锅炉和汽轮机的分类及特点解析
锅炉的分类及对锅炉本体的安全技术要求

锅炉的分类及对锅炉本体的安全技术要求锅炉是一种将液体、气体或固体燃料燃烧产生热能的设备,将热能转化为蒸汽或热水来供应加热或动力用途。
根据不同的工作原理和用途,锅炉可以分为多种不同的分类。
下面将介绍一些常见的锅炉分类及对锅炉本体的安全技术要求。
一、按燃烧方式分类1. 直火式锅炉:直接将燃料投入炉膛进行燃烧,如燃油锅炉、燃气锅炉等。
2. 混合式锅炉:将燃料和空气事先混合后再进行燃烧,如蒸汽发生器、燃煤锅炉等。
3. 流化床锅炉:通过将燃料与燃烧空气进行均质混合,并在锅炉中形成高速流动的流化床状态来实现燃烧,如循环流化床锅炉。
二、按工作压力分类1. 低压锅炉:额定蒸发量小于等于4吨/小时,额定蒸汽压力小于或等于1.6MPa的锅炉。
2. 中压锅炉:额定蒸发量小于等于65吨/小时,额定蒸汽压力小于或等于2.5MPa的锅炉。
3. 高压锅炉:额定蒸发量小于等于220吨/小时,额定蒸汽压力小于或等于9.8MPa的锅炉。
4. 超高压锅炉:额定蒸发量小于或等于410吨/小时,额定蒸汽压力小于或等于13.7MPa的锅炉。
三、按形式分类1. 水管锅炉:在锅炉中水道布置成管束并通过燃烧室与烟气进行换热,如燃油水管锅炉、燃气水管锅炉等。
2. 烟管锅炉:在锅炉中热交换面布置成烟管,烟气经过锅炉内部的烟管与水进行换热,如燃煤烟管锅炉、核电站用烟管锅炉等。
3. 热油锅炉:将热媒油作为传热介质,在锅炉内部进行燃烧和换热,如燃油热油锅炉、燃气热油锅炉等。
四、按用途分类1. 工业锅炉:用于工业生产过程中的加热供能,如燃气工业锅炉、电厂锅炉等。
2. 动力锅炉:用于发电或驱动动力设备,如火电锅炉、核电锅炉等。
三、锅炉本体的安全技术要求1. 材料选择与质量控制:锅炉本体的材料选择应符合相关国家标准和规定,具备足够的强度、耐热性和耐蚀性等特性。
在材料的采购、检验和控制环节,应严格执行相关的质量控制要求,确保材料质量符合标准。
2. 设计标准与规范:锅炉本体的设计要符合相关的国家标准和规范,如《锅炉技术监察管理规程》、《锅炉及压力容器制造许可证管理规定》等,确保设计符合安全要求。
不同种类汽轮机介绍和对比

1、按工作原理分类:①冲动式汽轮机,主要由冲动级组成,蒸汽主要在喷嘴叶栅(或静叶栅)中膨胀,在动叶栅中只有少量膨胀。
②反动式汽轮机,主要由反动级组成,蒸汽在喷嘴叶栅(或静叶栅)和动叶栅中都进行膨胀,且膨胀程度相同。
2、按热力特性分:①凝汽式汽轮机:蒸汽在汽轮机中膨胀做功后,进入高度真空状态下的凝汽器,凝结成水。
②背压式汽轮机:排汽压力高于大气压力,直接用于供热,无凝汽器。
③调整抽汽式汽轮机:从汽轮机中间某几级后抽出一定参数、一定流量的蒸汽(在规定的压力下)对外供热,其余排汽仍排入凝汽器。
根据供热需要,有一次调整抽汽和二次抽汽之分。
④中间再热式汽轮机:蒸汽在汽轮机内膨胀做功过程中被引出,再次加热后返回汽轮机继续膨胀作功。
凝汽式背压为负压,蒸汽最终成为低温凝结水,能量利用率高;背压式有一定压力,蒸汽只是从高压蒸汽变为低压蒸汽,能量利用率没有凝汽式的高,但在某些运行稳定的场合,经常使用背压式透平,将高压蒸汽减压成为低压蒸汽,供需要低压蒸汽的系统使用。
凝汽式的透平相对背压式多了真空凝汽系统,结构相对复杂,造价高,但由于能量利用率高,所以现在在大功率场合较多地采用凝汽式,小功率场合由于凝汽系统可能造成运行成本相对背压式高,所以在小功率场合有后部直接放空的背压式透平。
