电站锅炉原理解析
发电厂锅炉的工作原理
发电厂锅炉的工作原理随着社会的发展，电力已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
而发电厂锅炉是电力发电的核心设备之一，其工作原理对于电力生产有着至关重要的影响。
本文将详细介绍发电厂锅炉的工作原理，包括锅炉的基本构造、燃烧原理、蒸汽循环系统和水处理系统等方面。
一、锅炉的基本构造发电厂锅炉是一种高温高压容器，用于将化石燃料或其他可燃物燃烧后产生的热能转化为蒸汽能源，进而驱动涡轮发电机发电。
锅炉的主要部件包括炉膛、水冷壁、过热器、再热器、空气预热器、除尘器、引风机、排风机、给水泵等。
炉膛是锅炉内燃烧的区域，其内部采用水冷壁结构，用于吸收炉膛中高温烟气的热量，同时保护炉膛的耐火材料。
过热器和再热器则是将燃烧后的高温高压蒸汽进行加热和再加热，以提高蒸汽的温度和压力。
空气预热器则是将冷空气通过热交换器进行加热，以提高燃烧效率。
除尘器主要用于过滤烟气中的灰尘和颗粒物，减少环境污染。
引风机和排风机则分别用于将空气和烟气送入和排出锅炉内部。
给水泵则用于将水送入锅炉内部进行加热。
二、燃烧原理燃烧是锅炉内部产生蒸汽的关键过程。
燃烧过程中，燃料在炉膛内被加热并燃烧，产生高温高压的烟气，烟气通过水冷壁将热量传递给水，使水变成蒸汽，最终驱动涡轮发电机发电。
燃料的选择对于锅炉的燃烧效率和环境污染有着重要的影响。
常用的燃料包括煤、油、天然气等。
其中，煤是发电厂最常用的燃料之一，其燃烧过程中会产生大量的二氧化碳、氮氧化物等有害气体，对环境造成污染。
因此，发电厂在使用煤作为燃料时，需要采取一系列的环保措施，如烟气脱硫、脱硝等。
三、蒸汽循环系统蒸汽循环系统是锅炉内部的一个重要组成部分，其作用是将产生的蒸汽输送到涡轮发电机中，驱动发电机转动，并将排出的低温低压蒸汽重新输送回锅炉进行再加热。
蒸汽循环系统主要由锅炉、汽轮机和凝汽器三部分组成。
锅炉产生高温高压蒸汽，蒸汽通过高压管道输送到汽轮机，驱动汽轮机转动，产生电能。
在汽轮机中，蒸汽的能量逐渐降低，最终排出低温低压蒸汽。
发电厂锅炉的工作原理
发电厂锅炉的工作原理
发电厂锅炉是一种利用燃料转化为热能的装置，通过加热水转化为高温高压的蒸汽，进而驱动涡轮发电机发电。
锅炉的工作原理可以简述为以下几个步骤：
1. 燃料燃烧：燃料通常为煤炭、天然气、石油等，通过燃烧产生大量的热能。
燃料燃烧需要空气的参与，实际上是氧气与燃料发生部分氧化反应，释放出大量的热能。
2. 烟气产生：燃烧时产生的热能被传递给锅炉内的水，将水加热至高温，形成蒸汽。
同时燃烧产生的废气逸出锅炉，形成烟气。
3. 锅炉传热：燃烧过程中释放的热能通过锅炉壁和管道，传递给水，使水温升高。
传热方式通常有辐射传热、对流传热和传导传热。
4. 蒸汽发生：水通过锅炉加热后转化为高温高压的蒸汽。
蒸汽的产生需要水中的热能克服水的表面张力，使水分子脱离液相，形成气相。
5. 蒸汽驱动涡轮：高温高压的蒸汽通过锅炉输出，进入涡轮发电机组。
蒸汽的高温高压能量被转化为机械能，使涡轮转动。
6. 电力发生：涡轮通过与发电机的连接，驱动发电机旋转，将机械能转化为电能。
发电机内部的电磁感应现象将旋转运动转化为电流，从而产生电力输出。
通过以上步骤，发电厂锅炉能够将燃料的化学能转化为电力能，实现发电的功能。
《电站锅炉原理》PPT课件
第十三页，共45页。
锅炉的有关参数
锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生的蒸汽量，
kg/h，t/h。如1000t/h等
额定蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度和 使用设计燃料，并保证热效率时所规定的蒸发量；
kg/h,t/h
最大连续蒸发量：在额定的蒸汽参数，额定给水温度
