第五章循环流化床锅炉的汽水系统和控制系统[可修改版ppt]
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循环流化床锅炉简介幻灯片PPT
3）当流化速度大于输送速度时： 随着U的增大，阻力减小（气力输送床）
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
4.床层的压力分布规律 1）密相区单位高度上的压力降大于稀相区 2）随着U的增大，单位床层高度的压降减小 3）U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大
流化床的压力分布在一定程度上反应 了物料颗粒浓度的多少
焦炭的着火和燃烧过程
1.周围氧气扩散到炭粒表面 2.氧气在炭粒表面与炭发生化学反应，产生CO和 CO2 3.CO和CO2向周围扩散 4.扩散途中CO被再次氧化
影响焦炭燃烧速度的因素
1.化学反应速度 2.扩散速度
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
2MM以上大颗粒的燃烧特性
1）一般在密相区参与燃烧； 2）滑移速度很大，属于动力燃烧； 3）停留时间15~20分钟 4）燃尽条件很好 5）通常燃尽后从床底排渣口排出
1.固体颗粒的量决定了炉内的热容量
2.与燃烧过程的稳定性有关
3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量密切相关 4.密相区颗粒浓度与密相区燃烧分额以及床层温 度有关 5.与磨损有关
影响颗粒浓度分布的因素
1.流化速度 2.颗粒特性 3.循环倍率 4.给料、回料口位置 5.二次风口位置
颗粒浓度的纵向分布
图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
20uM以下颗粒的燃烧特性
1）不能被分离器捕捉 2）一次就燃尽 3）一般不会导致固体不完全燃烧损失
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的现象
一级破碎：
由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产 生较高压力，引起破碎
二级破碎：
炭粒在燃烧过程中，将煤中各元素结合的化学 键破坏，从而产生破碎
2-2 CFB锅炉床层阻力特性及压力分布
4.床层的压力分布规律 1）密相区单位高度上的压力降大于稀相区 2）随着U的增大，单位床层高度的压降减小 3）U一定时，物料循环量增大时，单位压降增大
流化床的压力分布在一定程度上反应 了物料颗粒浓度的多少
焦炭的着火和燃烧过程
1.周围氧气扩散到炭粒表面 2.氧气在炭粒表面与炭发生化学反应，产生CO和 CO2 3.CO和CO2向周围扩散 4.扩散途中CO被再次氧化
影响焦炭燃烧速度的因素
1.化学反应速度 2.扩散速度
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
2MM以上大颗粒的燃烧特性
1）一般在密相区参与燃烧； 2）滑移速度很大，属于动力燃烧； 3）停留时间15~20分钟 4）燃尽条件很好 5）通常燃尽后从床底排渣口排出
1.固体颗粒的量决定了炉内的热容量
2.与燃烧过程的稳定性有关
3.稀相区的颗粒浓度与氺冷壁传热量密切相关 4.密相区颗粒浓度与密相区燃烧分额以及床层温 度有关 5.与磨损有关
影响颗粒浓度分布的因素
1.流化速度 2.颗粒特性 3.循环倍率 4.给料、回料口位置 5.二次风口位置
颗粒浓度的纵向分布
图2-21 不同流态化型式沿高 度的颗粒浓度分布
不同尺寸焦炭颗粒的燃烧特性
20uM以下颗粒的燃烧特性
1）不能被分离器捕捉 2）一次就燃尽 3）一般不会导致固体不完全燃烧损失
3-3 煤粒燃烧过程中的破碎与磨损
1.破碎：煤粒入炉后因受热而使颗粒减小的现象
一级破碎：
由于煤粒的挥发分快速析出，而使炭粒内部产 生较高压力，引起破碎
二级破碎：
炭粒在燃烧过程中，将煤中各元素结合的化学 键破坏，从而产生破碎
锅炉汽水系统学习资料ppt课件
此外，在再热器进口设有二只事故喷水减 温器，喷咀为莫诺克喷咀，在紧急事故状 态下用来控制再热蒸汽进口汽温。减温器 布置在墙式再热器进口管道上，左、右各 一，其最大设计喷水量为82t/h，喷水由给 泵抽头来，经过隔绝阀后分二路，分别经 过电动调节阀和电动球阀后进入减温器,减 温器喷水方向与蒸汽流动方向一致。减温 器集箱规格为Φ 660×20，材料为SA-106 B。
省煤器简述
省煤器布置于锅炉的后烟井低温过热器下 面，两组布置，采用光管蛇形管，管子规 格为Φ51×6mm，材料SA-210 C，共135排， 每排由四根并联蛇形套管组成。顺列布置， 横向节距为144mm，纵向节距为102/69mm。 省煤器由吊板和管夹支吊，分别承载于四 只省煤器中间集箱下，分四列悬吊，每列 再通过省煤器中间集箱上的64根悬吊管悬 吊承载，悬吊管规格为Φ60×10mm，共256 根，材料SA-210 C，悬吊管内的冷却介质19
管间纵向定位与分隔屏相同，亦采用活动 连接件，连接件沿后屏高度布置5处，管屏 间的横向定位采用流体冷却定位管，冷却 蒸汽从延伸侧墙进口连接管道上分4路引出，29
30
31
32
过热器喷水减温系统
过热蒸汽调温除受燃烧喷咀摆动影响外， 主要靠喷水调温，其布置两级喷水减温器， 一级减温器共2只，布置在低温过热器出口 与分隔屏进口之间左、右两侧连接管道上， 喷咀采用多孔笛形管结构，笛形管 Φ63×5mm，开有169只Φ6.5mm的小孔，减 温 器 集 箱 规 格 Φ559×65mm， 材 料 12Cr1MoVG，用以控制进入分隔屏的蒸汽温 度；第二级减温器共2只，布置在末级过热 器 进 口 左 、 右 两 侧 连 接 管 道 上 ， 多 孔 笛形 33
共四个
22
省煤器 出口联箱
循环流化床锅炉原理ppt课件
1．布风板 定义：流化床锅炉燃烧室下部的炉篦称作 布风板。
布风板的主要作用有： （1）支撑炉内物料； （2）合理分配一次风，使通过布风板及风
帽的一次风流化物料，使之达到良好的流 化状态。
.