3、按主蒸汽参数分,进入汽轮机的蒸汽参数是指进汽的压力和温度,按不同的压力等级可分为:①低压汽轮机:主蒸汽压力小于1.5Mpa;②中压汽轮机:主蒸汽压力为2--4Mpa;③高压汽轮机:主蒸汽压力为6--10Mpa;④超高压汽轮机:主蒸汽压力为12---14Mpa;⑤亚临界压力汽轮机:主蒸汽压力为16---18Mpa;⑥超临界压力汽轮机:主蒸汽压力大于22.15Mpa;⑦超超临界压力汽轮机:主蒸汽压力大于32Mpa。
4、此外按汽流方向分类可分为轴流式、辐流式、周流式汽轮机;5、按用途分类可分为电站汽轮机、工业汽轮机、船用汽轮机;按汽缸数目分类可分为单缸、双缸和多缸汽轮机;按机组转轴数目分类可分为单轴和双轴汽轮机;按工作状况分类可分为固定式和移动式汽轮机等。
锅炉种类及特点参数

锅炉种类及特点参数电厂锅炉是火电厂三大主设备之一。
由锅炉本体和辅助设备构成。
它利用燃料(如煤、重油、天然气等)燃烧时产生的热量使水变成具有一定温度和压力的过热蒸汽,以驱动汽轮发电机发电。
电厂锅炉以其容量大、参数(压力、温度)高区别于一般工业锅炉。
电厂锅炉在火电厂中是提供动力的关键设备,因而电厂锅炉技术的进步对电力生产的发展有着直接影响。
在发电设备制造史上,直到20世纪50年代以前,电厂锅炉的发展一直落后于汽轮发电机,这限制了机组容量的提高。
最初,电厂采用火管锅炉。
这种锅炉容量小,压力低,效率低,适应不了电厂对动力日益增长的需求,因而被水管锅炉代替。
水管锅炉经历了由直水管向弯水管形式的发展。
后者与中参数机组配套,是电厂锅炉发展史上的一大进步。
随着材料、制造工艺、水处理技术、热工控制技术的进步,20世纪30年代,德国和苏联开始应用直流锅炉;40年代美国开发了多次强制循环锅炉。
到80年代,世界上最大的单台多次强制循环锅炉已可与100 万千瓦机组匹配。
西欧则发展了低倍率强制循环锅炉,最大的单台容量可配60万千瓦机组。
在直流锅炉与强制循环锅炉的基础上,又出现了复合循环锅炉。
80年代世界上最大的单台锅炉是配130 万千瓦机组的直流锅炉。
中国在50年代前不能制造电厂锅炉。
1953年成立了第一家锅炉厂(上海锅炉厂),1955年生产了第一台中国自行制造的中压链条锅炉,蒸发量为40吨/时。
1958年,哈尔滨锅炉厂试制成230吨/时的高压电厂锅炉。
80年代末已能制造1000吨/时的垂直上升管直流锅炉,以及为30万千瓦机组和60万千瓦机组配套的电厂锅炉。
燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤,煤炭热量经转化后,产生蒸汽或者变成热水,但并不是所有的热量全部有效转化,有一部分无工消耗,这样就存在效率问题,一般大写的锅炉效率高些,60% ~ 80%之间。
燃煤锅炉分类燃煤锅炉有多种类型,可按燃烧方式、除渣方式以及结构安装方式分类。
按燃烧方式可分为4种①层燃炉:原煤经破碎成粒径为25~40毫米的碎块后,用炉前煤斗的煤闸板或播煤机平铺在链条炉排上作层状燃烧。
锅炉的分类和类型

锅炉的分类和类型锅炉是将水或其他流体加热蒸发成蒸汽或热水的设备。
锅炉广泛应用于工业、农业、建筑和生活等领域。
根据不同的分类和类型,锅炉有着不同的特点和适用范围。
下面将从以下几个方面对锅炉的分类和类型进行详细介绍。
一、按照用途分类1. 工业锅炉工业锅炉是指在工业生产中使用的锅炉,其主要特点是能够满足大量高温高压的蒸汽需求,以及能够满足各种行业的特殊需求,如化学工业、纺织工业、造纸工业等。
2. 动力锅炉动力锅炉是指为发电或驱动机械设备提供蒸汽或高温水的锅炉。
动力锅炉通常具有较高的压力和温度要求,且需要有稳定可靠的运行性能。
3. 生活锅炉生活锅炉主要用于家庭供暖和生活用水加热等方面。
生活锅炉通常采用低压、低温的加热方式,以确保安全可靠。
二、按照结构分类1. 火管锅炉火管锅炉是一种传统的锅炉类型,其主要特点是采用单个或多个火管作为加热面,通过火与水之间的对流和辐射传热来加热水。