和使用设计燃料，长期运行所达到的最大的蒸发量, kg/h, t/h 额定蒸汽参数：长期运行应保证的蒸汽压力和温度, 如17.5MPa,540℃, 3.9MPa, 450℃等
*课后请稍作回顾 *第二章内容请预先浏览
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内容总结
电站锅炉原理。工业锅炉－用于工业生产（蒸汽等）：我国现有56万台左右工业锅炉。在 水冷壁等蒸发受热面中蒸发气化。大型锅炉：通常指300MW(~1000t/h)以上, 目前主流为2000～ 3000t/h容量。超临界压力锅炉：绝对压力大于22.1MPa。火床燃烧方式及火床炉。旋风燃烧方 式和旋风炉。流化床燃烧方式和流化床锅炉。鼓泡流化床和循环流化床锅炉。锅炉连续运行小 时数：两次被迫停炉检修之间的运行小时数
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国内：哈锅、东锅、上锅、武汉、北京 、杭州、济南、无锡等
第十一页，共45页。
锅炉工作过程：
燃料与空气中氧燃 烧放热
高温烟气通过受热 面传递给水
水在省煤器预热
在水冷壁等蒸发受 热面中蒸发气化
在过热器中过热
在再热器中再热
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锅炉工作过程—以煤粉炉电站为例
燃烧系统 空气系统 汽水系统
燃烧设备体积小 可以实现烟气－蒸汽联合
循环，效率高 复杂 要求高
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锅炉安全和经济指标
电站锅炉原理 pdf
电站锅炉原理 pdf
电站锅炉是一种能够将能源转化为电能的设备。
其原理是将燃料
燃烧产生的高温高压气体与水接触，使水加热为蒸汽，并将蒸汽送入
汽轮机发电。
下面将通过分步骤的方式，详细阐述电站锅炉的原理。
第一步，燃料燃烧
电站锅炉的燃料可以是煤、天然气、油等。
在锅炉中，燃料燃烧
产生的高温高压气体将会通过燃气风机进入锅炉炉膛。
同时，还需要
引入适当的空气，以支持燃料的燃烧。
第二步，传热
在炉膛中，燃气经过燃烧后，产生大量的热量。
热量会通过锅炉
的多个传热面传递给水，使水加热为蒸汽。
在传热的过程中，会发生
很多热传递方式，如热对流、热辐射、热传导等。
第三步，汽轮机发电
当水加热成蒸汽后，蒸汽会通过管道输送到汽轮机。
汽轮机在接
收到高温高压的蒸汽后开始转动，从而转动发电机，产生电能。
在这
个过程中，蒸汽的温度和压力会逐渐降低，最终变为凝结水，回流到
锅炉中重新加热。
第四步，余热利用
在锅炉产生蒸汽的过程中，也会产生很多余热。
这些余热可以通
过余热回收系统收集起来，用来加热空气或水，提高能源的利用效率。
综上所述，电站锅炉的原理是将燃料燃烧产生的高温高压气体与
水接触，使水加热为蒸汽，并将蒸汽送入汽轮机发电。
这个过程中涉
及到燃烧、传热和能量转化等多个环节。
在使用的过程中也需要注意
节能和环保，提高能源利用效率。
发电厂锅炉工作原理
发电厂锅炉工作原理
发电厂锅炉的工作原理是将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能量，然后利用蒸汽驱动汽轮发电机发电。
以下是具体的工作原理：
1. 燃料燃烧：发电厂锅炉使用不同种类的燃料，如煤、天然气、石油等。
燃料在锅炉燃烧室中与空气或氧气混合并点燃，释放出大量的热能。
2. 热能传递：燃烧释放的高温烟气通过锅炉的炉排和燃烧器内的管道，使锅炉的水被加热。
水在管道中循环流动，吸收烟气中的热能，使其温度升高。
3. 蒸气产生：加热的水逐渐转化为蒸汽，当水的温度达到一定值时，液态水会转变为饱和蒸汽。
蒸汽继续加热后，变为高温高压蒸汽。
4. 蒸汽驱动汽轮机：产生的高温高压蒸汽将进入汽轮机中。
汽轮机中的叶片受到高压蒸汽的冲击力，带动轴承和旋转部件转动。
