自然循环锅炉和直流循环锅炉的特点分析

热能⼯程与动⼒类专业知识点--锅炉原理知识点讲义整理锅炉原理知识点1、⽕⼒发电⼚的⽣产过程是把燃料的化学能转变为电能。

2、三⼤设备是锅炉，汽轮机和发电机。

3．锅炉按蒸汽参数可分为低中⾼超⾼亚临界超临界压⼒锅炉。

4、锅炉按容量分有⼩型中型⼤型锅炉。

5、⼀般⽕⼒发电⼚⽣产过程共有三个主要阶段。

第⼀阶段是在锅炉中将燃料的化学能转变为热能；第⼆阶段是在汽轮机中将热能转变为机械能，第三阶段是通过发电机把机械能转变为电能。

6、煤粉炉按排渣⽅式分成两种型式，⼀是固态排渣炉．另⼀是液态排渣炉。

7、锅炉按燃烧⽅式分成⽕床炉、室燃炉、旋风炉和硫化床四种类型。

8．汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。

9、依靠⼯质的密度差⽽产⽣的锅炉⽔循环称为⾃然循环。

10、过热器的作⽤是将由汽包来的饱和蒸汽加热⾄过热蒸汽。

11 汽轮机⾼压缸的排汽回到锅炉进⾏再加热升温的设备叫再热器。

12．省煤器的作⽤是利⽤锅炉尾部烟⽓的余热加热锅炉给⽔。

13．空⽓预热器的作⽤是利⽤锅炉尾部烟⽓的余热，加热燃烧所⽤的空⽓。

1．燃料是指⽤来燃烧以取得热量的物质。

2．燃料按其物态可分为固体燃料液体和⽓体燃料。

3 煤的成分分析有元素分析和⼯业分析两种。

4 表⽰灰渣熔融特性的三个温度分别叫变形温度DT，软化温度ST,流动温度FT5．软化温度ST 代表灰的熔点6、煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时放出的热量7、煤的发热量有低位发热量，⾼位发热量和氧弹发热量其中氧弹发热量的含量最⾼1．烟⽓中过量空⽓系数越⼤．则含氧量越⼤。

