锅炉结构及工作原理演示幻灯片.ppt

锅炉的基本构造锅炉的基本构造什么是锅炉什么是锅炉 定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备，按功能包定义：锅炉是一种生产蒸汽或热水的换热设备，按功能包括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料，将括两大部分。一部分是通过燃烧煤、油、气及其他燃料，将化学能转化为热能；另一部分是各种形式的受热面，将燃料化学能转化为热能；另一部分是各种形式的受热面，将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之升温、燃烧释放出的热能通过各种传热方式，传递给炉水使之升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温热水汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温热水供动力机械或其他设备使用。供动力机械或其他设备使用。1锅炉的组成锅炉的组成通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念；通常燃料的燃烧过程在炉膛内进行，形成炉的概念；蒸汽或热水在锅筒、水冷壁、对流受热面等内部蒸汽或热水在锅筒、水冷壁、对流受热面等内部形成，形成锅的概念。形成，形成锅的概念。形象理解形象理解锅：用来装要被加热的水锅：用来装要被加热的水(或其它介质或其它介质)的容器；的容器；炉：加热锅的装置。炉：加热锅的装置。2炉炉锅锅锅炉锅炉3几个重要概念：几个重要概念：锅的组成部分：锅的组成部分：汽包汽包(锅筒锅筒)、水冷壁、过热器、省煤器；、水冷壁、过热器、省煤器；炉的组成部分：炉的组成部分：炉膛、燃烧器。炉膛、燃烧器。锅炉本体：锅炉本体：炉膛、燃烧器、汽包、水冷壁、对流受热面、钢炉膛、燃烧器、汽包、水冷壁、对流受热面、钢架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。架和炉墙等组成锅炉的主要部件，称为锅炉本体。锅炉的其他重要辅机：锅炉的其他重要辅机：燃料输配送装置、鼓引风装置、给排水装置、燃料输配送装置、鼓引风装置、给排水装置、水处理设备及管道、除尘及除灰系统、控制系统水处理设备及管道、除尘及除灰系统、控制系统等等4锅炉的构造锅炉的构造锅的构造锅的构造汽包汽包：汽包的作用是汽包的作用是1：工质加热、蒸发、过热三：工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环。2：内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证：内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质。锅炉蒸汽品质。3：有一定水量，具有一定蓄热能力，缓和汽压：有一定水量，具有一定蓄热能力，缓和汽压的变化速度。的变化速度。4：汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全：汽包上有压力表、水位计、事故放水、安全阀等设备，保证锅炉安全运行。阀等设备，保证锅炉安全运行。5水冷壁水冷壁：水冷壁是布置在水管锅炉炉膛四周的辐：水冷壁是布置在水管锅炉炉膛四周的辐射受热面。它是锅炉的主要受热面，有些水冷壁射受热面。它是锅炉的主要受热面，有些水冷壁管两侧焊有或带有翼片。翼片睁大了对炉墙的遮管两侧焊有或带有翼片。