火管锅炉结构简单,制造成本较低,但效率相对较低。
2. 水管锅炉水管锅炉是一种常见的现代化锅炉类型。
其主要特点是采用多个水管作为加热面,通过水与火之间的对流和辐射传热来加热水。
水管锅炉效率高、安全可靠、适用范围广泛。
3. 燃气锅炉燃气锅炉是一种利用天然气或液化气等清洁能源作为主要能源的锅炉。
其主要特点是使用方便、环保节能、效率高等,逐渐取代了传统的以固体或液体能源为主要能源的锅炉。
三、按工作压力分类1. 低压锅炉低压锅炉指工作压力小于或等于0.1MPa的锅炉。
低压锅炉主要用于生活和小型工业领域。
2. 中压锅炉中压锅炉指工作压力在0.1MPa~3.9MPa之间的锅炉。
中压锅炉主要用于中型工业领域。
3. 高压锅炉高压锅炉指工作压力大于等于4MPa的锅炉。
高压锅炉主要用于大型电站和重工业领域。
四、按传热方式分类1. 对流式锅炉对流式锅炉是指通过水与火之间的对流传递能量来加热水。
对流式锅炉结构简单,制造成本较低,但效率相对较低。
2. 辐射式锅炉辐射式锅炉是指通过火与水之间的辐射传递能量来加热水。
锅炉 汽轮机

电厂锅炉是发电厂三大主要设备中重要的能量转换设备。
它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。
锅炉的分类

锅炉的分类锅炉是生产工业产品的重要设备,锅炉的种类非常多,被广泛用于工业和商业用途。
本文旨在介绍不同类型的锅炉以及它们的特点和应用领域。
锅炉的类型可以根据能源分为几类:煤气锅炉、油气锅炉、火电锅炉、核电锅炉、太阳能锅炉、风能电锅炉和热水炉。
煤气锅炉是使用煤气进行燃烧的锅炉,但也可以使用其他天然气或者液化石油气。
它可以提供高温度的蒸汽,一般用于重要的加热和加工过程,也适用于生活用途。
油气锅炉是使用石油或燃料油作为燃料的锅炉,它可以生产很多蒸汽,蒸汽的温度可以在一定范围内调节,一般用于大型的工业发电,也可以用于家庭燃烧加热、供暖和洗衣服务等。
火电锅炉是利用煤炭或其他燃料的热能来生产蒸汽的锅炉,火电锅炉具有高效率、低污染和低成本的优点,一般用于大型发电厂,也可以用于小型锅炉来供应家庭居住区的热水和发电。
核电锅炉是使用核反应堆中的原子能来生产蒸汽的锅炉,一般使用热水或水蒸汽循环作为冷却剂,它具有良好的安全性和高效率的优点,但同时也存在高的核废物排放,一般用于大型电厂发电。
太阳能锅炉是使用太阳能作为燃料的锅炉,它可以生产蒸汽,可用于发电、冶炼、加热或清洗,这种锅炉无需使用化石燃料,可以实现零排放。
风能电锅炉是利用风力作为动力来生产蒸汽的锅炉,它可以使用机械设备或水轮机来将风力变为电力,然后利用电力来加热水,达到生产蒸汽的目的,这种锅炉不消耗任何传统的燃料,可以实现环保。
热水炉是一种以电的加热方式来生产热水的炉子,这种炉子使用温度传感器或温控开关来控制温度,一般用于家庭用途,也可以用于工厂加工加热。
以上是锅炉的不同类型及其特点介绍,在使用锅炉时,需要结合实际情况,根据自己的需要选择合适的锅炉类型,以保证发电的稳定性和安全性。
每一种锅炉都有其特定的使用领域,在满足实际使用需求的同时,应当充分考虑环保的要求,减少能源的浪费,节省经济成本。
锅炉的分类和类型
锅炉的分类和类型1. 引言锅炉是一种将水或其他液体加热为蒸汽、热水或热油的设备,广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
根据不同的工作原理和使用场景,锅炉可以分为多种分类和类型。
本文将详细介绍锅炉的分类和类型,并对其特点和应用进行分析。
2. 锅炉的分类根据锅炉的工作原理、结构形式以及使用场景,可以将锅炉分为以下几个主要分类:2.1 按工作原理分类2.1.1 燃料锅炉燃料锅炉是利用固体、液体或气体等可燃物质进行燃烧,产生高温火焰或高压蒸汽的锅炉。
