電站鍋爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)過(guò)程流程圖.ppt

1、2020年8月22日,1,電站鍋爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu),2020年8月22日,2,鍋爐由本體設(shè)備、輔助設(shè)備和附件等購(gòu)成。鍋爐本體設(shè)備由“鍋”和“爐”兩部分組成。,2020年8月22日,3,2020年8月22日,4,2020年8月22日,5,2020年8月22日,6,2020年8月22日,7,“鍋”,指鍋爐的汽水系統(tǒng)，用于盛放工質(zhì)，并接受燃料燃燒放出的熱量，使工質(zhì)由水逐漸被加熱至合乎要求的過(guò)熱蒸汽。 主要由汽包（鍋筒）、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、省煤器、過(guò)熱器、再熱器和連接管道等組成。 主要由受熱面組成。,2020年8月22日,8,鍋內(nèi)設(shè)備,汽包：存放工質(zhì)和產(chǎn)生合格要求的飽和蒸汽 水冷壁：位于爐膛的四壁，吸收輻

2、射熱，使水受熱蒸發(fā)，保護(hù)爐墻。 過(guò)熱器.：加熱飽和蒸汽至過(guò)熱蒸汽，供給高壓缸 再熱器：重新加熱已經(jīng)部分作功、壓力和溫度都已降低的蒸汽，供給汽輪機(jī)的中低壓缸作功 省煤器：提高鍋爐效率，降低鍋爐的排煙溫度，節(jié)約燃料,2020年8月22日,9,“爐”,即燃燒系統(tǒng)，其任務(wù)是使燃料在其內(nèi)部快速、穩(wěn)定、完全地燃燒，放出熱量，產(chǎn)生高溫火焰和煙氣。 燃燒系統(tǒng)主要由爐膛、燃燒器、空氣預(yù)熱器和煙道等組成。,2020年8月22日,10,爐內(nèi)設(shè)備,爐膛：由水冷壁和爐墻圍成，燃料在爐膛進(jìn)行合理的燃燒 燃燒器：安裝在爐墻上面，其作用是將燃料和空氣以一定的速度送入爐膛內(nèi)部，使燃料能夠適時(shí)地著火，并迅速完全地燃燒。 空氣預(yù)熱

3、器：安裝在鍋爐的最末端，進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率。,2020年8月22日,11,鍋爐的輔助設(shè)備,給水設(shè)備：包括給水泵、管道閥門等 通風(fēng)設(shè)備：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等 制粉設(shè)備：原煤倉(cāng)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分離器、細(xì)粉分離器和排粉風(fēng)機(jī) 除塵設(shè)備：分離除去煙氣中的飛灰顆粒，減輕飛灰對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)引風(fēng)機(jī)的磨損。 除灰設(shè)備：除去鍋爐底部的大渣和除塵器分離下來(lái)的細(xì)灰,2020年8月22日,12,一、電站鍋爐受熱面,鍋爐受熱面包括爐膛水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面 受熱面中完成給水經(jīng)過(guò)預(yù)熱、蒸發(fā)、過(guò)熱、再熱加熱過(guò)程 預(yù)熱：省煤器 蒸發(fā)：水冷壁 過(guò)熱：過(guò)熱器 再熱：再熱器

4、,2020年8月22日,13,受熱面的整體布置型式,(a) 型； (b) 型； (c) T型； (d) 塔型； (e) 半塔型； (f) 箱型,2020年8月22日,14,（1）水冷壁,鍋爐爐墻四周，輻射換熱蒸發(fā)受熱面。 水冷壁的作用： 強(qiáng)化傳熱，節(jié)省金屬消耗量； 形成爐墻，起保護(hù)爐墻作用； 能有效地防止?fàn)t壁結(jié)渣。 受熱面聯(lián)箱：為分配流體的裝置。,2020年8月22日,15,2020年8月22日,16,膜式水冷壁銷釘焊,膜式水冷壁給料口,水冷壁折煙角,水冷壁集箱,2020年8月22日,17,水冷壁磨損,2020年8月22日,18,（2）過(guò)熱器受熱面和再熱器受熱面,過(guò)熱受熱面有過(guò)熱器和再熱器 過(guò)