翼片睁大了对炉墙的遮挡面积，可以更多接受炉膛辐射热量，提高锅炉挡面积，可以更多接受炉膛辐射热量，提高锅炉产气量，降低炉膛内壁的温度，保护炉墙，防止产气量，降低炉膛内壁的温度，保护炉墙，防止炉墙结渣。炉墙结渣。对流管束对流管束：对流管束是锅炉的对流受热面。它的：对流管束是锅炉的对流受热面。它的作用是吸收高温烟气的热量，增加锅炉受热面，作用是吸收高温烟气的热量，增加锅炉受热面，对流管束吸热情况，与烟气流速、管子排列方式、对流管束吸热情况，与烟气流速、管子排列方式、烟气冲刷的方式都有关。烟气冲刷的方式都有关。6烟管、火管烟管、火管：烟管是锅壳锅炉的的对流受热管，：烟管是锅壳锅炉的的对流受热管，它与水管对流管束的作用相同，不同的是水管对它与水管对流管束的作用相同，不同的是水管对流管束烟气流经管外，而烟管时烟气流经管内。流管束烟气流经管外，而烟管时烟气流经管内。火管有两种情况，直径较大的火管一般称为火管有两种情况，直径较大的火管一般称为炉胆（膛），里面可以装置炉排，时立式锅炉和炉胆（膛），里面可以装置炉排，时立式锅炉和卧式内燃锅炉的主要辐射受热面；直径较小的火卧式内燃锅炉的主要辐射受热面；直径较小的火管又称为烟管。管又称为烟管。7下降管下降管：下降管一般置于炉外，不受热，并加以下降管一般置于炉外，不受热，并加以保温，以减少散热损失。下降管的作用是把汽包保温，以减少散热损失。下降管的作用是把汽包中的水连续不断地送往下联箱中的水连续不断地送往下联箱(输送动力来源于上输送动力来源于上升管和下降管的密度差升管和下降管的密度差)，供给水冷壁，以维持正，供给水冷壁，以维持正常的水循环。常的水循环。集箱集箱：集箱也称联箱，它的作用是汇集、分配锅：集箱也称联箱，它的作用是汇集、分配锅水，保证各受热面管子可靠地供水或汇集各管子水，保证各受热面管子可靠地供水或汇集各管子的水或的水或汽汽水混合物。集箱按其布置位置有上集箱、水混合物。集箱按其布置位置有上集箱、下集箱、左集箱、右集箱等之分。对于炉排两侧下集箱、左集箱、右集箱等之分。对于炉排两侧的下集箱又俗称为防焦箱。的下集箱又俗称为防焦箱。8过热器过热器：过热器是锅炉的辅助受热面，它的作用：过热器是锅炉的辅助受热面，它的作用是压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽，是压力不变的情况下，从汽包中引出饱和蒸汽，再经加热，使湿饱和蒸汽中的水分蒸发，成为干再经加热，使湿饱和蒸汽中的水分蒸发，成为干饱和蒸汽，并继续加热提高温度，成为过热蒸汽。饱和蒸汽，并继续加热提高温度，成为过热蒸汽。省煤器省煤器：省煤器是布置在锅炉尾部烟道内，利用：省煤器是布置在锅炉尾部烟道内，利用排烟余热来提高给水温度的热交换器，作用是提排烟余热来提高给水温度的热交换器，作用是提高给水温度，减少排烟损失，提高锅炉热效率。高给水温度，减少排烟损失，提高锅炉热效率。一般来说，省煤器出口水温升高一般来说，省煤器出口水温升高11，锅炉排烟温，锅炉排烟温度平均降低度平均降低2-3 2-3，给水温度升高，给水温度升高6-76-7，省煤，省煤1%1%，一般加装省煤器的锅炉，可节约煤，一般加装省煤器的锅炉，可节约煤5%-10%5%-10%。9炉的构造炉的构造“炉炉”是由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组是由燃烧设备、炉墙、炉拱和钢架等部分组成的。它使燃料进行燃烧产生灼热烟气，烟气经成的。它使燃料进行燃烧产生灼热烟气，烟气经过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热，最后从裸过炉膛和各段烟道向锅炉受热面放热，最后从裸露尾部进入烟囱排出。