布风板的结构
.
布风板的结构
.
布风板的结构
图3-5 布风板结构形式示意图 （a）V型；（b）回字型；（c）水平型；（d）倾斜型
循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负 压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛 内压力大于大气压，负压给料为小于大气 压力
.
给料机结构图
图3-1
图3-14
.
给料机
.
给料方式
图3-16 给料方式 （a）正压给料； （b）负压给料
.
物料循环系统
主要包括物料分离器、立管和回料阀三部 分
作用是将烟气携带的大量物料分离下来并 返送回炉内形成循环床燃烧。
循环流化床锅炉
.
循环流化床燃烧的优缺点
一、循环流化床锅炉的优点
（1）对燃料的适应性特别好 （2）燃烧效率高 （3）炉内传热能力强 （4）脱硫效率高 （5）NOX排放量低 （6）负荷变化范围大，调节特性好 （7）给煤点数量少 （8）无埋管磨损
.
循环硫化炉示意图
.
循环流化床锅炉核心部分
.
发展流化床燃烧的 意义与结论
.
风帽的结构
.
点火方式与点火装置
循环流化床点火，就是通过外部热源使最 初加入床层上的物料温度提高到煤着火所 需的最低水平上，从而使投入的煤迅速着 火，并自保持床层温度在煤自身着火的水 平上，实现锅炉正常稳定运行。
点火方式：流态化点火 床上点火
床下点火
固定床点火 ：床上点火
循环流化床锅炉DCS系统.ppt
使用烟气连续排放在线检测仪监视烟气排放的含硫量作为反馈信 号同石灰石输送形成闭环的PID控制
控制框图
SO2量设定
PID
SO2含量
A/T T
ZT
Industrial Strength Solutions
CFB床压控制
影响因素
负荷高低 一次风量大小 煤种变化 床温 床渣数量和颗粒直径大小 （负荷稳定时该因素影响最大）
特点：
a、氧量仪正常时，能自动跟踪其最佳值 b、氧量仪损坏后，在线计算锅炉正平衡直接寻找最佳的燃烧工况 c、煤种等因素变化后，自动重新寻找新的最佳风煤比或含氧设定值 d 、只关心相对热效率高低，所以对煤量、风量测量、氧量测量不要求绝对
准确，实际仍能达到最高的运行热效率
Industrial Strength Solutions
量调节 床枪燃油压力/流量调节 炉膛压力调节 料床差压调节 底灰压力、温度调节（
采用流化床冷灰器）
Industrial Strength Solutions
CFB燃烧控制系统
组成
床温控制 燃料控制 送引风控制 石灰石流量控制 床压控制等
难点
燃烧自控部分 :
控制回路：总一次风量控制及入喷嘴一次风量控制两个回路
一次风量控制分总一次风量控制及入喷嘴一次风量控制两个回路。总一次风量调节器根据风 量主控指令维持进入锅炉的总一次风量。一次风喷嘴的一次风实际测量值与功能发生器的输 出量之和为总一次风量的整定值。该加法器还收到床温修整回路信号，以调节所需的一次风 量，控制床温。该整定值与总一次风量比较后经PI调节器确定一次风机进口叶片位置。
Industrial Strength Solutions
控制框图
SO2量设定
PID
SO2含量
A/T T
ZT
Industrial Strength Solutions
CFB床压控制
影响因素
负荷高低 一次风量大小 煤种变化 床温 床渣数量和颗粒直径大小 （负荷稳定时该因素影响最大）
特点：
a、氧量仪正常时，能自动跟踪其最佳值 b、氧量仪损坏后，在线计算锅炉正平衡直接寻找最佳的燃烧工况 c、煤种等因素变化后，自动重新寻找新的最佳风煤比或含氧设定值 d 、只关心相对热效率高低，所以对煤量、风量测量、氧量测量不要求绝对
准确，实际仍能达到最高的运行热效率
Industrial Strength Solutions
量调节 床枪燃油压力/流量调节 炉膛压力调节 料床差压调节 底灰压力、温度调节（
采用流化床冷灰器）
Industrial Strength Solutions
CFB燃烧控制系统
组成
床温控制 燃料控制 送引风控制 石灰石流量控制 床压控制等
难点
燃烧自控部分 :
控制回路：总一次风量控制及入喷嘴一次风量控制两个回路
一次风量控制分总一次风量控制及入喷嘴一次风量控制两个回路。总一次风量调节器根据风 量主控指令维持进入锅炉的总一次风量。一次风喷嘴的一次风实际测量值与功能发生器的输 出量之和为总一次风量的整定值。该加法器还收到床温修整回路信号，以调节所需的一次风 量，控制床温。该整定值与总一次风量比较后经PI调节器确定一次风机进口叶片位置。
Industrial Strength Solutions