常见的燃料包括木材、天然气、重油、柴油等。
根据不同的供给方式,可将其进一步细分为手动给料锅炉、机械给料锅炉和自动给料锅炉。
2.1.2 电力锅炉电力锅炉是利用电能直接加热水或其他液体,产生蒸汽或热水的锅炉。
其工作原理类似于电热水壶,通过电阻加热器将电能转化为热能。
电力锅炉具有启动快、调节范围广等优点,广泛应用于城市供暖和工业生产等领域。
2.1.3 核能锅炉核能锅炉利用核反应堆产生的高温和高压条件,将水转化为蒸汽。
核反应堆中的核裂变或核聚变过程释放出的巨大能量被传递给水,使其发生相变。
核能锅炉是一种高效、清洁的发电方式,被广泛应用于核电站。
2.2 按结构形式分类2.2.1 直接流式锅炉直接流式锅炉是最简单的一种锅炉结构形式,其内部没有管束或管子。
水从进口进入锅壳,在被加热后通过出口排出。
直接流式锅炉结构简单、造价低廉,但由于无法对流速进行控制,其传热效果较差。
2.2.2 换热管锅炉换热管锅炉是利用内部充满换热管的锅壳进行传热的一种锅炉结构形式。
水从进口进入换热管,在与外界的高温气体或火焰接触后产生蒸汽或加热水,然后通过出口排出。
换热管锅炉具有高效率、紧凑型等优点,广泛应用于工业领域。
水壁管锅炉是一种采用垂直或水平排列的水冷壁作为传热面的锅炉结构形式。
在水壁管中循环流动的水受到高温气体或火焰的加热,产生蒸汽或加热水。
水壁管锅炉具有传递能量快、结构牢固等特点,广泛应用于火电厂等大型发电设备。
锅炉和汽轮机的分类及特点
锅炉和汽轮机的分类及特点锅炉篇一、锅炉的分类1、按用途分类:①电站锅炉:用于发电,大多为大容量、高参数锅炉,出口工质为过热蒸汽。
②工业锅炉:用于工业生产和采暖,大多数为低压、低温、小容量锅炉,出口工质为蒸汽的称为蒸汽锅炉,出口工质为热水的称为热水锅炉。
③船用锅炉。
④机车锅炉。
⑤注汽锅炉:用于油田对稠油的注汽热采,出口工质一般为高压湿蒸汽。
2、按结构分类:①火管锅炉:烟气在火管内流过,一般为小容量、低参数锅炉,热效率低,但结构简单,水质要求低,运行维修方便。
②水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,也可以制成大容量、高参数锅炉。
电站锅炉一般均为水管锅炉,热效率高,但对水质和运行水平的要求也较高。
3、按循环方式分类:①自然循环锅筒锅炉②多次强制循环锅筒锅炉③低倍率循环锅炉④直流锅炉⑤复合循环锅炉4、按锅炉额定工作压力分类:①低压锅炉:≤3.8MPa②中压锅炉: 3.8MPa≤P<5.4MPa。
③次高压锅炉:5.4MPa≤P<9.8MPa;④高压锅炉:9.8MPa≤P<13.7MPa;⑤超高压锅炉:13.7MPa≤P<16.7MPa;⑥亚临界压力锅炉:16.7MPa≤P<22.1MPa;⑦超临界压力锅炉:22.1MPa≤P<27.0MPa;⑧超超临界锅炉: P≥27.0MPa或额定出口温度≥590℃的锅炉。
5、按所用燃料或能源分类:①固体燃料锅炉:燃用煤等固体燃料;②液体燃料锅炉:燃用重油等液体燃料;③气体燃料锅炉:燃用天然气等气体燃料;6、按燃烧方式分类:①火床燃烧锅炉:主要用于工业锅炉,包括固定炉排炉、往复炉排炉等。
②火室燃烧锅炉:主要用于电站锅炉,燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉。
③流化床锅炉(沸腾炉):送入炉排空气流速较高,使大颗粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧,小颗粒燃煤随空气上升并燃烧。
④旋风燃烧炉:旋风燃烧是按照强旋涡的原理组织炉内旋风火焰燃烧的一种方式。
