锅炉结构 及工作原理
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理引言概述:锅炉是工业生产中常见的热能设备,其作用是将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水,用于加热或驱动机械设备。
了解锅炉的结构及工作原理对于工程师和操作人员来说至关重要,下面将详细介绍锅炉的结构和工作原理。
一、锅炉结构1.1 燃烧室:燃烧室是锅炉的核心部分,用于燃烧燃料并产生热能。
燃烧室通常由燃烧室壁、燃烧室门、燃烧器等组成。
1.2 水壶:水壶是锅炉的另一个重要部分,用于贮存水并将水加热转化为蒸汽。
水壶通常由水壶壁、水壶盖、水位计等组成。
1.3 冷凝器:冷凝器是锅炉的一个辅助设备,用于将蒸汽冷凝成水并回收热能。
冷凝器通常由冷凝器管束、冷凝器排水口等组成。
二、锅炉工作原理2.1 燃烧过程:当燃料进入燃烧室后,燃烧器点燃燃料并产生高温的燃烧气体。
燃烧气体在燃烧室中传热给水,将水加热转化为蒸汽。
2.2 蒸汽产生:加热后的水被加热转化为蒸汽,蒸汽在水壶中逐渐积聚并达到一定压力。
一旦蒸汽压力超过设定值,蒸汽就会被释放到管道中。
2.3 蒸汽利用:释放到管道中的蒸汽可以用于加热建筑物、驱动机械设备或其他工业生产过程中。
蒸汽在利用过程中会逐渐冷凝成水并返回锅炉进行循环利用。
三、锅炉的种类3.1 水管锅炉:水管锅炉是一种常见的锅炉类型,其特点是水壶内部布满水管,水管中的水受燃烧气体加热转化为蒸汽。
3.2 火管锅炉:火管锅炉是另一种常见的锅炉类型,其特点是燃烧气体通过管道中的火管,将火管中的水加热转化为蒸汽。
3.3 电锅炉:电锅炉是利用电能直接加热水并产生蒸汽的锅炉,适用于一些无法使用传统燃料的场合。
四、锅炉的维护与安全4.1 定期检查:锅炉在运行过程中需要定期进行检查,包括检查水位、燃烧器、燃烧室等部件的运行情况。
4.2 清洁维护:锅炉的清洁维护非常重要,定期清洁锅炉内部和外部的积灰和污垢,以确保锅炉的正常运行。
4.3 安全阀保护:锅炉中的安全阀是保证锅炉安全运行的重要设备,定期检查和维护安全阀的工作状态是防止锅炉爆炸的关键。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理引言概述:锅炉是一种常见的热能转换设备,广泛应用于工业生产和民用供暖领域。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理。
一、锅炉结构1.1 炉膛部分:炉膛是锅炉的燃烧室,主要包括炉膛壁、炉膛门、炉膛排渣设备等。
炉膛壁通常由耐火砖或耐火材料构成,能够承受高温和高压环境。
炉膛门用于装载燃料和清理炉膛。
1.2 烟道部分:烟道是燃烧产生的烟气通过的通道,主要包括烟道壁、烟道门、烟囱等。
烟道壁通常由金属材料制成,具有良好的导热性能和耐高温性能。
烟道门用于清理烟道和调节烟气流量。
烟囱则用于排放烟气。
1.3 水循环部分:水循环部分是锅炉的核心组成部分,主要包括水壁、水管、蒸汽分离器、循环泵等。
水壁是锅炉的加热面,通常由钢管或钢板制成,能够承受高温和高压。
水管用于传递热能和循环水。
蒸汽分离器用于分离蒸汽和水。
循环泵则用于推动水循环。