2锅炉各项热损失中排烟热损失是最⼤的⼀项。

3．锅炉热效率计算有正平衡和反平衡两种⽅法。

4．⽕电⼚多采⽤反平衡法求锅炉热效率。

1 制粉系统中最重要的设备是磨煤机，它可分为低速磨煤机、中速度煤机、⾼速磨煤机三种类型。

2 低速磨煤机转速为15-25 r/min、中速磨煤机转速为50-300 r/min，⾼速磨煤机转为750-1500r／min。

锅炉自然循环的原理锅炉自然循环是指在锅炉热交换管内，由于自然对流的存在，热水和冷水在密度差的驱使下，自然形成上升和下降的循环流动。

锅炉自然循环的原理可以从密度差、温度差和浮力平衡三个方面来解释。

首先，密度差是导致自然循环的根本原因。

根据物理学原理，热水的密度要小于冷水的密度。

当锅炉内的炉膛燃烧燃料，使炉膛和水管受热后，热水的密度降低，容易上升；而冷水的密度增加，容易下降。

这种密度差是自然循环产生的动力。

其次，温度差也是自然循环的重要条件。

由于锅炉内部热交换管燃烧侧的温度较高，而供水侧的温度较低，两者之间存在温差。

这种温差会造成热水上升、冷水下降的趋势，推动了循环的发生。

最后，浮力平衡也是锅炉自然循环的一个重要因素。

当热水受热后，密度减小，上升；冷水受冷后密度增加，下降。

在这个过程中，上升的热水受到管壁和相邻冷水的浮力作用，形成上升运动；而下降的冷水受到上升热水的浮力作用，形成下降运动。

这种浮力的平衡是自然循环持续进行的基础。

综上所述，锅炉自然循环的原理是由于热水和冷水在密度差、温度差和浮力平衡的作用下，形成上升和下降的循环流动。

在具体的锅炉系统中，通常存在锅炉炉膛、水管、烟管等热交换区域。

当炉膛内燃料燃烧产生高温烟气，通过烟管传热到水管内的水，使水受热，形成上升运动，然后经过循环管的下降段走向锅炉底部，与冷的进水混合后形成循环流动。

烟气在经过烟管后，损失了部分热量，降温后排放至大气中。

锅炉自然循环有以下几个特点：第一，自然循环无需辅助设备，不需要泵等能源设备就能实现水的流动。

因此，自然循环具有节能、经济的特点。

第二，自然循环具有简单可靠的特点。

相比较于强制循环，自然循环的工作原理更为简单，运行过程中无需额外的控制和调节。

只有确保锅炉内部的热量传递平衡，自然循环就可以稳定运行。

第三，自然循环一般适用于锅炉功率小、工作压力不高、蒸汽量较小或工作条件相对稳定的情况。

对于工作压力较高的大型锅炉，通常需要配备强制循环设备以增加循环动力。

超(超)临界压力直流锅炉的种类及特点目前超(超)临界压力直流锅炉可以分五种类型，其差别主要在于锅炉的蒸发系统。

(1) UP型(包括多次上升下降型)UP型锅炉便于在制造厂做成组件，简化现场安装工作，简化支吊结构。

缺点是由于有中间集箱和不受热的下降连接管，金属耗量大，也不太适应滑压运行，制造工艺要求较高。

采用该种型式的蒸发系统的有B&W、福斯特惠勒、Babcock &日立。

(2) 复合循环型水冷壁流速可按循环泵切换时的负荷选取，减少流动阻力；启动流量低，减少投资和启动热损失；最低负荷极限可降低到15%左右，由于工质流量小、温度变化小、相应地减少了温度应力，有利于在低负荷下运行；由于质量流速可以保证，避免采用过小的水冷壁管；可以在锅炉出力很低时启动，因此不需要保护再热器的旁路系统。

这种锅炉的关键是需要配置具有潜水电机的、长期在高温、高压下运行的大流量复合循环泵。

采用该种型式的锅炉有ABB-CE。

(3) 苏尔寿型该种型式的直流炉将蒸发受热面的一部分移入烟道内，成为了对流受热面。

使得蒸干点处于热负荷较低的烟道内。

采用该种型式的锅炉有三菱重工。

(4) 本生螺旋管水冷壁型这种结构一般是下部采用螺旋式上升，上部为垂直管。

其优点是，不用中间联箱，与UP型相比没有不受热的下降管道，因而节省金属，便于滑压运行。

由于相邻管带外侧两根管子的壁温差较小，适宜于整焊膜式结构。

不足之处是安装组合率低，现场组合工作量大，制造整焊膜式壁时，制造工艺要求较高。

采用该种型式的锅炉有Babcock &日立、石川岛播磨、三菱重工、Babcock等。

(5) 本生垂直管水冷壁型由于本生螺旋管水冷壁制造、安装成本高，近几年来，国外许多制造厂采用了垂直管水冷壁，并尽量保留螺旋管水冷壁的优点。

为了防止采用垂直管水冷壁因管内质量流速降低，产生沸腾使传热恶化，而采用了内螺纹管。

与本生螺旋管水冷壁相比较，蒸发器阻力降低，给水泵电耗减小，因此机组运行经济性更高。

添加到搜藏已解决直流锅炉和汽包锅炉的问题悬赏分：10 - 解决时间：2009-12-23 00:42直流锅炉和汽包锅炉的区别和各自的特点，在不同工艺流程中的优点和缺点，谢谢提问者：6526556 - 三级最佳答案直流锅炉直流锅炉没有汽包，工质一次通过蒸发部分，即循环倍率为1。

直流锅炉的另一特点是在省煤器、蒸发部分和过热器之间没有固定不变的分界点，水在受热蒸发面中全部转变为蒸汽，沿工质整个行程的流动阻力均由给水泵来克服。

如果在直流锅炉的启动回路中加入循环泵，则可以形成复合循环锅炉。

即在低负荷或者本生负荷以下运行时，由于经过蒸发面的工质不能全部转变为蒸汽，所以在锅炉的汽水分离器中会有饱和水分离出来，分离出来的水经过循环泵再输送至省煤器的入口，这时流经蒸发部分的工质流量超过流出的蒸汽量，即循环倍率大于1。

