第2章=西安交通大學(xué)-鍋爐原理

1、第二章第二章 鍋爐類別、參數(shù)及型號(hào)鍋爐類別、參數(shù)及型號(hào)21 鍋爐的主要分類鍋爐的主要分類22 鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性及安全性指標(biāo)鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性及安全性指標(biāo)23 鍋爐發(fā)展簡(jiǎn)史鍋爐發(fā)展簡(jiǎn)史24 鍋爐參數(shù)和型號(hào)鍋爐參數(shù)和型號(hào) 2 1 鍋爐的分類鍋爐的分類一、按用途分類一、按用途分類 電站鍋爐電站鍋爐 用于發(fā)電，大多為大容量、高參數(shù)鍋爐，火室燃燒，熱效率高，出口工質(zhì)為過(guò)熱蒸汽。 工業(yè)鍋爐工業(yè)鍋爐 用于工業(yè)生產(chǎn)和采暖，大多為低壓、低溫、小容量鍋爐，火床燃燒居多，熱效率較低，出口工質(zhì)為蒸汽的稱為蒸汽工業(yè)鍋爐，出口工質(zhì)為熱水的稱為熱水鍋爐。 船用鍋爐船用鍋爐 用作船舶動(dòng)力，一般采用低、中參數(shù)，大多燃油。要求鍋爐

2、體積小，重量輕。 機(jī)車鍋爐機(jī)車鍋爐 用作機(jī)車動(dòng)力，一般為小容量、低參數(shù)，火床燃燒，以燃煤為主，鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊，現(xiàn)已少用。 注汽鍋爐注汽鍋爐 用于油田對(duì)稠油的注汽熱采，出口工質(zhì)一般為高壓濕蒸汽。二、按結(jié)構(gòu)分類二、按結(jié)構(gòu)分類 火管鍋爐火管鍋爐 煙氣在火管內(nèi)流過(guò)，一般為小容量、低參數(shù)鍋爐，熱效率較低，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水質(zhì)要求低，運(yùn)行維修方便。 水管鍋爐水管鍋爐 汽水在管內(nèi)流過(guò)，可以制成小容量，低參數(shù)鍋爐，也可制成大容量、高參數(shù)鍋爐。電站鍋爐一般均為水管鍋爐，熱效率較高，但對(duì)水質(zhì)和運(yùn)行水平的要求也較高。三、按循環(huán)方式分類三、按循環(huán)方式分類 自然循環(huán)鍋筒鍋爐自然循環(huán)鍋筒鍋爐 具有鍋筒，利用下降管和上升管中工質(zhì)

3、密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)，只能在臨界壓力以下應(yīng)用。 多次強(qiáng)制循環(huán)鍋筒鍋爐多次強(qiáng)制循環(huán)鍋筒鍋爐 也稱輔助循環(huán)鍋筒鍋爐。具有鍋筒和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中的工質(zhì)密度差和循環(huán)泵壓頭建立工質(zhì)循環(huán)。只能在臨界壓力以下應(yīng)用。 低倍率循環(huán)鍋爐低倍率循環(huán)鍋爐 具有汽水分離器和循環(huán)泵。主要靠循環(huán)泵建立工質(zhì)循環(huán)，可應(yīng)用于亞臨界壓力和超臨界壓力，循環(huán)倍率低，一般為1.252.0。 直流鍋爐直流鍋爐 無(wú)鍋筒，給水靠水泵壓頭一次通過(guò)受熱面產(chǎn)生蒸汽，適用于高壓和超臨界壓力鍋爐。 復(fù)合循環(huán)鍋爐復(fù)合循環(huán)鍋爐 具有再循環(huán)泵。鍋爐負(fù)荷低時(shí)按再循環(huán)方式運(yùn)行，負(fù)荷高時(shí)按直流方式運(yùn)行?？蓱?yīng)用于亞臨界壓力和超臨界壓力。 四、按鍋爐出工質(zhì)壓力分類

4、四、按鍋爐出工質(zhì)壓力分類 常壓鍋爐。表壓為零。常壓鍋爐。表壓為零。 微壓鍋爐。表壓為幾個(gè)微壓鍋爐。表壓為幾個(gè)mm水柱。水柱。 低壓鍋爐。小于低壓鍋爐。小于1.275MPa。 中壓鍋爐。中壓鍋爐。3.825 MPa 。 高壓鍋爐。高壓鍋爐。9.8 MPa 。 超高壓鍋爐。超高壓鍋爐。13.73 MPa 。 亞臨界壓力鍋爐。亞臨界壓力鍋爐。16.67MPa。 超臨界壓力鍋爐。大于超臨界壓力鍋爐。大于22.13MPa。 五、按燃燒方式分類五、按燃燒方式分類火床燃燒鍋爐火床燃燒鍋爐。主要用于工業(yè)鍋爐，其中包括固主要用于工業(yè)鍋爐，其中包括固定爐排爐、活動(dòng)手搖爐排爐、倒轉(zhuǎn)爐排拋煤機(jī)爐、定爐排爐、活動(dòng)手搖爐