二、锅炉工作原理2.1 燃烧过程:燃烧是锅炉产生热能的基本过程,通常采用燃料和空气的混合燃烧。
燃料经过燃烧室中的燃烧反应,释放出热能。
燃烧产生的高温烟气通过烟道进入烟囱排出。
2.2 传热过程:传热是锅炉将燃烧产生的热能传递给工作介质(水或蒸汽)的过程。
燃烧产生的高温烟气通过炉膛壁和水壁,使水壁加热,使水变为蒸汽。
烟气在烟道中与水壁进行对流传热,同时通过辐射传热。
2.3 蒸汽生成过程:蒸汽生成是锅炉将水加热转化为蒸汽的过程。
水在水壁中受热,温度升高,逐渐转化为蒸汽。
蒸汽与水分离器分离,进入蒸汽管道,供应给需要蒸汽的设备使用。
三、锅炉的工作原理3.1 自然循环锅炉:自然循环锅炉是利用自然对流现象进行水循环的锅炉,不需要循环泵。
炉膛内的烟气通过烟道上升,形成烟气上升通道,同时水在水壁中加热变为蒸汽,蒸汽密度变小,上升到蒸汽分离器,分离出水滴,蒸汽进入蒸汽管道,水滴回流到水壁,实现自然循环。
3.2 强制循环锅炉:强制循环锅炉通过循环泵推动水循环,加快传热速度。
循环泵将水从蒸汽分离器中抽出,通过水管送入水壁,水在水壁中受热变为蒸汽,再经过蒸汽分离器分离,进入蒸汽管道,供给设备使用。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理一、引言锅炉是一种将水加热转化为蒸汽或者热水的设备,广泛应用于工业生产和生活领域。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理。
二、锅炉结构1. 外壳:锅炉的外壳通常由钢板制成,具有足够的强度和刚度来承受内部的压力。
外壳内部通常有隔板和隔板支撑来增加结构的稳定性。
2. 炉膛:炉膛是燃烧区域,用于燃烧燃料并产生热能。
炉膛通常由耐火材料构成,以承受高温和高压的燃烧环境。
3. 烟管:烟管是连接炉膛和烟囱的管道,用于排放燃烧产生的烟气。
烟管的结构通常为水管或者火管,水管锅炉中通过管内的水吸收烟气中的热能,火管锅炉中则是直接通过管壁传递热能。
4. 风箱:风箱用于供应燃烧所需的氧气,并通过风道将氧气输送到炉膛。
风箱通常由风机、风道和调节装置组成,以确保燃烧过程的正常进行。
5. 水循环系统:水循环系统包括给水系统、蒸汽系统和排水系统。
给水系统负责将水输送到锅炉中,并通过加热转化为蒸汽。
蒸汽系统将产生的蒸汽输送到需要的地方,而排水系统则负责排除锅炉中的污水和杂质。
三、锅炉工作原理1. 燃料燃烧:燃料进入炉膛后,在适当的氧气供应下发生燃烧反应。
燃料可以是固体、液体或者气体,常见的燃料有煤、油和天然气等。
2. 热能传递:燃烧产生的高温烟气通过烟管或者炉膛内的水管,将热能传递给水。
水在吸收热能的过程中被加热,转化为蒸汽或者热水。
3. 蒸汽产生:当水被加热至一定温度时,水份子会变成蒸汽份子,蒸汽会在锅炉内积聚,压力逐渐增加。
一旦达到设定的压力,锅炉会自动控制蒸汽的产生。
4. 蒸汽利用:产生的蒸汽可以用于驱动汽轮机、发机电、船舶推进系统等各种设备,也可用于供暖、加热和工业生产等领域。
5. 烟气排放:燃烧产生的烟气通过烟管排放到烟囱中,最终排入大气中。
为了减少对环境的污染,现代锅炉通常配备了烟气净化装置,如除尘器和脱硫装置等。
四、结论锅炉是一种将水加热转化为蒸汽或者热水的设备,其结构和工作原理决定了其高效、安全、环保的特点。