火力发电设备的分类和性能
火力发电一般是指利用煤炭、石油、天然气、生物质、城市垃圾等燃料燃烧时产生的热能或工业过程中的余热来加热水,使水变成符合相应条件的过热空气,然后再由过热蒸汽推动汽轮发电机组来发电的发电方式的总称。
以煤炭、石油、天然气作为燃料的统称为火力发电,以生物质作为燃料的称为生物质发电,以城市垃圾作为燃料的称为垃圾发电,以工业余热作为热源的称为余热发电。
一、锅炉1、锅炉的分类1.1、按特种设备目录分为:承压蒸汽锅炉、承压热水锅炉、有机热载体锅炉。
承压蒸汽锅炉:设计正常水位容积大于或者等于30L,且额定蒸汽压力大于或者等于0.1MPa(表压)的锅炉。
承压热水锅炉:出口水压大于或者等于0.1MPa(表压),且额定功率大于或者等于0.1MW的锅炉。
有机热载体锅炉:额定功率大于或者等于0.1MW的锅炉,包含有机热载体气相炉,有机热载体液相炉。
1.2、按用途分类分为:电站锅炉、工业锅炉、船用锅炉、机车锅炉。
1.3、按结构分为:火管锅炉、水管锅炉。
1.4、按循环方式分为:自然循环锅筒锅炉、多次强制循环锅炉、地循环倍率锅炉、直流锅炉、复合循环过滤。
1.5、按锅炉机组容量分为:小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉。
1.6、按锅炉出口工质压力分为:低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉、超超临界压力锅炉。
1.7、按燃烧方式分为:层燃锅炉、室燃锅炉、旋风炉、流化床燃烧锅炉。
1.8、按所用能源或燃料分为:固体燃烧锅炉、液体燃烧锅炉、气体燃烧锅炉、余热锅炉、原子能锅炉、废料锅炉、其他能源锅炉。
1.9、按排渣方式分为:固态排渣锅炉、液态排渣锅炉。
1.10、其他类型。
按炉膛烟气压力分、按锅筒布置方式分、按锅炉厂房形式分,按锅形分等。
2、锅炉的性能及主要参数2.1、锅炉的性能:对外输出热介质并提供热能。
2.2、主要参数2.2.1、蒸发量:蒸汽锅炉用额定蒸发量表明其容量的大小,即每小时生产的额定蒸汽量称为蒸发量,单位是t/h,也称锅炉的额定出力或铭牌蒸发量。
常用的锅炉类型及其特点
常用的锅炉类型及其特点锅炉是一种用于产生蒸汽或热水的产品,被广泛应用于工业、商业和家庭领域。
根据不同的设计和用途,存在许多不同类型的锅炉。
下面将介绍几种常用的锅炉类型及其特点。
1.水管锅炉:水管锅炉是一种使用水循环的锅炉,它的特点是庞大的加热表面积和高效的传热效率。
它的工作原理是通过燃料燃烧产生热量,再将热量传递给水中的管子,最终将水加热到产生蒸汽的温度。
水管锅炉适用于大型工业和电力生产场所,具有稳定的热管流和较高的效率。
2.火管锅炉:火管锅炉是一种采用火焰和烟气来加热水的锅炉。
它的特点是结构简单、操作方便、启动快速。
火管锅炉通常适用于临时供热、野外工作和一些小规模工业应用。
然而,火管锅炉的传热效率较低,因此对能源的利用率相对较低。
3.燃气锅炉:燃气锅炉是一种使用天然气或液化石油气等作为燃料的锅炉。
它的特点是燃烧效率高、污染排放低、操作简单。
燃气锅炉适用于工业、商业和家庭使用,燃烧后产生的热量转化为热水或蒸汽,提供供暖、热水和烹饪等功能。
4.电锅炉:电锅炉是一种使用电能加热水的锅炉。
它的特点是体积小、占地面积少、环境友好。
电锅炉不需要燃料燃烧,因此没有污染排放,适用于一些有特殊要求的环境,如室内供暖、食品加工等。
5.回转炉:回转炉是一种使用煤炭、石油焦等固体燃料的特殊型锅炉。
其特点是燃烧效率高,热效率高,适用于大型工业和电力生产场所。
回转炉的工作原理是固体燃料在炉内进行燃烧和氧化,并将所产生的热量转移到水中。
