鍋爐各系統(tǒng)流程及設(shè)備介紹

1、1.鍋爐本體結(jié)構(gòu)與布置21.1鍋爐整體布置21.2鍋爐工作流程31.3鍋爐本體各部件結(jié)構(gòu)與工作原理51.3.1汽水系統(tǒng)51.3.2汽水系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)61.4燃燒系統(tǒng)設(shè)備81.4.1燃燒器81.4.2空氣預(yù)熱器92.鍋爐輔助系統(tǒng)與設(shè)備102.1制粉系統(tǒng)102.2制粉系統(tǒng)設(shè)備122.2.1磨煤機(jī)122.2.2密封風(fēng)機(jī)122.2.3各種風(fēng)管132.3.2煙空氣系統(tǒng)設(shè)備162.4除灰渣系統(tǒng)及設(shè)備162.4.1除灰系統(tǒng)工作原理及主要設(shè)備162.4.2除渣系統(tǒng)工作原理及設(shè)備192.5煙氣脫硫系統(tǒng)及設(shè)備211.鍋爐本體結(jié)構(gòu)與布置 1.1鍋爐整體布置1.爐膛6.汽包7.下降管9.水冷壁下聯(lián)箱2.過熱器8.燃燒

2、器10.煤粉倉5.空氣預(yù)熱器11.風(fēng)機(jī)3.再熱器4.省煤器1. 煤、煤粉2. 渣3. 灰4. 一次風(fēng)5. 二次風(fēng)6. 煙氣1.2鍋爐工作流程1. 主蒸汽2. 水3. 汽水混合物4. 再熱蒸汽1.3鍋爐本體各部件結(jié)構(gòu)與工作原理1.3.1汽水系統(tǒng)送入鍋爐的水稱為給水。由送入的給水到送出的過熱蒸汽，中間要經(jīng)過一系列加熱過程。首先把給水加熱到飽和溫度，其次是飽和水的蒸發(fā)，最后是飽和蒸汽的過熱。給水經(jīng)省煤器加熱后進(jìn)入汽包鍋爐的汽包，經(jīng)下降管引入水冷壁下聯(lián)箱再分配給各水冷壁管。水在水冷壁中繼續(xù)吸收爐內(nèi)高溫蒸汽的輻射熱達(dá)到飽和狀態(tài)，并使部分水蒸氣變成飽和水蒸氣。水冷壁又稱為鍋爐的蒸發(fā)受熱面。汽水混合物向上流

3、動并進(jìn)入汽包。在汽包中通過汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，分離出來的飽和水蒸氣進(jìn)入過熱器吸熱變成熱蒸汽。由過熱器出來的過熱蒸汽通過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)做功。為了提高鍋爐-汽輪機(jī)組的循環(huán)效率，對高壓機(jī)組大都采用蒸汽再熱，即在汽輪機(jī)高壓缸做完部分功的過熱蒸汽被送回鍋爐進(jìn)行再加熱。這種對過熱蒸汽進(jìn)行在加熱的鍋爐設(shè)備叫做再熱器，或稱二次過熱器。當(dāng)送入鍋爐的給水有雜質(zhì)時，其雜質(zhì)濃度隨著鍋爐的汽化而升高，嚴(yán)重時甚至在受熱面上結(jié)成垢后使傳熱惡化。因此給水要進(jìn)行預(yù)處理。由汽包送出的蒸汽可能因帶有含雜質(zhì)的鍋水而被污染。高壓蒸汽還能直接溶解一些雜質(zhì)。當(dāng)蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，隨著膨脹做功過程的進(jìn)行，蒸汽壓力下降，所含雜質(zhì)會部

4、分沉積在汽輪機(jī)的通流部分，影響汽輪機(jī)的出力、效率和工作安全。因此我們不僅要求鍋爐能供給一定壓力和溫度的蒸汽，還要求蒸汽具有一定的潔凈度。1.3.2汽水系統(tǒng)各部件結(jié)構(gòu)是否受熱傳熱方式形狀布置方式半輻射式前屏過熱器是輻射傳熱無縫鋼管彎曲成屏形立式并聯(lián)對流型過熱器是對流傳熱無縫鋼管彎曲成蛇形立式并聯(lián)爐頂輻射型過熱器是輻射傳熱無縫鋼管彎曲成屏形臥式再熱器是輻射和對流無縫鋼管彎曲成蛇形立式尾部省煤器是對流傳熱無縫鋼管彎曲成蛇形汽包否下降管否下聯(lián)箱否水冷壁是對流傳熱運(yùn)行中的主要問題及汽水系統(tǒng)知識拓展過熱器、再熱器設(shè)計與運(yùn)行的主要原則 （1）防止受熱面金屬溫度超過材料的需用溫度 （2）過熱器與再熱器溫度特性

