煤粉锅炉设备原理
锅炉原理-第四章-煤粉制备系统及设备.ppt
三、煤粉的颗粒组成特性
Rosin-Rammler 公式（破碎公式）
Rx 100 exp( bxn )
b – 细度系数，越大越细 n – 均匀性指数，越大越均匀
lg ln 100 lg ln 100
n
R200
R90
lg 200
90
b
1 90 n
ln
100 R90
2
四、煤粉的经济细度
影响因素：挥发份、粗粉分离器性能 R9j0j 4 0.8nVdaf %
中速磨煤机的特点：
（1）结构紧凑、占地面积小、重量轻、投资省 （2）运行噪音小 （3）电耗低 （4）金属损耗低 （5）煤粉均匀性指数较高 （6）变工况方面
三、风扇 磨煤机
适合 Kkm 1.3 (HGI ) 70 Ke 3.5 的褐煤和烟煤
风扇磨煤机的特点：
（1）系统简单 （2）尺寸小 （3）金属耗量低 （4）运行电耗低 （5）磨损件磨损严重、维修频繁 （6）煤粉粗且不均匀
第三节 煤粉制备系统
制粉系统：直吹式， 中间储仓式
一、直吹式
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二、中间储仓式
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两种制粉系统比较：
直吹式： （1）系统简单、设备少、布置紧凑、投资省 （2）运行电耗低 （3）可靠性低 （4）时滞大，灵活性差 （5）易出现风煤不均
储仓式： 自燃爆炸可能性大。
第四节 制粉系统的主要辅助设备
第一节 煤粉的性质
一、煤粉的一般性质
细小颗粒，直径一般小于500μm，大部分为20～50μm。 流动性
堆积密度为0.4～0.5T/m3 ，堆存压紧后为0.7T/m3 自燃、爆炸性
影响因素：挥发份含量、煤粉细度、浓度、温度 煤粉的水分
煤粉锅炉工作原理
煤粉锅炉工作原理
煤粉锅炉是一种常见的工业锅炉，其工作原理是通过煤粉的燃烧产生高温热能，然后将热能传递给水，最终产生蒸汽或热水。
煤粉锅炉具有高效、节能的特点，被广泛应用于发电厂、化工厂、纺织厂等各种工业领域。
本文将详细介绍煤粉锅炉的工作原理，希望能够帮助读者更好地理解这一设备。
首先，煤粉锅炉的工作原理与传统的燃煤锅炉有所不同。
传统的燃煤锅炉是将
煤块直接投放到炉膛中进行燃烧，而煤粉锅炉则是将煤块经过破碎、粉碎后，将煤粉喷入炉膛中进行燃烧。
这种方式可以更充分地利用煤炭资源，提高燃烧效率，减少污染物的排放。
煤粉锅炉的燃烧过程可以分为煤粉喷射、燃烧和热能传递三个阶段。
首先，煤
粉通过煤粉喷射装置进入炉膛，同时空气也被喷入炉膛中，形成煤粉与空气的混合气体。
然后，在炉膛内部，煤粉与空气混合气体被点燃，产生高温的燃烧气体。
最后，燃烧产生的高温热能通过锅炉的加热面传递给水，使水发生相变，产生蒸汽或热水。
煤粉锅炉的关键设备包括煤粉喷射装置、炉膛、燃烧器和加热面等。
煤粉喷射
装置负责将煤粉和空气混合后喷入炉膛，炉膛是煤粉燃烧的主要区域，燃烧器则是点燃煤粉和空气混合气体的装置，加热面则是将燃烧产生的热能传递给水的部分。
这些设备共同协作，使煤粉锅炉能够稳定、高效地工作。
总的来说，煤粉锅炉的工作原理是通过煤粉的燃烧产生热能，再将热能传递给水，最终产生蒸汽或热水。
这种工作原理使得煤粉锅炉具有高效、节能的特点，被广泛应用于各种工业领域。
通过本文的介绍，相信读者对煤粉锅炉的工作原理有了更清晰的认识，希望能够对相关领域的工作者和学习者有所帮助。
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。
煤粉炉工作原理
煤粉炉工作原理
煤粉炉工作原理是通过将煤粉与空气混合燃烧，产生高温高压的燃烧气体，进而实现能量转化和利用的过程。