5、排爐、倒轉(zhuǎn)爐排拋煤機(jī)爐、振動(dòng)爐排爐、下飼式爐排爐和往復(fù)推飼爐排爐等。振動(dòng)爐排爐、下飼式爐排爐和往復(fù)推飼爐排爐等。燃料主要在爐排上燃燒。燃料主要在爐排上燃燒。火室燃燒鍋爐火室燃燒鍋爐。主要用于電站鍋爐，燃用液體燃。主要用于電站鍋爐，燃用液體燃料、氣體燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐。料、氣體燃料和煤粉的鍋爐均為火室燃燒鍋爐?；鹗胰紵龝r(shí)，燃料主要在爐膛窨懸浮燃燒?；鹗胰紵龝r(shí)，燃料主要在爐膛窨懸浮燃燒。沸騰爐沸騰爐。送入爐排的空氣流速較高，使大粒燃煤。送入爐排的空氣流速較高，使大粒燃煤在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小粒燃煤隨空在爐排上面的沸騰床中翻騰燃燒，小粒燃煤隨空氣上升并燃燒。目前多用于工業(yè)鍋爐

6、，大型循環(huán)氣上升并燃燒。目前多用于工業(yè)鍋爐，大型循環(huán)沸騰燃燒鍋爐可用作電站鍋爐。沸騰燃燒鍋爐可用作電站鍋爐。 六、按所用燃料或能源分類六、按所用燃料或能源分類 固體燃料鍋爐固體燃料鍋爐。 液體燃料鍋爐液體燃料鍋爐。 氣體燃料鍋爐氣體燃料鍋爐。 余熱鍋爐余熱鍋爐。 原子能鍋爐原子能鍋爐。 廢料鍋爐廢料鍋爐。 其他能源鍋爐其他能源鍋爐。 七、按排渣方式分類七、按排渣方式分類 固態(tài)排渣鍋爐固態(tài)排渣鍋爐 燃料燃燒后生成的灰渣呈固態(tài)排出，是燃煤鍋爐的主要排渣方式。 液態(tài)排渣鍋爐液態(tài)排渣鍋爐 燃料燃燒后生成的灰渣呈液態(tài)從渣口流出，在裂化箱的冷卻水中裂化成小顆粒后排入水溝中沖走。八、按爐膛煙氣壓力分類八、按

7、爐膛煙氣壓力分類 負(fù)壓鍋爐負(fù)壓鍋爐 爐膛壓力保持負(fù)壓，有送、引風(fēng)機(jī)，是燃煤鍋爐主要型式。 微正壓鍋爐微正壓鍋爐 爐膛表壓力為25kPa，不需引風(fēng)機(jī)，宜于低氧燃燒。 增壓鍋爐增壓鍋爐 爐膛表壓力大于0.3MPa，用于配蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán)。九、按鍋筒布置分類九、按鍋筒布置分類 鍋爐鍋筒數(shù)一般為一個(gè)或兩個(gè)，鍋筒可鍋爐鍋筒數(shù)一般為一個(gè)或兩個(gè)，鍋筒可縱置或橫置布置?，F(xiàn)代鍋筒型電站鍋爐都縱置或橫置布置?，F(xiàn)代鍋筒型電站鍋爐都采用單鍋筒型式，工業(yè)鍋爐采用單鍋筒或采用單鍋筒型式，工業(yè)鍋爐采用單鍋筒或雙鍋筒型式。雙鍋筒型式。 十、按爐型分類十、按爐型分類 鍋爐爐型很多，有倒鍋爐爐型很多，有倒U型、塔型、箱型、型、

8、塔型、箱型、T型、型、U型、型、N型、型、L型、型、D型、型、A型等。型等。D型、型、A型用于工業(yè)鍋爐，其他爐型一般用型用于工業(yè)鍋爐，其他爐型一般用于電站鍋爐。于電站鍋爐。 十一、按鍋爐房型式分類十一、按鍋爐房型式分類 鍋爐可作露天、半露天、室內(nèi)、地下或鍋爐可作露天、半露天、室內(nèi)、地下或洞內(nèi)布置。工業(yè)鍋爐一般采用室內(nèi)布置，洞內(nèi)布置。工業(yè)鍋爐一般采用室內(nèi)布置，電站鍋爐主要采用室內(nèi)半露天或露天布置。電站鍋爐主要采用室內(nèi)半露天或露天布置。 十二、按鍋爐出廠型式分類十二、按鍋爐出廠型式分類可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐、可分為快裝鍋爐、組裝鍋爐和散裝鍋爐、小型鍋爐可采用快裝型式，電站鍋爐一般小型鍋

9、爐可采用快裝型式，電站鍋爐一般為組裝或散裝。為組裝或散裝。 2-4 鍋爐的容量、參數(shù)和型號(hào)鍋爐的容量、參數(shù)和型號(hào)不能簡(jiǎn)單地說(shuō)這臺(tái)鍋爐大，那臺(tái)鍋爐小。不能以個(gè)頭大不能簡(jiǎn)單地說(shuō)這臺(tái)鍋爐大，那臺(tái)鍋爐小。不能以個(gè)頭大小論英雄。小論英雄。鍋爐的大小和鍋爐和鍋爐單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量的多鍋爐的大小和鍋爐和鍋爐單位時(shí)間內(nèi)所傳遞的熱量的多少密切相關(guān)。少密切相關(guān)。一般對(duì)產(chǎn)生蒸汽的鍋爐用如下四個(gè)參數(shù)來(lái)描述：一般對(duì)產(chǎn)生蒸汽的鍋爐用如下四個(gè)參數(shù)來(lái)描述：（1）蒸發(fā)量（即鍋爐容量），）蒸發(fā)量（即鍋爐容量），t/h, kg/s（2）出口蒸汽壓力）出口蒸汽壓力, MPa（3）出口蒸汽溫度）出口蒸汽溫度, （4）給水溫度）給水

