锅炉原理8省煤器和空气预热器
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贯流式锅炉工作原理
贯流式锅炉是一种高效的蒸汽发生器,它主要由炉膛、燃烧室、
水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、除尘器、引风机等组成。
当
锅炉运行时,燃料经过喷嘴雾化并与空气混合燃烧,产生高温高压的
燃烧气体。
这些气体在燃烧室内快速燃烧,然后通过水冷壁将其余热
传递给水,使其加热蒸发成蒸汽。
随着燃烧气体的进一步升温和压力
的下降,它们会通过过热器进一步加热。
在这个过程中,通过省煤器、空气预热器和除尘器等附属设备,最终将烟气排放到大气中。
整个过
程中,引风机负责向锅炉内输入空气,使燃料得到充分的氧化,确保
锅炉能够稳定运行。
贯流式锅炉的高效率、低能耗、低污染的特点,
使其成为各种工业应用领域中广泛使用的重要设备之一。
循环流化床锅炉结构原理及运行资料讲解一、循环流化床锅炉的结构1.炉膛:炉膛是循环流化床锅炉的燃烧区,通过给燃料和气体供应,将燃料在悬浮状态下燃烧,从而释放热能。
2.燃烧器:燃烧器是燃料进入循环床的通道,它将燃料和氧气混合并点燃,形成高温气流。
3.空气预热器:空气预热器用于对燃烧所需的空气进行预热,以提高燃烧效率,并减少燃料消耗。
4.循环床:循环床由大量细颗粒物质组成,可以是砂、矿渣等,它起到支撑燃料和增大反应面积的作用。
在循环床中,床料循环流动,保持悬浮状态,使燃料充分接触氧气,加快燃烧速度。
5.分离器:分离器用于将循环床中的固体颗粒与燃烧产物分离,确保床料的循环正常进行。
6.尾气换热器:尾气换热器用于回收废气中的热能,并将其传递给水蒸汽,提高锅炉的热效率。
7.省煤器:省煤器用于对锅炉排出的烟气进行冷却,并从中回收热能,用于预热给水,减少燃料的消耗。
8.除尘器:除尘器用于对燃烧产生的烟尘进行收集和过滤,保证热空气的洁净排放。
二、循环流化床锅炉的原理循环流化床锅炉的工作原理是利用气体和固体颗粒的流态化来进行燃烧。
在循环床中,床料被高速空气一同悬浮并形成流化状态,颗粒间相互碰撞并形成干燥、氧化和燃烧等反应过程。
通过床料的循环和燃料的补给,保持循环床内的温度和反应区的平衡。
循环流化床锅炉的燃烧过程主要包括迅速燃烧区、燃烧工质区和氧化还原区。
迅速燃烧区是燃料在高速空气中的氧化和挥发过程,燃料开始燃烧并释放大量热能。
燃烧工质区是氧化剂和燃料完全混合燃烧的区域,燃料被完全氧化,产生大量的热能。
氧化还原区是氧化剂与燃料反应的区域,会产生一些复杂的氧化反应。
三、循环流化床锅炉的运行资料1.安装要求:循环流化床锅炉的安装位置应有良好的通风条件,并与电源、给水、排烟等系统连接良好。
锅炉应安装在水平坚固的基础上,并具备良好的防震措施。
安装完成后,需要对各个系统进行调试,确保锅炉的正常运行。
2.运行参数:循环流化床锅炉的运行参数包括供热温度、供热压力、燃料含硫量、床温、床压等。
省煤器与空气预热器省煤器和空气预热器是现代锅炉不可缺少的受热面,由于他们装在锅炉尾部烟道内,故称为尾部受热面。
省煤器一省煤器的作用及种类1省煤器的作用省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气热量加热锅炉给水。
省煤器是现代锅炉中不可缺少的受热面,一般布置在烟道内,吸收烟气的对流热,个别锅炉有水冷壁相间布置的,以吸收炉膛的辐射热。
2省煤器对锅炉的作用1)节省燃料。
在现代锅炉中燃料燃烧产生的热量,被水冷壁,过热器再热器吸收后,烟气温度还很高,这部分烟气热量如不设法利用,将造成很大的热损失。
再锅炉尾部装省煤器可降低锅炉排烟温度,减少排烟热损失,所以节省燃料。
2)改善汽包的工作条件由于采用省煤器。
提高了进入汽包的给水温度,减少了汽包壁与给水之间温度差引起的热应力,从而改善汽包的工作条件。
3)降低锅炉造价。
由于水的加热是在省煤器中进行的,用省煤器这样的低温材料代替价格昂贵的高温材料,所以降低锅炉造价。
二省煤器的类型及结构特点。
1按材料分类目前大容量锅炉广泛采用钢管省煤器,优点是:强度高,能承受冲击,工作可靠,传热性能好,重量轻,体积小,价格低廉。
缺点是:耐腐蚀性差,但现代锅炉给水都经过严格处理,所以不是很严重。
2按出口参数分类沸腾式省煤器是出口水温达到饱和温度,并且还有部分水蒸气汽化的省煤器。
汽化水量一般占总水量的0。