当锅炉负荷超过本生点以上或在高负荷运行时，由蒸发部分出来的是微过热蒸汽，这时循环泵停运，锅炉按照纯直流方式工作。

直流锅炉的技术特点（1）取消汽包，能快速启停。

与自然循环锅炉相比，直流炉从冷态启动到满负荷运行，变负荷速度可提高一倍左右。

（2）适用于亚临界和超临界以及超超临界压力锅炉。

（3）锅炉本体金属消耗量最少，锅炉重量轻。

一台300MW 自然循环锅炉的金属重量约为5500t～7200t，相同等级的直流炉的金属重量仅有4500t～5680t，一台直流锅炉大约可节省金属2000t。

加上省去了汽包的制造工艺，使锅炉制造成本降低。

（4）水冷壁的流动阻力全部要靠给水泵来克服，这部分阻力约占全部阻力的25％～30％。

所需的给水泵压头高，既提高了制造成本，又增加了运行耗电量。

（5）直流锅炉启动时约有30％额定流量的工质经过水冷壁并被加热，为了回收启动过程的工质和热量并保证低负荷运行时水冷壁管内有足够的重量流速，直流锅炉需要设置专门的启动系统，而且需要设置过热器的高压旁路系统和再热器的低压旁路系统。

加上直流锅炉的参数比较高，需要的金属材料档次相应要提高，其总成本不低于自然循环锅炉。

锅炉和汽轮机的分类及特点锅炉篇1、锅炉的分类1、按用途分类：1 电站锅炉：用于发电，大多为大容量、高参数锅炉，出口工质为过热蒸汽。

2 工业锅炉：用于工业生产和采暖，大多数为低压、低温、小容量锅炉，出口工质为蒸汽的称为蒸汽锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。

3 船用锅炉。

4 机车锅炉。

5 注汽锅炉：用于油田对稠油的注汽热采，出口工质一般为高压湿蒸汽。

2、按结构分类：1 火管锅炉：烟气在火管内流过，一般为小容量、低参数锅炉，热效率低，但结构简单，水质要求低，运行维修方便。

2 水管锅炉：汽水在管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，也可以制成大容量、高参数锅炉。

电站锅炉一般均为水管锅炉，热效率高，但对水质和运行水平的要求也较高。

3、按循环方式分类：1 自然循环锅筒锅炉2 多次强制循环锅筒锅炉3 低倍率循环锅炉4 直流锅炉5 复合循环锅炉4、按锅炉额定工作压力分类：1 低压锅炉：≤3.8MPa2 中压锅炉： 3.8MPa≤P＜5.4MPa。

3 次高压锅炉：5.4MPa≤P＜9.8MPa；4 高压锅炉：9.8MPa≤P＜13.7MPa；5 超高压锅炉：13.7MPa≤P＜16.7MPa；6 亚临界压力锅炉：16.7MPa≤P＜22.1MPa；7 超临界压力锅炉：22.1MPa≤P＜27.0MPa；8 超超临界锅炉: P≥27.0MPa或额定出口温度≥590℃的锅炉。

5、按所用燃料或能源分类：1 固体燃料锅炉：燃用煤等固体燃料；2 液体燃料锅炉：燃用重油等液体燃料；3 气体燃料锅炉：燃用天然气等气体燃料；6、按燃烧方式分类：1 火床燃烧锅炉：主要用于工业锅炉，包括固定炉排炉、往复炉排炉等。

2 火室燃烧锅炉：主要用于电站锅炉，燃用液体燃料、气体燃料和煤粉的锅炉均为火室燃烧锅炉。

3 流化床锅炉(沸腾炉）：送入炉排空气流速较高，使大颗粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧，小颗粒燃煤随空气上升并燃烧。