转动的轴承与发电机的转子相连，转动发电机，产生电能。
5. 蒸汽排放：在驱动汽轮机后，蒸汽的压力和温度会下降。
部分低温低压蒸汽经过再加热，再次进入汽轮机的中间级或末级进行工作。
最终，末级蒸汽排入凝汽器中，与冷却水进行热交换，冷凝成水。
6. 冷却和再循环：冷凝成水的蒸汽被泵回锅炉，再次加热为蒸
汽。
过程中，锅炉和汽轮机循环工作，不断产生蒸汽和发电。
发电厂锅炉通过燃料燃烧，将化学能转化为热能，然后利用蒸汽驱动汽轮发电机，将热能转化为电能。
这是一种常见的发电方式，具有高效率和可控性的特点。
电站锅炉的构造及工作原理
电站锅炉的构造及工作原理电站锅炉是电站中的重要设备，它通过燃烧煤炭、油、天然气等燃料，产生高温高压的蒸汽，然后用蒸汽驱动汽轮机发电。
它的构造和工作原理对于了解电站发电过程非常重要。
一、电站锅炉的构造电站锅炉通常包括锅炉本体、燃烧系统、给水系统、除灰系统等部分。
1. 锅炉本体：锅炉本体是电站锅炉的主体结构，由炉膛、受热面、水冷壁、过热器、隔热屏、避烟室、烟道等组成。
炉膛是燃料燃烧的空间，燃烧释放的热量被传递给受热面，使水蒸气化。
水冷壁用于冷却受热面，防止炉水沸腾、结垢和腐蚀，过热器则用于将产生的蒸汽加热至高温高压。
2. 燃烧系统：燃烧系统通常包括燃烧器、炉膛、风道等部分。
燃烧器是燃烧燃料的设备，它通过调节燃气和空气的混合比例，使燃烧达到最佳状态。
炉膛是燃烧的空间，而风道则用于输送燃烧所需的空气，并调节炉膛内的气流分布。
3. 给水系统：给水系统包括给水泵、水处理设备、除氧器等，主要用于给锅炉提供所需的补充水，并对水进行处理，以防止水垢和腐蚀对锅炉的影响。
4. 除灰系统：除灰系统通常包括除灰器、灰斗、灰渣输送设备等，用于清除锅炉中产生的灰渣，以保证锅炉的正常运行。
二、电站锅炉的工作原理电站锅炉的工作原理主要分为燃烧系统、蒸汽循环系统和辅助系统。
1. 燃烧系统：燃料在燃烧器中燃烧，产生大量热量。
燃烧产生的高温烟气在炉膛中流动，传递热量给受热面，使水蒸汽化。
2. 蒸汽循环系统：蒸汽由炉膛中汽水混合流入高温高压过热器，再由过热器中的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机转动发电机产生电能。
3. 辅助系统：包括给水系统、除灰系统、空气预热器等，主要用于辅助电站锅炉的正常运行。
电站锅炉通过燃料的燃烧产生大量热量，然后利用热能转化为蒸汽，再通过蒸汽驱动汽轮机转动发电机，最终实现发电的过程。
以上即是对电站锅炉的构造及工作原理的简要介绍，希望能够对您有所帮助。
电厂锅炉原理及设备
电厂锅炉原理及设备
电厂锅炉是一种用来将燃料燃烧产生热能的装置，通过循环水来转化热能为蒸汽以供电厂发电使用。
它是电厂中重要的设备之一，其工作原理和组成设备如下：
工作原理：
1. 燃料燃烧：燃料（如煤、天然气、石油等）在锅炉炉膛中燃烧，释放出大量的热能。
2. 加热水：锅炉内的水被加热，形成高温高压蒸汽。
3. 蒸汽发电：高温高压蒸汽通过管道输送至汽轮机，推动汽轮机旋转产生电能。
4. 冷却：蒸汽在汽轮机内放出部分热能后，变为低温低压蒸汽，并通过凝汽器冷却后再次回到锅炉。
组成设备：
1. 炉膛：炉膛是燃料燃烧的空间，通常采用耐高温材料（如耐火砖）构建，以承受高温燃烧。
2. 锅筒：锅筒是存放水的容器，承受高温高压下的热载荷。
通常分为上下两部分，上部为水蒸汽区，下部为水区。
3. 管束：管束是连接锅筒和汽轮机的管道系统，将产生的高温高压蒸汽输送至汽轮机，同时将冷却后的蒸汽回输至锅炉。
4. 空气预热器：空气预热器通过回收烟气中的余热，将进入锅炉的空气预热，提高燃烧效率。
5. 除尘器：除尘器用于去除锅炉燃烧产生的烟尘颗粒，保护环境。
6. 给水系统：给水系统负责补充锅炉内的水分，以保持锅炉内水位稳定。
7. 控制系统：控制系统对锅炉的温度、压力、燃料供给等进行监控和调节，以确保锅炉的安全稳定运行。
