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锅炉的工作过程及工作原理

 上海炫风实业集团有限公司

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      一、锅炉的工作过程    

      1、燃料的燃烧、放热过程

       燃煤送入锅炉,与炉内灼热的处于流态化的物料混合,吸收热量并与空气混合燃烧放热,燃烧中的煤与物料在上升烟气流的

      作用下向炉膛上部运动,对水冷壁和炉内布置的其它受热面放热。粗大的粒子在被上升烟气带入悬浮区后,在重力及其它外力作用下不断减速偏离主气流,并最终形成附壁下降的粒子流。被带出炉膛的气固混合物进入炉膛后部的分离器,绝大多数的固体颗粒被分离出来,并经返料器送回炉膛进行循环燃烧。未被分离的极细颗粒随烟气进入烟道,进一步对过热器、省煤器、空气预热器放热冷却,经除尘器除去烟气中的灰尘后,由引风机送入烟囱排入大气。

      燃料燃烧、流化、返送所需的空气由一次风机、二次风机、返料风机供给,燃烧生成的烟气由引风机抽出锅炉。

      2、给水的循环、吸热、生成合格蒸汽的过程

      给水经给水泵升压后送入省煤器,在省煤器中被烟气加热后,送入汽包,与汽包中的炉水混合,然后沿下降管经下集箱进入水冷壁,在水冷壁中吸收炉内高温火焰和烟气的热量,部分水蒸发形成汽水混合物流入汽包。汽水混合物在汽包内的汽水分离装置进行汽水分离,分离出的饱和蒸汽进入过热器,进一步加热成过热蒸汽,然后送出锅炉;分离出的水与从省煤器送入的给水混合,进入下降管,从而形成炉水的循环吸热过程。


      二、锅炉的工作原理

      锅炉是由“锅”和“炉”两部分组成的

  锅是容纳水和蒸汽的受压部件,包括锅筒、受热面、集箱 (也叫联箱)和管道等。其中进行着水的加热,汽化及汽水分离等过程。

  概括地说,锅炉是主要工作过程就燃料的燃烧、热量的传递、水的加热与汽化和蒸汽的过热等。整个锅炉由锅炉本体和辅助设备两部分组成。锅炉本体:锅炉本体是锅炉设备的主要部分,是由“锅”和“炉”两部分组成的。

  “锅”是汽水系统,它主要任务是吸引收燃料放出的热量,使水加热、蒸发并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。

  (1) 省煤器。位于锅炉尾部垂直烟道,利用烟气余热加热锅炉给水,降低排烟温度,提高锅炉效率,节约燃料。

  (2) 汽包。位于锅炉顶部,是一个圆筒形的承压容器,其下是水,上部是汽,它接受省煤器的来水,同时又与下降管、联箱、水冷壁共同组成水循环回路。水在水冷壁中吸热而生成的汽水混合物汇集于汽包,经汽水分离后向过热器输送饱和蒸汽。

  (3) 下降管。是水冷壁的供水管道,其作用是把汽包中的水引入下联箱再分配到各个水冷壁管中。分小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。小直径下降管管径小,对水循环不利。

  (4) 水冷壁下联箱。联箱主要作用是将质汇集起来,或将工质通过联箱通过联箱重新分配到其它管道中。水冷壁下联箱是一根较粗两端封闭的管子,其作用是把下降管与水冷壁连接在一起,以便起到汇集、混合、再分配工质的作用。

  (5) 水冷壁。位于炉膛四周,其主要任务是吸收炉内的辐射热,使水蒸发,它是现代锅炉的主要受热面,同时还可以保护炉墙。

  (6) 过热器。其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热上成具有一定温度的过热蒸汽。

  (7) 再热器。其作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温,然后再送到汽轮机中继续做功。

  “炉”是燃烧系统,它的任务是使燃料在炉内良好的燃烧,放出热量。它由炉膛、燃烧器、点火装置、空气预热器、烟风道及炉墙、构架等组成。

  (1)

炉膛。是由炉墙和水冷壁转成的供燃料燃烧的,燃料在该空间内呈悬浮状燃烧,释放出大量的热量。

  (2)燃烧器。位于炉膛四角或墙壁上,其作用是把燃料和空气以一定速度喷入炉内,使其在炉内能进行良好的混合以保证燃料及时着火和迅速完全地燃烧。分直流燃烧器和旋流燃烧器两种基本类型。

  (3)空气预热器。位于锅炉尾部烟道,其作用是利用烟气余热加热燃料燃烧所需要的空气,不仅可以进一步降低排烟温度,而且对于强化炉内燃烧、提高燃烧的经济性、干燥和输送煤粉都是有利的。锅炉效率可提高2%左右。分管式和回转式两种。

  (4)烟风道。是由炉墙、部分受热面管道及包墙管等组成的管道,用以引导烟气的流动,并经各个受热面进行热量交换,分为水平烟道和尾部烟道。辅助设备辅助设备包括通风设备(送、引风机)、燃料运输设备、制粉系统、除灰渣及除尘设备、脱硫设备等。

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