5、好，在較大的負(fù)荷范圍內(nèi)能通過調(diào)節(jié)維持額定氣溫 （3）防止受熱面管束積灰、磨損和腐蝕1.4燃燒系統(tǒng)設(shè)備1.4.1燃燒器 煤粉燃燒器，指能夠讓煤粉在短時間內(nèi)充分燃燒，產(chǎn)生高溫渦流的設(shè)備。 直流燃燒器的四角切圓燃燒方式 直流燃燒器一般布置在爐膛四角上。煤粉氣流在射出噴口時，雖然是直流射流，但當(dāng)四股氣流到達(dá)爐膛中心部位時，以切圓形式匯合，形成旋轉(zhuǎn)燃燒火焰，同時在爐膛內(nèi)形成一個自下而上的旋渦狀氣流。1.4.2空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需空氣的一種熱交換裝置，由于它工作在煙氣溫度最低的區(qū)域，回收了煙氣熱量，降低了排煙溫度，因而提高了鍋爐效率。同時由于燃燒空氣溫度的提高，有利于燃

6、料著火和燃燒，減少了不完全燃燒損失?？諝忸A(yù)熱器按傳熱方式可以分為：傳熱式和蓄熱式（再生式）兩種。前者是將熱量連續(xù)通過傳熱面由煙氣傳給空氣，煙氣和空氣有各自的通道。后者是煙氣和空氣交替地通過受熱面，熱量由煙氣傳給受熱面金屬，被金屬積蓄起來，然后空氣通過受熱面，將熱量傳給空氣，依靠這樣連續(xù)不斷地循環(huán)加熱。在電廠中常用的傳熱式空預(yù)器是管式空預(yù)熱器，蓄熱式空氣預(yù)熱器是回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。隨著電廠鍋爐蒸汽參數(shù)和機(jī)組容量的加大，管式空氣預(yù)熱器由于受熱面的加大而使體積和高度增加，給鍋爐布置帶來影響。因此現(xiàn)在大機(jī)組都采用結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的回轉(zhuǎn)空氣預(yù)熱器?？疹A(yù)器的主要構(gòu)件容克式空氣預(yù)熱器由轉(zhuǎn)子、外殼、軸承、傳熱元

7、件、傳動裝置、密封裝置、自動控制系統(tǒng)等組成?？疹A(yù)器它是由上下連接板、剛性環(huán)、轉(zhuǎn)子、傳熱元件、三向密封、外殼、主支座、副支座、傳動裝置、上下軸承和附件等組成。2.鍋爐輔助系統(tǒng)與設(shè)備2.1制粉系統(tǒng)系統(tǒng)類型為中間儲倉式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)。5.合格的煤粉進(jìn)入到旋風(fēng)分離器，將空氣和煤粉分離7.一次風(fēng)機(jī)將空氣預(yù)熱器熱風(fēng)送入到給分機(jī)，將主要的煤粉加熱后送到到爐膛燃燒6.旋風(fēng)分離器將乏氣通過燃燒器送入爐膛燃燒4.不合格的煤粉由分離器送到磨煤機(jī)中繼續(xù)研磨3.由熱風(fēng)將煤粉送入到粗粉分離器2.磨煤同時空氣預(yù)熱器熱空氣進(jìn)入到磨煤機(jī)，熱風(fēng)有助于磨煤，對煤粉起到干燥作用1.原煤由給煤機(jī)輸送至磨煤機(jī)，將原煤磨成煤粉2.2制粉