锅炉的构造及工作原理

锅炉的构造及工作原理锅炉是一种常见的热力设备,是将水加热转化为蒸汽或热水的装置。
锅炉具有广泛的应用领域,例如用于电力工业、化工工业、纺织工业、造纸工业、食品工业等。
本文将介绍锅炉的构造及工作原理。
一、锅炉的构造锅炉主要由炉膛、燃烧室、水层、排烟道、引风机、鼓风机和给水泵等组成。
1、炉膛炉膛是锅炉中最核心的组成部分,在炉膛内燃烧燃料产生高温,使水被加热。
炉膛一般由矩形或圆形的火箱和烟道构成。
常见的火箱形式有平面式、立式和圆柱式三种。
根据烟气流动情况,烟道可分为横通式、上升式、下降式等不同形式。
2、水层水层是锅炉中的一个重要部分,它是加热器的分类之一。
一般来说,水层是由上下两部分构成的。
上部是水蒸气和饱和水混合产生的混合气体,下部是水。
3、引风机、鼓风机引风机输送空气到炉膛中,帮助燃料燃烧。
鼓风机则将燃烧后的烟气排出炉外。
这两个部件是锅炉中十分重要的通风部分,提高了燃烧效率,同时也保证了燃烧产生的废气排放。
4、给水泵为了保证对锅炉加热的水需求,锅炉的辅助设备之一就是给水泵。
它负责将未经处理的原水供应到锅炉中。
二、锅炉的工作原理锅炉的工作原理主要分为热力系统、自控系统、水处理系统和燃料供应系统等几个方面。
1、热力系统热力系统是锅炉的核心部件,热能的转化都是在该系统中完成的。
锅炉首先经过引风机送入空气后,鼓风机将空气带到炉内,燃烧燃料之后产生高温。
高温的烟气与水层相接触,使得水层内的水被加热形成蒸汽或热水。
2、自控系统自控系统负责监控锅炉的各项指标,保证锅炉安全、稳定地工作。
它主要包括温度控制、压力控制、风量控制、水位控制等功能。
如果锅炉的任何一个参数超出安全范围,自控系统会自动采取措施,避免锅炉受损或爆炸。
3、水处理系统水处理系统的主要作用是对输入到锅炉的水进行处理,保证水的质量符合锅炉工作要求。
一般而言,锅炉很容易因为水中杂质沉积在锅炉缸壁上而受损,水处理系统就是为了防止这个问题的出现。
4、燃料供应系统燃料供应系统一般应该保证锅炉稳定的燃烧,从而提供热能。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理一、引言锅炉是一种将液体(通常为水)加热转化为蒸汽或者热水的设备。
它在工业生产和日常生活中起着重要的作用。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理。
二、锅炉结构1. 炉膛:炉膛是燃烧燃料的区域,通常由耐高温材料制成。
燃料在炉膛中燃烧产生热能。
2. 炉排:炉排用于支撑燃料并保证燃料的充分燃烧。
常见的炉排有链条炉排和活动炉排。
3. 冷凝器:冷凝器用于将烟气中的热量转移到水中,使水蒸气冷凝成水。
这样既可以提高热效率,又可以回收热能。
4. 烟囱:烟囱用于排出燃烧产生的废气。
它通常是一个竖直的管道,具有良好的排烟效果。
5. 水循环系统:水循环系统包括给水系统、循环水系统和排污系统。
给水系统负责供应水,循环水系统负责循环水,排污系统负责排除污水。
三、锅炉工作原理锅炉的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 燃料燃烧:燃料在炉膛中燃烧产生热能。