然而,由于固体燃料的限制,对燃料的质量和处理要求比较高。
总而言之,锅炉是一种重要的能源转换设备,在多个领域中发挥着重要的作用。
不同类型的锅炉具有不同的特点和适用场景,用户在选择锅炉时应根据实际需求和环境要求进行合理选择。
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锅炉和汽轮机的分类及特点锅炉篇一、锅炉的分类1、按用途分类:①电站锅炉:用于发电,大多为大容量、高参数锅炉,出口工质为过热蒸汽。
②工业锅炉:用于工业生产和采暖,大多数为低压、低温、小容量锅炉,出口工质为蒸汽的称为蒸汽锅炉,出口工质为热水的称为热水锅炉。
③船用锅炉。
④机车锅炉。
⑤注汽锅炉:用于油田对稠油的注汽热采,出口工质一般为高压湿蒸汽。
2、按结构分类:①火管锅炉:烟气在火管内流过,一般为小容量、低参数锅炉,热效率低,但结构简单,水质要求低,运行维修方便。
②水管锅炉:汽水在管内流过,可以制成小容量,低参数锅炉,也可以制成大容量、高参数锅炉。
电站锅炉一般均为水管锅炉,热效率高,但对水质和运行水平的要求也较高。
3、按循环方式分类:①自然循环锅筒锅炉②多次强制循环锅筒锅炉③低倍率循环锅炉④直流锅炉⑤复合循环锅炉4、按锅炉额定工作压力分类:①低压锅炉:≤3.8MPa②中压锅炉:3.8MPa≤P<5.4MPa。
③次高压锅炉:5.4MPa≤P<9.8MPa;④高压锅炉:9.8MPa≤P<13.7MPa;⑤超高压锅炉:13.7MPa≤P<16.7MPa;⑥亚临界压力锅炉:16.7MPa≤P<22.1MPa;⑦超临界压力锅炉:22.1MPa≤P<27.0MPa;⑧超超临界锅炉: P≥27.0MPa或额定出口温度≥590℃的锅炉。
5、按所用燃料或能源分类:①固体燃料锅炉:燃用煤等固体燃料;②液体燃料锅炉:燃用重油等液体燃料;③气体燃料锅炉:燃用天然气等气体燃料;6、按燃烧方式分类:①火床燃烧锅炉:主要用于工业锅炉,包括固定炉排炉、往复炉排炉等。
②火室燃烧锅炉:主要用于电站锅炉,燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉。
③流化床锅炉(沸腾炉):送入炉排空气流速较高,使大颗粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧,小颗粒燃煤随空气上升并燃烧。
④旋风燃烧炉:旋风燃烧是按照强旋涡的原理组织炉内旋风火焰燃烧的一种方式。
除了以上的分类方法外,锅炉还有几种不常用的分类方法,这里就不一一介绍,下文主要以按燃烧方式分类为主,对四类锅炉的性质特点进行比较。
二、几种常用锅炉的性质及特性分析1、火床燃烧锅炉火床燃烧是指燃料主要在火床(又称炉排)上完成燃烧全过程的一种燃烧方式。
添加在正在燃烧的火床上的新鲜燃料受到炉膛高温及已燃高温煤层的加热而点燃。
燃烧所需要的空气从火床下部的风是通过炉排上的通风孔穿入煤层供给燃烧用。
火床燃烧只能燃用固体燃料。
基本用于工业生产和采暖,大多为低参数、小容量锅炉。
99.运动链条图1、链条锅炉内部结构简图燃烧过程:燃料煤从煤仓自动给煤机进入分层给煤机,运行时,打开给煤机下部的旋转门,煤即靠自重落于炉排的前端。
煤层厚度是通过控制紧靠出煤口的闸门提升高度来决定的,一定厚度的煤层便随着炉排(链条带动)的向后运动而进入炉膛,受高温火焰和炉拱的强烈辐射以及灼热焦炭层的直接烘烤,燃料很快的完成了燃烧的热力准备阶段(即预热、干燥、挥发份逸出),进而挥发分着火燃烧,最后焦炭也进入了猛烈的燃烧期。
直至完成全部燃烧过程,然后越过位于炉排后端的挡渣板而落入渣井,最后,通过除渣设备将渣井中的渣运往堆煤场。
工艺评价:优点:①火床炉的煤炭无需特地破碎加工;②其锅炉房布置简单,运行耗电少;③链带式炉排结构简单,方便制造。