10、溫度, 對(duì)產(chǎn)生熱水的鍋爐對(duì)產(chǎn)生熱水的鍋爐（1）熱功率，）熱功率，MW（2）出口熱水壓力，）出口熱水壓力， MPa（3）出口熱水溫度，）出口熱水溫度， （4）給水溫度（回水溫度），）給水溫度（回水溫度）， 因此，鍋爐參數(shù)一般就指鍋爐容量、蒸汽因此，鍋爐參數(shù)一般就指鍋爐容量、蒸汽壓力、蒸汽溫度和給水溫度或者熱功率、壓力、蒸汽溫度和給水溫度或者熱功率、出口熱水壓力、出口熱水溫度和給水溫度出口熱水壓力、出口熱水溫度和給水溫度（回水溫度）（回水溫度）鍋爐在確保安全的前提下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行、每鍋爐在確保安全的前提下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行、每小時(shí)所產(chǎn)生蒸汽的數(shù)量，稱為這臺(tái)鍋爐的蒸小時(shí)所產(chǎn)生蒸汽的數(shù)量，稱為這臺(tái)鍋爐的蒸發(fā)量

11、。蒸發(fā)量又稱為發(fā)量。蒸發(fā)量又稱為“出力出力”或或“容量容量”，一般用符號(hào)一般用符號(hào)“D”來(lái)表示，常用的單位為來(lái)表示，常用的單位為th。鍋爐蒸發(fā)量可分為額定蒸發(fā)量，經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量鍋爐蒸發(fā)量可分為額定蒸發(fā)量，經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量和最大蒸發(fā)量三種。和最大蒸發(fā)量三種。額定蒸發(fā)量是指鍋爐在額定壓力，蒸汽溫度、額定蒸發(fā)量是指鍋爐在額定壓力，蒸汽溫度、額定給水溫度下，使用設(shè)計(jì)燃料和保證設(shè)計(jì)額定給水溫度下，使用設(shè)計(jì)燃料和保證設(shè)計(jì)效率的條件下連續(xù)運(yùn)行所應(yīng)達(dá)到的每小時(shí)蒸效率的條件下連續(xù)運(yùn)行所應(yīng)達(dá)到的每小時(shí)蒸發(fā)量。新鍋爐出廠時(shí)，銘牌上所標(biāo)示的蒸發(fā)發(fā)量。新鍋爐出廠時(shí)，銘牌上所標(biāo)示的蒸發(fā)量就是這臺(tái)鍋爐的額定蒸發(fā)量。量就是這臺(tái)鍋爐的額

12、定蒸發(fā)量。經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量是指在保證安全的前提下，鍋爐連續(xù)經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量是指在保證安全的前提下，鍋爐連續(xù)運(yùn)行，熱效率最高時(shí)的蒸發(fā)量。運(yùn)行，熱效率最高時(shí)的蒸發(fā)量。據(jù)推算和實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)鍋爐的蒸發(fā)量低到額定蒸據(jù)推算和實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)鍋爐的蒸發(fā)量低到額定蒸發(fā)量的發(fā)量的60時(shí)，鍋爐的熱效率比額定蒸發(fā)量時(shí)的時(shí)，鍋爐的熱效率比額定蒸發(fā)量時(shí)的熱效率低熱效率低1020，只有鍋爐的蒸發(fā)量在額定，只有鍋爐的蒸發(fā)量在額定蒸發(fā)量的蒸發(fā)量的80100時(shí)，其熱效率為最高。因時(shí)，其熱效率為最高。因此，鍋爐的經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量應(yīng)在額定蒸發(fā)量的此，鍋爐的經(jīng)濟(jì)蒸發(fā)量應(yīng)在額定蒸發(fā)量的80100范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。鍋爐最大蒸發(fā)量（鍋爐最大蒸發(fā)量（MCR）是指在

13、規(guī)定的工作壓）是指在規(guī)定的工作壓力下或低于工作壓力下，連續(xù)運(yùn)行，不考慮其經(jīng)力下或低于工作壓力下，連續(xù)運(yùn)行，不考慮其經(jīng)濟(jì)效果，每小時(shí)能產(chǎn)生的最大蒸發(fā)量。濟(jì)效果，每小時(shí)能產(chǎn)生的最大蒸發(fā)量。最大蒸發(fā)量大于額定蒸發(fā)量，最大時(shí)可大于額定最大蒸發(fā)量大于額定蒸發(fā)量，最大時(shí)可大于額定蒸發(fā)量的蒸發(fā)量的20。除非有特殊需要，一般不在最大。除非有特殊需要，一般不在最大蒸發(fā)量下連續(xù)運(yùn)行。蒸發(fā)量下連續(xù)運(yùn)行。鍋爐蒸汽壓力和溫度是指過(guò)熱器主汽閥出口鍋爐蒸汽壓力和溫度是指過(guò)熱器主汽閥出口處的過(guò)熱蒸汽壓力和過(guò)熱蒸汽溫度。處的過(guò)熱蒸汽壓力和過(guò)熱蒸汽溫度。對(duì)于無(wú)過(guò)熱器的鍋爐，用主汽閥出口處的飽對(duì)于無(wú)過(guò)熱器的鍋爐，用主汽閥出口處的飽