燃料可以是固体、液体或者气体。
燃料燃烧需要适当的氧气供应。
2. 热能传递:燃烧产生的热能通过炉膛的壁面传递给水。
水被加热后转化为蒸汽或者热水。
3. 蒸汽或者热水产生:加热后的水转化为蒸汽或者热水。
蒸汽可以用于发电或者提供动力,热水可以用于供暖或者工业生产。
4. 烟气排放:燃烧产生的废气通过烟囱排放到大气中。
在排放前,烟气中的热量可以通过冷凝器回收。
四、锅炉的应用锅炉广泛应用于各个领域,包括工业、农业、建造和日常生活。
以下是一些常见的应用场景:1. 发电厂:锅炉用于产生蒸汽驱动汽轮机发电。
2. 供暖系统:锅炉用于供暖,将热水或者蒸汽通过管道输送到建造物内部。
3. 工业生产:锅炉用于加热工业生产过程中的液体或者气体。
4. 温室种植:锅炉用于提供温室内的热量,保证植物正常生长。
5. 温泉浴场:锅炉用于加热温泉水,提供给浴场用户享受。
五、锅炉的效率和安全性锅炉的效率是指锅炉将燃料的热能转化为实用热能的能力。
提高锅炉的效率可以节约能源和降低环境污染。
常见的提高锅炉效率的方法包括使用高效燃烧器、增加热交换面积和改进燃烧控制系统等。
锅炉的构造及工作原理

锅炉的构造及工作原理锅炉是一种将水加热转化为蒸气的设备,用于产生热能或驱动机械。
它广泛应用于工业生产、发电以及供暖等领域。
本文将介绍锅炉的构造、工作原理和不同类型的锅炉。
一、锅炉的构造1.炉膛:炉膛是燃烧燃料的区域,位于锅炉的下部。
炉膛包括炉壳、炉膛砌体和炉膛内衬。
炉壳是锅炉的主要结构部件,它能够承受高温和高压。
2.燃烧室:燃烧室是炉膛的一部分,用于将燃料和空气进行燃烧。
燃烧室的结构设计决定了燃料和空气的混合程度和燃烧效率。
3.冷却壁:冷却壁是锅炉的另一个重要组成部分,用于将炉膛热量传递到水中。
它由钢板和管道组成,形成大量接触面积以提高热传递效率。
4.蒸汽发生器:蒸汽发生器位于锅炉的上部,与炉膛通过管道相连接。
它是将水加热转化为蒸汽的主要部件。
5.排烟系统:排烟系统用于排除燃料燃烧产生的废气。
它通常包括烟囱、风扇和净化设备。
二、锅炉的工作原理锅炉的工作原理是利用燃料的燃烧产生的热能,将水加热转化为蒸汽。
具体流程如下:1.燃料供给:燃料经过处理和输送系统进入燃烧室,与空气进行混合。
2.燃烧反应:燃料和空气在燃烧室内进行化学反应,产生热能。
燃料的种类包括煤、油、天然气等。
3.热量传递:燃烧产生的高温烟气通过锅炉的冷却壁传导给水。
水在冷却壁内部形成蒸汽。
4.蒸汽发生:水被加热后转化为蒸汽,蒸汽通过管道进入蒸汽发生器。
5.动力输出:蒸汽通过管道输送到需要使用蒸汽的设备,如发动机、涡轮机等。
6.蒸汽冷凝:蒸汽在设备工作后会冷却下来,转化为水再次循环使用。
三、不同类型的锅炉1.水管锅炉:水管锅炉是最常见的锅炉类型之一、它的特点是炉膛被水包围,通过管道将烟气传导给水。
水管锅炉具有快速启动、响应快、结构紧凑等优点。
2.热油锅炉:热油锅炉利用石油、天然气等燃料加热高温热油,然后将热油传导给工业设备。
热油锅炉具有高温、安全稳定等特点,适用于需要高温的工艺过程。
3.蒸汽锅炉:蒸汽锅炉是最常用的供热设备之一、它通过将水加热转化为蒸汽,然后通过管道输送到加热设备或蒸汽涡轮机驱动。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理一、锅炉结构锅炉是一种用于产生蒸汽或热水的设备,通常用于供暖、发电或工业生产过程中。