5、熱器和再熱器的作用 將飽和蒸汽或低溫蒸汽加熱成為達(dá)到合格溫度的過(guò)熱蒸汽 按傳熱方式分類： 對(duì)流過(guò)熱器； 半輻射式過(guò)熱器（即屏式過(guò)熱器）； 輻射式過(guò)熱器。,2020年8月22日,19,對(duì)流過(guò)熱器： 屏式過(guò)熱器,2020年8月22日,20,輻射式過(guò)熱器,2020年8月22日,21,2020年8月22日,22,對(duì)流過(guò)熱器,屏式過(guò)熱器,2020年8月22日,23,包墻管過(guò)熱器,在水平煙道和尾部豎井煙道內(nèi)壁像布置水冷壁那樣布置過(guò)熱器，稱為包墻管過(guò)熱器或包覆壁過(guò)熱器。它主要用于懸吊爐墻，傳熱效果差，不能作為主要受熱面。,2020年8月22日,24,工業(yè)鍋爐過(guò)熱器型式,2020年8月22日,25,輻射過(guò)熱器

6、結(jié)構(gòu)：與水冷壁相同；輻射過(guò)熱器為低溫受熱面，較低溫度蒸汽流過(guò)，改善管子工作條件。,2020年8月22日,26,（3） 省煤器,省煤器主要作用 降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料 由于給水先在省煤器內(nèi)加熱，代替部分造價(jià)較高的蒸發(fā)受熱面； 減少了給水與汽包壁之間的溫差，使汽包熱應(yīng)力降低,2020年8月22日,27,省煤器分類 鋼管式 大型電站鍋爐 鑄鐵式(壓力 4 MPa) 鑄鐵式用在小容量鍋爐,2020年8月22日,28,鑄鐵式：體積、重量大，價(jià)格貴，法蘭多，易泄露；,2020年8月22日,29,鋼管式省煤器材質(zhì)：鍋爐無(wú)縫鋼管。 優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，價(jià)格低廉。,2020年8月22日,30,（

7、a）鰭片管省煤器； (b) 膜式省煤器 鰭片管省煤器和膜式省煤器示意圖,2020年8月22日,31,2020年8月22日,32,（4） 空氣預(yù)熱器,空氣預(yù)熱器是利用煙氣的熱量來(lái)加熱燃燒所需空氣的熱交換設(shè)備 作用：在煙氣溫度最低的區(qū)域回收了煙氣的熱量；提高了鍋爐效率；同時(shí)預(yù)熱空氣強(qiáng)化了著火燃燒過(guò)程 分類：按照換熱方式，空氣預(yù)熱器分為傳熱式和蓄熱式,2020年8月22日,33,管式空氣預(yù)熱器,2020年8月22日,34,1轉(zhuǎn)子；2軸；3齒條；4齒輪；5煙氣入口； 6煙氣出口；7空氣人口；8空氣出口；9隔板；10過(guò)渡區(qū)；11密封 圖 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器容克式）,2020年8月22日,35,裝傳熱元件的

8、轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)而成靜子，旋轉(zhuǎn)的是空氣的風(fēng)罩，或稱上下風(fēng)罩。,2020年8月22日,36,2020年8月22日,37,三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣 預(yù)熱器典型布置,2020年8月22日,38,二、鍋爐汽水系統(tǒng)及其設(shè)備,汽水系統(tǒng)是指給水和蒸汽流經(jīng)的設(shè)備及其管道所組成的系統(tǒng)。 汽水系統(tǒng)及其設(shè)備的連接情況如下圖所示,2020年8月22日,39,汽水系統(tǒng)及其設(shè)備的連接情況,1省煤器；2汽包；3下降管；4聯(lián)箱；5上升管； 6過(guò)熱器；7除氧器；8給水泵；9再熱器； 10汽輪機(jī)高壓缸11汽輪機(jī)中壓缸；12汽輪機(jī)低壓缸；13發(fā)電機(jī)； 14凝汽器；15凝結(jié)水泵；16高壓加熱器,2020年8月22日,40,2020年8月22日,4

