电站锅炉系统结构及生产过程流程图

内蒙古科技大学课程设计论文

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第1章 绪论

1.1概述

锅炉作为一种把煤，石油或天然气等化石燃料所储藏的化石能转换成水或水蒸气的热能的重要设备，长期以来在工业生产和居民生活中都扮演着极其重要的角色，它已经有二百多年的历史。换言之，锅炉是由气锅和炉子组成的。炉子指燃烧设备，为化石燃料的化石能提供必要的燃烧空间；起锅是指加热设备，为汽水循环和汽水吸热以及汽水分离提供必要的吸热和分离空间。

根据锅炉在生产和生活中所起的作用不同，可将其分为电站锅炉、工业锅炉、生活锅炉等。其中电站锅炉主要用于发电；工业锅炉主要用于供给工、农业生产或驱动机械；而生活锅炉则主要用于提供热水及取暖。随着工业生产规模的不断扩大，生产过程不断加强，生产设备不断革新，锅炉也向着大容量、多参数、高效率方向发展。为确保安全，稳定生产，对锅炉设备的自动控制就显得十分重要。

1.2锅炉汽包水位传统控制方案及存在的问题

汽包水位的控制问题伴随着锅炉的出现而出现，长久以来一直是控制领域的一个典型问题。随着控制理论和控制技术的发展，锅炉自动化控制水平也在逐渐提高。期间主要经历了上世纪三、四十年代单参数仪表控制，四、五十年代单元组合仪表综合参数仪表控制，以及六十年代兴起的计算机控制等几个阶段。其控制方案通常有以下几种：

（1） 单冲量控制系统。即汽包水位的单回路液位控制系统。

（2） 双冲量控制系统。即在单冲量系统的基础上引入了蒸汽流量信号。

（3） 三冲量控制系统。是在双冲量系统的基础上在引入给水流量信号而

构成。

这些控制方案通常采用PID算法。但是由于汽包水位具有大滞后、多变量、强耦合及非线性等特性，使得现有的基于经典控制理论和现代控制理论的控制系统都不能很好地对其进行控制。其中，单冲量控制系统不能消除虚假水位带来的影响，对负荷变化的反应滞后，对给水流量的干扰也不能及时克服；双冲量系统引入蒸汽流量作为校正信号，虽然可以纠正“虚假水位”引起的误动作，也能提前发现负荷的变化，但同样不能及时克服给水流量的干扰；

锅炉运行时各系统启动流程

1. 启动脱硫泵冷却水；

2. 开启脱硫循环泵（35HZ）；

3. 启动空气压缩机；

4. 启动布袋除尘器；

5. 关闭布袋烟气旁通阀（除尘器正常运行）；

6. 启动炉水循环泵；

7. 启动除渣机；

8. 启动引风机和引风扇；

9. 启动鼓风机和鼓风扇；

10. 启动炉排；

11. 启动给煤机；

12. 打开声波吹灰气动阀；

13. 开启声波吹灰电源；

14. 锅炉正常运行后，当烟气出口温度升到300℃时启动脱硝系统；

1) 打开脱硝系统通气阀（气压1.5Pa）；

2) 打开氨水阀门，启动氨水泵（流量适当调节）；

3) 开启氨水阀（炉体顶部）。

完成以上流程锅炉即启动完毕。

电站锅炉概况

电站锅炉的基本特征

火力发电厂的生产过程

目前，发电厂主要是火力发电厂，水力发电厂和核能发电厂几种。此外，还有少量的风能，太阳能和潮汐发电厂。火力发电厂是利用煤，石油或天然气等燃料进行发电的，其中燃煤电厂是我国目前主力的火力发电厂。燃料在锅炉中燃烧并放出热量，加热给水，形成饱和蒸汽，经过进一步加入后成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，过热蒸汽经蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功，带动发电器转子旋转发电。在汽轮机中做完功德蒸汽排入凝汽器，在凝汽器中，蒸汽被冷却成凝结水，凝结水经凝结水泵升压后进入低压加热器，利用汽轮机的抽气加热后进入除氧器除氧，除氧后的凝结水连同补给水由给水泵打入高压加热器中利用汽轮机抽气进一步提高温度后，重新回到锅炉中利用。火力发电厂的生产就是不断地重复上述循环的过程。