循环流化床锅炉结构原理及运行PPT课件
• （1）给煤装置 • 给煤装置为3台刮板式给煤机。给煤机与落煤管通过膨胀节相连，解决给煤机与炉膛水冷壁之间的膨
胀差（膨胀值120mm）。给煤装置的给煤量能够满足在一台给煤装置故障时，其余2台给煤装置仍 能保证锅炉100%额定出力。一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的三根矩形间距为2.2m的落煤 管，落煤管上端有送煤风，下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和和引入的送煤风沿着落 煤管滑落到下端在距布风板1500 mm处进入炉膛。给煤量通过改变给煤机的转速来调整，给煤机内 通入一次风冷风作为密封风，由于给煤管内为正压（约有5000Pa的正压），给煤机必须具有良好的 密封。播煤风管连接在每个落煤管的端口，并应配备风门以控制入口风量。
热面（过热器、省煤器）等。
• 炉一般只烟风系统，如燃烧设备（点火器、燃烧室、点火装置）、风道、烟道以及钢
架结构。
6
7
•锅炉结构简述：
本锅炉系160t/h高温高压循环流化床锅炉，为单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊 结构，全钢架П 型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部式蜗壳式绝热旋风风离器，尾部竖井烟 道布置两级四组对流过热器。过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
1、燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一，二次风机提 供。一 次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水 冷布风板上的风帽进入燃烧室，二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛 前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。新入炉的煤在炉膛内与流化状态下的循 环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定值后，大量物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环方 式沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式绝热旋风分离器， 绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气从尾部 排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放， 采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合 利用价值。
胀差（膨胀值120mm）。给煤装置的给煤量能够满足在一台给煤装置故障时，其余2台给煤装置仍 能保证锅炉100%额定出力。一定粒度的燃煤经给煤机进入布置在前墙的三根矩形间距为2.2m的落煤 管，落煤管上端有送煤风，下端靠近水冷壁处有播煤风，给煤借助自身重力和和引入的送煤风沿着落 煤管滑落到下端在距布风板1500 mm处进入炉膛。给煤量通过改变给煤机的转速来调整，给煤机内 通入一次风冷风作为密封风，由于给煤管内为正压（约有5000Pa的正压），给煤机必须具有良好的 密封。播煤风管连接在每个落煤管的端口，并应配备风门以控制入口风量。
热面（过热器、省煤器）等。
• 炉一般只烟风系统，如燃烧设备（点火器、燃烧室、点火装置）、风道、烟道以及钢
架结构。
6
7
•锅炉结构简述：
本锅炉系160t/h高温高压循环流化床锅炉，为单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊 结构，全钢架П 型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉中部式蜗壳式绝热旋风风离器，尾部竖井烟 道布置两级四组对流过热器。过热器下方布置两组膜式省煤器及一、二次风各三组空气预热器。
