2004.01,1,锅炉及锅炉房设备,建筑环境与设备工程教研室 2004.1,2004.01,2,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,1-1 绪论 锅 炉 房 - 主要的热源型式。 主要任务 - 安全、可靠、经济有效地 把燃料的化学能转变为热 能，使水温升高、汽化。,2004.01,3,锅炉类型： 按用途分为工业锅炉（用于采暖通风和 工业生产）和动力锅炉（用于发电机其 它动力方面的需求）两类。 按生产的介质不同分为热水锅炉和蒸汽 锅炉。,世界目前最大的锅炉为 3000T/H、100万KW、 24MPa,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,4,工业锅炉的发展方向： 提高热效率； 增强安全性； 降低污染； 减轻工人劳动强度。,学习本门课程的任务： 选型 能够进行锅炉房的工艺设计,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,5,1-2 锅炉的基本构造和工作过程 锅炉的基本构造主要由两部分组成： 汽锅：由锅筒（汽包）、水冷壁、管束、 集箱、下降管等组成的封闭水循 环系统,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,6, 炉子：由炉前小煤斗、炉膛、炉排、除 渣板(老鹰铁)、送风装置等组成 的燃烧设备。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,7,此外还包括辅助设备：压力表、安全阀、水位表、水位警报器、除污器、主汽阀、止回阀、吹灰器等。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,8,锅炉的工作过程 1，燃料的燃烧过程 燃料在加煤斗中借自重下落到炉排面上，炉排 由电动机驱动的链轮带动，将燃料带入炉内，在炉 膛高温作用下，燃料一面开始着火燃烧，一面随着 炉排向后移动；燃烧所需空气由送风机送入炉排腹 中风仓后，向上穿过炉排到达燃料层，进行燃烧反 应形成高温烟气。燃料最后烧尽成灰渣，在炉排末 端被除渣板（俗称老鹰铁）铲除于灰渣斗后排出。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,9,保证燃烧过程正常进行的条件： 高温环境； 必需的空气量； 空气与燃料的良好混合。 保证燃烧过程连续进行的条件为： 连续不断地供应燃料和燃烧所需的空气； 燃烧产生的烟气和灰渣及时排出。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,10,2，烟气向水（或汽）的传热过程 由于燃料的燃烧放热，炉内温度很高。在炉膛 的四周墙面上都布置一排水管 - 水冷壁。高 温烟气以辐射换热的方式将热量传递给水冷壁 完成热交换过程，此后烟气在引风机、烟囱引 力的作用下向炉膛上方流动。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,11, 烟气出烟窗（炉膛出口）并掠过防渣管后，冲 刷蒸汽过热器，使汽锅中产生的饱和蒸汽受烟 气加热而得到过热。 掠过胀接在上、下锅筒间的对流管束(在管束 间设置折烟墙使烟气成“S”形曲折地横向冲刷)， 以对流换热的方式将热量传递给管束内的工质。 烟气在流动过程中不断地放热，温度不断地降 低，最后进入尾部烟道，与省煤器和空气预热 器内的工质进行热交换后，以经济的较低烟温 排出锅炉。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,12,3，水的受热和汽化过程(包括水循环和汽水 分离过程) 经过水处理的锅炉给水由水泵加压，先流经省 煤器得到预热后进入汽锅。 锅炉工作时，汽锅中的工质是饱和状态下的汽 水混合物。位于烟温较低区段的对流管束，工 质密度大，高温区段的水冷壁和对流管束，工 质密度小，从而密度大的工质向下流入锅筒， 而密度小的工质则向上流入上锅筒，形成了锅 水的自然循环。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,13, 为了组织水循环和输导分配的需要，一般还设 有置于炉墙外的不受热的下降管，借以将工质 引入水冷壁 的下集。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,14,1-3锅炉基本特性的表示方法 一、蒸发量、热功率(锅炉容量大小的指标) 蒸发量：指蒸汽锅炉每小时生产的额定 蒸汽量（D，t/h）； 热功率：指热水锅炉每小时生产的热量 （Q，MW）。 换算关系： 蒸汽锅炉：Q=0.000278D(iq-igs) MW 热水锅炉：Q=0.000278G(i”rs-irs) MW,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,15,二、蒸汽（或热水）参数 包括压力（表压）和温度。 蒸汽锅炉分为饱和蒸汽锅炉和过热蒸汽锅炉。 供热锅炉的容量和参数，既要满足生产工艺上对热媒的要求，又要便于锅炉房的设计，因此锅炉配套设备的供应和锅炉本体都必须制作成标准构件，因而要求有一定的锅炉参数系列，如表1-1、1-2所示。