煤粉炉的基本组成包括燃烧室、供料装置、供气装置和排烟装置。
首先，煤粉在供料装置的作用下，经过破碎和输送，进入燃烧室。
在燃烧室内，煤粉与空气在适当的比例下混合燃烧。
煤粉燃烧产生的热量使炉内温度急剧升高，同时生成大量的燃烧气体。
其次，供气装置提供所需的空气量，确保煤粉充分燃烧。
空气通过通风机被送入燃烧室，在燃烧过程中与煤粉进行氧化反应。
这种反应会产生大量的热量和燃烧产物。
煤粉炉燃烧产生的高温高压燃烧气体经由燃烧室的出口进入排烟装置。
排烟装置起到隔热和导热的作用，防止热量的损失，并将燃烧气体中尚未完全燃烧的残余物质排出。
最后，经过排烟装置的处理，燃烧后的煤粉炉燃烧产物通过烟囱排出。
总结来说，煤粉炉的工作原理是将煤粉与空气混合燃烧，产生热量和燃烧气体，然后通过排烟装置将产物排出。
这一过程实现了煤炭能量的转化和利用，为供热、发电等工业生产和生活提供了重要的能源来源。
煤粉炉主要结构及工作原理介绍.PPT
（2）中间储仓式输送系统：经磨煤机磨制好的煤粉经粗、细粉分离 器分离后进入煤粉仓中，根据锅炉的需要由可调节的给风机给入一 次风管，由一次风送入炉膛内燃烧。
（3）直吹式和中间储仓式输送系统的比较： 直吹式系统简单，设备 部件少，输粉管路阻力小，电耗小；中间储仓式由于有煤粉仓，因 此，磨煤机的出力不必与锅炉的负荷 随时匹配，但系统设备多，管 道长，电耗大，煤粉容易在系统中沉积，增加了煤粉爆炸的危险性。
当1kg收到基燃料中可燃成分完全燃烧，烟气中又无剩余氧存在时， 这种理想情况下燃烧所需的空气量称为理论空气量。 燃料燃烧所需的理论空气量等于燃料中个可燃元素完全燃烧所需空 气量的总和减去燃料自身所含氧气的折算量。
工程部-电厂项目组
安徽海螺川崎工程有限公司
煤的化学成分及其性质
• 实际空气量 在锅炉实际运行时，由于锅炉燃烧技术条件的限制，不可能做到空气 与燃料理想的混合。为使燃料尽可能的燃尽（完全燃烧），实际供给 的空气量要比计算出的理论空气量多。 实际空气量与理论空气量之差称为过量空气（ΔV），而实际空气量 与理论空气量的比值称为过量空气系数（α）。 过量空气系数是锅炉运行的重要指标之一。其值偏低时，不能保证完 全燃烧，其值偏大时，不参与燃烧的大量冷空气进入炉内吸热，并随 烟气排入大气而带走热量，使热损失增大，同时使风机耗电量增加。 因此，锅炉运行中应确定合理的过量空气系数，既使燃料完全燃烧， 又使各项热损失最小。
工程部-电厂项目组
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煤的化学成分及其性质
5、锅炉的烟气分析 （1）烟气分析的目的
燃料燃烧所产生的烟气的成分及含量直接反映了炉内的燃烧工况，为 了验证和判断锅炉实际的运行工况，需要对正在运行的锅炉进行烟气成分 分析。通过计算求出烟气量和过量空气系数，借以判别燃烧工况的好坏和 漏风情况，以便进行燃烧调整和采取相应的改进措施，提过锅炉运行的经 济性。
环式给煤机的工作原理
环式给煤机的工作原理
环式给煤机是一种常用于燃煤锅炉的设备，具有高效、稳定的煤炭供给能力。
它的工作原理如下：
1. 煤炭输送：煤炭首先被装载到环形煤斗中，通过环形输送链将煤炭沿着闭合的环形路径进行输送。
输送链由机械驱动，使得煤炭连续地沿着环形路径进行输送。
2. 煤炭挤压：在输送过程中，煤炭会逐渐被挤压紧密，使得煤块之间的间隙变小。
这样可以有效地提高煤炭的密度，减小体积，便于燃烧。
3. 煤炭供给：在煤炭到达锅炉燃烧室之前，通过调节传动装置的转速，可以控制煤炭的供给速率。
煤斗的容量足够大，确保了持续不断的煤炭供给，满足锅炉的燃烧需求。