9、1,鍋爐給水系統(tǒng)及其設(shè)備,組成：由除氧器水箱經(jīng)給水泵、高壓加熱器到省煤器的全部給水管道、閥門、附件等組成 作用是向鍋爐提供連續(xù)不斷的給水,2020年8月22日,42,按其壓力不同可分為低壓和高壓給水系統(tǒng) 低壓給水系統(tǒng) ：由除氧器到給水泵進(jìn)口側(cè)之間的管道、閥門及附件組成的系統(tǒng)稱低壓給水 高壓給水系統(tǒng)；由給水泵出口經(jīng)高壓加熱器至鍋爐省煤器的管道、閥門及附件組成的系統(tǒng)稱為高壓給水系統(tǒng)。,2020年8月22日,43,水循環(huán)系統(tǒng)部件,(1）汽包,2020年8月22日,44,汽包特點(diǎn) 汽包是鍋爐的加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐。汽包中存有一定的汽、水，因而它有一定的蓄熱能力。 在負(fù)荷變化時(shí)起蓄熱器和蓄

10、水器的作用，可以減緩汽壓變化的速度。 汽包中設(shè)有蒸汽凈化裝置，它可保證蒸汽品質(zhì) 汽包上還裝有壓力表、水位計(jì)和安全閥等，從而保證鍋爐的安全工作。,2020年8月22日,45,（2）下降管,2020年8月22日,46,（3）聯(lián)箱,2020年8月22日,47,2020年8月22日,48,3. 鍋內(nèi)裝置及其蒸汽凈化,（1）基本概念 蒸汽污染：蒸汽中含有雜質(zhì)的現(xiàn)象稱為蒸汽污染。 排污：從鍋爐中放出部分鍋水并補(bǔ)充部分新鮮給水的方法叫排污。 （2）解決方法 在汽包內(nèi)安裝汽水分離設(shè)備，可提高蒸汽品質(zhì),2020年8月22日,49,汽包內(nèi)部裝置,1汽包； 2旋風(fēng)分離器； 3給水管； 4清洗裝置； 5百葉窗分離；

11、6均汽孔板,定期排污是定時(shí)地從鍋爐水冷壁的下聯(lián)箱排放出部分鍋水的方法。 連續(xù)排污的目的是不斷地排除鍋水中溶解的部分鹽類物質(zhì)。 鍋爐連續(xù)排污不僅是工質(zhì)損失，而且伴有熱量損失。,2020年8月22日,50,三 鍋爐的主要輔助設(shè)備及系統(tǒng),鍋爐的輔助設(shè)備較多，顯然有些設(shè)備不直接屬于電廠鍋爐車間管理，但都是鍋爐的輔助設(shè)備。它們有： 煤粉制備系統(tǒng)； 鍋爐通風(fēng)系統(tǒng)； 煙塵處理系統(tǒng)； 鍋爐水處理系統(tǒng)； 燃料運(yùn)輸系統(tǒng)； 除灰系統(tǒng)； 給水系統(tǒng)和供水系統(tǒng)等。,2020年8月22日,51,1. 煤粉制備系統(tǒng),煤粉的性質(zhì) 良好的流動(dòng)性 可以很方便地用管道進(jìn)行輸送 易發(fā)生自燃 煤粉與空氣的接觸表面積很大，如果長(zhǎng)期積存，很