锅炉的结构可以分为以下几个部分:1. 炉膛:炉膛是燃烧室,用于燃烧燃料。
炉膛通常由耐高温材料构成,如耐火砖。
燃料在炉膛中燃烧产生热能。
2. 燃烧系统:燃烧系统由燃料供应装置、燃烧器和风机组成。
燃料供应装置将燃料输送到燃烧器中,燃烧器将燃料与空气混合并点燃。
风机提供所需的燃烧空气。
3. 锅筒:锅筒是锅炉的主体部分,其中包含热交换器,用于将燃烧产生的热能传递给工作介质(水或蒸汽)。
锅筒由钢制成,具有足够的强度和耐压能力。
4. 烟气系统:烟气系统用于排出燃烧后产生的废气。
它包括烟囱、烟气净化设备(如除尘器)和烟气排放管道。
5. 水循环系统:水循环系统用于循环输送工作介质(水或蒸汽)。
它包括给水系统、循环泵、蒸汽分离器、再热器等组件。
二、锅炉工作原理锅炉的工作原理是将燃料燃烧产生的热能传递给工作介质,使其发生相应的温度和压力变化。
1. 燃料燃烧:燃料通过燃料供应装置输送到燃烧器中,与空气混合并点燃。
燃烧产生的热能在炉膛中释放。
2. 热能传递:燃烧产生的热能被传递给水或蒸汽,使其温度升高。
热能传递通过炉膛内的烟气与水或蒸汽之间的热交换器实现。
3. 水循环:在热交换器中,水或蒸汽吸收热能,温度升高。
循环泵将热水或蒸汽从锅筒中抽出,通过管路输送到需要加热的设备或系统。
4. 蒸汽发生:当水温升高到一定程度时,水开始转化为蒸汽。
蒸汽分离器用于将蒸汽与水分离。
5. 压力调节:锅炉中的压力是由给水系统和蒸汽分离器等组件控制的。
通过调节这些组件的工作状态,可以控制锅炉的压力。
6. 烟气排放:燃烧产生的废气通过烟囱排出。
在排放之前,烟气可能需要经过除尘器等净化设备处理,以减少对环境的污染。
三、锅炉的应用锅炉广泛应用于各个行业和领域。
以下是一些常见的锅炉应用:1. 供暖系统:锅炉用于供暖系统,将热水或蒸汽输送到建筑物中的暖气设备,提供舒适的室内温度。
锅炉结构及工作原理

锅炉结构及工作原理一、引言锅炉是一种将水加热转化为蒸汽或者热水的设备,广泛应用于工业生产和民用领域。
本文将详细介绍锅炉的结构和工作原理,以匡助读者更好地理解和应用锅炉。
二、锅炉结构1. 锅炉壳体锅炉壳体是锅炉的主体部份,通常由钢板焊接而成。
它具有足够的强度和刚度,以承受锅炉内部的高温和高压。
壳体内部份为炉膛、燃烧室、过热器、再热器和空气预热器等区域。
2. 炉膛炉膛是燃烧燃料的区域,通常由耐火材料构成。
燃料在炉膛内燃烧产生高温燃烧气体,通过炉膛的上升通道进入过热器。
3. 过热器过热器是将高温燃烧气体的温度提高到设计要求的设备。
它由一系列管子组成,燃烧气体在管子内部流动,通过与管壁的热交换,使燃烧气体的温度升高。
4. 再热器再热器是将高温燃烧气体的温度再次提高的设备。
它与过热器类似,也由一系列管子组成。
燃烧气体在再热器内部流动,通过与管壁的热交换,使燃烧气体的温度再次升高。
5. 空气预热器空气预热器是将燃烧所需的空气预先加热的设备,以提高燃烧效率。
它通常由一系列管子组成,燃烧气体在管子外部流动,空气在管子内部流动,通过管壁的热交换,使空气的温度升高。
6. 锅炉附件锅炉附件包括给水系统、排烟系统、燃料供应系统、燃烧控制系统和安全保护系统等。
