房内的仪表设备和自动控制系统齐全、准确，能够实时监测锅炉运行状态、压力、温度等参数，并能自动调整。
8. 锅炉安全与运行管理：要求锅炉房内有完善的安全管理制度和操作规程，设有专职的锅炉操作人员，并定期进行检查、维修和保养，保证锅炉安全可靠运行。
9. 锅炉房附属设施：锅炉房还应配备辅助设施，如供热水、喂水系统、水处理设备、补充燃料设施等，确保锅炉房运行的全面和高效。
综上所述，锅炉房设计规范的制定和遵守是确保锅炉安全运行、提高热能利用效率的重要保证。
在锅炉房设计和建设过程中，必须严格按照相关标准和规范进行，保证锅炉房的合理布局、通风通气、消防安全等各方面的要求，以提升整个系统的安全性和经济性。
电站锅炉系统结构及生产过程流程图36356
主要由受热面组成。
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精选
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锅内设备
① 汽包：存放工质和产生合格要求的 饱和蒸汽
② 水冷壁：位于炉膛的四壁，吸收辐 射热，使水受热蒸发，保护炉墙。
③ 过热器.：加热饱和蒸汽至过热蒸汽， 供给高压缸
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精选
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（1）水冷壁
锅炉炉墙四周，辐射换热蒸发受热面。 水冷壁的作用： ①强化传热，节省金属消耗量； ②形成炉墙，起保护炉墙作用； ③能有效地防止炉壁结渣。 受热面联箱：为分配流体的装置。
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精选
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精选
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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膜式水冷壁销钉焊
膜式水冷壁给料口 30.09.2020
精选
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锅炉的辅助设备
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➢ 给水设备：包括给水泵、管道阀门等
➢ 通风设备：送风机、引风机、烟风道、 烟囱等
➢ 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、 粗粉分离器、细粉分离器和排粉风机
➢ 除尘设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒， 减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨 损。
➢ 除灰设备：除去锅炉底部的大渣和除尘 器分离下来的细灰
水冷壁折烟角 水冷壁集箱
精选
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水冷壁磨损
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精选
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（2）过热器受热面和再热器受热面
过热受热面有过热器和再热器 ①过热器和再热器的作用
将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格 温度的过热蒸汽 ②按传热方式分类： 对流过热器； 半辐射式过热器（即屏式过热器）； 辐射式过热器。
锅炉系统介绍
第三章 锅炉的组成及工作过程 锅炉的组成部分： 锅的组成部分： 汽包(锅筒)、水冷壁、过热器、省煤器； 炉的组成部分： 炉膛、燃烧器。 锅炉本体： 炉膛、燃烧器、锅筒、水冷壁、对流受热面、钢架和炉 墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。 锅炉的其他重要辅机： 燃料输配送装置、送引风装置、给排水装置、水处理设 备及管道、除尘及除灰、脱硫脱硝系统、控制系统等
V 多，V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快 V 多，煤中难燃的固定碳含量少，煤易于燃尽
煤的常规特性对锅炉工作的影响
煤中M、A对锅炉工作的影响
水分M、灰分A M、A 高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低 M、A 高，M 蒸发、A熔融均要吸热，炉膛温度降低 M、A 高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧
挥发分含量较高，约10～45%，着火及燃烧均 较容易
煤的分类
发电厂煤的分类及燃烧特性
贫煤 挥发分含量10～20%的烟煤
挥发份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，燃 烧性能方面比较接近无烟煤； 劣质烟煤 挥发份20～30%；但水分高，灰分 更高的烟煤 发热量低，为11000～12500 kJ/kg 这两种烟煤着火及燃烧均较困难