14、和蒸汽壓力和溫度表示。壓力的單位為和蒸汽壓力和溫度表示。壓力的單位為MPa，溫度的單位為溫度的單位為K或或。鍋爐給水溫度是指進(jìn)省煤器的給水溫度，對(duì)鍋爐給水溫度是指進(jìn)省煤器的給水溫度，對(duì)無(wú)省煤器的鍋爐指進(jìn)鍋爐鍋筒的水的溫度，無(wú)省煤器的鍋爐指進(jìn)鍋爐鍋筒的水的溫度，單位為單位為K或或。嚴(yán)格地講，容量和壓力及溫度是相互獨(dú)立嚴(yán)格地講，容量和壓力及溫度是相互獨(dú)立的量！的量！對(duì)產(chǎn)生飽和蒸汽的鍋爐，蒸汽的溫度和壓對(duì)產(chǎn)生飽和蒸汽的鍋爐，蒸汽的溫度和壓力存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。其它鍋爐，溫度力存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。其它鍋爐，溫度和壓力不存在這種對(duì)應(yīng)關(guān)系。和壓力不存在這種對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了組織社會(huì)化生產(chǎn)，各國(guó)都制訂了鍋爐為了

15、組織社會(huì)化生產(chǎn)，各國(guó)都制訂了鍋爐 的參數(shù)系列。的參數(shù)系列。表1-l 中國(guó)工業(yè)蒸汽鍋爐參數(shù)系列 表1-l 中國(guó)熱水鍋爐參數(shù)系列 注意：注意：隨著生產(chǎn)的發(fā)展，系列是可變動(dòng)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，系列是可變動(dòng)。受材料強(qiáng)度的限制，鍋爐的壓力受材料強(qiáng)度的限制，鍋爐的壓力和溫度都有限。和溫度都有限。鍋爐型號(hào)鍋爐型號(hào) 一、工業(yè)鍋爐型號(hào)一、工業(yè)鍋爐型號(hào) 中國(guó)工業(yè)鍋爐型號(hào)按機(jī)械部部標(biāo)中國(guó)工業(yè)鍋爐型號(hào)按機(jī)械部部標(biāo)JB1626一一81的規(guī)定進(jìn)的規(guī)定進(jìn)行編制。行編制。 圖1-1 工業(yè)蒸汽鍋爐型號(hào)形式 圖1-2 熱水鍋爐型號(hào)形式 表1-5 工業(yè)鍋爐型式代號(hào)表1-6 燃料方式代號(hào) 表1-7 燃料種類代號(hào) 例如：DZL4-1.2

16、5-W表示單鍋筒縱置式鏈條爐排爐，蒸發(fā)量4t/h，壓力1.25MPa, 飽和溫度，燃用無(wú)煙煤，原型設(shè)計(jì)。又如：SHS10一1.25/250一A2表示雙鍋筒橫置式室燃鍋爐，蒸發(fā)量10t/h，壓力1.25MPa，過(guò)熱蒸汽溫度250，燃用煙煤，第二次設(shè)計(jì)。 例如：QXW2.8一0.7/95/70一A2表示強(qiáng)制循環(huán)式往復(fù)爐排熱水鍋爐，額定供熱量2.8MW，額定工作壓力0.7MPa，額定出水溫度95，額定進(jìn)水溫度70。燃用煙煤，第二次設(shè)計(jì)。 二、電站鍋爐型號(hào)二、電站鍋爐型號(hào)表1-8 電站鍋爐制造廠代號(hào) 表1-9 設(shè)計(jì)燃料代號(hào) 使用聯(lián)合設(shè)計(jì)圖樣制造的電站鍋爐型號(hào)，可在型號(hào)第一部分工廠代號(hào)后再加L表示。例如

17、：HG一670/13.72一M表示：哈爾濱鍋爐廠制造的670t/h，13.72MPa工作壓力的電站鍋爐，設(shè)計(jì)燃料為煤，原型設(shè)計(jì)。又如：SG一1000/16.66一YM2表示：上海鍋爐廠制造的1000t/h，16.66MPa工作壓力的電站鍋爐，設(shè)計(jì)燃料為油煤兩用，第二次變型設(shè)計(jì)。 2 3鍋爐發(fā)展簡(jiǎn)史鍋爐發(fā)展簡(jiǎn)史：Heros aeolipile-steam put to workThe aeolipile was basically a hollow sphere that was spun around by jets of steam coming from within the sphere