8、系統(tǒng)設(shè)備2.2.1磨煤機(jī)磨煤機(jī)是煤粉制備系統(tǒng)的主要設(shè)備，其作用是將具有一定尺寸的煤塊干燥、破碎并磨制成煤粉。煤在磨煤機(jī)中被磨制成煤粉，主要受到撞擊、擠壓和研磨三種力作用的結(jié)果。磨煤機(jī)的組成包括：機(jī)座，外殼，磨盤，磨錕，噴嘴環(huán)，壓盤，彈簧，分離器，落煤管，渣箱，減速箱，潤換油系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，密封裝置，密封空氣系統(tǒng)，消防蒸汽系統(tǒng)，排渣系統(tǒng)。各種磨煤機(jī)的工作原理往往并不是單獨(dú)一用。磨煤機(jī)的類型很多，根據(jù)磨煤部件的轉(zhuǎn)速大致可分為如下三種：低速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=1620r/min ，如筒式鋼球磨煤機(jī)；中速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=50300r/min ，如平盤磨煤機(jī)、中速環(huán)球式磨煤機(jī)（又叫E型磨）碗式磨煤機(jī)、MPS

9、磨煤機(jī)等高速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=5001500r/min，如風(fēng)扇磨煤機(jī)、豎井磨煤機(jī)等。2.2.2密封風(fēng)機(jī)專供正壓直吹式系統(tǒng)的磨煤機(jī)、給煤機(jī)的密封空氣的風(fēng)機(jī)，用于防止帶有煤粉的氣粉混合物漏出設(shè)備外污染環(huán)境或進(jìn)入彈簧加載裝置磨輥軸承而造成軸承故障。在正壓狀態(tài)下運(yùn)行的磨煤機(jī)，不嚴(yán)密處有可能往外冒粉，污染周圍環(huán)境；同時，還可能通過轉(zhuǎn)動部分的間隙漏粉，加劇動、靜部位及軸承的磨損，并使?jié)櫥椭踊?。為此，這些部位均應(yīng)采取密封措施，即送入壓力較磨煤機(jī)內(nèi)干燥劑壓力高的空氣，阻止煤粉氣流的逸出。密封空氣的氣源，小型磨煤機(jī)一般用壓縮空氣，大型磨煤機(jī)則安裝專用密封風(fēng)機(jī)。采用冷一次風(fēng)機(jī)時，冷一次風(fēng)機(jī)可兼作密封風(fēng)機(jī)。2.2

10、.3各種風(fēng)管大氣經(jīng)濾網(wǎng)和消音器進(jìn)入一次風(fēng)機(jī)，壓頭提升后，經(jīng)冷一次風(fēng)總管分為兩路：一路進(jìn)入磨煤機(jī)前的冷一次風(fēng)管；另一路流經(jīng)空氣預(yù)熱器，加熱成熱一次風(fēng)后進(jìn)入到磨煤機(jī)前的熱一次風(fēng)管，熱一次風(fēng)和冷一次風(fēng)混合后進(jìn)入磨煤機(jī)。在合適的溫度和流量下，煤粉被一次風(fēng)干混合后進(jìn)入磨煤機(jī)。在合適的溫度和流量下，煤粉被一次風(fēng)干燥并經(jīng)煤粉管道輸送到燃燒器噴嘴噴入爐膛燃燒。一次風(fēng)的流量取決于燃燒系統(tǒng)所需的一次風(fēng)量和流經(jīng)空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)量。密封風(fēng)機(jī)風(fēng)源來自冷一次風(fēng)，并最終通過磨煤機(jī)而構(gòu)成一次風(fēng)的一部分。照片，作用、直接在照片上標(biāo)注各介質(zhì)的進(jìn)出方向，各組成部件名稱，工作原理，運(yùn)行中的主要問題。2.3煙空氣系統(tǒng)及設(shè)備2.3.1煙

11、空氣系統(tǒng)鍋爐煙氣系統(tǒng)主要包括一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)等系統(tǒng)，利用一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)來克服氣流在流通過程中的長生各項(xiàng)阻力：一次風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)主要用來克服供燃料燃燒所需空氣在空氣預(yù)熱器、煤粉設(shè)備和燃燒設(shè)備等風(fēng)道設(shè)備的系統(tǒng)阻力；引風(fēng)機(jī)主要用來克服熱煙氣在受熱面管束（過熱器、爐膛后墻排管和省煤器等）、空氣預(yù)熱器、電除塵器等煙道產(chǎn)生的系統(tǒng)阻力，并使?fàn)t膛出口處保持一定的負(fù)壓。平衡通風(fēng)不僅使?fàn)t膛和風(fēng)道的漏風(fēng)不會太大，而且保證了較高的經(jīng)濟(jì)性，又能防止?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔馔饷?，對運(yùn)行人員的安全和鍋爐房的環(huán)境均有一定的好處。煤粉在爐膛內(nèi)正常、穩(wěn)定的燃燒過程是由風(fēng)煙系統(tǒng)和制粉系統(tǒng)聯(lián)合完成的，因此，在對制粉系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)監(jiān)