二 压强 压强：垂直均匀作用在物体单位面积上的压力，称为压强。 ——用符号P表示。 常用单位MPa。 *压强一词一般在学术上应用，工程上我们习惯的把压强称 为压力。 常用压力间的换算关系：1kgf/cm2=0.098MPa≈0.1 MPa 1 MPa＝10.2 kgf/cm2≈10 kgf/cm2 绝对压力：以压力等于零作为测量起点，称为绝对压力(P 绝 )。
4、锅炉型号
第二章
燃料分类
燃料及其燃烧特性
通过燃烧释放热能的可燃物质
锅炉风烟系统
四、二次风系统（送风机）
二次风系统的作用是供给燃料燃烧所需的大量热空气。 送风机出口的二次风流经空气预热器的二次风风仓。在空气预热器 出口热二次风道设置热风再循环管道;即在环境温度比较低的时候，将 空气预热器出口的二次热风引一部分到送风机的入口，以提高进入空气 预热器的冷二次风温度，防止空气预热器的低温腐蚀。
二、风烟流程
锅炉的风烟系统由送风机、引风机、空气预热器、烟道风道等构成。 冷空气由两台送风机克服送风流程(空气预热器、风道、挡板等)的阻力， 并将空气送入空气预热器预热;空气预热器出口的热风经热风联络母管， 一部分进入炉两侧的大风箱，并被分配到燃烧器二次风进口， 进入炉膛; 另一部分由一次风机经空预器引到磨煤机热风母管作干燥剂并输送煤粉。 炉膛内燃烧产生的烟气经锅炉各受热面分两路进入两台空气预热器，空气 预热器后的烟气进入电除尘器，由两台引风机克服烟气气流程(包括受热 面、脱硝设备、除尘器、烟道、脱硫设备、挡板等)的统
1、 一次风的作用是用来输送和干燥煤粉，并供给煤粉挥发份燃烧 所需的空气。
2、 一次风机的工作原理:依靠叶轮高速旋转将充满于叶片之间的气 体从叶轮中心甩向外壳，使气体获得动能和压能，而外壳扩压段的断面 是逐渐扩大的，一部分动能 又转换为压能，这样风机出口处的气体便 具有一定的压力被输送出去，与此同时，由于气体的外流，造成了叶轮 进口空间的真空，于是外界气体就会自动补入叶轮进口空间，离心式风 机不停地旋转，气体就会源源不断地吸入和压出。
锅炉风烟系统
目录
1、风烟系统的作用 2、风烟流程 3、一次风系统 4、二次风系统（送风机） 5、空气预热器 6、风机的喘振
一、风烟系统的作用
煤粉在炉膛内正常、稳定的燃烧过程是由风烟系统和制粉系统联 合完成的，因此，在对制粉系统运行指标监控的同时，必须监控引风 机、送风机及空气预热器各设备的运行指标。根据燃料完全燃烧所需 要的风量和炉膛负压进行正确的调整，以达到燃料燃烧的过程稳定的 目的。
锅炉及锅炉房设备 课件 第十章 锅炉房设备及其布置
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
4）锅炉房原煤仓的储煤量
（ 1 ）运煤为一班工作制时，应储煤量为 16~18h 锅炉额定耗煤量 （ 2 ）运煤为二班工作制时，应储煤量为 10~12h 锅炉额定耗煤量 （3）运煤为三班工作制时，应储煤量为2~6h锅炉额定耗煤量
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
3．运煤方式的选择
1） B<3t/h的锅炉房宜用电动葫芦吊煤罐、单斗提升机 2） 机 B=3~6t/h 的锅炉房，宜用固定式皮带输送机、斗式提升 、 埋刮板输送机
3） B>6t/h的锅炉房宜用输煤栈桥等机械 4．堆煤与储煤 1）煤场储煤
（1） 火车或船舶运煤时，为10~25天的锅炉房最大计算耗
煤量； （2） 汽车运煤时，为5~10天的锅炉房最大计算耗煤量。 2）煤场堆煤高度 （3）移动式皮带输送机对煤高度不大于5米
§10.1 运煤、除灰系统及设备
第十章
（4） 堆煤机堆煤高度不大于7m
（5） 铲斗车堆煤时2~3米 （6） 人工堆煤时不大于2米 3）煤场面积估算公式：
BTMN H 式中：B——锅炉平均每小时最大耗煤量 F
§10.2 供热锅炉烟气除尘和脱硫
第十章
一、烟尘的危害机排放标准
1．大气污染物的组成 1）烟尘 （1） 炭黑：煤燃烧过程中处于高温缺氧的条件下分解析出的 一些微小碳粒，在炉膛中不能完全燃烧，其粒径为 0.05~1m； （2） 降尘：高温烟气带出的飞灰和一部分未燃尽的焦炭细 粒，其粒径从1m到100m不等。 2）有害气体——SOx，NOx、CO2等 2．危害 酸雨 温室效应 动植物的危害
锅炉工作原理、各组成设备作用、炉排结构及操作
汽包作用
枢纽：连接省煤器、蒸发受热面、过热器 蓄能、蓄水：缓冲压力与水位 汽包上装有汽水分离、蒸汽清洗、排污锅内加药等装置。
汽包上装有压力表、水位计和安全阀等附件，汽包内还装有事故放水装置，可保 护锅炉安全。
汽水混合物由上部进入汽包，沿弧形衬套向下流动，均匀加热汽包壁，可减少汽包 上下壁温差及相应的热应力。
自然循环工作原理
自然循环的工作原理
下降管中水与上升管中汽水混合物间的重 位压头差使水在回路中产生环形流动，称 为水循环。
在自然循环锅炉中，流动阻力是由下降管 和上升管系统的重位差来克服的。 用来克服水循环回路总阻力的压头，也就 是自然循环的推动力称为自然循环的运动 压头。
自然循环原理
汽包锅炉循环回路是由汽包、下降管、联箱、水冷壁（上升管）所形成的工质流动的封闭 线路。
连接一根排气管，连接着风机吸气口防止里面聚集爆炸气体 • ◎在给料平台安装有耐热钢板，防止磨损及防护
• ※给料器炉排正常操作时（溜槽里有垃圾），为防止给料炉排在 最前位置，不得将行程超过1000mm.