18、 itself. The action of the aeolipile could be compared to water coming from a lawn sprinkler. This novelty of the time opened the door to the possibilities of steam power200 B.C., 古希臘古希臘HeroTill Watt times，幾乎沒(méi)有發(fā)展幾乎沒(méi)有發(fā)展Watt時(shí)代，由于礦井抽水的需要，對(duì)動(dòng)力的需要增大。時(shí)代，由于礦井抽水的需要，對(duì)動(dòng)力的需要增大。當(dāng)時(shí)主要為圓筒形，筒外加熱。當(dāng)時(shí)主要為圓筒形，筒外加熱。最簡(jiǎn)單的鍋爐

19、James Watt reasoned that the cylinder was first heated by the steam, then cooled by the condensing water. This alternate heating and cooling wasted much power. His solution was to connect a separate tank for condensing the steam. With this condensing tank connected to the cylinder, the cylinder coul

20、d be kept hot all the time .隨著工業(yè)的發(fā)展，鍋爐向兩個(gè)方向發(fā)展：隨著工業(yè)的發(fā)展，鍋爐向兩個(gè)方向發(fā)展：（1）在圓筒內(nèi)部增加受熱面積。開(kāi)始是在一個(gè)）在圓筒內(nèi)部增加受熱面積。開(kāi)始是在一個(gè)大圓筒內(nèi)增加了一火筒，然后兩個(gè)，直到多個(gè)。大圓筒內(nèi)增加了一火筒，然后兩個(gè)，直到多個(gè)。最后發(fā)展為現(xiàn)代的火管鍋爐。最后發(fā)展為現(xiàn)代的火管鍋爐。（2）增加筒外部的受熱面積，即增加水筒的數(shù)）增加筒外部的受熱面積，即增加水筒的數(shù)目。燃料在筒外燃燒，與火管鍋爐的發(fā)展相似，目。燃料在筒外燃燒，與火管鍋爐的發(fā)展相似，水筒的數(shù)目不斷增加，發(fā)展成為很多小直徑的水水筒的數(shù)目不斷增加，發(fā)展成為很多小直徑的水管。由于

21、水在管中流動(dòng)，稱為水管鍋爐。管。由于水在管中流動(dòng)，稱為水管鍋爐。煙管鍋爐的特點(diǎn)：煙管鍋爐的特點(diǎn)：（1）爐膛矮小，爐膛溫度低，燃燒條件差，難）爐膛矮小，爐膛溫度低，燃燒條件差，難于燃燒劣質(zhì)煤，常需爐拱。于燃燒劣質(zhì)煤，常需爐拱。（2）受熱面簡(jiǎn)單，排煙溫度高，）受熱面簡(jiǎn)單，排煙溫度高， 效率低，常冒效率低，常冒黑煙。黑煙。（3）鍋筒大，強(qiáng)度低，參數(shù)難提高，幾乎不用）鍋筒大，強(qiáng)度低，參數(shù)難提高，幾乎不用于發(fā)電，鋼耗大。于發(fā)電，鋼耗大。（4）水容量大，負(fù)荷適應(yīng)性好，水質(zhì)要求低，）水容量大，負(fù)荷適應(yīng)性好，水質(zhì)要求低，運(yùn)行、維修方便。運(yùn)行、維修方便。水管鍋爐的特點(diǎn)：水管鍋爐的特點(diǎn)：正好相反。正好相反。鍋爐發(fā)

22、展趨勢(shì)：鍋爐發(fā)展趨勢(shì)：電站鍋爐：電站鍋爐：高效率（部分減少污染）、大容量、高效率（部分減少污染）、大容量、高參數(shù)、低污染、自動(dòng)化、高可靠性、高參數(shù)、低污染、自動(dòng)化、高可靠性、低成本（金屬消耗量）低成本（金屬消耗量）工業(yè)鍋爐：工業(yè)鍋爐：高效率、低污染、自動(dòng)化、低成本高效率、低污染、自動(dòng)化、低成本（金屬消耗量）（金屬消耗量）生活鍋爐：生活鍋爐：低污染、自動(dòng)化、安全可靠低污染、自動(dòng)化、安全可靠有人說(shuō)鍋爐傻大笨粗有人說(shuō)鍋爐傻大笨粗這是不確切的，是一種誤解。這是不確切的，是一種誤解。正確的說(shuō)法應(yīng)該是：正確的說(shuō)法應(yīng)該是：鍋爐傻而不笨。鍋爐傻而不笨。因?yàn)樗o什么，吃什么，從不因?yàn)樗o什么，吃什么，從不挑剔，

23、即使是吃剩飯也從無(wú)怨挑剔，即使是吃剩飯也從無(wú)怨言，但供出的卻是清潔的電能、言，但供出的卻是清潔的電能、蒸汽或熱水！蒸汽或熱水！鍋爐大而不粗。鍋爐大而不粗。大是因?yàn)橛袝r(shí)一臺(tái)鍋爐需消大是因?yàn)橛袝r(shí)一臺(tái)鍋爐需消耗上千噸或幾千噸鋼材耗上千噸或幾千噸鋼材;不粗是因?yàn)殄仩t每一部件都不粗是因?yàn)殄仩t每一部件都需要仔細(xì)地、科學(xué)地設(shè)計(jì)，需要仔細(xì)地、科學(xué)地設(shè)計(jì)，不能有一絲差錯(cuò)，否則后果不能有一絲差錯(cuò)，否則后果不堪設(shè)想！不堪設(shè)想！鍋爐有科學(xué)的定義鍋爐有科學(xué)的定義.事實(shí)上，今天的鍋爐的含義拓事實(shí)上，今天的鍋爐的含義拓展了許多。展了許多。比如：原來(lái)單指燃燒化石燃料比如：原來(lái)單指燃燒化石燃料即煤、石油和天然氣。即煤、石油和天