它们与锅炉的正常运行密切相关,起着辅助作用。
三、锅炉工作原理1. 燃料燃烧燃料在炉膛内燃烧,产生高温燃烧气体。
燃料可以是固体、液体或者气体,常见的有煤、油和天然气等。
燃烧过程中,燃料与空气混合并点燃,释放出热能。
2. 热能传递高温燃烧气体经过炉膛、过热器、再热器和空气预热器等部份,与水或者热媒进行热交换。
燃烧气体的热能被传递给水或者热媒,使其温度升高。
3. 蒸汽或者热水生成通过热能传递,水或者热媒的温度升高,最终转化为蒸汽或者热水。
蒸汽或者热水可以用于工业生产或者民用供暖等领域。
4. 蒸汽或者热水的利用蒸汽或者热水通过管道输送到需要的地方,用于驱动机械设备、加热或者供暖等用途。
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锅炉结构及工作原理锅炉结构及工作原理锅:是指锅炉的水汽系统,由汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和省煤器等设备组成。
(1)锅的任务是使水吸热,最后变化成一定参数的过热蒸汽。
其过程是:给水由给水泵打入省煤器以后逐渐吸热,温度升高到汽包工作压力的沸点,成为饱和水;饱和水在蒸发设备(炉)中继续吸热,在温度不变的情况下蒸发成饱和蒸汽;饱和蒸汽从汽包引入过热器以后逐渐过热到规定温度,成为合格的过热蒸汽,然后到汽轮机做功。
汽包:汽包俗称锅筒。
蒸汽锅炉的汽包内装的是热水和蒸汽。
汽包具有一定的水容积,与下降管,水冷壁相连接,组成自然水循环系统,同时,汽包又接受省煤器的给水,向过热器输送饱和蒸汽;汽包是加热,蒸发、过热三个过程的分解点。
下降管:作用是把汽包中的水连续不断地送入下联箱,供给水冷壁,使受热面有足够的循环水量,以保证可靠的运行。
为了保证水循环的可靠性,下降管自汽包引出后都布置在炉外。
联箱:又称集箱。
一般是直径较大,两端封闭的圆管,用来连接管子。
起汇集、混合和分配汽水保证各受热面可靠地供水或汇集各受热面的水或汽水混合物的作用。
(位于炉排两侧的下联箱,又称防焦联箱)水冷壁下联箱通常都装有定期排污装置。
水冷壁:水冷壁布置在燃烧室内四周或部分布置在燃烧室中间。
它由许多上升管组成,以接受辐射传热为主受热面。
作用:依靠炉膛的高温火焰和烟气对水冷壁的辐射传热,使水(未饱和水或饱和水)加热蒸发成饱和蒸汽,由于炉墙内表面被水冷壁管遮盖,所以炉墙温度大为降低,使炉墙不致被烧坏。
而且又能防止结渣和熔渣对炉墙的侵蚀;筒化了炉墙的结构,减轻炉墙重量。
水冷壁的形式:1.光管式2.膜式过热器:是蒸汽锅炉的辅助受热面,它的作用是在压力不变的情况下,从汽包中引出饱和蒸汽,再经过加热,使饱和蒸汽成为一定温度的过热蒸汽。
省煤器:布置在锅炉尾部烟道内,利用烟气的余热加热锅炉给水的设备,其作用就是提高给水温度,降低排烟温度,减少排烟热损失,提高锅炉的热效率。
减温装置:保证汽温在规定的范围内。
汽温调节:1、蒸汽侧调节(采用减温器)2、烟气侧调节(采用摆动式喷燃器)炉炉就是锅炉的燃烧系统,由炉膛、烟道、喷燃器及空气预热器等组成。
工作原理:送风机将空气送入空气预热器中吸收烟气的热量并送进热风道,然后分成两股:一股送给制粉系统作为一次风携带煤粉送入喷煤器,另一股作为二次风直接送往喷煤器。