1、燃烧系统中，给煤机将煤送入落煤管进入炉膛，锅炉燃烧所需空气分别由一，二次风机提 供。一 次风机送出的空气经一次风空气预热器预热后由左右两侧风道引入炉下水冷风室，通过水 冷布风板上的风帽进入燃烧室，二次风机送出的风经二次风空气预热器预热后，通过分布在炉膛 前后墙上的喷口喷入炉膛，补充空气，加强扰动与混合。新入炉的煤在炉膛内与流化状态下的循 环物料掺混燃烧，床内浓度达到一定值后，大量物料在炉膛内呈中间上升，贴壁下降的内循环方 式沿炉膛高度与受热面进行热交换，随烟气飞出炉膛的众多细小颗粒经蜗壳式绝热旋风分离器， 绝大部分物料又被分离出来，从返料器返回炉膛，再次实现循环燃烧。而比较洁净的烟气从尾部 排出。由于采用了循环流化床燃烧方式，通过向炉内添加石灰石，能显著降低烟气中SO2的排放， 采用低温和空气分级供风的燃烧技术能够显著抑制NOx的生成。其灰渣活性好，具有较高的综合 利用价值。
循环流化床锅炉原理ppt课件
料方式
给料装置指的是将经破碎后的煤和脱硫剂送入流化床的装置，通常包括皮带、链板、埋刮板、气力输送设备以及圆盘给料机和螺旋结料机（俗称绞笼）等。 循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛内压力大于大气压，负压给料为小于大气压力
给料机结构图
循环流化床锅炉主要部件名称
循环流化床锅炉
循环流化床锅炉系统图
循环流化床锅炉外观图
220t/h循环流化床锅炉
135MW机组循环流化床锅炉
135MW机组循环流化床锅炉
模块三 循环流化床锅炉 主要设备及作用
燃烧设备 物料循环系统 燃煤制备系统 风烟系统 除渣、除灰系统
课题一 燃烧设备
课题五 除渣除灰系统
除渣系统 除灰系统
滚筒式冷渣器
风水联合冷渣器系统
国外典型机组
A.汽包 B.炉内槽型分离器 C.水冷耐火层 D.蒸发屏 E.水冷耐火层 F.分隔 G.煤包 H.重力给煤机 I.水冷耐火层 J.二次风喷嘴 K.给煤槽 L.冷渣器 M.过热器 N.外槽型分离器 O.飞灰斗 P.省煤器 Q.多管旋风分离器 R.管式空气预热器 S.再循环系统 T.鼓风机 U.床上燃烧器 V.一次风
课题三 燃煤制备系统
制煤设备 *钢棒滚筒磨 *锤击式破碎机 制煤系统 *两级破碎系统 *棒磨制煤系统 *锤击磨制煤系统
课题四 风烟系统
风系统的分类及作用 一次风、 二次风、 播煤风、 回料风、冷却风、石灰石输送风 送风系统的几种布置形式 中、小型锅炉风系统 容量较大锅炉的风系统
课题五 主要污染物排放控制
流化床燃烧对SO2的排放控制 脱硫的基本工作过程：给煤中的硫份在炉膛内反应生成SO2及其它的一些硫化物；同时一定粒度分布的石灰石被给入炉膛，这些石灰石被迅速加热，并发生燃烧反应，产生多孔疏松的CaO。SO2扩散到CaO的表面和内孔，在有氧参与的情况下， CaO 吸收SO2并生成CaSO4。 最佳脱硫温度一般为850~870℃。 流化床燃烧对NOX的排放控制
给料装置指的是将经破碎后的煤和脱硫剂送入流化床的装置，通常包括皮带、链板、埋刮板、气力输送设备以及圆盘给料机和螺旋结料机（俗称绞笼）等。 循环流化床锅炉给料方式分正压给料和负压给料两种，正压给料就是给料口处炉膛内压力大于大气压，负压给料为小于大气压力
给料机结构图
循环流化床锅炉主要部件名称
循环流化床锅炉
循环流化床锅炉系统图
循环流化床锅炉外观图
220t/h循环流化床锅炉
135MW机组循环流化床锅炉
135MW机组循环流化床锅炉
模块三 循环流化床锅炉 主要设备及作用
燃烧设备 物料循环系统 燃煤制备系统 风烟系统 除渣、除灰系统
课题一 燃烧设备
课题五 除渣除灰系统
除渣系统 除灰系统
滚筒式冷渣器
风水联合冷渣器系统
国外典型机组
A.汽包 B.炉内槽型分离器 C.水冷耐火层 D.蒸发屏 E.水冷耐火层 F.分隔 G.煤包 H.重力给煤机 I.水冷耐火层 J.二次风喷嘴 K.给煤槽 L.冷渣器 M.过热器 N.外槽型分离器 O.飞灰斗 P.省煤器 Q.多管旋风分离器 R.管式空气预热器 S.再循环系统 T.鼓风机 U.床上燃烧器 V.一次风
课题三 燃煤制备系统
制煤设备 *钢棒滚筒磨 *锤击式破碎机 制煤系统 *两级破碎系统 *棒磨制煤系统 *锤击磨制煤系统
课题四 风烟系统
风系统的分类及作用 一次风、 二次风、 播煤风、 回料风、冷却风、石灰石输送风 送风系统的几种布置形式 中、小型锅炉风系统 容量较大锅炉的风系统
课题五 主要污染物排放控制
流化床燃烧对SO2的排放控制 脱硫的基本工作过程：给煤中的硫份在炉膛内反应生成SO2及其它的一些硫化物；同时一定粒度分布的石灰石被给入炉膛，这些石灰石被迅速加热，并发生燃烧反应，产生多孔疏松的CaO。SO2扩散到CaO的表面和内孔，在有氧参与的情况下， CaO 吸收SO2并生成CaSO4。 最佳脱硫温度一般为850~870℃。 流化床燃烧对NOX的排放控制
循环流化床锅炉知识讲座ppt课件