24、然氣。如今的鍋爐，過(guò)去能燒的全燒，如今的鍋爐，過(guò)去能燒的全燒，過(guò)去不能燒的今天也燒，如垃過(guò)去不能燒的今天也燒，如垃圾、廢舊輪胎等，充當(dāng)著環(huán)境圾、廢舊輪胎等，充當(dāng)著環(huán)境衛(wèi)士。衛(wèi)士。 2 4 鍋爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鍋爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)通常用經(jīng)濟(jì)鍋爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)通常用經(jīng)濟(jì)性、可靠性及機(jī)動(dòng)性性、可靠性及機(jī)動(dòng)性3項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表示。示。優(yōu)質(zhì)鍋爐應(yīng)保證熱效率高，成本優(yōu)質(zhì)鍋爐應(yīng)保證熱效率高，成本低及運(yùn)行可靠。低及運(yùn)行可靠。 鍋爐的有效利用熱是指單位時(shí)間內(nèi)工質(zhì)鍋爐的有效利用熱是指單位時(shí)間內(nèi)工質(zhì)在鍋爐中所吸收的總熱量。在鍋爐中所吸收的總熱量。包括水和蒸汽吸收的熱量以及排污水和包括水和蒸汽吸收的熱量

25、以及排污水和自用蒸汽所消耗的熱量。自用蒸汽所消耗的熱量。而鍋爐的輸入熱量是指隨每而鍋爐的輸入熱量是指隨每kg或每或每Nm3燃料輸入鍋爐的總熱量，它包括燃料的燃料輸入鍋爐的總熱量，它包括燃料的收到基低位發(fā)熱量和顯熱，以及用外來(lái)收到基低位發(fā)熱量和顯熱，以及用外來(lái)熱源加熱燃料或空氣時(shí)所帶入的熱量。熱源加熱燃料或空氣時(shí)所帶入的熱量。實(shí)際中只用鍋爐效率來(lái)說(shuō)明鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)實(shí)際中只用鍋爐效率來(lái)說(shuō)明鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是不夠的，因?yàn)殄仩t效率只反映了燃燒和性是不夠的，因?yàn)殄仩t效率只反映了燃燒和傳熱過(guò)程的完善程度，但從火電廠鍋爐的作傳熱過(guò)程的完善程度，但從火電廠鍋爐的作用看，只有供出的蒸汽和熱量才是鍋爐的有用看，只

26、有供出的蒸汽和熱量才是鍋爐的有效產(chǎn)品，自用蒸汽消耗及排污水的吸熱量并效產(chǎn)品，自用蒸汽消耗及排污水的吸熱量并不向外供出，而是自身消耗或損失掉了。而不向外供出，而是自身消耗或損失掉了。而且，要使鍋爐能正常運(yùn)行，生產(chǎn)蒸汽，除使且，要使鍋爐能正常運(yùn)行，生產(chǎn)蒸汽，除使用燃料外，還要使其所有的輔助系統(tǒng)和附屬用燃料外，還要使其所有的輔助系統(tǒng)和附屬設(shè)備正常運(yùn)行，也都要消耗電力。設(shè)備正常運(yùn)行，也都要消耗電力。因此，鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，除鍋爐效率因此，鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，除鍋爐效率外，還有一個(gè)鍋爐凈效率。外，還有一個(gè)鍋爐凈效率?，F(xiàn)代電站鍋爐的熱效率都在現(xiàn)代電站鍋爐的熱效率都在90%以上。以上。我國(guó)以水為介質(zhì)的

27、工業(yè)鍋爐的熱效率應(yīng)不我國(guó)以水為介質(zhì)的工業(yè)鍋爐的熱效率應(yīng)不低于表低于表2-11所列的規(guī)定值。所列的規(guī)定值。生活鍋爐的熱效率應(yīng)不低于表生活鍋爐的熱效率應(yīng)不低于表2-12所列的所列的規(guī)定值。規(guī)定值。表2-11 工業(yè)鍋爐熱效率表表2-12 生活鍋爐熱效率生活鍋爐熱效率2. 鍋爐成本鍋爐成本鍋爐成本一般用成本中的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鋼材消耗率鍋爐成本一般用成本中的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鋼材消耗率來(lái)表示。來(lái)表示。鋼材消耗率的定義為鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重鋼材消耗率的定義為鍋爐單位蒸發(fā)量所用的鋼材重量，單位為量，單位為t.h/t。鍋爐參數(shù)、循環(huán)方式、燃料種類及鍋爐部件結(jié)構(gòu)對(duì)鍋爐參數(shù)、循環(huán)方式、燃料種類及鍋爐部件結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材消

