锅炉及锅炉房设备
庞凤皎
第一章 锅炉与锅炉房设备的基本知识
第一节 概述
一、 锅炉及锅炉房设备的任务
它的本质是热源。安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水，以产生热水或蒸汽。 二、 分类 1. 按用途分类
电站锅炉：用于发电，大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，效率高，出口工质为过热蒸汽。
工业锅炉（供热锅炉）：用于工业生产和采暖，大多数为低压、低温、 小容量锅炉，火床燃烧居多，热效率较低，出口工质为蒸汽的称为蒸汽工业锅炉，出口工质为热水的称为热水锅炉。
船用锅炉 机车锅炉
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
火（烟）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。（干背、湿背）
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。
3. 按循环方式分类（自然循环、强制循环） 自然循环锅筒锅炉
多次强制循环锅筒锅炉 低倍率循环锅炉 直流锅炉 复合循环锅炉
4. 按锅炉出口工质压力分类
低压锅炉：一般压力小于1.275MPa 中压锅炉：一般压力为3.825MPa 高压锅炉：一般压力为9.8MPa
超高压锅炉：一般压力为13.73MPa 亚临界压力锅炉：一般压力为16.67MPa 超临界压力锅炉：一般压力为22.13MPa 5. 按燃烧方式分类
火床燃烧锅炉（层燃炉）：主要用于工业锅炉，包括固定炉排炉、往复炉排炉等。
火室燃烧锅炉（室燃炉）：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。
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。 6. 按所用燃料或能源分类
固体燃料锅炉：燃用煤等固体燃料； 液体燃料锅炉：燃用重油等液体燃料； 气体燃料锅炉：燃用天然气等气体燃料；
余热锅炉：利用冶金、石油化工等工业的余热作热源；
原子能锅炉：利用核反应堆所释放热能作为热源的蒸汽发生器；
废热锅炉：利用垃圾、树皮、废液等废料作为燃料的锅炉；
其它能源锅炉：利用地热、太阳能等能源的蒸汽发生器或热水器。 7. 按排渣方式分类 固态排渣锅炉 液态排渣锅炉 8. 按炉膛烟气压力
负压锅炉：炉膛压力保持负压，有送、引风机，是燃煤锅炉主要型式； 微正压锅炉：炉膛表压2—5KPa，不需引风机，易于低氧燃烧； 9. 按锅筒布置分类
锅炉锅筒数一般为一个或两个，锅筒可纵置或横置布置，现代锅筒型电站锅炉都采用单锅筒型式，工业锅炉采用单锅筒或双锅筒型式。 10. 按炉型分类
锅炉炉型很多，有倒U型、塔型、箱型、T型、U型、N 型、L型、D型、A型等。D型、A型用于工业锅炉，其它炉型一般用于电站锅炉。 11. 按锅炉房型式分类
锅炉可作露天、半露天、室内、地下或洞内布置，工业锅炉一般采用室内布置，电站锅炉主要采用室内半露天或露天布置。 12. 按锅炉出厂型式分类
可分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉；小型锅炉可采用快装型式，电站锅炉一般为组装或散装。 三、 内容
锅炉工作过程的基本理论和锅炉房设计的计算基础和基本方法。 本门课程主要讲授章节：1，12，5，10，8，11(2，3，9). 四、 目的
通过本课程的学习，具有锅炉房工艺设计以及运行管理的初步能力。
第五节 锅炉房设备的组成
一、 锅炉本体
锅炉：汽锅、炉子
附加受热面：蒸汽过热器，省煤器，空气预热器 省煤器和空气预热器称为尾部受热面。
20t以下的锅炉无空气预热器，蒸汽过热器只在生产工艺上有要求时设置，一般较少设置蒸汽过热器；而省煤器则是大多设置的受热面。 二、 锅炉房的辅助系统
1. 汽水系统 热水系统 分水器锅炉热用户集水器定排除污器循环水泵泄压软化除氧自来水补水箱 蒸汽系统 凝结水回收站凝结水泵分汽缸锅炉连排热用户水箱排污降温池定排除氧泵给水箱除氧凝结水箱软化自来水给水泵40℃以下 2. 送、引风系统（单独配置） 锅炉除尘器引风机烟囱 送风机 3. 运煤除渣系统 煤场煤仓破摔机皮带锅炉刮渣机4. 计量、监测、自动控制
渣斗车
第二节 锅炉的构造和工作过程
一、锅炉的基本构造（图1-1，图1-3）
汽锅: 锅筒、管束、水冷壁、集箱、下降管（一个封闭的汽水系统）。 炉子：煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等（燃烧设备）。 二、工作过程
燃料的燃烧过程、烟气向水的传热过程和水的受热、汽化过程，三个过程同时进行。 1. 燃料的燃烧过程
煤—煤斗——炉排——炉内——灰渣——除渣板——灰渣斗 空气——空气预热器——风仓——炉排面——烟气
定义：燃料在炉内（燃烧室内）燃烧生成高温烟气，并排出灰渣的过程 高温烟气 给煤斗
燃料（煤） → 炉排面（燃烧室）→ 除渣板（入灰渣斗） 空气
在一定的燃烧烧设备内，正常燃烧应具备的条件： 高温环境
必需的空气量及空气与燃料的良好混合 燃料的供应及灰渣和烟气的排放 2. 烟气向水（汽等工质）的传热过程
辐射 辐射+对流 对流
高温烟气——水冷壁（辐射换热）————向炉膛上方流动——蒸汽过热器——对流管束——尾部烟道（省煤器、空气预热器）——除尘——引风机——烟囱 3. 水的受热汽化过程
1） 给水：水——省煤器——汽锅
2）水循环：汽锅——下降管——下集箱——水冷壁——汽锅 3）汽水分离
自来水——省煤器——上锅筒——对流管束——下锅筒——下降管——下集箱——水冷壁——上集箱——上锅筒
第三节 锅炉的基本特性