4 旋风燃烧炉：旋风燃烧是按照强旋涡的原理组织炉内旋风火焰燃烧的一种方式。

v1.0 可编辑可修改11. 电站锅炉：所谓电站锅炉，是将媒或其他燃料的化学能转化为水、水蒸气的热能，向汽轮机发电机组提供蒸汽的工业装置。

其任务是燃烧燃料，生产一定数量和品质的蒸汽。

2. 自然循环锅炉：所谓自然循环锅炉，是指蒸发系统内仅依靠蒸汽和水的密度差的作用，自然形成工质循环流动的锅炉。

3.型锅炉：型锅炉即从侧面看锅炉的形状呈现型，炉膛顶部通过折焰角连接水平烟道，之后垂直向下形成竖直烟道。

4. 烟煤、贫煤：媒的干燥无灰基的挥发分含量之间的媒。

无烟煤：媒的干燥无灰基的挥发分含量的媒。

褐煤：媒的干燥无灰基的挥发分含量的媒。

5. 媒的高位发热量：单位质量的媒完全燃烧时释放的全部热量包括燃烧产物中的水蒸汽全部凝结成水时所放出汽化潜热，称为媒的高位发热量。

6. 媒的哈氏可磨系数：，其中是通过孔径为74μm 的筛子的煤粉量。

7. 灰媒的三个特性温度：DT - 变形温度，灰锥顶端开始变圆或弯曲的温度；ST - 软化温度，在灰锥的熔融过程中，煤灰的锥顶变至锥底或变成球形或高度等于或小于底长时所对应的温度；FT – 流动温度，灰锥融化成液体或厚度在一下时对应的温度。

8. 挥发分含量：失去水分的媒，在加热过程中有机质分解而析出的气体物质占媒粉样品的质量分数。

9. 热有效系数：被污染受热管的传热系数与清洁管的传热系数之比。

10. （水冷壁）热有效系数：受热面的吸收热量与投射到炉壁上的热量之比。

11. 直流煤粉燃烧器：煤粉气流和热空气从一系列矩形或圆形喷口射出后，形成直流射流的燃烧器。

12. 水冷壁的截面含气率：汽水混合物中，管道断面上蒸汽所占的断面与总断面之比。

13. 一次风：携带煤粉进入炉膛的热空气。

二次风：为补充燃料燃烧所需的氧，经燃烧器进入炉膛的纯净的热空气。

三次风：在中间储仓式制粉系统的热风送粉系统中，携带细粉的磨煤乏气由专门的喷口送入炉内燃烧，称为三次风。

14. 结渣：结渣是指炉内软化或融化的灰粒膨胀并粘附在水冷壁和主要受热面上生成的渣层。

电站锅炉原理重点总结电站锅炉原理重点总结1、锅炉分类：按燃烧方式分类：火床燃烧方式；火室燃烧方式；旋风燃烧方式；流化床燃烧方式。

按蒸发受热面内介质流动方式分类：自然循环；控制循环；直流循环；复合循环2、锅炉运行指标：经济性指标：锅炉效率，锅炉静效率；安全经济性指标：连续运行小时数，锅炉可用率，锅炉事故率。

3、锅炉受热面：水冷壁，过热器，再热器，省煤器，空气预热器。

4、随着锅炉容量增大，蒸汽参数提高，汽化过程所需的蒸发热比例逐渐减小，而给水预热热和蒸汽过热热的比例增加。

5、折焰角的作用：增加水平烟道长度可在不增加锅炉深度的前提下布置更多的过热器受热面；增加炉膛充满度延长烟气流程加强烟气混合匀称烟温。

6、自然循环锅炉的特点：蒸发受热面内的工质依靠下降管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。

而强制循环锅炉不仅依靠密度差还依靠锅水循环泵7、锅炉运行的安全性指标：锅炉连续运行的小时数；锅炉的可用率；锅炉事故率；8、随着锅炉容量增大，蒸汽参数提高汽化过程所需的蒸发热比例逐渐减小，而给水预热热和蒸汽过热热的比例增大。

9、膜式水冷壁的优点：炉膛气密性好，减少了漏风，降低排烟热损失，提高锅炉效率；降低金属耗材；炉墙不用耐好材料，大大减少炉墙重量，降低本钱；便于采用悬吊结构；炉膛升温快，冷却快，有利于锅炉负荷条件，缩短启动停炉时间；10、对流式过热器和再热器的布置方式：逆流，顺流，混合流11、省煤器的目的：减少蒸发受热面，以价格低廉的省煤器受热面代替价格昂贵的蒸发受热面；给水省煤器加热后，温度接近或达到汽包内水的温度，减少给水与汽包包壁的温差，使汽包的热应力降低，延长汽包使用寿命；降低了排烟热损失，降低了锅炉排烟温度，提高锅炉效率因而减少经济本钱。

12、空气预热器的作用：进一步降低排烟温度，改善燃烧，强化传热，枯燥煤粉。

13、燃料：在空气中易于燃烧并能放出大量的热量且在经济上值得利用其热量的物质。

复习考虑题绪论1、以热力系统说明火力发电厂的消费过程以及锅炉在其中的作用？省煤器〔给水〕--汽包—水冷壁—过热器—汽轮机高压缸—再热器—汽轮机—凝汽器—低加—除氧器—高加—省煤器锅炉将燃料的化学能转化为热能。