28、耗率均有影響。鋼材消耗率均有影響。鍋爐蒸汽參數(shù)高、容量小、燃煤、采用自然循環(huán)、鍋爐蒸汽參數(shù)高、容量小、燃煤、采用自然循環(huán)、采用管式空氣預(yù)熱器及鋼柱構(gòu)架可使鋼材消耗率增采用管式空氣預(yù)熱器及鋼柱構(gòu)架可使鋼材消耗率增大。大。蒸汽參數(shù)低、容量大、采用直流鍋爐、燃油或燃?xì)?、蒸汽參?shù)低、容量大、采用直流鍋爐、燃油或燃?xì)?、采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器及鋼筋混凝土柱構(gòu)架可使鋼采用回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器及鋼筋混凝土柱構(gòu)架可使鋼材消耗率減小。材消耗率減小。 工業(yè)鍋爐的鋼材消耗率在工業(yè)鍋爐的鋼材消耗率在56t鋼材鋼材h/t左右；左右；電站鍋爐的鋼材消耗率一般在電站鍋爐的鋼材消耗率一般在2.55t鋼鋼材材.h/t范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。在

29、保證鍋爐安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)上在保證鍋爐安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)上應(yīng)合理降低鋼材消耗率，尤其是耐熱合金鋼應(yīng)合理降低鋼材消耗率，尤其是耐熱合金鋼材的消耗率。材的消耗率。 在電廠運(yùn)行中還用煤耗和廠用電量作為經(jīng)濟(jì)在電廠運(yùn)行中還用煤耗和廠用電量作為經(jīng)濟(jì)考核指標(biāo)。每發(fā)出考核指標(biāo)。每發(fā)出(或供應(yīng)或供應(yīng))l kWh的電所消的電所消耗的煤量，稱為發(fā)電耗的煤量，稱為發(fā)電(或供電或供電)煤耗率。煤耗率。輔機(jī)設(shè)備用電量占機(jī)組發(fā)電量的比稱為廠用輔機(jī)設(shè)備用電量占機(jī)組發(fā)電量的比稱為廠用電率。電率。 3. 3. 鍋爐可靠性鍋爐可靠性 鍋爐可本性常用下列鍋爐可本性常用下列3 3種指標(biāo)來(lái)衡量。種指標(biāo)來(lái)衡量。 (1) (

30、1)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間連續(xù)運(yùn)行時(shí)間= =兩次檢修之間的運(yùn)兩次檢修之間的運(yùn)行時(shí)間行時(shí)間 ( (用小時(shí)表示用小時(shí)表示) )。 (2) (2) (3) (3) 目前中國(guó)電站鍋爐的較好指標(biāo)是：連續(xù)運(yùn)目前中國(guó)電站鍋爐的較好指標(biāo)是：連續(xù)運(yùn)行時(shí)間在行時(shí)間在40004000h h以上；可用率約為以上；可用率約為90%90%。中國(guó)電力部要求電站鍋爐的年運(yùn)行時(shí)間中國(guó)電力部要求電站鍋爐的年運(yùn)行時(shí)間60006000h h。 %100事故停用時(shí)間運(yùn)行總時(shí)間事故停用時(shí)間事故率%100統(tǒng)計(jì)時(shí)間總時(shí)間備用總時(shí)間運(yùn)行總時(shí)間可用率機(jī)動(dòng)性的要求是：快速改變負(fù)荷，經(jīng)常停運(yùn)機(jī)動(dòng)性的要求是：快速改變負(fù)荷，經(jīng)常停運(yùn)及隨后快速啟動(dòng)的可能性和最低允

31、許負(fù)荷下及隨后快速啟動(dòng)的可能性和最低允許負(fù)荷下持久運(yùn)行的可能性。這些要求已成為鍋爐產(chǎn)持久運(yùn)行的可能性。這些要求已成為鍋爐產(chǎn)品的重要性能指標(biāo)。品的重要性能指標(biāo)。另外，燃煤鍋爐在遇到煤質(zhì)降低，燃用劣質(zhì)另外，燃煤鍋爐在遇到煤質(zhì)降低，燃用劣質(zhì)燃料，燃料品種改變等都會(huì)降低機(jī)組的機(jī)動(dòng)燃料，燃料品種改變等都會(huì)降低機(jī)組的機(jī)動(dòng)性。性。 2-5 我國(guó)鍋爐工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)鍋爐工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀鍋爐是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中必不鍋爐是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中必不可少的熱能動(dòng)力設(shè)備?？缮俚臒崮軇?dòng)力設(shè)備。它使用面廣，需求量大。它使用面廣，需求量大。我國(guó)鍋爐制造業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)我國(guó)鍋爐制造業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)