12、容易發(fā)生自然而引起氣粉混合物爆炸。運(yùn)行中要防止管道積粉。 煤粉細(xì)度 煤粉越細(xì)，燃燒越易完全，但制粉系統(tǒng)所消耗的廠用電就要增多。,2020年8月22日,52,磨煤機(jī),制粉系統(tǒng)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。 磨煤機(jī)分類（轉(zhuǎn)速） 低速磨：1525 r/min,如：筒式鋼球磨 中速磨：50300 r/min ,如：中速平盤磨、中速球式磨或E型磨、 中速碗式磨、MPS磨等 高速磨：5001500/min ,如：風(fēng)扇磨、錘擊磨,2020年8月22日,53,制粉系統(tǒng),制粉系統(tǒng)有直吹式和中間儲(chǔ)倉(cāng)式兩類。 直吹式制粉系統(tǒng)是將磨煤機(jī)磨制的煤粉直接送入爐膛燃燒，因此要求磨煤量必須與鍋

13、爐燃煤量一致，配用中速磨煤機(jī)或風(fēng)扇式磨煤機(jī) 中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)，先將磨制的煤粉儲(chǔ)存在煤粉倉(cāng)里，然后再根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需要，經(jīng)給粉機(jī)將煤粉送入爐膛，這種系統(tǒng)一般配用筒式鋼球磨煤機(jī)。,2020年8月22日,54,制粉系統(tǒng)的其他部件粗細(xì)粉分離器整體外觀、給粉機(jī)外觀,2020年8月22日,55,2. 鍋爐通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng)的作用 供給燃料燃燒所需要的空氣，排走燃料燃燒所生成的煙氣，維持鍋爐燃燒連續(xù)不斷進(jìn)行。 通風(fēng)方式有兩種：自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。 通風(fēng)設(shè)備：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等,2020年8月22日,56,通風(fēng)方式,自然通風(fēng) 在煙囪高度范圍內(nèi)，冷、熱氣流的密度差產(chǎn)生的自生吸力，稱為自然通風(fēng)。煙囪

14、越高則通風(fēng)能力越大。只適用于流動(dòng)阻力很小的小容量鍋爐 強(qiáng)制通風(fēng) 采用專門的通風(fēng)機(jī)械來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制通風(fēng)，強(qiáng)制通風(fēng)有負(fù)壓通風(fēng)、正壓通風(fēng)和平衡通風(fēng)三種形式。 平衡通風(fēng)是電站鍋爐中應(yīng)用最廣泛的一種通風(fēng)方式,2020年8月22日,57,電廠鍋爐平衡通風(fēng)系統(tǒng),送風(fēng)機(jī)向鍋爐送入燃料燃燒需要的新鮮空氣；引風(fēng)機(jī)將燃燒后的煙氣吸出并送往煙囪，排入大氣。,2020年8月22日,58,鍋爐引風(fēng)機(jī),2020年8月22日,59,四煙塵處理系統(tǒng),煙氣組成：中除了空氣中原有的氮?dú)狻⒀鯕馔?，其它均為污染氣體，煙塵污染會(huì)直接危害人民群眾的健康。 除塵器分類：主要有離心式水膜除塵器、文丘里管濕式除塵器和靜電除塵器等。 由于靜電除塵器的

15、除塵效率較高，因此靜電除塵器在火電廠得到廣泛地應(yīng)用。,2020年8月22日,60,除塵系統(tǒng)設(shè)備,布袋除塵,電除塵,2020年8月22日,61,脫硫方法,脫硫方法：煙氣脫硫。 煙氣脫硫技術(shù)是利用脫硫劑或SO2氣體吸著劑與煙氣中的SO2反應(yīng)，并將其轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的硫化合物或單質(zhì)硫。,2020年8月22日,62,煙氣脫硫,2020年8月22日,63,生成氮氧化物的途徑,主要有三種： 一是煤中的氮化物在火焰中熱分解，然后氧化生成，“燃料型”NOx 二是空氣中的氮在高溫下與氧反應(yīng)生成，“熱力型”NOx 三是空氣氮與煤中的碳、氫離子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)生成，“快速型”NOx “快速型”NOx所占比例不到5%；在溫度低