露尾部进入烟囱排出。10附件仪表附件仪表为保证锅炉的正常安全运行，锅炉上需装置一些附为保证锅炉的正常安全运行，锅炉上需装置一些附件仪表，有安全阀、压力表、水位表、低水位连件仪表，有安全阀、压力表、水位表、低水位连锁保护装置、温度仪表、超温报警器、流量仪表、锁保护装置、温度仪表、超温报警器、流量仪表、排污装置、防爆门、常有阀门以及自动调节装置排污装置、防爆门、常有阀门以及自动调节装置等。等。11安全阀的型式与结构安全阀的型式与结构 工业锅炉上常用的安全阀，根据阀芯上加压工业锅炉上常用的安全阀，根据阀芯上加压的方式可分为静重式、弹簧式、杠杆式三种；根的方式可分为静重式、弹簧式、杠杆式三种；根据阀芯在开启时的提升高度可分为微启式、全启据阀芯在开启时的提升高度可分为微启式、全启式两种。式两种。本厂所使用的是（本厂所使用的是（全启式全启式）弹簧式安全阀）弹簧式安全阀12弹簧式安全阀弹簧式安全阀 弹簧式安全阀主要是由阀体、阀座、阀芯、弹簧式安全阀主要是由阀体、阀座、阀芯、阀杆、弹簧调整螺丝和手柄等组成。这种安全阀阀杆、弹簧调整螺丝和手柄等组成。这种安全阀是利用弹簧的力量，将阀芯压在阀座上，弹簧压是利用弹簧的力量，将阀芯压在阀座上，弹簧压力的大小是通过拧紧或放松调整螺丝来调节的。力的大小是通过拧紧或放松调整螺丝来调节的。弹簧式安全阀结构紧凑、调整方便、灵敏度高，弹簧式安全阀结构紧凑、调整方便、灵敏度高，适用压力范围广，是最常用的一种安全阀。适用压力范围广，是最常用的一种安全阀。131 1、安全阀的总排气量，必须大于锅炉额定蒸发量，、安全阀的总排气量，必须大于锅炉额定蒸发量，并且在在汽包和过热器上所有安全阀开启后，汽并且在在汽包和过热器上所有安全阀开启后，汽包内蒸汽压力不得超过设计压力的包内蒸汽压力不得超过设计压力的1.11.1倍。过热器倍。过热器安全阀的排气量，应保证在该排气量下过热器有安全阀的排气量，应保证在该排气量下过热器有足够的冷却，不致被烧坏。足够的冷却，不致被烧坏。2 2、安全阀必须有下列装置：、安全阀必须有下列装置：弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整弹簧式安全阀要有提升手把和防止随便拧动调整螺钉的装置。螺钉的装置。杠杆式安全阀要有重锤自行移动的装置和限制杠杠杆式安全阀要有重锤自行移动的装置和限制杠杆越出的导架。杆越出的导架。14压力表压力表 压力表是一种测量压力大小的仪表，可用来测压力表是一种测量压力大小的仪表，可用来测量锅炉内实际压力的压力值，压力表指针的变化量锅炉内实际压力的压力值，压力表指针的变化可以反映燃烧及法和的变化，司炉人员根据压力可以反映燃烧及法和的变化，司炉人员根据压力表的指示数值来调节燃烧，使之适应外界负荷的表的指示数值来调节燃烧，使之适应外界负荷的变化，将锅炉压力控制在允许的范围内，达到安变化，将锅炉压力控制在允许的范围内，达到安全运行的目的。因此，压力表也是锅炉上不可缺全运行的目的。因此，压力表也是锅炉上不可缺少的安全附件，司炉人员常将压力表比喻为少的安全附件，司炉人员常将压力表比喻为“眼眼睛睛”。15水位表水位表 水位表是一种反映液位的测量仪表，用来指示水位表是一种反映液位的测量仪表，用来指示锅炉内水位的高低，可协助司炉人员监视锅炉水锅炉内水位的高低，可协助司炉人员监视锅炉水位的动态，以便控制锅炉水位在正常范围内。因位的动态，以便控制锅炉水位在正常范围内。因此，水位表也是蒸汽锅炉的主要安全附件之一。此，水位表也是蒸汽锅炉的主要安全附件之一。水位表的工作原理和连通器的原理相同。