l 当u≥ ut时，颗粒层处于流化形状，固体颗 粒开场被吹得上下翻腾，其空隙率由流化速度、颗 粒直径和料层温度等参数确定。
l 当u足够大时，大量颗粒被悬浮带走，此时 ε→1。
临界流化速度
宽筛分颗粒分类与特性
l C类颗粒：<20，颗粒间相互粘附力大，难流化 ，易出现喷流。
l A类颗粒：20～90，很易流化，气固混合良好 。
固定床是构成流态化前的一个必经阶段， 在固定床的根底上随气流速度增大，将呈现出 不同的流化形状，表现出不同的流态特征。
鼓泡床
初试流态化后继续增大风速，超越临界流化风量 的空气以气泡方式流过床层，气泡不断上升、合并、 破裂，对床层产生扰动，直观形状似液体沸腾，这一 形状称为鼓泡床。鼓泡床随风速增大，空隙率增大， 床压出现较明显动摇。
快速床
对于湍流床，继续提高流化风速，颗粒夹带量越 大，床层界面越弥散，在没有颗粒补入的情况下， 床层颗粒将被很快吹空，为维持床层，必需向床中 补充颗粒。
其特征为：无气泡和密相界面，颗粒密度呈下浓 上稀形状，存在颗粒成团与返混景象。
l 在流动构造方面，存在典型的环状流动，即在 床层中心区向上、在边壁区向下，产生颗粒返混景 象，构成内循环。另外，存在很高的气固相对速度 。
熄灭室 物料分别器 回料器
循环流化床的压力平衡
P床+P分1+P分2+P腿+P阀=0 P腿=-〔P床+P分1+P分2+P阀〕
三.循环循环流流化化床床的的传热与传质
物料平衡
120
粒 度 分 布Pi % / m m 分 级 分 离 效％率
90 分离器人口灰
循环灰
60
飞灰
排渣
30
分离效率
l 当u足够大时，大量颗粒被悬浮带走，此时 ε→1。
临界流化速度
宽筛分颗粒分类与特性
l C类颗粒：<20，颗粒间相互粘附力大，难流化 ，易出现喷流。
l A类颗粒：20～90，很易流化，气固混合良好 。
固定床是构成流态化前的一个必经阶段， 在固定床的根底上随气流速度增大，将呈现出 不同的流化形状，表现出不同的流态特征。
鼓泡床
初试流态化后继续增大风速，超越临界流化风量 的空气以气泡方式流过床层，气泡不断上升、合并、 破裂，对床层产生扰动，直观形状似液体沸腾，这一 形状称为鼓泡床。鼓泡床随风速增大，空隙率增大， 床压出现较明显动摇。
快速床
对于湍流床，继续提高流化风速，颗粒夹带量越 大，床层界面越弥散，在没有颗粒补入的情况下， 床层颗粒将被很快吹空，为维持床层，必需向床中 补充颗粒。
其特征为：无气泡和密相界面，颗粒密度呈下浓 上稀形状，存在颗粒成团与返混景象。
l 在流动构造方面，存在典型的环状流动，即在 床层中心区向上、在边壁区向下，产生颗粒返混景 象，构成内循环。另外，存在很高的气固相对速度 。
熄灭室 物料分别器 回料器
循环流化床的压力平衡
P床+P分1+P分2+P腿+P阀=0 P腿=-〔P床+P分1+P分2+P阀〕
三.循环循环流流化化床床的的传热与传质
物料平衡
120
粒 度 分 布Pi % / m m 分 级 分 离 效％率
90 分离器人口灰
循环灰
60
飞灰
排渣
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分离效率
锅炉汽水系统ppt课件
➢联箱普通布置在炉外不受热，其资料常用 20号碳钢。
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17
水冷壁
18
水冷壁
1、作用: 吸收炉膛辐射热量，使水部分蒸发成饱和
蒸汽。 维护炉墙，简化炉墙构造，还可防止炉墙
结渣。 节省金属，降低锅炉造价。
19
〔1〕光管水冷 壁：由普通无缝钢管焊制而成。 〔2〕销钉水冷壁 〔3〕膜式水冷壁 光管焊扁钢构造，鳍片管焊扁钢构造。它得到了
47
〔四〕包覆墙式过热器
❖ 在大型锅炉的程度烟道、转向室和垂直烟道内壁，普通都 布置有包覆墙过热器。由于接近炉墙处的烟气温度和烟气 流速都较低，因此包覆墙过热器的辐射和对流吸热量都很 少。这样布置包覆墙过热器的主要作用便于采用敷管式炉 墙、以简化烟道炉墙的构造和分量，为悬吊构造发明了条 件；同时提高了炉墙的严密性。减少了烟道漏风。
广泛的运用。
优点：能充分维护炉墙，良好的气密性，可节省 钢材，简化炉墙构造，便于组装和安装。同时 可制成双面水冷壁，两面受热。
〔4〕内螺纹水冷壁 亚临界锅炉，热负荷高，易发生膜态沸腾，采用
内螺纹管可以破坏膜态沸腾，冷却效果好。
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3、后水冷壁构造 后水冷壁采用了折焰角构造，部分管子弯成折焰角，也
有全部弯成折焰角。
46
〔三〕半辐射式过热器
