第一章 锅炉及锅炉设备基本知识.

能源可分
按能源的形态 化学能 热能、 太阳能、 电能、 核能、 水力能 海洋能、生物能等。 以原始状态存在于自 然界中的能源叫做一 次能源（或初级能 源），如煤炭、石油、 天然气、水力等； 把一次能源经过各种 方式加工转换后得到 的能源叫二次能源， 如电能、蒸汽、热水 等

二、能源的重要性
能源是现代社会和生活的物质基础。 经济、技术发展程度越高，能源的消耗量也就 越多。 在正常情况下，各国工业化初期，能源消耗量 (包括电能消耗在内)与国民生产总值同步增长。 人的生活与能源消费息息相关，人们生活中衣、 食、住、行、文化娱乐等等。 采暖和空气调节方面的能耗占能源总用量的比 例很大，欧洲约占50%，美国和日本也占到 33%左右，每年平均以4～5%的速度增长

从能源利用的角度看，锅炉是一种能源 转换设备。 在锅炉中，一次能源（燃料）的化学贮 藏能通过燃烧过程转化为燃烧产物（烟 气和灰渣）所载有的热能，然后又通过 传热过程将热量传递给中间载体（例如 水和蒸汽），依靠它将热量输送到用热 设备中去。

一、能源的形式
太阳能 一切能源的主要来源 它是无穷无尽的、无公害的干净能源 二十二亿分之一 达地球 全球1998年消耗能量=1/18000 引起：水力电、风能、潮流、生物能

（二）炉本体 指燃料燃烧、助燃空气和燃烧产物流经的所有 设备组成的系统。包括： 1.燃烧室和燃烧设备： 燃烧室根据燃烧形式不同，有 层燃室 室燃室 沸腾燃烧室 燃烧设备包括：给煤、除渣机械、炉排等. 2.空气预热器 一般布置在尾部烟道中，使空气先预热，既可改 善燃料着火和燃烧条件，又可利用烟气余热， 提高锅炉效率。
（三）炉墙和构架 锅炉的燃烧室和烟道需要耐火砖、保温 砖和普通砖封闭起来，使火焰和烟气与 外界隔绝，减少热量向外散失。 构架为钢结构或钢筋混凝土结构. （四）辅助设备 1.通风设备：送、引风机、烟道、烟囱 2.燃料输送设备：储煤场、破碎、运输 3.除尘和除灰设备：清除排烟中的飞灰 4.给水设备：水泵、给水管道、阀门
工业锅炉
锅炉厂生产的蒸汽常常直接供给其他工业生产，例如 化肥厂、造纸 厂、制药厂、印染厂、糖厂等。因此， 锅炉也是各种业生产的动力设备。
船舶锅炉 机车锅炉
其中：电站锅炉和工业锅炉为固定式锅
炉 船舶锅炉和机车锅炉为移动式锅炉
②
按蒸汽压力分 低压锅炉（2.5MPa 以下） 中压锅炉（3.9MPa） 高压锅炉（10MPa） 超高压锅炉（界压力锅炉（超过 22.19MPa 临 界压）
3. 二者换算关系式 热功率（供热量）与蒸发量之间的关系为
Q 0.000278D(iq igs )
式中： D——锅炉的蒸发量， t/h; iq,igs———蒸汽和给水的焓,kJ/kg. 对于热水锅炉
Q 0.000278G(irs irs )
式中： G—热水锅炉的每小时送出的水量， t/h; irs/,irs//———供水和给水的焓,kJ/kg.
b.下降管：接在汽包底部，将水引出接到下集 箱。本身不受热，起到汇集和分配汽水作用。 作用：将水引向水冷壁等受热面加热。 C.水冷壁：由装在燃烧室内壁四周的许多管子 组成，是主要蒸发受热面。 作用：水冷壁接受燃料燃烧产生的强烈辐射热， 同时降低炉墙内壁温度，保护炉墙. 2.过热设备 将汽包内产生的饱和蒸汽引入布置在燃烧室出 口后烟道中的一组管道内，使之升高温度成为 过热蒸汽。 3.省煤器 在尾部烟道中，由许多蛇形钢管或铸铁管组成。 锅炉给水先进入省煤器受烟气加热，使水温提 高到接近饱和温度在进入汽包

三、现有能源的有限性
世界能源消费大幅度地增长。 全世界每年所消耗的矿物燃料相当于地球史前 二百万年地球所储存的。 如仍按现在的消费增长率持续下去，估计在今 后30～40年内矿物燃料即将枯竭。