4. 煤炭破碎：由于煤炭经过挤压，煤块之间紧密接触，因此煤炭的破碎程度会得到一定的提高。
这有利于燃烧时的煤粉化效果，提高燃烧效率。
5. 清灰装置：环式给煤机配备了清灰装置，可以及时将煤炭中的灰分、杂质等颗粒物清除，确保煤炭的供给质量。
通过上述工作原理，环式给煤机可以高效、稳定地将煤炭供给锅炉，保证锅炉的正常运行，并提高燃烧效率。
煤粉锅炉工作原理
煤粉锅炉工作原理
煤粉锅炉是一种常见的工业锅炉，它以煤粉为燃料，在高温下将煤粉燃烧产生的热能转化为水蒸气，然后将水蒸气用于供暖、发电或其他工业生产过程。
煤粉锅炉的工作原理主要包括燃料燃烧、热传导和工作介质循环三个方面。
首先，煤粉锅炉的工作原理包括燃料燃烧过程。
煤粉经过煤磨机的破碎和粉碎，得到细小的煤粉，然后将煤粉输送到锅炉炉膛内。
在炉膛内，煤粉遇热氧化气体（如空气）并与其混合，发生燃烧反应。
燃烧产生的高温烟气通过炉膛和锅炉内部的传热面，将热能传递给工作介质（一般为水蒸气或热媒体油），使其升温。
其次，煤粉锅炉的工作原理还包括热传导过程。
煤粉锅炉的炉膛内部设有一系列传热面，包括炉墙、过热面、再热面和省煤器等。
烟气在炉膛内通过这些传热面时，将其中的热能传递给这些介质。
传热面与烟气之间通过对流和辐射传热方式进行热量交换。
燃煤过程中产生的热量通过传热面向工作介质传递，使工作介质温度升高。
最后，煤粉锅炉的工作原理还涉及工作介质的循环过程。
在锅炉内，工作介质（水蒸气或热媒体油）在各个传热面之间循环流动，接收热能并将其传递到下一个传热面。
在介质内部，通常有泵或风机等设备提供循环流动所需的动力，以确保工作介质能够均匀地吸收热量。
经过循环流动后，烟气中的热量被充分利用，工作介质也达到了预定的温度和压力。
综上所述，煤粉锅炉的工作原理包括燃料燃烧、热传导和工作介质循环三个方面。
通过煤粉的燃烧、高温烟气的传热以及工作介质的循环，煤粉锅炉能够将煤粉的化学能转化为热能，并将其用于工业生产和供热等领域。
煤粉锅炉的工作原理
煤粉锅炉的工作原理
煤粉锅炉是一种常用的工业锅炉，其工作原理主要有以下几个步骤：
1. 煤粉的制备：将煤块进行磨碎和破碎，得到适合燃烧的煤粉。
煤粉的制备通常采用磨煤机进行磨煤工艺。
2. 煤粉的供给：将煤粉通过给煤器传送到煤粉锅炉的燃烧室。
给煤器通常是利用螺旋输送机或者风送输送机将煤粉输送到锅炉中。
3. 煤粉的燃烧：当煤粉进入燃烧室后，与空气混合并点燃。
燃烧一般是在燃烧器喷嘴中进行，通过喷嘴内的空气将煤粉喷入炉膛内，点燃后产生的热量用于加热水或者其他介质。
4. 燃烧产生的热能传递：煤粉的燃烧产生的高温烟气会通过锅炉内部的管道，在锅炉内部的水管中传递热量，使水或者其他介质升温，达到所需的工作温度。
5. 烟气的排放：燃烧后产生的烟气通过锅炉的排烟系统排出，进一步减少工业生产对环境的污染。
总的来说，煤粉锅炉的工作原理是将煤粉燃烧产生的热能通过传热，将水或者其他介质加热，达到工业生产所需的温度和压力。
这种锅炉具有热效率高、使用方便等特点，广泛应用于工业领域。
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目录
第二章煤粉锅炉设备原理
第一节概述
第二节燃料特性
第三节煤的燃烧计算和锅炉机组的热平衡第四节制粉系统
第五节燃烧设备
第六节蒸发系统与水循环
第七节过热器和再热器
第八节省煤器和空气预热器
第九节超临界锅炉特点
第二章煤粉锅炉设备原理
将燃料的化学能能转变成工质的热能，生产规定参数和品质的工质的设备称为锅炉。
锅炉的燃烧设备为燃料提供良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大限度地释放出来并转