煤粉与一、二次风经喷燃器喷入炉膛集箱燃烧放热,并将热量以辐射方式传给炉膛四周的水冷壁等辐射受热面,燃烧产生的高温烟气则沿烟道流经过热器,省煤器和空气预热器等设备,将热量主要以对流方式传给它们,在传热过程中,烟气温度不断降低,最后由吸风机送入烟囱排入大气。
炉膛:炉膛是由一个炉墙包围起来的,供燃料燃烧好传热的主体空间,其四周布满水冷壁。
炉膛底部是排灰渣口,固态排渣炉的炉底是由前后水冷壁管弯曲而形成的倾斜的冷灰斗,液态排渣炉的炉底是水平的熔渣池。
炉膛上部是悬挂有屏式过热器,炉膛后上方烟气流出炉膛的通道叫炉膛出口。
空气预热器:是利用锅炉排烟的热量来加热空气的热交换设备。
它是装在锅炉尾部的垂直烟道中。
煤粉在炉膛燃烧产生的热量,先通过辐射传热被水冷壁吸收,水冷壁的水沸腾汽化,产生大量蒸汽进入汽包进行汽水分离(直流炉除外),分离出的饱和蒸汽进入过热器,通过辐射、对流方式继续吸收炉膛顶部和水平烟道、尾部烟道的烟气热量,并使过热蒸汽达到所要求的工作温度。
发电用锅炉通常还设置有再热器,是用来加热经过高压缸做功后的蒸汽的,再热器出来的再热蒸汽再去中、低压缸继续做功发电。
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。
“炉”是燃烧系统,它的任务是使燃料在炉内良好的燃烧,放出热量。
它由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。
(1)炉膛。
是由炉墙和水冷壁转成的供燃料燃烧的,燃料在该空间内呈悬浮状燃烧,释放出大量的热量。
(2)燃烧器。
位于炉膛四角或墙壁上,其作用是把燃料和空气以一定速度喷入炉内,使其在炉内能进行良好的混合以保证燃料及时着火和迅速完全地燃烧。
分直流燃烧器和旋流燃烧器两种基本类型。
(3)空气预热器。
位于锅炉尾部烟道,其作用是利用烟气余热加热燃料燃烧所需要的空气,不仅可以进一步降低排烟温度,而且对于强化炉内燃烧、提高燃烧的经济性、干燥和输送煤粉都是有利的。
锅炉效率可提高2%左右。
分管式和回转式两种。
(4)烟风道。
是由炉墙、部分受热面管道及包墙管等组成的管道,用以引导烟气的流动,并经各个受热面进行热量交换,分为水平烟道和尾部烟道。
辅助设备辅助设备包括通风设备(送、引风机)、燃料运输设备、制粉系统、除灰渣及除尘设备、脱硫设备等。
三、燃煤锅炉的工作过程由原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤机磨制成煤粉。
在原煤磨制过程中,需要热空气对煤进行加热和干燥,因此外界冷空气通过送风机送入锅炉尾部烟道的空气预热器中,被烟气加热成为热空气进入热风管道。
其中一部分热空气经排粉机送入磨煤机中,对煤进行加热和干燥,同时这部分空气也是输送煤粉的介质;另一部分热空气直接经燃烧器进入炉膛参与煤粉的燃烧。
从磨煤机排出的煤粉和空气的混合物经燃烧器进入炉膛内燃烧。
煤粉在炉膛内迅速燃烧后放出大量的热量,使炉膛火焰中心的温度具有1500度或更高的温度。
炉膛四周内壁布置有许多的水冷壁管,炉膛顶部布置着顶棚过热器及炉膛上方布置着屏式过热器等受热面。
水冷壁和顶棚过热器等是炉膛的辐射受热面,其内部的工质在吸引炉膛的辐射热的同时,使火焰温度降低,保护炉墙不致被烧坏。