因为锅水位表的工作原理和连通器的原理相同。因为锅炉的汽包是一个大容器，水位表是一个小容器，炉的汽包是一个大容器，水位表是一个小容器，将他们连通后，两者的水位必定在同一高度上，将他们连通后，两者的水位必定在同一高度上，所以水位表上显示的水位也就是汽包内的实际水所以水位表上显示的水位也就是汽包内的实际水位。位。16水位表的分类水位表的分类玻璃管式水位表玻璃管式水位表：玻璃管式水位表主要由玻璃管、：玻璃管式水位表主要由玻璃管、气旋塞、放水旋塞等构件组成。气旋塞、放水旋塞等构件组成。平板式水位表平板式水位表：平板式水位表有单面玻璃板和双面：平板式水位表有单面玻璃板和双面玻璃板两种。主要由玻璃板、金属框盒、气旋塞、玻璃板两种。主要由玻璃板、金属框盒、气旋塞、水旋塞和放水旋塞等构件组成。水旋塞和放水旋塞等构件组成。双色水位表双色水位表：双色水位表是利用光学原理设计的，：双色水位表是利用光学原理设计的，通过光的反射或透射的作用，是水位表中物色的通过光的反射或透射的作用，是水位表中物色的水和气分别以不同的颜色显示，气水分界面清晰水和气分别以不同的颜色显示，气水分界面清晰醒目，利用它使在远距离或夜间操作者也能准确醒目，利用它使在远距离或夜间操作者也能准确的判断水位。的判断水位。17附属设备附属设备 附属设备是安装在锅炉本体之外的必备设备，附属设备是安装在锅炉本体之外的必备设备，它是供应燃料系统、通风系统、给水系统、除它是供应燃料系统、通风系统、给水系统、除渣除尘系统等装置设备，如：运煤设备、水泵、渣除尘系统等装置设备，如：运煤设备、水泵、水处理设备、鼓风机引风机、除渣机、除尘器以水处理设备、鼓风机引风机、除渣机、除尘器以及吹灰装置等。及吹灰装置等。18锅炉的工作原理锅炉的工作原理 锅炉运行时，燃料中的可燃物质在适当温度下，锅炉运行时，燃料中的可燃物质在适当温度下，与通风系统输送给炉膛内的空气混合燃烧，释放与通风系统输送给炉膛内的空气混合燃烧，释放出热量，通过各受热面传递给锅水，水温不断升出热量，通过各受热面传递给锅水，水温不断升高，产生汽化，这时为饱和蒸汽，经过汽水分离高，产生汽化，这时为饱和蒸汽，经过汽水分离进入主汽阀输出使用。如果对蒸汽品质要求较高，进入主汽阀输出使用。如果对蒸汽品质要求较高，可将饱和蒸汽进入过热器中再进行加热，称为过可将饱和蒸汽进入过热器中再进行加热，称为过热蒸汽输出使用。热蒸汽输出使用。19锅炉水循环锅炉水循环 锅炉本体是由汽包、下降管、水冷壁管、集锅炉本体是由汽包、下降管、水冷壁管、集箱、对流管束等受压部件组成的封闭式回路。锅箱、对流管束等受压部件组成的封闭式回路。锅炉中的水或汽水混合物在这个回路中，循着一定炉中的水或汽水混合物在这个回路中，循着一定路线不断流动着，流动的路线构成周而复始的回路线不断流动着，流动的路线构成周而复始的回路，叫循环回路。锅炉中的水在循环回路中的流路，叫循环回路。锅炉中的水在循环回路中的流动，叫锅炉水循环。动，叫锅炉水循环。20水循环的重要性水循环的重要性 水管锅炉的安全运行，很大程度取决于锅水循水管锅炉的安全运行，很大程度取决于锅水循环的好坏。环的好坏。水循环在水管锅炉中的作用：使受烟气加热的水循环在水管锅炉中的作用：使受烟气加热的水管管壁温度在循环工质的冷却条件下，保持在水管管壁温度在循环工质的冷却条件下，保持在其金属强度所允许的范围内，以确保蒸发受热面其金属强度所允许的范围内，以确保蒸发受热面的安全；若水循环一旦遭到破坏，水管管壁冷却的安全；若水循环一旦遭到破坏，水管管壁冷却条件恶化，将导致管壁发生热损坏，严重时可导条件恶化，将导致管壁发生热损坏，严重时可导致爆管，造成锅炉重大事故。致爆管，造成锅炉重大事故。21