• 给料炉排最大行程为2000mm，只有在停炉时给料平台全部清空才 能用最大行程（最好还是不要超过1500mm).
炉排操作
※准备工作 ◎确认电源接通，指示灯亮。 ◎确认油箱油位正常，油质合格。 ◎确认冷却系统设备正常。 ◎确认蓄能器完好，且在工作位置。 ◎检查各液压油过滤器在工作状态。 ◎检查至各液压阀组各液压进口总阀打开。 ◎启动一台液压泵，检查油泵声音、振动、电流正常，油压正常。 ◎待系统稳定后启动第二台液压泵，检查液压出口总管油压自动稳定在100bar，齿轮油泵出口油压稳定 在120bar。 ◎根据运行需要投用液压油冷却系统。 ◎检查出渣机及漏灰刮板机已注水正常液位 ◎炉排是所有检修工作都已结束 ◎所有液压缸进回油手动阀已打开
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1-炉膛，2-水平烟道， 3-转向室，4-垂直烟道
原则： 尽量在炉膛和烟道空间的四壁和空间通道内 布置各种足够的受热面，提高换热效率。
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锅 炉 典 型 布 置
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二、煤粉炉的燃烧设备
• 煤粉炉燃烧设备作用：合理组织送入炉膛的煤粉与空气良 好混合，保证煤粉稳定着火和充分燃烧。
• 煤粉炉燃烧设备组成：点火装置、煤粉燃烧器、炉膛
• 见视频。
（1）煤粉燃烧器作用：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风 送入炉膛，并组织一定的气流结构，使煤粉迅速稳定地着 火；同时使煤粉和空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完 全燃烧的目的。
（2）锅炉点火装置：主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤 粉气流；当锅炉低负荷运行或燃用劣质煤时，可以用点火 装置来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备。
给水设备、除尘除灰设备、烟气脱硫设备。 （2）附件：安全门、水位计、吹灰器、热工仪表等。
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锅 炉 燃 烧 空 间 布 置 图
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锅炉本体实际上就是 炉膛燃烧空间和对流 烟道两部分组成。
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• 布置有后屏受热 面的大容量锅炉， 炉膛出口是指后 屏进口；
（3）炉膛也称为燃烧室：供煤粉燃烧的空间。
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1.炉膛 •炉膛也称为燃烧室：供煤粉燃烧的空间。
•壁面-布置燃烧器； •炉底－冷灰斗。 •炉顶－顶棚管过热器。
•炉膛上部悬挂有屏式 过热器。炉膛后上方 为烟气出口。 •炉膛出口的下部有后
水冷壁弯曲而成的折 焰角，折焰角可以改 善烟气流动、提高炉 膛内烟气充满度。
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•直流燃烧器
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•旋流燃烧器-1
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燃烧器喉口
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•旋流燃烧器-2
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左侧墙
右侧墙
燃尽风口
燃烧器
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•旋流燃烧器-3
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3.锅炉点火装置：
• 主要用于锅炉启动时点燃主燃烧器的煤粉气流；当 锅炉低负荷运行或燃用劣质煤时，可以用点火装置 来稳定燃烧或作为辅助燃烧设备
• 分直流燃烧器和旋流燃烧器两种：
★直流燃烧器：煤粉气流（一次风）、燃烧所需空气（二次风）分 别由互相隔绝的不同喷口以直流射流形式喷进炉膛。直流燃烧器 为多个配合组织火焰。
★旋流燃烧器：旋流燃烧器由一组套装在一起的圆形喷口组成，燃 烧器中装有各种型式的旋流发生器（简称旋流器）。燃烧器中的 一次风喷口在内部，一次风喷口射出的可以是旋转射流，也可以 是直流射流；二次风喷口在外部，二次风喷口出来的是旋转射流， 整个燃烧器射出的射流为旋转射流。 旋流燃烧器独立即可组织 火焰。
量和质量的蒸汽，供给汽轮机使用。
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锅炉系统组成：
• 两部分组成：锅炉本体、辅助设备及附件
