鍋爐的分類及燃燒方式2013.5.18

鍋爐的分類及燃燒方式制作人：張飛2013.5.18Contents

一.鍋爐的概念

二.鍋爐的組成

三.鍋爐的分類

四.鍋爐的燃燒方式一、鍋爐的概念

鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能、高溫煙氣的熱能等形式，而經過鍋爐轉換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所，鍋爐包括鍋和爐兩大部分。鍋的原義指在火上加熱的盛水容器，爐指燃燒燃料的場所。鍋爐中產生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產中也有少量應用。產生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，常簡稱為鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)燃氣熱水鍋爐鍋爐的組成整個鍋爐由鍋爐本體和輔助設備兩部分組成.

鍋爐本體:

鍋爐本體是鍋爐設備的主要部分,是由"鍋"和"爐"兩部分組成的."鍋"是汽水系統(tǒng),它主要任務是吸引收燃料放出的熱量,使水加熱、蒸發(fā)并最后變成具有一定參數的過熱蒸汽.它由省煤器、汽包、下降管、聯箱、水冷壁、過熱器和再熱器等設備及其連接管道和閥門組成.

(1)省煤器.位于鍋爐尾部垂直煙道,利用煙氣余熱加熱鍋爐給水,降低排煙溫度,提高鍋爐效率,節(jié)約燃料.

(2)汽包.位于鍋爐頂部,是一個圓筒形的承壓容器,其下是水,上部是汽,它接受省煤器的來水,同時又與下降管、聯箱、水冷壁共同組成水循環(huán)回路.水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包,經汽水分離后向過熱器輸送飽和蒸汽.(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聯箱再分配到各個水冷壁管中.分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種.小直徑下降管管徑小,對水循環(huán)不利.

(4)水冷壁下聯箱.聯箱主要作用是將質匯集起來,或將工質通過聯箱通過聯箱重新分配到其它管道中.水冷壁下聯箱是一根較粗兩端封閉的管子,其作用是把下降管與水冷壁連接在一起,以便起到匯集、混合、再分配工質的作用.

(5)水冷壁.位于爐膛四周,其主要任務是吸收爐內的輻射熱,使水蒸發(fā),它是現代鍋爐的主要受熱面,同時還可以保護爐墻.

(6)過熱器.其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫度的過熱蒸汽.