❖ 半辐射过热器布置在炉膛出口处，它既接受炉膛的辐射热 量，又吸收烟气对流热。半辐射过热器也采用挂屏方式， 又称后屏过热器。
❖ 半辐射过热器的热负荷很高，而且并列各管的构造尺寸和 受热条件相差较大，呵斥管问壁温能够相差80～90℃， 为保证其平安任务，除了采取与辐射过热器相类似的平安 措施此外，还应将烟气流速控制在5～6m／s 左右。
汽锅水炉系设备统
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水冷壁
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水冷壁
1、作用: 吸收炉膛辐射热量，使水部分蒸发成饱和
蒸汽。 维护炉墙，简化炉墙构造，还可防止炉墙
结渣。 节省金属，降低锅炉造价。
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〔1〕光管水冷 壁：由普通无缝钢管焊制而成。 〔2〕销钉水冷壁 〔3〕膜式水冷壁 光管焊扁钢构造，鳍片管焊扁钢构造。它得到了
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〔四〕包覆墙式过热器
❖ 在大型锅炉的程度烟道、转向室和垂直烟道内壁，普通都 布置有包覆墙过热器。由于接近炉墙处的烟气温度和烟气 流速都较低，因此包覆墙过热器的辐射和对流吸热量都很 少。这样布置包覆墙过热器的主要作用便于采用敷管式炉 墙、以简化烟道炉墙的构造和分量，为悬吊构造发明了条 件；同时提高了炉墙的严密性。减少了烟道漏风。
广泛的运用。
优点：能充分维护炉墙，良好的气密性，可节省 钢材，简化炉墙构造，便于组装和安装。同时 可制成双面水冷壁，两面受热。
〔4〕内螺纹水冷壁 亚临界锅炉，热负荷高，易发生膜态沸腾，采用
内螺纹管可以破坏膜态沸腾，冷却效果好。
20
3、后水冷壁构造 后水冷壁采用了折焰角构造，部分管子弯成折焰角，也
有全部弯成折焰角。
46
〔三〕半辐射式过热器
❖ 半辐射过热器布置在炉膛出口处，它既接受炉膛的辐射热 量，又吸收烟气对流热。半辐射过热器也采用挂屏方式， 又称后屏过热器。
❖ 半辐射过热器的热负荷很高，而且并列各管的构造尺寸和 受热条件相差较大，呵斥管问壁温能够相差80～90℃， 为保证其平安任务，除了采取与辐射过热器相类似的平安 措施此外，还应将烟气流速控制在5～6m／s 左右。
汽锅水炉系设备统
锅炉的汽水系统及其设备课件
智能控制
运用智能控制技术对汽水系统 进行优化控制，实现节能减排 。
05
锅炉汽水系统的未来发展
高效低污染的汽水系统技术
高效低氮氧化物燃烧技术
通过优化燃烧方式和控制技术，降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成，减少对环 境的污染。
高效余热利用技术
通过回收和利用锅炉余热，提高锅炉热效率，降低能源消耗和污染物排放。
故障处理
如发现汽水系统出现故障，如泄漏、堵塞、过载等，应及时 采取措施进行修复和处理。对于严重故障，应立即停炉进行 检查和维修。
预防维护
为确保汽水系统的正常运行，应定期进行预防维护。包括清 洗、润滑、紧固等措施，以及定期检查和测试设备的运行状 态。同时，应建立设备档案，记录设备的维修保养历史和运 行状态。
按结构分类
根据汽水系统的结构，可分为单路汽水系统和双路 汽水系统。
按控制方式分类
根据汽水系统控制方式，可分为手动控制和自动 控制汽水系统。
02
锅炉汽水系统的主要设备
汽包
汽包是锅炉的重要部件之一，主要作用是接受从给 水进入的生蒸汽，同时将产生的蒸汽进行汽水分离 ，以保持蒸汽的纯度。
汽包内部通常装有汽水分离装置和连续排污装置， 以确保蒸汽品质。
环保材料
推广使用低毒性、低污染的汽水系统 材料，降低对环境和人体的危害。
THANK YOU
感谢聆听
04
锅炉汽水系统的安全与环保
汽水系统的安全运行管理
80%
定期检查与维护
对汽水系统进行定期检查，确保 系统设备处于良好状态，预防事 故发生。
100%
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，规范 操作人员的行为，防止误操作。
80%
应急预案
运用智能控制技术对汽水系统 进行优化控制，实现节能减排 。
05
锅炉汽水系统的未来发展
高效低污染的汽水系统技术
高效低氮氧化物燃烧技术
通过优化燃烧方式和控制技术，降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成，减少对环 境的污染。
高效余热利用技术
通过回收和利用锅炉余热，提高锅炉热效率，降低能源消耗和污染物排放。