化为热能，再利用换热装置利用烟气的热量把工质水加热成为热水或蒸汽。
锅炉包括锅和炉两大部分，锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所。
锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。
提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。
产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，又叫蒸汽发生器，常简称为锅炉，是蒸汽动力装置的重要组成部分，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业等。
用于发电的锅炉称为电站锅炉。
第一节概述
一、锅炉的发展
1720年，英国人海科（Haycock）首先发明了锅炉。
这时的锅炉和开水壶没有多大区别，即在金属锅壳里充满水，在底部加热。
锅炉结构如图2-1所示。
图2-1 1720年Haycock锅炉
18世纪上半叶，英国煤矿使用的蒸汽机，包括瓦特发明的初期蒸汽机在内，所用的蒸汽压力等于大气压力。
18世纪下半叶改用高于大气压力的蒸汽。
19世纪，常用的蒸汽压力提高到0.8MPa左右。
与此相适应，最早的蒸汽锅炉是一个盛水的大直径圆筒形立式锅壳，后
来改用卧式锅壳，在锅壳下方砖砌炉体中烧火。
随着锅炉越做越大，为了增加受热面积，在锅壳中加装火筒，在火筒前端烧火，烟气从火筒后面出来，通过砖砌的烟道排向烟囱并对锅壳的外部加热，称为火筒锅炉。
开始只装一只火筒，称为单火筒锅炉或康尼许锅炉，后来加到两个火筒，称为双火筒锅炉或兰开夏锅炉。
1804年左右，在掌握了优质钢管的生产和胀管技术之后出现了火管锅炉。
一些火管装在锅壳中，构成锅炉的主要受热面，火（烟气）在管内流过。
在锅壳的存水线以下装上尽量多的火管，称为卧式外燃回火管锅炉。
它的金属耗量较低，但需要很大的砌体。
图2-2为早期的火管锅炉。
早期的这两种锅炉都是对装有大量饱和水的容器直接加热，存在引起灾难性的爆炸的危险。
尤其是火管锅炉，燃料在相对密封的小空间里燃烧，爆炸危险更大。
这种危险几乎危及工业的继续发展。
火管锅炉被逐渐淘汰。
19世纪中叶，出现了水管锅炉。
锅炉受热面是锅壳外的水管，取代了锅壳本身和锅壳内的火筒、火管。
锅炉的受热面积和蒸汽压力的增加不再受到锅壳直径的限制，有利于提高锅炉蒸发量和蒸汽压力。
这种锅炉中的圆筒形锅壳遂改名为锅筒，或称为汽包。
初期的水管锅炉只用直水管，直水管锅炉的压力和容量都受到限制。
图2-3为水管锅炉结构。
图2-2 1804年的Trevithick火管锅炉
图2-3 水管锅炉
二十世纪初期，汽轮机开始发展，它要求配以容量和蒸汽参数较高的锅炉。
直水管锅炉已不能满足要求。
随着制造工艺和水处理技术的发展，出现了弯水管式锅炉。
开始是采用多锅筒式。
随着水冷壁、过热器和省煤器的应用，以及锅筒内部汽、水分离元件的改进，锅筒
数目逐渐减少，既节约了金属，又有利于提高锅炉的压力、温度、容量和效率。
以前的火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉都属于自然循环锅炉，水汽在上升、下降管路中因受热情况不同，造成密度差而产生自然流动。
在发展自然循环锅炉的同时，从1930年代开始应用直流锅炉，1940年代开始应用控制循环锅炉。
控制循环锅炉又称强制循环锅炉，它是在自然循环锅炉的基础上发展起来的。
在下降管系统内加装循环泵，以加强蒸发受热面的水循环。
直流锅炉中没有锅筒，给水由给水泵送入省煤器，经水冷壁和过热器等受热面，变成过热蒸汽送往汽轮机，各部分流动阻力全由给水泵来克服。