(7)再熱器.其作用是將汽輪機中做過部分功的蒸汽再次進行加熱升溫,然后再送到汽輪機中繼續(xù)做功三、鍋爐的分類鍋爐有多種分類方法，主要的分類方法有3.1按用途分類、3.2按壓力參數分類、3.3按介質形態(tài)分類、3.4按介質循環(huán)方式分類、3.5按結構形式分類、3.6按燃料類別分類、3.7按燃燒方式分類3.1按用途分類：發(fā)電鍋爐：是指用于火力發(fā)電的鍋爐?；鹆Πl(fā)電機組由蒸汽鍋爐、汽輪機、發(fā)電機三大動力設備構成。鍋爐產生的高溫、高壓蒸汽經過汽輪機做功，使蒸汽的熱能轉換機械能，汽輪機帶動發(fā)電機高速旋轉發(fā)電，此時機械能轉換成電能；工業(yè)鍋爐：是指鍋爐產生的高溫熱載體（蒸汽、高溫水以及有機熱載體）供工業(yè)生產過程中應用，如釀酒、造紙、紡織、木材、食品、化工等；生活鍋爐：是指鍋爐產生的熱水、蒸汽供人們生活之用，如取暖、洗浴、消毒等。3.2按壓力參數分類：低壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力不超過2.45MPa的鍋爐；中壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為2.94~4.92MPa的鍋爐；高壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為7.84~10.8MPa的鍋爐；超高壓鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為11.8~14.7MPa的鍋爐；亞臨界壓力鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力為15.7~19.6MPa的鍋爐；超臨界壓力鍋爐：是指出口額定蒸汽壓力超過臨界壓力（22.1MPa）的鍋爐。注：臨界壓力1MPa=10.2kgf/cm2進行換算，其余壓力均按1MPa=10.0kgf/cm2換算。3.3按介質形態(tài)分類：蒸汽鍋爐：是指輸出熱載體的形態(tài)是蒸汽的鍋爐；熱水鍋爐：是指輸出熱載體的形態(tài)是熱水的鍋爐。3.4按介質循環(huán)方式分類：自然循環(huán)鍋爐：蒸發(fā)受熱面內的工質,依靠下降管中的水與上升管中的汽水混合物之間的密度差所產生的壓力差進行循環(huán)的鍋爐。自然循環(huán)鍋爐循環(huán)倍率約為4~30?？刂蒲h(huán)鍋爐：蒸發(fā)受熱面內的工質除了依靠水與汽水混合物的密度差之外,主要依靠鍋水循環(huán)泵的壓頭進行循環(huán)的鍋爐。控制循環(huán)鍋爐循環(huán)倍率在3~10之間，一般為4左右。直流鍋爐：直流鍋爐沒有汽包，工質一次流過蒸發(fā)受熱面，全部轉變?yōu)檎羝?，即循環(huán)倍率等于1。給水泵循環(huán)泵聯箱過熱器下降管省煤器c.直流鍋爐b.控制循環(huán)鍋爐a.自然循環(huán)鍋爐3.5按結構形式分類：水管鍋爐：是指火焰或煙氣在受熱面管外面流動加熱，介質則在受熱面管內流動吸熱的鍋爐；鍋殼鍋爐：受熱面主要布置在鍋殼內，且火焰或煙氣則在受熱面管內流動加熱，而介質則在受熱面管外吸熱的鍋爐。3.6按燃料類別分類：燃煤鍋爐：以煤為燃料的鍋爐；燃油鍋爐：以石油產品如柴油、重油、渣油為燃料的鍋爐；燃氣鍋爐：以氣體燃料如天然氣、城市煤氣以及工業(yè)廢氣為燃料的鍋爐。3.7按燃燒方式分類：1、層燃鍋爐指燃料在爐排上進行燃燒的鍋爐，包括固定爐排爐、鏈條爐排爐以及往復爐排爐等，其燃料主要是煤；2、室燃鍋爐燃料以氣態(tài)形狀在燃燒室內進行燃燒的鍋爐。其燃料是氣體燃料、液體燃料和煤粉；是目前電廠鍋爐的主要形式.3、循環(huán)流化床鍋爐爐子底部為一多孔的布風板，空氣以高速穿經孔眼均勻進入布風板上的床料層中。床料層中為熾熱的固體顆粒和少量的煤粒，當高速空氣穿過時床料上下翻滾，形成沸騰狀態(tài)。在沸騰過程中，煤粒與空氣有良好的接觸混合著火速度快、效率高4、旋風爐燃料和空氣在高溫的旋風筒內高速旋轉,細小的燃料顆粒在旋風筒內懸浮燃燒,而較大的燃燒顆粒被甩在筒壁液態(tài)渣膜上進行燃燒的方式稱為旋風燃燒方式.用旋風燃燒方式來組織燃燒的鍋爐稱為旋風爐.四.鍋爐的燃燒方式燃料在燃燒設備中的燃燒方式,大致可分為4.1層狀燃燒、4.2懸浮燃燒、4.3沸騰燃燒4.1層狀燃燒層狀燃燒又稱火床燃燒,僅適用于固體燃料,是小型鍋爐的主要燃燒方式。由人工或機械將煤送到固定或活動爐排上形成煤層,空氣從爐排下面送入,經爐排的縫隙并穿過燃料層使燃料燃燒。層狀燃燒設備型式較多,有手燒爐爐排、雙層爐排、鏈條爐排、往復爐排和拋煤機爐等。層狀燃燒能適應不同煤種的燃燒特性,煤粒無需特殊加工,在爐膛里都能較好地著火。但空氣與煤層混合不良,燃燒反應較慢,有時出現冒黑煙現象4.2懸浮燃燒

燃料以粉狀、霧狀或氣態(tài)隨同空氣經燃燒器噴入鍋爐爐膛，在懸浮狀態(tài)下進行燃燒的方式4.3沸騰燃燒

利用風室中的空氣將固定爐篦或鏈條爐排上的灼熱料層(主要是灰粒)吹成沸騰狀態(tài),使其與煤粒一起上、下翻滾的燃燒方式。煤層中的煤粒和空氣的攪動與混合特別強烈，因而煤粒的加熱條件好，對煤種的適應性非常廣泛，