故障处理
如发现汽水系统出现故障，如泄漏、堵塞、过载等，应及时 采取措施进行修复和处理。对于严重故障，应立即停炉进行 检查和维修。
预防维护
为确保汽水系统的正常运行，应定期进行预防维护。包括清 洗、润滑、紧固等措施，以及定期检查和测试设备的运行状 态。同时，应建立设备档案，记录设备的维修保养历史和运 行状态。
按结构分类
根据汽水系统的结构，可分为单路汽水系统和双路 汽水系统。
按控制方式分类
根据汽水系统控制方式，可分为手动控制和自动 控制汽水系统。
02
锅炉汽水系统的主要设备
汽包
汽包是锅炉的重要部件之一，主要作用是接受从给 水进入的生蒸汽，同时将产生的蒸汽进行汽水分离 ，以保持蒸汽的纯度。
汽包内部通常装有汽水分离装置和连续排污装置， 以确保蒸汽品质。
环保材料
推广使用低毒性、低污染的汽水系统 材料，降低对环境和人体的危害。
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感谢聆听
04
锅炉汽水系统的安全与环保
汽水系统的安全运行管理
80%
定期检查与维护
对汽水系统进行定期检查，确保 系统设备处于良好状态，预防事 故发生。
100%
安全操作规程
制定并执行安全操作规程，规范 操作人员的行为，防止误操作。
80%
应急预案
锅炉的汽水、风烟系统及设备的作用原理(培训课件)
2、水冷返料器
KG120-540/13.34-FSWZ1型锅炉返料器采 用类似膜式水冷壁，通过采用水冷返料器结构， 能有效防止高温灰贴壁粘结堵灰，同时为锅炉床 温的控制又增加了一种有效控制手段，确保锅炉 的稳定运行。 • 水冷系统的简介 • 本锅炉创新地采用了水冷返料器结构，其 主要由锅炉给水入口集箱、水冷返料器阀体、水 冷立管、水冷锥斗、出口环形集箱、出口连接管 等部件构成。 •
4、联箱
概念及作用：在锅炉中，把许多作用一致、 平行排列的管子连在一起的筒形压力容器称为联 箱或集箱。它在系统中主要起汇集、混合、再分 配工质的作用。 • 锅炉的水冷壁、省煤器、过热器、等受热面 ，要用大量的联箱。联箱多大数是用较大直径的 、与受热面材质一样的无缝钢管制成。 • 通过一些管子把工质引进联箱，即起汇集工 质的作用；工质在联箱内相互混合，起到质的和 温度的均匀作用，消除或减小前段受热所形成的 热偏差；由联箱通过管子把工质引出去，起到再 分配工质的作用。 •
锅炉的汽水系统、风烟系统及设 备作用和原理
2017年8月
一、锅炉的汽水系统及设备
• KG120-540/13.34-FSWZ1型锅炉采用高温超高压 参数、单锅筒、自然循环、单段蒸发系统、集中下降管。 生物质循环流化床锅炉的燃料的特殊性，为满足各项参数 的要，决定了设计的复杂，本节就此予以阐述和讲解。
2、下降管
本锅炉下降管采用集中与分散相结合的方式， 由锅筒下部引出4根下降管，其中2根 φ325×30mm延伸墙集中下降管位于锅筒两端，2 根φ457×35mm炉膛集中下降管位于锅筒两侧靠 近中间位置。 • 2根φ325×30mm延伸墙集中下降管，用12根 φ159×16mm分散下降管，与延伸墙水冷壁下集 箱连接。 • 2根φ457×35mm炉膛集中下降管，用24根 φ159×16mm分散下降管，与炉膛水冷壁下集箱 连接。 •
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二、系统布置
1. 循环流化床（自然循环汽包锅炉）汽水系统主要组成
省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器及其相应的联箱、连接管道
二、系统布置
2. 实例
➢ 1）炉膛内 • 水冷壁 • 蒸发管 • 第二级过热器
➢ 2）锅炉尾部 • 包覆过热器 • 第三、第一级过热器 • W型蒸发屏 • 省煤器 • 空预器
二、DCS的功能与设备组成
（一）DCS的功能
➢ 1. 热工检测（数据采集DAS） ➢ 2. 模拟量控制MCS（协调控制：给水、燃烧、过/再热汽温） ➢ 3. 顺序控制SCS（主/辅机启停、部分系统运行、事故处理） ➢ 4. 热工连锁保护（报警信号、联锁动作、跳闸保护）
（二）DCS的设备组成
过程控制单元、过程控制观察站、操作接口单元、工程师站、计 算机接口单元、通信网络
双面膜式水冷壁
三、过热器和再热器
1. 定义
➢ 过热器：将饱和蒸汽加热为过热蒸汽的热交换器 ➢ 再热器：将汽轮机高压缸排气重新加热到一定温度的热交换器
2. 作用
➢ 提高电站循环热效率 ➢ 降低汽轮机末级叶片的排气湿度
3. 布置位置：烟温较高的烟道内，甚至炉膛内部
➢ 管屏式受热面 ➢ 翼形屏式受热面