总之，电厂锅炉通过燃料燃烧产生热能，将其转化为高温高压蒸汽，再通过汽轮机发电。
同时，锅炉还配备了一系列的辅助设备和控制系统，以保障锅炉的正常工作和安全运行。
电厂锅炉原理
电厂锅炉原理
电厂锅炉是一种热能设备，用于将化石燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽能。
锅炉工作原理如下：首先，将煤、石油、天然气等化石燃料投入到燃烧室中，与空气混合并点燃。
燃料燃烧产生的高温燃烧气体经过燃烧室内的炉具进行热交换，将热能传递给锅炉内的水。
在锅炉内，水被加热并转化为蒸汽。
加热过程中，水与燃烧气体之间的热量转移是通过对流、传导和辐射等方式实现的，确保水能够吸收足够的热能并升温。
当水温升至一定程度时，水开始蒸发并转化为蒸汽。
蒸汽由锅炉中的汽障板和管束分离开来，经过管道输送到蒸汽涡轮机中。
蒸汽在涡轮机中的高速旋转推动涡轮转动，从而带动发电机产生电能。
蒸汽在涡轮机中做功后，转化为冷凝水，并通过再生器等装置回到锅炉内循环使用。
锅炉在利用化石燃料进行燃烧时，还会产生大量的烟气。
为了减少对环境的污染，锅炉通常会采用烟气脱硝、脱硫等装置对烟气进行净化处理，以降低二氧化硫等有害物质的排放。
综上所述，电厂锅炉通过化石燃料的燃烧产生高温燃烧气体，将热能转化为蒸汽，并利用蒸汽驱动涡轮机发电。
同时，对烟气进行净化处理，以减少环境污染。
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给水温度，℃ 燃煤量，t/h
燃烧方式
276
281
278
276
136.61 139.89 122.6 264.4
四角燃烧 四角燃烧 对冲燃烧 对冲燃烧
278.33 269.9
四角燃烧
表1-3 超临界压力直流锅炉 及低倍率循环锅炉的容量和参数
机组功率，MW 过热蒸汽流量 MCR 再热蒸汽流量，t/h 过热蒸汽压力，MPa 再热蒸汽压力，MPa 过热蒸汽温度，℃
➢是 火 力 发 电 厂 的 三 大 主 要 设 备 之 一 ； （锅炉，汽机，发电机）
锅炉制造
➢国外主要产商： B&W， ABB， CE， Alstom， Fosterwheeler, 三凌，日立，西门子
➢国内： 哈锅、东锅、上锅、武汉、北京、杭州、 济南、无锡
技术水平（煤耗）
建国初，1200 g/(kWh) 煤耗高的原因之一： 热电联产比例小
我 国 电 力 的 平 均 供 电 煤 耗 ， 从 1990 年 的 427g/(kWh)下降到1995年的412g/(kWh)，仍 比世界先进国家高 80多g/(kW×h)。 2007年为
357 /(kWh)，
2、锅炉机组的工作过程
锅炉的组成(炉内、锅内)
锅炉虽是一个整体，但从功能上可分成“炉侧”、“锅侧”
炉
锅
煤、空气→ 烟、飞灰、炉渣
制风 粉烟 系系 统统
统除
渣
燃除
烧 系 统
灰 清 灰 系
水、汽 汽 水 系 统ຫໍສະໝຸດ 电厂锅炉布置图炉侧的工作过程
1、制粉系统 燃料输送碎煤机除铁器原煤斗••• 磨煤机 煤粉••• 一次风输送煤粉通过燃烧器进入炉内
2、风烟系统 送风机： 二次风； 一次风机： 一次风； 引风机：烟气 空气预热器：利用烟气加热冷空气
悬挂在钢梁上，向下膨胀
辅机：送风机、引风机、磨煤机、除尘器 等
3、锅炉的容量和参数
➢锅炉容量：即蒸发量，锅炉每小时产生 的蒸汽量，kg/h，t/h。如1025t/h等
➢额定蒸发量（ BRL ）：在额定的蒸汽参 数，额定给水温度和使用设计燃料，并 保证热效率时所规定的蒸发量；kg/h,t/h
➢最大连续蒸发量（BMCR） ：在额定的 蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃 料，长期运行所达到的最大的蒸发量, kg/h, t/h
➢ 陈学俊，陈听宽.锅炉原理. 机械工业出版社，1986及以后 版本
本章结构