1—0。
15倍,一般不超过20%,以免省煤器中的介质流动阻力过大,非沸腾是省煤器是出口水温低于该压力下的沸点,即未达到饱和状态。
一般低于沸点20---25℃注意:中压锅炉多采用沸腾式省煤器,这是因为中压锅炉水的压力低,汽化潜热大,加热水的热量小,蒸发所许热量大,故需要不一部分水的蒸发放到省煤器中进行。
,以防止炉膛温度过低引起燃烧不稳定和炉膛出口烟温降低,以造成过热器表面的金属消耗量增大。
高压以上的锅炉多采用非沸腾是省煤器,因为随着压力的升高,水的汽化潜热减小,加热水的热量响应增大,蒸发所需热量减少,故需把水的加热转如炉膛水冷壁中进行,防止炉膛温度和炉膛出口烟温过高。
第六章蒸发设备6.膜式水冷壁的优缺点优点:气密性好、对炉墙保护作用好、辐射传热面积大、现场吊装、较强的抗爆能力;缺点:制造检修工作量大、热应力大、人孔等处密封、刚性差。
7.凝渣管束的作用:8.折焰角的作用:○1使炉内火焰分布更均匀,完善高温烟气对炉膛出口受热面的直接冲刷,减小上部死滞区;○2折焰角延长了锅炉的水平烟道,可布置更多的对流受热面,提高锅炉参数。
9.蒸发受热面的结渣、析铁、水冷壁的高温腐蚀:《1》固态排渣煤粉炉的结渣:○1原因:燃烧过程中形成的熔融灰渣在凝固之前接触到受热面,凝结、积聚成坚硬难以清洗的灰渣层;○2发生部位:燃烧器区域、炉膛出口折焰角处、屏式过热器、及其后对流管束入口处、冷灰斗;○3结渣危害:1)传热减弱,锅炉效率下降,经济性变差;2)被迫负荷降低;3)过热器损坏;4)燃烧器喷口结渣破坏空气动力场;5)水冷壁损坏;6)下落焦块损坏冷灰斗;7)阻塞冷灰斗,无法排渣;○4影响结渣的因素:1)煤的灰分特性:软化温度ST <1200o C,易结渣;灰熔点越低,越易结渣;灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比灰分成分的影响:碱性氧化物—Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
酸性氧化物—SiO2、Al2O3、TiO3等。
对灰熔点的影响碱性氧化物↑灰熔点↓酸性氧化物↑灰熔点↑硅比S R,越不易结渣;碱酸比B/A 越小,越不易结渣;2)炉内空气动力工况:火焰中心偏移,水冷壁结渣;燃烧组织不好,死滞漩涡区形成还原性气氛,FeO易与SiO2形成2FeO·SiO2(共晶体,灰熔点下降150~3000C。
3)炉膛的设计特性:q V q A q r过大,炉温升高,易结渣;4)锅炉运行负荷:○5防止结渣的措施:【避免炉温过高;防止灰熔点降低】1)免受热面附近温度过高;2)防止炉内生成过多还原性气体;3)做好燃料管理工作;4)加强运行监视,及时吹灰除渣;5)做好设备检修工作;《2》液态排渣炉底析铁:析铁危害:1)析铁后熔渣粘度增大,不利于排渣2)侵蚀炉底耐火涂层3)与水反应生产H2引起爆炸4)沉于炉底,停炉后,清除困难防止析铁:防止煤粉落入渣池;尽快排走溶渣。
余热锅炉的结构和原理余热锅炉是一种能够利用工业生产中废气或废热进行能量回收的设备,它的应用可以有效地提高能源利用率,减少能源消耗,降低生产成本,对于节能减排具有重要意义。
余热锅炉的结构和工作原理对于其性能和效率具有重要影响,下面将对余热锅炉的结构和原理进行详细介绍。
1. 结构。
余热锅炉通常由炉体、过热器、再热器、空气预热器、省煤器、除尘器、脱硫器、余热回收器等部分组成。
炉体是燃烧废气或废热的地方,燃烧后的高温烟气通过过热器和再热器升温,然后进入余热回收器进行余热回收,最后通过空气预热器预热空气,提高燃料的燃烧效率。
省煤器用于回收烟气中的余热,降低烟气排放温度,减少烟气对环境的污染。
除尘器和脱硫器则用于处理烟气中的颗粒物和二氧化硫等有害物质,保护环境。
2. 原理。
余热锅炉的工作原理是利用烟气中的余热来产生蒸汽或热水,从而实现能量的回收利用。
废气或废热经过燃烧后产生高温烟气,这些高温烟气通过余热回收器,使水或空气受热并产生蒸汽或热水,然后经过相应的管道输送到需要热能的设备或生产过程中。
通过这种方式,余热锅炉可以将废气或废热中的能量回收利用,达到节能减排的目的。
3. 应用。
余热锅炉广泛应用于钢铁、化工、石油、电力、纺织等行业,尤其是在高温高压工艺生产中,其节能效果更为显著。
通过余热锅炉的应用,不仅可以降低企业的能源消耗和生产成本,还可以减少对环境的污染,提高企业的竞争力和可持续发展能力。
4. 发展趋势。