根据锅炉负荷要求将床温维 持在规定值（880℃）
二、控制回路的内容
8. 一次风流量控制回路
一次风作用 ➢ 1）流化燃料 ➢ 2）燃烧配风产生高温烟气
9. 二次风流量控制回路
二次风作用 ➢ 1）作为给煤机密封风，促使煤顺利进入炉膛，防止烟气回流 ➢ 2）确保燃料完全燃烧，以控制床温和调整过剩空气量
4. 可能的事故：受热面管子超温或磨损而爆管
卧式蛇形管对流式过热器
包墙管过热器
汽包/汽冷旋风分离器→侧包 墙上联箱→侧包墙管过热器 →侧包墙下联箱→前包墙→ 烟道进口下联箱→两个烟道 进口垂直联箱→前墙进口上 联箱→顶棚包墙管→后墙包 墙管→后墙下部联箱（第一 级对流过热器入口联箱）
CFB屏过、屏再爆管
10. 炉膛负压控制回路（100Pa）
二、控制回路的内容
11. 石灰石量控制回路
维持床中足够石灰石量脱硫，维持床中有足够床料
12. 床压控制回路
控制燃烧室内床料量→床温、传热效率、脱硫
13. 启动燃烧器燃油流量控制回路
第四节 分散控制系统
一、概述分散控制系统DCS
1）被控制设备地理位置分散，控制系统设备亦分散布置 2）功能分散——数据采集、过程控制、运行显示、监控操作
省煤器结构及布置示意图
二、蒸发受热面
二、蒸发受热面
1. 汽包——主要作用
➢ 1）工质加热、蒸发、过热各过程 的连接枢纽和分界
➢ 2）增加锅炉蓄热量，利于锅炉运 行调节
➢ 3）改善蒸汽品质 ➢ 4）保证锅炉安全运行
二、蒸发受热面
2. 下降管
➢ 1）作用：汽包中水通过其不断送往水冷壁下联箱，供给水冷壁，以 维持正常水循环
给水送入省煤器后直至变成过热蒸汽离开锅炉所经过的整个系统
2. 系统功能
通过受热面吸收烟气热量，工质水→饱和蒸汽→过热蒸汽
3. 系统要求
有效吸收燃料释热，给水经加热、蒸发、过热等过程变为过热蒸汽
4. 系统受热面组成：省煤器、水冷壁、过热器、再热器
5. 布置参考因素：蒸汽参数、锅炉容量、燃料性质
2. 热量补偿控制回路
考虑锅炉传热量和燃料发热量的变化
3. 给水流量控制回路
保证锅炉输入的给水量与输出的蒸汽 量平衡，以维持汽包中所要求的水位
二、控制回路的内容
4. 进口风温控制回路
保证空预器冷端温度高于烟 气中硫酸的露点，防止低温腐蚀
5. 过热汽温控制回路
6. 再热汽温控制回路
7. 床温控制回路
二、系统布置
3. 给水加热流程
➢ 给水通过5回路在炉膛和尾部烟道内加热成汽水混合物→引至汽包进 行汽水分离
• 水被送入汽包水空间继续水循环 • 蒸汽从汽包顶部引出进入过热器受热面，送往汽轮机
第二节 汽水系统的设备组成
一、省煤器
1. 定义：利用锅炉尾部烟气热量加热给水的热交换器
2. 作用：节省燃料；改善汽包工作条件；降低锅炉造价
第三节 调节控制的基本要求
一、调节控制系统的主要功能
锅炉主控、给水控制、汽温控制、一次风量控制、二次风量控制、风 机进口风温（暖风器）控制、床温控制、引风量控制、燃料量控制、 石灰石量控制、炉渣排放控制、启动燃烧器及其风量控制
二、控制回路的内容
1. 锅炉负荷控制回路
锅炉负荷需求信号→燃料量及所需空 气量改变→在维持预设的主蒸汽P值下，改 变所需蒸汽流量、燃料放热量及整个热力 过程
3. 分类
➢ 1）按使用材料区分
• 钢管：强度高、耐冲击、工作可靠、传热性能好、重量轻、体积小、价廉；耐腐蚀差 • 铸铁
➢ 2）按出口蛇形管 + 进、出口联箱
5. 材料：合金钢
6. 磨损问题解决办法：控制烟速、管子弯头处加防磨罩、采用鳍片式、膜 式省煤器（还可增加传热面积）
墙； ➢ 3）结构形式
光管式、膜式、销钉管式
➢ 4）耐火防磨内衬 ➢ 5）翼形管墙水冷壁管
增加蒸发受热面吸热量
膜式水冷壁
充分保护炉墙 良好气密性，减少漏风，保证正压燃烧 能以较大面积吸收炉膛辐射热 便于采用敷管式炉墙，薄而轻，简化结构 便于焊成组件出厂，方便安装
销钉管式
炉膛下部敷设耐火层 汽水冷旋风筒 回料装置内部
第五章循环流化床锅炉的 汽水系统和控制系统
10.01.2021
第五章 汽水系统和控制系统
第一节 循环流化床锅炉汽水系统的布置 第二节 循环流化床锅炉汽水系统的设备组成 第三节 循环流化床锅炉调节控制的基本要求 第四节 循环流化床锅炉的分散控制系统
第一节 汽水系统的布置
一、功能概述
1. 汽水系统定义
➢ 2）分类
• 小直径分散下降管（小容量锅炉）：流动阻力较大，不利于水循环 • 大直径集中下降管（大容量锅炉）：流动阻力小，节约钢材，简化布置
➢ 3）联箱作用
• 集中混合工质并均匀分配 • 连接管径和数量不同的管子
二、蒸发受热面
3. 水冷壁（蒸发受热面）
➢ 1）传热方式：辐射、对流 ➢ 2）主要作用：产生汽水混合物；降低锅炉造价；防止结渣，保护炉