缺点:①燃料与空气混和较差,燃烧速度慢,效率不高,燃烧不彻底;②劳动强度大,污染较严重,清炉操作繁重;③链带式炉排检修不便,安装质量要求高,炉排片易折断。
2、火室燃烧锅炉(煤粉炉)火室燃烧是指燃料在炉膛空间中以悬浮状态完成燃烧全过程的一种燃烧方式。
火室燃烧设备最主要的部件是燃烧器。
新鲜燃料与燃烧所需的空气量都是通过燃烧器上的各个不同用途和作用的喷口喷入炉内,并组织炉内燃烧空气动力工况,创造合适的燃烧条件和环境以保证燃料在火室(及炉膛)空间中及时着火、稳定燃烧、充分燃尽。
图2、火室燃烧锅炉示意图火室燃烧锅炉的燃烧过程及部件详细解释见《火力发电流程及设备》PPT文档燃烧阶段:①受到炉内火焰、高温烟气的加热,温度升高,开始把水分蒸发掉;②温度再上升,煤中的挥发物则开始析出,并在煤粒周围燃烧,使煤粒进一步加热;③在析出挥发物后,煤粉颗粒就变成了高温的焦炭颗粒,并进一步燃烧,直至燃尽为止;④煤粉在炉内的停留一般为2~3s,燃尽后形成的灰渣大部分作为飞灰随气流排出。
工艺评价:优点:①它没有炉排,燃料是随空气流入炉内,燃料燃烧的各个阶段都是在悬浮状态下进行和完成的,其容量的提高不再受炉排的构造和布置的限制;②燃料的燃烧反应面积很大,与空气混合良好,可以采用较小的过量空气系数,燃烧速度和效率比层燃炉高;③燃料适应性广,可以燃用固体、液体和气体燃料;④燃烧调节和运行、管理易于实现机械化和自动化。
缺点:①在供热锅炉中,由于它需要配置磨煤设备,电耗大;②由于燃料在室燃炉停留时间一般都很短促,为保证燃烧充分完全,因而炉膛体积大;③系统也较复杂,且不能低负荷运行和压火;④飞灰多,易污染环境等原因,应用受到限制。
3、流化床锅炉(沸腾炉) (1)流化床的概述当流体(液体、气体)向上流过固体颗粒床层时,其速度增大到一定值后,颗粒被流体的摩擦力所承托,呈现飘浮状态,颗粒可以在床层中自由运动,这种状态称为“流态化”。
按流化介质的不同可分为液-固流态化、气-固流态化。
燃煤流化床属气-固流态化范畴。
燃烧过程空气从进风管送进风室后,经布风板的分配而均匀的进入炉子的下半部---沸腾段。
气体在沸腾段中基本上向上流动,直至流出沸腾段,流过整个炉膛。
燃料从进料口进入沸腾段,一部分细粉被气流吹出沸腾段,并在那里悬浮燃烧。
其余绝大部分留在沸腾段内,被气流流化图3、流化床锅炉(沸腾炉)示意图沸腾段悬浮段溢流灰 1-进料口 2-溢流口 3-布风板 4-风室 5-埋管 空气 燃料沸腾段悬浮段溢流灰 1-进料口 2-溢流口 3-布风板4-风室 5-埋管 空气燃料后形成沸腾床。
这部分燃料颗粒在沸腾运动过程中完成燃烧。
燃尽的灰渣从溢流口溢出。
(2)流化床锅炉的发展第一代流化床锅炉:鼓泡床锅炉鼓泡床锅炉,即流化床锅炉,工作过程就如上面所述,其优缺点如下:优点:①燃料适应性广:可以燃烧包括煤矸石、焦碳、油页岩、垃圾等劣质煤在内的所有固体燃料;②清洁燃烧:脱硫率高、NOx排放少;③负荷调节性能好:低负荷下仍可保持燃烧稳定;负荷调节比达4:1,甚至可以压火备用;④灰渣综合利用性能好:低温燃烧后的灰渣没有经历烧结过程,活性好,非常适合做水泥填料。
缺点:①燃烧损失大:燃料宽筛分(0~10mm),未燃尽细颗粒飞出量大;②埋管磨损严重:为了控制密相区床温,密相区布置有埋管,但其磨损问题不易解决;③大型化受到限制:截面热负荷低,为煤粉炉的1/4,如一台400t/h的鼓泡床截面积约200m2;④脱硫剂利用效率低:脱硫剂颗粒大(细颗粒易飞出),利用率低。
第二代流化床锅炉:循环流化床锅炉“循环”的概念——飞出炉膛的物料被气固分离器收集,返回炉膛,循环燃烧和利用。