❖ 锅炉简介 ❖ 锅炉机组的工作过程 ❖ 锅炉的容量和参数 ❖ 锅炉的分类 ❖ 亚临界锅炉 ❖ 超临界锅炉
1、锅炉简介
锅炉
➢利用燃料燃烧释放的热能加热给水，获 得规定参数（温度、压力）和品质的蒸 汽的设备
➢是进行燃料燃烧、热量传递和水汽化过 程的综合装置，
255 1025~1650 300,500
25.4
541/546
286
1900
600
25
545/545 267~277 1650~2650 500,800
表1-2 亚临界压力自然、控制循环锅炉参数
机组功率
300
300
300
600
600
MW
MW
MW
MW
MW
MW
循环方式
自然循环 控制循环 自然循环 自然循环 控制循环
蒸汽压力 蒸汽温度 给水温度 MCR 发电功率
MPa
℃
℃
t/h
MW
9.9
540 205~225 220,410 50,100
13.8 540/540 220~250 420,670 125,200
16.8~18.6 540/540 250~280 1025~2008 300,600
17.5
540/540
3、燃烧系统 点火装置 燃烧器 一次风挡板 二次风风箱挡板等 燃烧器为主要设备，组织合理空气动力场，确保 燃料顺利着火、稳定燃烧、充分燃尽。 4、除渣、除灰、清灰系统
捞渣机、电除 尘、吹灰枪等
空气 煤
烟气 飞灰+灰渣
化学能
热能
锅侧的工作过程
5、汽水系统
汽包炉：省煤器汽包水冷壁过热器汽轮机
直流炉：省煤器水冷壁启动分离器过热器汽轮机
锅炉原理
电站锅炉原理
相关教材
➢ 樊泉桂 锅炉原理[M]. 第一版.北京：中国电力出版社. 2008年9月.
➢ 容銮恩等 电站锅炉原理（四校合编），中国电力出版社
➢ 冯俊凯，沈幼庭 主编，《锅炉原理及计算》（第二版）， 科学出版社， 2002版
➢ 范从振，电厂锅炉原理.水利电力出版社，1986及以后版 本
600 1900 1613 25.4 4.77/4.57 541
500 1650 1481
25 4.15/3.9
545
800 2650 2151.5
25 3.86/3.62
545
500 1650 1481 17.46 4.21/4 540
00300530 锅炉原理 第一章 概述 第三节 锅炉的容量、参数及其分类
续表1-2 亚临界压力 自然循环及控制循环锅炉的容量和参数
机组功率
300
300
MW
MW
MW
过热蒸汽温度，℃ 540
541
300
600
MW
MW
540
540.6
600 MW
540.6
再热蒸汽温度，℃ 330/540 322/541 316/540 313/540 313.3/540.6
编号
锅炉参数
HG – 2008 / 18.2 - HM3
制造厂 蒸发量t/h 额定压力MPa 煤种
SG 220 50MW 高压
褐煤
DG 410 100MW 高压
烟煤
WG 670 200MW 超高压 无烟煤
国外 1000 300MW 亚临界
锅炉的蒸汽参数：额定蒸汽压力、额定蒸汽温度
表1-1 中国电站锅炉的蒸汽参数及容量
过热蒸汽流量 MCR 1025
1025
1025
2026.8
2008
再热蒸汽流量，t/h
860
834.8
823.8
1704.2
1634
过热蒸汽压力，MPa 18.2
18.3
18.3
18.19
18.22
再热蒸汽压力，MPa 4/3.79 3.83/3.62 3.82/3.66 4.176/4.3 3.49/3.31
再热冷段再热器汽轮机
工质水→水蒸汽 预热、汽化、过热
热量的传递
烟气
水、水蒸汽
水冷壁：蒸发受热面，包围火焰形成炉膛 过热器：过热，悬挂于炉膛上方或烟道内 再热器：过热，悬挂于炉膛上方或烟道内 省煤器：预热作用，吊装在尾部烟道内
带一次再热的朗肯循环
本体与辅机
锅炉本体：锅炉的汽包、水冷壁、过热器、 再热器、省煤器、空预、燃烧器、排渣装 置以及相应的连接管道构架炉墙等构成的 整体。