随着节能减排的要求日益提高,余热锅炉作为一种清洁能源设备,其发展前景十分广阔。
未来,随着技术的不断进步和创新,余热锅炉的结构和原理将会更加完善,能效更高,应用范围也将更加广泛。
同时,政府对于节能减排的政策支持也将进一步推动余热锅炉行业的发展,促进清洁能源的应用和推广。
总之,余热锅炉作为一种重要的能源回收设备,其结构和原理对于其性能和效率具有重要影响。
通过对余热锅炉的结构和原理进行深入了解,可以更好地应用和维护余热锅炉,实现节能减排,促进工业生产的可持续发展。
第八章省煤器和空气预热器第一节省煤器一、省煤器的作用及种类1、省煤器的作用省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的热量加热锅炉给水。
省煤器对锅炉的作用:(1)节省燃料:在现代锅炉中,燃料燃烧生成的高温烟气,将热量传递给水冷壁、过热器和再热器后,烟气温度还很高,如不设法利用,将造成很大的热损失。
在锅炉尾部装设省煤器,可降低烟气温度,减少排烟热损失,因而节省燃料。
(2)改善汽包的工作条件:由于采用省煤器,提高了进入汽包的给水温度,减少了汽包壁与给水之间的温度差而引起的热应力,从而改善了汽包的工作条件,延长了使用寿命。
(3)降低锅炉造价:由于水的加热是在省煤器中进行的,用省煤器这样的低温材料代替价格昂贵的高温水冷壁材料,从而可降低锅炉造价。
二、省煤器的类型及结构特点1、按材料分类省煤器按使用材料可分为钢管省煤器和铸铁省煤器。
目前大中容量锅炉广泛采用钢管省煤器,其优点是:强度高,能承受冲击,工作可靠,传热性能好,重量轻,体积小,价格低廉;缺点是:耐腐蚀性差,但现代锅炉给水都经严格处理,管内腐蚀已彻底得到解决。
2、按出口参数分类省煤器按出口水温可分为沸腾式省煤器和非沸腾式省煤器。
3、按结构形式分类省煤器按结构形式分为光管式、鳍片式、膜片管式(简称膜式)和螺旋肋片管式四种,其结构如图8—1所示。
(a)(b)(c)(d)图8—1省煤器按结构形式(a)光管;(b)鳍片管;(c)膜片管;(d)螺旋肋片管图8—2钢管式省煤器的结构l—蛇形管;2—进口联箱;3—出口联箱;4—支架;5—支承架;6—锅炉钢架;7—炉墙;8—进水管4、按管子排列方式分类省煤器按蛇形管的排列方式分为错列和顺列两种,如图8—1(a)(d)为顺列、(b)(c)为错列。
错列布置传热效果好,结构紧凑,并能减少积灰,但磨损比顺列布置严重、吹灰困难;顺列布置容易对管子进行吹灰、磨损轻,但积灰严重。
三、省煤器的布置方式省煤器按蛇形管在烟道中的布置方式分为纵向布置和横向布置两种,如图8—3所示。
什么是水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器?水冷壁、过热器、再热器、省煤器和空气预热器都是与锅炉烟气进行热交换的热交换器。
它们利用了烟气的余热,使锅炉降低了能耗。
同时又与水系统是密切相关的。
(1)水冷壁在炉膛四周内壁上竖立布置很多直径为50~80mm 的管子,组成水冷壁。
它的作用是吸收烟气辐射的热量,同时起到保护炉墙的作用。
在烟道前方的后墙水冷壁上部拉稀成数列管束,称为防渣管。
它的作用是防止结渣,同时保护后方的过热器。
从汽包来的炉水经下降管进入联箱,再分布到水冷壁管组,水在水冷壁管内一边上升一边被加热,变为水汽混合物,再回到汽包中。
(2)过热器和再热器为蛇管式换热器,一般由直径为30~50mm 管组成。
由汽包来的饱和蒸汽通过过热器管内与烟气热交换被加热成为过热蒸汽。
烟气离开炉膛与过热器热交换之后,温度降至500~600℃。
在超高压系统常设再热器,又称二次过热器或中间过热器。
由汽轮机高压缸来的蒸汽进入再热器与烟气热交换之后升温送往汽轮机中压缸再使用。
(3)省煤器为蛇管式换热器,管外径一般为25~38mm。
由给水泵送来的给水送入管内与管外的烟气进行热交换之后提高温度,然后送入汽包。
(4)空气预热器通常布置在锅炉出口。
空气在此与烟气进行热交换,加热后的空气送至燃烧器助燃。
空气预热器分管式及回转式两种。
管式为间壁传热,由两端设管板的多根平行管组成,烟气走管内,空气由送风机送来从管间通过,与烟气热交换。
离开锅炉的烟气大约100~200℃。
回转式空气预热器利用蓄热板传热。
在旋转的转子周围装有许多蓄热板。
当蓄热板转到烟气通道时,吸收了热量,温度升高;当蓄热板转到空气通道时,放出热量,温度下降,同时使空气被加热到300~400℃。