1.本体：汽水系统（锅）和燃烧系统（炉）组成。
（1）锅：即汽水系统。任务是吸收燃料放出的热量， 使水蒸发并变成具有一定参数的过热蒸汽，供汽轮机 使用。
①水的预热设备—省煤器
②水的蒸发设备（汽化设备）—蒸发设备
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左侧墙
右侧墙
Байду номын сангаас
燃尽风口
燃烧器
1-等温线；
2-燃烧器；
3-折焰角；
4-屏式过热器；
5-冷灰斗
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2.煤粉燃烧器
• 煤粉燃烧器作用：将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛， 并组织一定的气流结构，使煤粉迅速稳定地着火；同时使煤粉和 空气合理混合，达到煤粉在炉内迅速完全燃烧的目的。
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电厂全貌
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发 电 方 式
电能
核能发电 火力发电 水力发电 其它形式发电
机械能
蒸汽热能
燃料化学能
发电机
汽轮机 火力发电厂三大主机
锅炉
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电厂锅炉概述
• 锅炉是火力发电厂的三大主机之一 • 锅炉设备是火力发电厂的两大设备之一 * 锅炉设备的作用： 一、是燃料高效率燃烧 二、加热给水，生产出一定数
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锅炉用途
锅炉是化工、石化、冶金、轻纺、造纸等工矿企业 主要动及供热设备；
• 工业锅炉—用于工业及采暖； • 动力锅炉—驱动蒸汽动力装置；
锅炉也是火力发电站三大主机之一。 • 电站锅炉—在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电。
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火力发电厂 锅炉设备
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• 汽包炉蒸发设备由汽包、下降管、水冷壁、联箱和连 接管组成；
• 直流锅炉蒸发设备即水冷壁。
③蒸汽过热设备—过热器、再热器
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（2）炉：燃烧系统。任务是使燃料在炉内良好燃烧， 放出热量。 燃烧设备（煤粉燃烧器、点火装置、炉膛）、烟道、 空气预热器等组成
2.辅助设备及附件： （1）辅助设备：通风设备、输煤设备、制粉设备、
• 对于没有后屏的 中小容量锅炉， 炉膛出口指凝渣 管进口。
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•锅炉排烟位置指的是锅炉最后一 级受热面烟气出口位置。（一般是 空气预热器出口） •锅炉排烟温度一般为110-150℃ （多为130-150 ℃），主要考虑排 烟热损失和尾部受热面的低温腐蚀 综合影响。
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第三节 锅炉系统及布置
一、锅炉整体布置 二、煤粉炉的燃烧设备 三、风烟及燃烧系统 四、煤粉炉燃烧及制粉系统流程 五、空气预热器 六、锅炉汽水系统
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一、锅炉整体布置
按照空间划分： • 锅炉分为炉膛（燃烧空间）和烟道（布置
有各种受热面的空间）两部分组成。
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炉膛出口烟气温度1000-1100 ℃
锅炉本体实际上就是
锅
炉膛燃烧空间和对流
炉
烟道两部分组成。
空
间
布
置
图
（最后一级受热面烟气出口）
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锅炉排烟温度110-150℃ （130-150 ）
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锅炉整体布置概念：
• 炉膛、对流烟道以及各级受热面之间的相对位置称为锅炉 整体布置。
典 型 的 倒 U 型 布 置 方 式
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三、风烟(及燃烧)系统
1.锅护通风任务：连续不断地给锅炉提供燃料燃烧所 需的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证 燃烧的正常进行。
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2.锅护通风方式：(自然通风和机械通风两种)
（1）自然通风是利用烟囱进行通风，即利用烟 囱中热烟气和外 界冷空气之间的密度差所产生的自生通风力(抽力或自拔力)进 行通风。