锅炉基础知识及水泥余热发电锅炉性能[1]

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1、锅炉基础知识及水泥余热发电锅炉性能及结构特点第一章锅炉基础知识一、基本知识1、热传递的三种基本方式：传导、对流、辐射传导：热量从高温物体传递到低温物体或者从物体的高温部分传递到低温部分。对流：温度不同的各部分物体之间发生宏观相对运动而引起的热量传递过程称为热对流。辐射：热量的传递是通过电磁波的方式进行，物体之间不直接接触。传热基本方程：Q=KFΔtW式中:K——传热系数F——传热面积m2Δt——冷热物体表面温度之差℃绝对黑体辐射力：E=σT4W/m2式中：σ——斯蒂芬-波尔茨曼常数数值为5.6697×1

2、0-8W/(m2.K4)T——物体表面绝对温度K实际黑体辐射力：E=εσT4W/m2式中:ε——黑度在0～1之间2、换热器的类型通常将换热器分为表面式和混合式两种。表面式：冷热两种流体不直接接触，通过金属壁面来实现换热。如电厂中的凝汽器、高、低压加热器等。按照冷热两种流体的流向，表面式换热器又分为：顺流式、逆流式和混合式三种。顺流式是指热流体的流动方向与冷流体的流动方向自进至出方向相同；方向相反时则为逆流式；而部分方向相同，部分方向相反的称为混合式。在顺流式热交换器中，首先是较高温度的热流体与较低温度的

3、冷流体直接进行热交换，因此管壁温度较低，在热流体温度较高时不容易烧坏。但由于热流体的温度逐渐降低，冷流体的温度逐渐升高，两者之间的温差越来越小，故传热效率较逆流式要低。在一定温度下，要使两种型式的表面换热器达到同样的目的，则顺流式要比逆流式的面积要大。混合式兼有两者的优点。混合式：冷热两种流体直接接触，互相混合来实现换热。这种换热器效率最高，但两种流体不容易分离。如电厂中的冷却塔、热力除氧器等。二、锅炉及其分类锅炉也称蒸汽发生器，是利用燃料或工业生产中余热的热能，将工质加热到一定温度和压力的换热设备。锅

4、炉用途广泛，型式众多，一般可按下列方法分类：1、按用途分类电站锅炉：大多为大容量、高参数锅炉，火室燃烧，热效率高，出口工质为过热蒸汽。工业锅炉：用于工业生产和采暖，大多为低压、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：用作船舶动力，一般采用低、中参数，大多燃油。锅炉体积小，重量轻。机车锅炉：用作机车动力，一般为小容量、低参数，火床燃烧，以燃煤为主，锅炉结构紧凑，现已少用。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

5、汽。2、按结构分类火管锅炉：烟气在火管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，热效率较低，但结构简单，水质要求低，运行维修方便。水管锅炉：汽水在管内流过，可以制成小容量，低参数锅炉，也可制成大容量、高参数锅炉。电站锅炉均为水管锅炉，热效率较高，但对水质和运行水平的要求也较高。3、按循环方式分类自然循环锅筒锅炉：具有锅筒，利用下降管和上升管中工质密度差产生工质循环，只能在临界压力以下应用。多次强制循环锅筒锅炉：也称辅助循环锅筒锅炉。具有锅筒和循环泵，利用循环回路中的工质密度差和循环泵压力建立工质循环。只能在临

6、界压力以下应用。低倍率循环锅炉：具有汽水分离器和循环泵，主要靠循环泵建立工质循环，可应用于亚临界压力和超临界压力，循环倍率低，一般为1.25～2.0。直流锅炉：无锅筒，给水靠水泵压力，一次通过受热面产生蒸汽，适用于高压和超临界压力锅炉。复合循环锅炉：具有再循环泵。锅炉负荷低时按再循环方式运行，负荷高时按直流方式运行，可应用于亚临界压力和超临界压力。4、按锅炉出口工质压力分类低压锅炉一般压力小于1.275MPa(13kgf/cm2)中压锅炉一般压力为3.825MPa(39kgf/cm2)高压锅炉一般压力为

7、9.8MPa(100kgf/cm2)超高压锅炉一般压力为13.73MPa(140kgf/cm2)亚临界压力锅炉一般压力为16.67MPa(170kgf/cm2)超临界压力锅炉压力大于22.13MPa(225.65kgf/cm2)5、按燃烧方式分类火床燃烧锅炉：主要用于工业锅炉，其中包括固定炉排炉、倒转炉排抛煤机炉、振动炉排炉；下饲式炉排炉和往复推饲炉排炉等。燃料主要在炉排上燃烧。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。火室燃烧时，燃料主要在炉膛空间悬浮燃烧。旋

8、风（沸腾）炉：送入炉排的空气流速较高，使大粒燃煤在炉排上面的沸腾床中翻腾燃烧，小粒燃煤随空气上升并燃烧。用于燃用劣质燃料。多为工业锅炉，大型循环沸腾燃烧锅炉可用作电站锅炉。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。废料锅炉利用垃圾、树皮、废液等作为废料的锅炉。其他能