第二次世界大战以后，这两种型式的锅炉得到较快发展，因为当时发电机组要求高温高压和大容量。
发展这两种锅炉的目的是缩小或不用锅筒，可以采用小直径管子作受热面，可以比较自由地布置受热面。
随着自动控制和水处理技术的进步，它们渐趋成熟。
在超临界压力时，直流锅炉是唯一可以采用的一种锅炉，1970年代投产的27MPa压力配1300MW发电机组仍然是目前世界上最大的单台容量机组，为双轴机组，共有9台，均在美国。
单轴机组最大容量为1200MW，全世界仅有1台，在俄罗斯投运。
后来又发展了由控制循环锅炉和直流锅炉结合而成的复合循环锅炉。
在锅炉的发展过程中，燃料种类对炉膛和燃烧设备有很大的影响。
因此，不但要求发展各种炉型来适应不同燃料的燃烧特点，而且还要提高燃烧效率以节约能源。
此外，炉膛和燃烧设备的技术改进还要求尽量减少锅炉排烟中的污染物（硫氧化物和氮氧化物）。
早年的锅壳锅炉采用固定炉排，多燃用优质煤和木柴，加煤和除渣均用手工操作。
直水管锅炉出现后开始采用机械化炉排，其中链条炉排得到了广泛的应用。
炉排下送风从不分段
的“统仓风”发展成分段送风。
早期炉膛低矮，燃烧效率低。
后来人们认识到炉膛容积和结构在燃烧中的作用，将炉膛造高，并采用炉拱和二次风，从而提高了燃烧效率。
发电机组功率超过6MW时，以上这些层燃炉的炉排尺寸太大，结构复杂，不易布置，所以1920年代开始使用室燃炉，室燃炉燃烧煤粉和油。
煤由磨煤机磨成煤粉后用燃烧器喷入炉膛燃烧，发电机组的容量遂不再受燃烧设备的限制。
自第二次世界大战初起，电站锅炉几乎全部采用室燃炉。
早年制造的煤粉炉采用了Ｕ形火焰。
燃烧器喷出的煤粉气流在炉膛中先下降，再转弯上升。
后来又出现了前墙布置的旋流式燃烧器，火焰在炉膛中形成Ｌ形火炬。
随着锅炉容量增大，旋流式燃烧器的数目也开始增加，可以布置在两侧墙，也可以布置在前后墙。
1930年左右出现了布置在炉膛四角且大多成切圆燃烧方式的直流燃烧器。
第二次世界大战后，石油价廉，许多国家开始广泛采用燃油锅炉。
燃油锅炉的自动化程度容易提高。
1970年代石油提价后，许多国家又重新转向利用煤炭资源。
这时电站锅炉的容量也越来越大，要求燃烧设备不仅能燃烧完全，着火稳定，运行可靠，低负荷性能好，还必须减少排烟中的污染物质。
在燃煤（特别是燃褐煤）的电站锅炉中采用分级燃烧或低温燃烧技术，即延迟煤粉与空气的混合或在空气中掺烟气以减慢燃烧，或把燃烧器分散开来抑制炉温，不但可抑制氮氧化物生成，还能减少结渣。
1921年德国人温克勒发明了流化床燃烧方式。
流化床燃烧属于一种低温燃烧，除可燃用灰分十分高的固体燃料外，还可在流化床中掺入石灰石用以脱硫。
循环流化床作为一种洁
净煤发电技术，目前也受到重视。
世界上第一台460MW超临界循环流化床锅炉已经在波兰Lagisza电厂成功投运，世界首台容量最大的600 MW超临界循环流化床锅炉也开始在四川白马电厂兴建。
目前，电站煤粉锅炉已发展到第二代，即高效燃烧，完全脱硫，部分脱硝的超超临界锅炉。
正在研制第三代即更高参数、污染零排放的超超临界锅炉。
二、锅炉的工作过程
锅炉是一种能源转换设备，将燃料中的化学能，最有效地转换为蒸汽的热能。
工作的基本过程是燃料在锅炉炉膛内燃烧，生成高温烟气，然后利用换热器，通过辐射及对流换热，将工质水加热成为过热蒸汽。
锅炉的原料是燃料，产品是符合一定质量要求的过热蒸汽。
超临界锅炉结构和工作过程如图2-4所示。
锅炉的工作过程可简单分为燃烧过程和传热过程。
燃烧过程由“炉”的设备完成，传热过程由“锅”的设备完成，即由燃烧系统和汽水系统完成锅炉的工作。
图2-4 超临界锅炉结构及工作过程示意图
1-省煤器；2-过热器；3-再热器。