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,16,三、受热面蒸发率、受热面发热率 锅炉受热面：指汽锅和附加受热面等与 烟气接触的金属表面积， 即烟气与水（或蒸汽）进 行热交换的表面积。 工程上一般以烟气放热的一侧来计算 受热面面积（H，m2）。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,17, 受热面蒸发率： 指每m2受热面每小时所产生的蒸汽量（D/H，kg/m2 h）。 注意：各受热面所处的烟气温度不同，所以受热面蒸发率差距很大，炉内辐射受热面的蒸发率可达80 kg/m2 h左右，而对流管束受热面的蒸发率只有2030 kg/m2 h ，因此对整台锅炉来说，这个指标只反映蒸发率的平均值，不能做为不同型号的锅炉之间进行性能优劣评价的参数。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,18,热水锅炉采用受热面发热率。 受热面发热率： 指每m2受热面每小时能生产的热量（Q/H）。 受热面蒸发率或发热率越高，则表示传热越好，锅炉所耗金属量少，锅炉结构也紧凑。这一指标常用来表示锅炉的工作强度，但不能真实反映锅炉运行的经济性，如：锅炉的排烟温度很高，D/H值虽大，但未必经济。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,19,四、锅炉的热效率 锅炉的热效率： 指每小时送进锅炉的燃料(全部完全燃烧时) 所能发出的热量中有百分之几被用来产生蒸汽或加热水(gl)。 gl能真实说明锅炉运行的经济性，目前生产的供热锅炉 gl =6080%。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,20,为了概略反映或比较锅炉运行的经济性，常用“煤汽比”或“煤水比”来表示，就是指每1kg燃煤能生产多少kg蒸汽或水。 由于煤质好坏和锅炉种类不同，供热锅炉运行时的煤水比差别很大，所以此指标只用于同一类型的锅炉燃用同一种燃料或相近燃料时，进行比较的评价基准。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,21,五、锅炉的金属耗率及耗电率 金属耗率：相应于锅炉每吨蒸发量所耗 用的金属材料的重量。目前 为26t/t。 耗 电 率：生产1吨蒸汽耗用电的度数。 （kwh/t) 耗电率计算时，除锅炉本体配套的辅机(如 水泵、风机等)外，还涉及到破碎机、筛煤机等 辅助设备的耗电量，一般为10kwh/t左右。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,22,上述三个特性指标的意义： 锅炉不仅要求热效率高，而且也要求金属材料耗量低，运行时耗电量少，因此衡量锅炉总的经济性应从这三个方面综合考虑，切忌片面性。 六、锅炉型号的表示方法,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,23,1-4 锅炉房设备的组成 锅炉房设备：锅炉本体和辅助设备 一、锅炉本体 构成锅炉的基本组成部分，称为锅炉本 体。包括汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器、 空气预热器等。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,24,2004.01,25,2004.01,26,2004.01,27,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,28, 锅炉附加受热面：蒸汽过热器、省煤器、空气预热器。 尾部受热面：省煤器、空气预热器因装 设在锅炉尾部的烟道内，因此而得名。 供热锅炉一般较少设置蒸汽过热器，在生产工艺上有特殊要求时才设置。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,29,二、锅炉房辅助设备 锅炉房的辅助设备，根据锅炉的工作 过程，由以下几个系统组成：,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,30,1，运煤、除灰系统 作用：为锅炉送入燃料和排出灰渣。 煤由皮带运输机送入煤仓，而后借自重下落， 通过炉前小煤斗落于炉排上。燃料燃尽后的灰渣， 由除灰装置排出。 2，送、引风系统 为锅炉送入燃烧所需空气并将燃烧产物(烟气) 排出保证燃烧正常进行，并使烟气以必需的流速 冲刷受热面。锅炉的通风设备有送风机、引风机 和烟囱，为了改善环境卫生和减少烟尘污染，锅 炉还设有除尘器。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,2004.01,31,3，水、汽系统（包括排污系统） 汽锅内具有一定的压力，因此给水由给水泵 加压后送入锅筒内。为保证水质，避免汽锅内壁 及受热管内壁结垢或受腐蚀，要设置水处理设备 (包括软化、除氧)。锅炉生产的蒸汽，一般先送 至分汽缸，在此接管送至各用户的管道。锅炉的 排污水因具有相当高的温度和压力，因此须排入 排污降温池或专设的扩容器，进行膨胀减温。,第一章 锅炉及锅炉房设备的基本知识,