12、控的同時，必須監(jiān)控引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)及空氣預(yù)熱器各設(shè)備的運(yùn)行指標(biāo)。根據(jù)燃料完全燃燒所需要的風(fēng)量和爐膛負(fù)壓進(jìn)行正確的調(diào)整，以達(dá)到燃料燃燒的過程穩(wěn)定的目的。2.3.2煙空氣系統(tǒng)設(shè)備(1) 一次風(fēng)機(jī)一次風(fēng)的作用主要是干燥和輸送煤粉，包括制粉系統(tǒng)的干燥通風(fēng)量和磨煤通風(fēng)量。干燥通風(fēng)量的作用是向入爐原煤提供熱量，完成煤炭在磨制過程中的干燥作用、維持磨煤機(jī)出口溫度對應(yīng)煤量下所需的通風(fēng)量。磨煤通風(fēng)量不但包括干燥通風(fēng)量，還包括攜帶和輸送煤粉所需的風(fēng)量。(2) 二次風(fēng)機(jī)二次風(fēng)量是完全燃燒所必須的補(bǔ)充風(fēng)量。運(yùn)行中它的主要作用是控制氧量。運(yùn)行中二次風(fēng)機(jī)入口調(diào)節(jié)擋板全開，用液偶電動執(zhí)行器控制二次風(fēng)壓，以確保風(fēng)能夠進(jìn)入爐膛。

13、可通過二次風(fēng)控制擋板調(diào)節(jié)燃燒室下部各二次風(fēng)噴口的風(fēng)量分配。在50%鍋爐負(fù)荷范圍內(nèi)，風(fēng)量基本恒定不變，之后隨負(fù)荷增加二次風(fēng)量也成比例增大?？偠物L(fēng)量約是進(jìn)入燃燒室的總風(fēng)量的45%。2.4除灰渣系統(tǒng)及設(shè)備2.4.1除灰系統(tǒng)工作原理及主要設(shè)備目前，火電廠的除灰方式大致上可分為水力除灰、機(jī)械除灰和氣力除灰三種。水力除灰是用帶有一定壓力的水將電除塵灰斗、省煤器灰斗和空預(yù)器灰斗里的灰通過溝或管道沖入灰漿池，用灰漿泵將低濃度的灰漿打至濃縮機(jī)濃縮，濃縮后的灰漿通過前置泵(也稱喂料泵)或者是高位自流的方式帶一定的壓力進(jìn)入流體輸送機(jī)械（如柱塞泵等）打至灰場堆放。機(jī)械除灰是利用刮板機(jī)、輸送皮帶、埋刮板輸送機(jī)械等將灰

14、通過機(jī)械手段送到指定的地方堆放貯存。氣力除灰是應(yīng)用最廣泛的一種除灰方式，它是以空氣為載體，借助于某種壓力設(shè)備（正壓或負(fù)壓）在管道中輸送粉煤灰的方法。根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，氣力除灰大致上可劃分為：1)依據(jù)粉煤灰在管道中的流動狀態(tài)分為懸浮流（均勻流、管底流、疏密流）輸送、集團(tuán)流（停滯流）輸送、部分流輸送和栓塞流輸送等；2)根據(jù)輸送壓力種類，可分為動壓輸送和靜壓輸送兩大類別；3)根據(jù)壓力的不同，氣力除灰方式又可分為負(fù)壓系統(tǒng)和正壓系統(tǒng)兩大類型。同時根據(jù)粉煤灰在輸送過程中的物相濃度，大體上可以分為稀相氣力除灰系統(tǒng)和濃相氣力除灰系統(tǒng)。除灰主要設(shè)備介紹1. 倉泵正壓濃相氣力輸送系統(tǒng)通過脈沖氣力把管道中的物料切割成