电厂锅炉的构成

1. 燃烧系统

煤粉是由原煤经过制粉系统的一系列设备制备而成的。从原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤机中，同时由空气预热器出来的一部分热空气经排粉机也送入磨煤机中，将煤加热和干燥，同时热空气本身也是输送煤粉的介质。离开磨煤机的煤粉和空气混合物经燃烧器送入炉膛中进行燃烧。 外界冷空气是经送风机升压后送往空气预热器的。冷空气在空气预热器中被烟气加热后，一部分热空气送入磨煤机，用于干燥和输送煤粉，这部分热空气称为一次风；另外一部分热空气则直接经燃烧器送入炉膛，这部分热空气称为二次风。二次风在炉膛中与已经着火的煤粉气流混合，并参加燃烧反应。

煤粉和空气经燃烧器送入炉膛后，在炉膛中进行悬浮燃烧发出热量。炉膛周围布置大量的冷壁管，炉膛上布置着顶棚过热器和屏式过热器等受热面，水冷壁和顶棚过热器等是锅炉的辐射受热面。高温火焰和烟气在炉膛中向上流动时，主要以辐射换热的方式不热量传递给水冷壁和过热器馆内的水或蒸汽，烟气自身温度也不断地降低下来。

烟气离开炉膛以后进入水平烟道，然后再向下进入垂直烟道。在锅炉本体的烟道内布置着过热器，再热器，省煤器和空气预热器的受热面。过热器和再热器布置在烟气温度较高的地方，称为高温受热面。而省煤器和空气预热器布置在烟气温度较低的尾部烟道内，称为低温受热面或稳步受热面。

锅炉房工艺流程

一、锅炉风烟系统流程

双良全自动WNS型蒸汽锅炉每台锅炉有两台鼓风机，鼓风机的作用是供给煤气燃烧时所需氧气起助燃作用。锅炉卧式内燃回火管锅炉。锅炉是烧正压的，（微正压）燃烧后的烟气靠烟囱吸引和靠鼓风推力排出第一燃烧室，烟气从前到后进入烟室，从后进入锅炉平行布置的火管向炉前行进，到前烟室，再经平行烟管向炉后行进到炉后时，两组燃烧后的烟气混合进入烟道，烟道上布置有防爆门一个，然后烟气进入烟囱排出大气。

空气滤网--进风管--调风板--风机--地下风道--燃烧器配风机构--第一燃烧室--烟室--第二回程烟管--烟室--三回程烟管--防爆门烟道--烟囱

二、煤气系统流程（图在后）

煤气流程从主管引到锅炉房房角设一个水封去除煤气中一部分冷凝液，前行后设一个煤气流量计，记录锅炉房用量，再往前设一个10吨锅炉用气分管，再往前是4个分管送往20吨锅炉的煤气，主管未端设一个水封去除煤气中冷凝液。

送往20吨锅炉的煤气管进入室内装一个截止门，前往煤气进入煤气加热器加温却除冷凝液，此时煤气温度加热到40--70℃之间，由于煤气中有很多杂质煤气加热后前行进入一个过滤器，去除杂质污垢后，煤气进入阀组，阀组是用空气驱动的，它可以迅速切断、开启、排空起着保证安全的作用和点火运行的作用。煤气经过阀组后进入燃烧器前的煤气调节装置，调节燃烧，煤气进入燃烧器后着火与空气（风）混合燃烧，产生火焰，辐射波纹炉胆形成辐射传热，使锅水受热产生蒸汽形成锅炉运行过程。而烟气随着流动被锅水冷却，温度降低离开锅炉由烟囱排入大气。

三、锅炉给水，蒸汽流程、连续排污、定欺排污流程（图在后）

四、锅内加药装置

磷酸三钠和氢氧化钠在药桶内以搅拌机搅拌均匀后通过加药泵加入锅炉给水管中，加药量视锅炉金属壁腐蚀和结垢情况定。

五、锅炉用煤气燃烧运行操作规程：

（1）燃用煤气的注意要点

A、煤气是易燃易爆气体，不论开炉点火，正常运行，停炉、紧急停炉，停电都必须按照操作规程进行操作，不得粗心大意，更不可违章作业。