32、模不斷提高。鍋爐制造廠水平和生產(chǎn)規(guī)模不斷提高。鍋爐制造廠的級(jí)別分為級(jí)、級(jí)、級(jí)、級(jí)等，的級(jí)別分為級(jí)、級(jí)、級(jí)、級(jí)等，表表2-9給出了截止給出了截止2000年末時(shí)我國(guó)鍋爐制年末時(shí)我國(guó)鍋爐制造業(yè)的現(xiàn)狀。造業(yè)的現(xiàn)狀。 表表1 鍋爐制造業(yè)現(xiàn)狀鍋爐制造業(yè)現(xiàn)狀可以看到，持有級(jí)和級(jí)鍋爐制造許可以看到，持有級(jí)和級(jí)鍋爐制造許可證的企業(yè)占絕大多數(shù)，占整個(gè)鍋爐制可證的企業(yè)占絕大多數(shù)，占整個(gè)鍋爐制造業(yè)的。這些鍋爐制造廠家主要造業(yè)的。這些鍋爐制造廠家主要生產(chǎn)生產(chǎn)/（P）以下）以下的蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。其產(chǎn)品主要集的蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。其產(chǎn)品主要集中于臥式水火管快裝鍋爐、水管式鍋爐中于臥式水火管快裝鍋爐、水管式鍋爐和容量小于

33、和容量小于/的立式鍋爐。的立式鍋爐。截至截至2000年末，全國(guó)在用鍋爐總數(shù)年末，全國(guó)在用鍋爐總數(shù)為為52. 63萬(wàn)臺(tái)，其中工業(yè)鍋爐萬(wàn)臺(tái)，其中工業(yè)鍋爐52.12萬(wàn)臺(tái)、電站鍋爐萬(wàn)臺(tái)、電站鍋爐0.53萬(wàn)臺(tái)；蒸汽鍋萬(wàn)臺(tái)；蒸汽鍋爐爐34.91萬(wàn)臺(tái)，約占萬(wàn)臺(tái)，約占6766.273%；熱；熱水鍋爐總數(shù)水鍋爐總數(shù)16.67萬(wàn)臺(tái)，約占萬(wàn)臺(tái)，約占31.73%；有機(jī)熱載體鍋爐總數(shù)為有機(jī)熱載體鍋爐總數(shù)為0.61萬(wàn)臺(tái)；萬(wàn)臺(tái)；其它鍋爐其它鍋爐0.45萬(wàn)臺(tái)。萬(wàn)臺(tái)。表表2 各種用途鍋爐統(tǒng)計(jì)情況各種用途鍋爐統(tǒng)計(jì)情況生活及生產(chǎn)用工業(yè)鍋爐占有極大比例，而這兩種生活及生產(chǎn)用工業(yè)鍋爐占有極大比例，而這兩種用途的鍋爐平均單臺(tái)容量?jī)H為用途

34、的鍋爐平均單臺(tái)容量?jī)H為./，且其，且其中熱水鍋爐主要用在華北、東北及西北地區(qū)，占中熱水鍋爐主要用在華北、東北及西北地區(qū)，占總量的以上?？偭康囊陨稀?我國(guó)工業(yè)鍋爐仍以未經(jīng)洗選的原煤為主要燃料，且單臺(tái)我國(guó)工業(yè)鍋爐仍以未經(jīng)洗選的原煤為主要燃料，且單臺(tái)容量小、機(jī)械化程度低，這必然引起一些問(wèn)題：容量小、機(jī)械化程度低，這必然引起一些問(wèn)題：（）（）鍋爐熱效率低、耗煤量大鍋爐熱效率低、耗煤量大。我國(guó)工業(yè)鍋爐以煤為。我國(guó)工業(yè)鍋爐以煤為主要燃料，平均熱效率左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家低主要燃料，平均熱效率左右，比發(fā)達(dá)國(guó)家低個(gè)百分點(diǎn)，造成鍋爐熱效率低的主要原因：個(gè)百分點(diǎn)，造成鍋爐熱效率低的主要原因：原煤在層燃爐內(nèi)燃燒效率低；燃

35、燒組織不好；爐膛原煤在層燃爐內(nèi)燃燒效率低；燃燒組織不好；爐膛受熱面布置不當(dāng)；傳熱效果差；對(duì)流受熱面利用率低，受熱面布置不當(dāng)；傳熱效果差；對(duì)流受熱面利用率低，排煙溫度高；煤質(zhì)多變，未按設(shè)計(jì)燃料運(yùn)行。排煙溫度高；煤質(zhì)多變，未按設(shè)計(jì)燃料運(yùn)行。（）（）消煙除塵設(shè)備不完善消煙除塵設(shè)備不完善。我國(guó)小型工業(yè)鍋爐，尤其。我國(guó)小型工業(yè)鍋爐，尤其是是/以下鍋爐絕大多數(shù)消煙除塵設(shè)備不完善或根本以下鍋爐絕大多數(shù)消煙除塵設(shè)備不完善或根本沒(méi)有消煙除塵設(shè)備，同時(shí)又無(wú)脫硫設(shè)備，造成大多數(shù)鍋沒(méi)有消煙除塵設(shè)備，同時(shí)又無(wú)脫硫設(shè)備，造成大多數(shù)鍋爐煙囪排放黑煙，排煙黑度、煙塵濃度和爐煙囪排放黑煙，排煙黑度、煙塵濃度和排放濃排放濃度嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。度嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。（）（）自動(dòng)化水平低自動(dòng)化水平低。我國(guó)小型工業(yè)鍋爐多數(shù)還處。我國(guó)小型