15、一段段料栓和氣栓，利用料栓兩端的靜壓差來推動料栓運(yùn)動。濃相氣力輸送系統(tǒng)的核心部分是一只倉儲式氣力發(fā)送泵。 倉泵由倉體、蝶閥、排氣閥、加料口、氣體管路等氣閥到圓錐體內(nèi)部突起的氣嘴，使氣體產(chǎn) 生渦流，隨著發(fā)送器內(nèi)部壓力的增加，被送物料成渦旋狀流動，以達(dá)到物料順利輸送的目的。 2. 壓縮空氣設(shè)備壓縮空氣系統(tǒng)包括輸灰空壓機(jī)、儀用空壓機(jī)、壓縮空氣后處理裝置、儲氣罐。2.4.2除渣系統(tǒng)工作原理及設(shè)備目前，國內(nèi)600MW 燃煤機(jī)組底渣輸送方案的選擇，大體可歸納為三種，即大水斗式噴射器輸送、刮板撈渣機(jī)機(jī)械輸送和鋼帶機(jī)輸送。除渣系統(tǒng)主要由鍋爐渣井、干排渣主設(shè)備、機(jī)械輸送系

16、統(tǒng)、儲渣倉及卸料設(shè)備，儀表及電氣控制設(shè)備組成。 鍋爐渣井采用偏置設(shè)計，有效防止大焦對下部設(shè)備的沖擊，爐底排渣裝置關(guān)閉后，爐渣可在渣井內(nèi)積存4小時。后續(xù)設(shè)備故障維護(hù)不影響鍋爐正常運(yùn)行。 在鍋爐渣井與鋼帶機(jī)之間設(shè)置爐底排渣裝置，該裝置包括擠壓頭、隔柵、監(jiān)視器和獨(dú)立的支撐鋼結(jié)構(gòu)，使大的渣塊不會對鋼帶造成直接沖擊，保護(hù)鋼帶正常運(yùn)行。大渣塊在經(jīng)過擠壓頭的預(yù)破碎后，經(jīng)過爐底排渣裝置落到緩慢移動的輸送鋼帶上,由于大渣塊被破碎為小的渣塊，進(jìn)一步提高爐渣的冷卻效果。 干排渣主設(shè)備包括鋼帶式排渣機(jī)、碎渣機(jī)，每臺鍋爐設(shè)置一臺風(fēng)冷鋼帶式排渣機(jī)，通過鍋爐渣井直接聯(lián)到鍋爐底部，設(shè)計成一個密封

17、系統(tǒng)，并能自由適應(yīng)熱膨脹。排渣系統(tǒng)流程圖2.5煙氣脫硫系統(tǒng)及設(shè)備目前,全世界投入實(shí)用且成熟的煙氣脫硫技術(shù)不下幾十種,主要分為干法、半干、法濕法等幾大類,其中濕式鈣法石灰石一石膏法作為當(dāng)前世界上技術(shù)最成熟、運(yùn)行狀態(tài)最穩(wěn)定的脫硫工藝,其應(yīng)用范圍最為廣泛,在電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘恐袘?yīng)用此類工藝的機(jī)組容量約占,應(yīng)用的單機(jī)容量已超過。其脫硫副產(chǎn)品石膏的處理方法通常是拋棄和回收兩種,這主要取決于石膏質(zhì)量、市場對脫硫石膏的需求以及是否有足夠的空間處理。濕式工藝的缺點(diǎn)主要是設(shè)備腐蝕、結(jié)垢、堵塞等問題,設(shè)備投資成本、運(yùn)行成本都較高,主要適用于含硫量高的小型機(jī)組以及大中型機(jī)組干法、半干法具有投資和占地較省的優(yōu)點(diǎn),但其脫硫效率一般低于濕法,所以對小型機(jī)組或含硫量較低的中型機(jī)組較為適合。目前脫硫行業(yè)在應(yīng)用中存在一些相同的弊端煙氣在線監(jiān)測儀器并不能充分發(fā)揮應(yīng)有的效能和作用,不能實(shí)現(xiàn)火電廠大氣污染物排放情況的實(shí)時監(jiān)控,對脫硫設(shè)施的監(jiān)管力度不夠。我國己投運(yùn)的脫硫工藝方法手段過于單一,以石灰石一石膏法為主,達(dá)到以上,對脫硫副產(chǎn)物的處置和消納也尚未引起足夠重視,部分電廠已出現(xiàn)堆放和拋棄脫硫副產(chǎn)物的情況,不僅浪費(fèi)資源,又相當(dāng)于產(chǎn)生了二次污染。擁有濕式鈣法脫硫技術(shù)的公司較多,其反應(yīng)原理基本類似。填料塔由于結(jié)垢堵塞問題,已較少使用。各種類型的吸收塔各有特點(diǎn),均有成功的業(yè)績,其中噴淋空塔采用霧化噴嘴,煙氣與吸收劑霧滴接觸,既