为了防止熔化的灰渣黏结在烟道内的受热面上,烟气向上流动到达炉膛上部出口处时,其温度要低于煤灰的熔点。
高温烟气经炉膛上部出口离开炉膛进入水平烟道,与布置在水平烟道的过热器进行热量交换,然后进入尾部烟道,并与再热器、省煤器、和空气预热器等受热面进行热量交换,使烟气不断放出热量而逐渐冷却下来,使得离开空气预热器的烟气温度通常在110-160度之间。
低温烟气再经过除尘器除去大量的飞灰,最后只有少量的细微灰粒随烟气由引风机送入烟囱排入大气。
煤粉在炉膛中燃烧后所生成的较大灰粒沉降到炉膛底部的冷灰斗中,被冷却凝固落入排渣装置中,形成固定排渣。
由给水泵送向锅炉的给水,经过高压加热器加热后进入省煤器,吸收锅炉尾部烟气的热量后进入汽包,并通过下降管引入水冷壁下联箱再分配给各个水冷壁管。
水在水冷壁中吸收炉膛高温火焰和烟气的辐射热,使部分水蒸发变成饱和蒸汽,从而在水冷壁内形成了汽水混合物。
汽水混合物向上流动并进入汽包,通过汽包中的汽水分离装置进行汽水分离,分离出来的水继续循环。
旋风分离器由简体、引入管、项帽、溢流环、简底导叶和底板等部件组成。
旋风分离器是一种分离效果很好的汽水分离设备。
其工作原理及工作过程是:较高流速的汽水混合物,经引入管切向进入简体而产生旋转运动,在离心力的作用下,将水滴抛向筒壁,使汽水初步分离。
分离出来的水通过筒底四周导叶,流人汽包水容积中。
饱和蒸汽在筒体内向上流动,进入顶帽的波形板间隙中曲折流动,在离心力和惯性力的作用下,小水滴被抛到波形板上,在附着力作用下形成水膜下流,经简壁流入汽包水容积,使汽水进—步分离,而饱和蒸汽从顶帽上方或四周引入汽包蒸汽空间。
电站锅炉随参数容量的不同,其汽包内部装置也不完全—样,现以高压和超高压锅炉的汽包为例,介绍其内部装置、它们的布置及主要作用。
沿汽包长度在两侧装设若干旋风分离器,每个旋风分离器筒体顶部配置有百页窗(波形板)分离器,它们的主要作用是将由上升管引入的汽水混合物进行汽和水的初步分离。
在汽包内的中上部,水平装没蒸汽清洗孔板,其上有清洁给水层,当蒸汽穿过水层时,便将溶于蒸汽或携带的部分盐分转溶于水中,以降低蒸汽的含盐。
靠近汽包的顶部设有多孔板,均匀汽包内上升蒸汽流,并将蒸汽中的水分进一步分离出来。
汽包中心线以下150mm左右设有事故放水管口;正常水位线下约200mm处设有连续排污管口,再下面布置加药管。
下降管入口处还装设了十字挡板.以防止下降管口产生漩涡斗造成下降管带汽。
汽包内有哪些汽水分离装置?其工作原理如何?答:汽包内比较常用的汽水分离装置是旋风分离器、波形板分离器(百叶窗)和多孔板。
从水冷壁、对流管束或沸腾式省煤器来的汽水混合物进入汽包内的汇流箱,然后从切向进入旋风分离器。
高速旋转产生的离心力,使汽水混合物中的水滴甩至筒壁,形成水膜,在重力作用下流入汽包水容积。
从旋风分离器顶部波形板分离器出来的蒸汽经汽包蒸汽空间的重力分离后,再次经汽包顶部的波形板分离器分离。
为了防止蒸汽局部流速过高,将波形板分离器的水膜撕破而带水,影响汽水分离效果,在波形板分离器的上部装有多孔板。
利用多孔板产生的阻力,使蒸汽沿汽包长度均匀的进入过热器。
多孔板上的孔径约为10mm,蒸汽流经多孔板的速度,中压锅炉未8~10m/s,高压炉为6~8m/s,超高压炉为4~6m/s。