16、于1350時(shí)，幾乎沒(méi)有“熱力型”NOx。NOx主要是通過(guò)“燃料型”的生成途徑而產(chǎn)生的。因此，控制和減少煤燃燒產(chǎn)生的NOx，主要是控制“燃料型”NOx的生成。,2020年8月22日,64,氮氧化物減少排放的方法,一是在燃燒中進(jìn)行控制，控制火焰溫度峰值 其主要措施有：空氣分級(jí)、低過(guò)量空氣系數(shù)、燃料分級(jí)、煙氣再循環(huán)等。 二是在燃燒后中通過(guò)催化劑選擇法或者非催化劑選擇法，將煙氣中的NOx還原。,2020年8月22日,65,選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術(shù),2020年8月22日,66,五鍋爐水處理系統(tǒng),保證一定數(shù)量和品質(zhì)的水的循環(huán) 鍋爐運(yùn)行時(shí)只要在短時(shí)間里存水量不足或汽水品質(zhì)惡化，都會(huì)給熱力設(shè)備帶來(lái)

17、極大的危害，從而影響正常發(fā)電或供熱。,2020年8月22日,67,天然水中的雜質(zhì),天然水中的雜質(zhì)按顆粒大小不同可以分為懸浮物、膠體和溶解物質(zhì)三大類。 懸浮物是顆粒直徑約在10-4 mm以上的雜質(zhì)，是使水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的主要原因。 膠體是顆粒直徑在10-610-4 mm之間的微粒雜質(zhì)，是許多分子和離子的集合體，是使水產(chǎn)生色、味、臭的主要原因之一。有機(jī)膠體還會(huì)引起鍋水發(fā)泡，當(dāng)濃縮到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生汽水共騰。,2020年8月22日,68,溶解物質(zhì)主要是離子和一些溶解氣體，其顆粒直徑10-6 mm。 天然水中的離子雜質(zhì)幾乎都是無(wú)機(jī)鹽溶于水后電離形成的。其中陽(yáng)離子主要有Ca2+、Mg2+、Na+、K+

18、、此外還含有少量的Fe2+、Mn2+、NH4+等；陰離子主要有HCO-、SO42、Cl三種，此外還含有少量HSiO3-、CO3-及NO-等。,2020年8月22日,69,常用水質(zhì)指標(biāo),火力發(fā)電廠機(jī)組及蒸汽動(dòng)力設(shè)備水汽質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB/T12145-1999）對(duì)鍋爐給水、補(bǔ)給水、鍋水、凝結(jié)水等的水質(zhì)都做了具體規(guī)定。 常用的水質(zhì)指標(biāo) （1）懸浮物 ，毫克/升（mg/L） （2）含鹽量 ，毫克/升 （3）硬度 ，毫摩爾/升（mmol/L） （4）堿度 ，毫摩爾/升 （5）pH值 ，鍋水的pH值通?？刂圃?012 （6）耗氧量，表示水中有機(jī)物的數(shù)量。,2020年8月22日,70,鍋外水處理工藝,鍋外水處理系統(tǒng)包括預(yù)處理和后階段處理兩部分組成 經(jīng)沉淀和過(guò)濾處理除去水中懸浮物、膠體雜質(zhì)和有機(jī)物的工藝過(guò)程稱為水的預(yù)處理 將預(yù)處理后的水進(jìn)一步處理到滿足補(bǔ)給水水質(zhì)的要求，稱為后階段處理 后階段處理分為軟化和除鹽兩種工藝 軟化是將水中高價(jià)的金屬離子（如Ca2、Mg2）去掉，讓硬水變?yōu)檐浰?而除鹽則是將水中所有金屬陽(yáng)離子和陰離子全部除去的工藝。通過(guò)采用離子交換，將水中各種陽(yáng)離子交換成H，各種陰離子交換成OH，然后中和成為水。,2020年8月22日,