2、煤粉锅炉有哪些设备、部件和系统组成？其作用是什么？设备：原煤斗、给煤机、磨煤机、给粉机、送粉风机、送风机、引风机、燃烧器、炉膛、水冷壁、汽包、过热器、再热器、省煤器、空气预热器。

系统：燃烧系统：根据炉膛燃烧和负荷需要提供连续、合格的燃料。

风烟系统：枯燥和输送煤粉、提供燃料燃烧所需的氧、将燃烧产生的热量传递给工质、汽水系统：吸收烟气的热量，将给水加热成过热蒸汽、3、火力发电厂和锅炉有哪些主要的特征指标？其意义是什么？平安性指标：连续运行小时数、事故率、可用率经济指标：发电煤耗、供电煤耗、锅炉热效率环保指标：二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、粉尘4、燃煤锅炉有哪些燃烧方式?室燃炉、层燃路、流化床炉、旋风炉5、说明自然循环、控制循环和直流式锅炉的工作原理，每种循环方式有何特点？自然循环锅炉：循环倍率大于一，循环动力完全由工质汽水密度差提供。

特点：工作压力在临界压力以下，热惯性大，金属耗量大，给水品质要求低，无水动力不稳定，有自补偿才能，控制系统简单，加热蒸发过热有分界点，制造运输安装方便，蒸发区流动耗工无控制循环锅炉：循环倍率大于一，循环动力主要由汽水循环泵提供。

特点：水循环可靠性高、循环倍率低、水冷壁布置自由、启停快、金属耗量低、汽包内部构造改良、系统复杂、投资大运行耗电、蒸发区工况依靠循环泵直流锅炉：循环倍率等于一，工质一次通过蒸发区，没有循环特点：复合循环锅炉：低负荷时屡次循环，高负荷时直流锅炉。

特点：低负荷时受热面冷却可靠、高负荷时给水泵耗功少第一章1、什么是燃料的元素分析和工业分析？元素分析：对煤中有机物C、H、O、N、S占比进展分析工业分析：根据规定条件，对燃料进展枯燥、加热、燃烧分析其挥发分、固定碳、水分、灰分含量。

一．名词解释1.自然循环锅炉：蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。

2.直流锅炉：给水靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉。

3.强制循环锅炉：蒸发受热面内的工质，除了依靠水与汽水混合物的密度差以外，主要依靠锅水循环泵的压头进行循环的锅炉。

4.控制循环锅炉：在水冷壁上升管的入口处加装了节流圈的强制循环锅炉。

5.层燃炉：燃料在锅炉中的三种燃烧方式为层状燃烧、沸腾式燃烧、悬浮式燃烧。

层状燃烧就是将燃料置于固定或移动的炉排上，形成均匀的、有一定厚度的燃料层，空气从炉排底部通入，通过燃料层进行燃烧反应，采用层状燃烧的锅炉叫层燃炉。

6.流化床锅炉：流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速（由固定床转化为流化床的风速）的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式。

采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。

7.煤粉炉：将煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛中燃烧，这种锅炉便是煤粉炉。

8.锅炉效率：锅炉效率是指锅炉有效利用热与单位时间内所消耗燃料的输入热量的百分比。

9.锅炉净效率：指扣除了锅炉机组运行时的自用能耗（热耗和电耗）以后的锅炉效率。

10.余热锅炉：指利用各种工业过程中的废气、废料或废液中的余热及其可燃物质燃烧后产生的热量把水加热到一定工质的锅炉。

11.火管锅炉：火管锅炉就是燃料燃烧后产生的烟气在火筒或烟管中流过，对火筒或烟管外水、汽或汽水混合物加热。

火管锅炉又称锅壳式锅炉。

12.水管锅炉：所谓水管锅炉就是水、汽或汽水混合物在管内流动，而火焰或烟气在管外燃烧和流动的锅炉。

13.温室气体：温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。

它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气。

14.省煤器：是为了是给水在进入汽包先在尾部烟道吸收烟气热量，以降低排烟温度，提高锅炉效率，节约燃煤量，所以称为省煤器。