人口急剧增长加剧能源枯竭
世界人口的急剧增长，是人类将面临的最
重要的问题之一。 世界的总人口在 15世纪时，据估算不过 3 亿人左右， 自公元 1400 至 1900 年间，人口的年增长 率O～0.75%，人口的增长较缓慢。 20 世纪，人口年增长率约达 2% 。这意味 着，30多年，人口就要翻一番。
（五）锅炉附件
计量锅炉水位、压力、温度、流量的热 工仪表和自控设备
介绍锅炉的基本构造，以SHL(双锅筒横
置式链条炉排 )型锅炉为例。 锅炉的基本构造见图所示 P9图
SHL型锅炉
1-上锅筒；2-下锅筒； 3-对流管束；4-炉膛； 5-侧墙水冷； 6-侧水冷壁上集箱； 7-侧水冷壁下集箱； 8-前水冷壁； 9-后墙水冷壁； 10-前水冷壁下集箱； 11-后水冷壁下集箱； 12-下降管； 13-链条炉排； 14-加煤斗；15-风仓； 16-蒸汽过热器； 17-省煤器； 18-空气预热器； 19-烟窗及防渣管； 20-二次风管
t
% mm mm
1
1.25
2
1.25
4
1.25
6
1.25
6
1.6
8
1.6
额定压力 Mpa
热效率
主蒸汽出 口
79 50 32 20
160
79 65 40 20
320
79 100 40 20
640
80 125 50 105
945
80 125 50 105
948
81 150 65 105
1134
进水口
给水温度 ℃ 燃料消耗 Kg 量
锅炉及锅炉房设备 多媒体课件
2012
第一部分 燃煤锅炉
第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识
1.1 概述 1.2 锅炉的基本构造和工作过程 1.3 锅炉基本特性的表示 1.4 锅炉房设备的组成
1.1 概述
什么是锅炉呢？通过燃料的燃烧，将化学能释 放出来转变成热能，再将热能传递给工质，将 其转变为更高压力和（或）温度的热水或蒸汽 的一种换热设备。 简单的说：锅炉就是：锅 + 炉 锅炉设备的任务是：安全可靠、经济有效地使 燃料通过燃烧将化学能转变为热能，并以此热 能加热水，使其成为一定数量和质量的水蒸汽。
四、能源的可持续性
虽然地球上及浩瀚的宇宙中蕴藏的能量
是无穷无尽的，但是,在现有的技术水平 和经济条件下，地球上可被人类利用的 能源却是非常有限的。 大力开发新能源 大力提倡节约能源（节能）
能源可持续性战略
一次能源战略储备 我国一次能源结构 世界一次能源结构 大力开发新能源 大力提倡节约能源（节能）：2001年全球能源 消耗200亿吨标煤，为了减缓能源枯竭的进程， 我们必须提高能源利用率，节约能源，目前世 界上仍然存在能源供应紧张，产品能耗偏高， 能源利用率偏低、浪费严重的现象，在我国犹 为突出。与发达国家存在很大差距。

五、锅炉分类
① 按用途分 生活锅炉 锅炉所生产的蒸汽或热水也常常供生产和日 常生活取暖之用。通常把取暖用的蒸汽锅炉 归并在工业锅炉中，而只生产热水的取暖用 锅炉常称为热水锅炉
电站锅炉
火力发电厂中三大主机之一，它所产生的 具有一定热能的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮 机转动，使热能转变为机械能。
3.水的受热和汽化过程
a.水由水泵加压流经省煤器预热，进入锅炉汽锅，
是饱和的汽水混合物。自然循环 b.锅筒内设有汽水分离装置，及重力作用使汽水 混合物得到分离。蒸汽进入蒸汽过热器，分离 下来的水落到上锅筒下半部的水空间。
其中任何一个过程进行得正常与否，都 会影响锅炉运行的安全性和经济性。
能源决定热源设备多样性
1.2 锅炉的基本构造和工作过程
一.锅炉的基本构造 包括：本体、炉墙、构架、辅助设备、附件 （一）锅本体 指水和蒸汽流经的全部设备所组成的系统。 1.蒸发设备：使水受热蒸发而成饱和蒸汽的部分， 由汽包、下降管、水冷壁和集箱组成。 a.汽包：是圆筒形受压容器，水平安装. 下半部为水，既贮存一定水量，也与下降管和 水冷壁连接，组成水的循环回路。 上半部为蒸汽空间，内有净化设备以保证蒸汽 品质
③ 按燃料分 燃煤锅炉 燃油锅炉 燃气锅炉
④ 按燃烧方式分： 层燃炉 室燃炉 沸腾炉
⑤ 按汽水流 动的情分：
自然循环锅炉 强制循环锅炉 直流锅炉
⑥按工质及其输出状 态分： 蒸汽锅炉 热水锅炉
⑦
按通风方式分
⑧ 按锅炉炉型结构 分：
锅壳（火管）锅炉 水管锅炉 水火管混合式锅炉
自然通风锅炉 机械通风锅炉
2.烟气向水的传递过程
高温烟气与炉膛四周墙面上的水冷壁景象强列辐射换 热，能量传给管内工质。然后烟气在引风机、烟囱的引里 力向炉膛上方流动。烟气出炉膛后冲刷蒸汽过热器，使饱 和蒸汽过热，后流经上、下锅筒间的对流管束，以对流方 式传热给管束内的工质。沿途降低温度的烟气最后到尾部 烟道，排出锅炉。
炉排面 积.
平米
2
3.17
4.94
8.49
8.49
10.04
韩国斯大卧式常压热水锅炉技术参数
型号 单位
工作压 Mpa 力 额定功 MW 率 0.35 0 .48 0.58 CWNS 0.35 CWNS0. CWNS0. CWN 48 58 S0.7 常压 0.7 1.0 1.4 CWNS 1.0 CWNS 1.4
锅炉的水汽系统循环
归纳为：
制粉系统
燃料输送碎煤机除铁器磨煤机 由一次风送入炉内 风烟系统 送风机 引风机 一、二次风 汽水系统 省煤器汽包水冷壁过热器
1.3 锅炉基本特性的表示
为了表明锅炉的构造、容量、参数和运行的 经济性等特点，通常用下述指标来表示锅炉的基 本特性。
对于热水锅炉则有额定出口热水温度和
额定的进口(回水)温度之分。 额定循环水量：与额定热功率、额定热 水温度及额定回水温度相对应的通过热 水锅炉的水流量，常用符号 G 表示，单 位是t/h。