1、炉膛2、旋风分离器3、过热器4、外置式换热器5、煤仓6、返料装置7、石灰石进料口8、灰冷却器9、省煤器10、空气预热11、除尘器12、引风机13、尾部烟道14、汽包图4、循环流化床锅炉示意图注:石灰石的主要作用是脱硫和维持物料循环量的稳定。
与鼓泡床相比,循环流化床锅炉有以下优势:①燃烧效率提高(可达97.5~99%):炉膛沿高度基本恒温(850 ℃),延长了燃烧时间;物料通过分离器多次循环回炉内,延长了燃烧时间;②没有埋管,彻底解决埋管磨损问题:密相区燃烧份额小,不需埋管即可控制床温;③为大型化提供了可能:燃烧、传热不仅仅局限于浓相区,炉膛截面热负荷提高2~3倍,更易实现大型化;④脱硫剂利用率提高:脱硫剂(石灰石)颗粒变细(0.1~0.3mm),利用率提高;SO2气体在燃烧区停留时间延长,鼓泡床1~2s,循环流化床3~4s;脱硫剂循环利用,停留时间延长。
目前的循环流化床锅炉仍存在以下问题:①单机容量不够大:国内最大单机容量为300MWe;②结构复杂,造价较高:比煤粉炉增加了物料分离和回送装置,占地面积大,钢材消耗量约增加20%;但若与煤粉炉加尾部烟气脱硫相比,总造价低;③磨损问题:固体颗粒浓度大,对受热面磨损较严重;④锅炉机组自身能耗增加;⑤物料循环回路的调节与控制要求高。
4、旋风燃烧炉旋风炉实际上是液态排渣炉的一种,一般由旋风筒、燃烬室和冷却炉膛组成,因其有圆柱型燃烧室(旋风筒),气流在其内高速旋转燃烧而得名。
旋风炉在圆柱形旋风筒进行旋涡燃烧。
强入的旋转气流将较粗的燃料颗粒甩向旋风筒内壁的一层高温的熔渣膜上,较细的燃料颗粒则在筒内作悬浮燃烧,从而使燃料在旋风筒内有足够长的停留时间,再加上旋风筒内高达1800℃以上的燃烧温度,保证了燃料的完全燃烧,而且旋风筒的容积热负荷高,通常可为煤粉炉的10~30倍,因此,旋风炉体积小,结构紧凑。
图5、旋风炉工作示意图旋风燃烧方式具有下列特点:优点:①热强度高:由于火焰在旋风筒内高速旋转,扰动极其强烈,传热、传质条件非常好,燃料颗粒完全处于扩散燃烧区。
②燃烧稳定:燃料进入旋风筒后粘附在熔渣膜上,因此,燃料在筒内有相当长的滞留时间,燃烧室中蓄积相当多的热量,这有助于维持燃烧过程的连续性。
③燃烧经济性高:旋风炉具有高的燃烧温度,优良的传热和传质条件,充分保证了燃料的完全燃烧。
化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧热损失较小。
④捕渣率高:旋风筒内高速旋转的气流具有很高的分离熔渣的能力,一般在70%以上。
⑤锅炉尺寸紧凑:由于捕渣率高,烟气中挟带的飞灰量少,锅炉对流受热面的烟速可以提高,而不必担心飞灰对受热面磨损。
烟速提高使传热强化,飞灰量减少,使除尘器负担减轻,这些都将使锅炉设备布置紧凑。
⑥燃烧效率高:旋风筒中的燃烧既不存在火床燃烧中那种保持火床层稳定的必要性,也没有悬浮燃烧中燃料颗粒与空气之间相对速度趋近于零、燃料颗粒在炉内停留时间很短的缺点。
缺点:①能量消耗高:旋风筒中高速旋转气流使流动阻力剧增。
采用热风送粉,必须有高压风机,这样锅炉自身消耗的电能就必然增高。
②煤质适应能力差:对旋风炉炉型来说,能适应各种煤种。
但对于某一特定的旋风炉,因其对燃煤灰分的熔融特性、灰渣的流动能力极其敏感,尤其是锅炉负荷较低时,问题愈突出。
③锅炉可用率低:旋风炉存在析铁、受热面烟气侧高温腐蚀、粒化冲渣系统容易发生故障、过热器和高温段省煤器处容易积灰等均能引起故障停炉,使旋风炉可利用率降低。
实践表明,旋风炉在投运初期事故率较高。
④灰渣物理热损失高:旋风炉的燃烧经济性较高,但高温的灰渣送至渣沟排掉,尤其是燃用高灰分煤时,其灰渣物理热损失更大。
⑤NOx排放量较高:旋风炉燃烧温度比一般煤粉炉高,氮在高温下生成氧化氮,烟气中NOx较高,对环境影响较大。