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第五節(jié) 鍋爐
鍋爐是利用燃料或其它能源把水加熱成熱水或蒸汽的機(jī)械設(shè)備。
一、鍋爐的分類
(一)按用途分類:發(fā)電鍋爐(熱效率90%左右)、工業(yè)鍋爐(熱效率70~90%)、熱水鍋爐、特種鍋爐。
(二)按壓力分類:低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界鍋爐、超臨界鍋爐。
表6—10 鍋爐的壓力范圍
名 稱 壓力范圍(MPa) 名 稱 壓力范圍(MPa)
低壓鍋爐 不大于2.5 超高壓鍋爐 12.0~l5.0
中壓鍋爐 3.0~5.0 亞臨界鍋爐 16.0~20.0
高壓鍋爐 8.0~1 1.0 超臨界鍋爐 大于22.5
(三)按結(jié)構(gòu)形式分類:水管式鍋爐、火管式鍋爐。
在火管式鍋爐中,燃料在燃燒室中燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鬟^(guò)這些火管加熱鍋水,然后排入煙囪。
水管鍋爐與火管鍋爐在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是:水管鍋爐的汽水在管內(nèi)流動(dòng),煙氣在管外流動(dòng),這與火管鍋爐恰恰相反。水管式鍋爐大多用作容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐。
(四)其它分類:
1、按循環(huán)方式:自然循環(huán)鍋爐、輔助循環(huán)鍋爐。
2、按使用燃料:燃煤、天然氣、燃油、油母頁(yè)巖鍋爐 。
3、按出廠方式:快裝、組裝、散裝鍋爐。
二、基本參數(shù)
(一)鍋爐容量
1.額定蒸發(fā)量D:在設(shè)計(jì)額定參數(shù)下,連續(xù)運(yùn)行所必須保證的最大蒸發(fā)量,單位為每小時(shí)噸(t/h)。
2.額定供熱量Q:燃用設(shè)計(jì)燃料、額定熱水溫度,連續(xù)運(yùn)行所必須保證的最大供熱量。
1MW(兆瓦)= 86 × 10 4 kcal/ h (千卡/小時(shí))
(二)蒸汽壓力:在額定工況下,過(guò)熱器、再熱器出口或鍋爐出口處的飽和蒸汽壓力。
1 Mpa(兆帕)= 10.2 at ( 工程大氣壓)
(三)蒸汽溫度:過(guò)熱器、再熱器出口過(guò)熱蒸汽溫度或鍋爐出口處的飽和蒸汽溫度(℃)。
(四)給水溫度:省煤器的進(jìn)水溫度或鍋筒進(jìn)水溫度(℃)。
三、基本結(jié)構(gòu)
鍋爐的基本結(jié)構(gòu)包括鍋爐本體和輔助設(shè)備兩大部分。
(一)鍋爐本體的基本結(jié)構(gòu):爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁、過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻。
1.爐膛及爐墻。爐膛的截面為正方形和矩形,燃料在其中燃燒形成火焰和高溫?zé)煔狻?/p>
2.鍋筒。儲(chǔ)水、汽水分離、排除鍋水中的鹽水和泥渣。
3.燃燒器。
4.水冷壁。水管式鍋爐的主要蒸發(fā)受熱面之一,其作用是吸收燃燒室的高溫輻射熱、在管內(nèi)產(chǎn)生蒸汽或熱水;降低爐墻溫度,保護(hù)爐墻;防止結(jié)渣。
5.過(guò)熱器。將蒸汽從飽和溫度進(jìn)一步加熱至過(guò)熱溫度。
6.省煤器。利用鍋爐尾部煙氣的余熱將水加熱后再進(jìn)入鍋筒,以節(jié)省燃料。
7.空氣預(yù)熱器。利用煙氣的余熱加熱參加燃燒的空氣。
(二)鍋爐附件:
安全閥、壓力表、水位表、水位報(bào)警器、易熔塞等。
1、安全閥;安全閥的作用是報(bào)警并且排氣減壓。
2、壓力表;
3、水位表;
4、水位報(bào)警器;
安全閥、壓力表、水位表、水位報(bào)警器的安裝數(shù)量可參照教材或手冊(cè)的規(guī)定。
(三)鍋爐輔助設(shè)備
1、煤粉制備系統(tǒng),包括磨煤機(jī)、排粉機(jī)、粗粉分離器和煤粉管道等;
2、送、引風(fēng)系統(tǒng),包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和煙風(fēng)道。
送風(fēng)機(jī)克服空氣預(yù)熱器和爐排的阻力,將空氣送入煤層和燃燒室。引風(fēng)機(jī)使燃燒室形成負(fù)壓,強(qiáng)化燃燒過(guò)程,加速煙氣對(duì)傳熱面的沖刷。
3、給水系統(tǒng),包括給水泵、閥門和管道等;
4、水處理系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、自動(dòng)控制和監(jiān)控系統(tǒng)等。
四、工作過(guò)程
1、煙風(fēng)系統(tǒng)方面:
空氣→送風(fēng)機(jī)→空氣預(yù)熱器→與燃料在爐膛中燃燒形成高溫?zé)煔?rarr;水冷壁→過(guò)熱器→省煤器→空氣預(yù)熱器→引風(fēng)機(jī)→煙囪排出
2、水汽系統(tǒng)方面:
水→加熱器→省煤器→鍋筒→下降水冷壁→上升水冷壁→鍋筒進(jìn)行汽水分離
鍋筒蒸汽→過(guò)熱器過(guò)熱→輸出
【例題17•單選題】由于( )較少用作容量較大、壓力較高的工業(yè)鍋爐。
A. 結(jié)構(gòu)方面的限制,火管鍋爐 B. 熱效率較低,火管鍋爐
C. 結(jié)構(gòu)方面的限制,水管鍋爐 D. 熱效率較低,水管鍋爐
答案:A
【例題18•單選題】按( ),鍋爐可以分為快裝鍋爐、組裝鍋爐、散裝鍋爐。
A.燃料的裝填方式 B.水系統(tǒng)的給水方式
C.燃燒室的方式 D.出廠方式
答案:D
【例題19•多選題】對(duì)于工業(yè)鍋爐,( )是為提高效率、降低排煙溫度而設(shè)置的。
A. 過(guò)熱器 B. 省煤器 C. 空氣預(yù)熱器
D. 水冷壁 E. 燃燒器
答案:BC
【例題20•單選題】 在電站、機(jī)車和船用鍋爐中,( )對(duì)提高整個(gè)蒸氣動(dòng)力裝置的循環(huán)效率影響最大。
A.燃燒器 B.過(guò)熱器 C.省煤器 D.空氣預(yù)熱器
答案:B
【例題21•單選題】鍋爐的組成部件中,( )的主要作用是提高整個(gè)蒸汽動(dòng)力裝置的循環(huán)效率。
A.水冷壁 B.過(guò)熱器 C.省煤器 D.空氣預(yù)熱器
答案:B
【例題22•單選題】 下列鍋爐部件中,( )布置在鍋爐的尾部煙道內(nèi)。
A.鍋筒 B.水冷壁 C.過(guò)熱器 D.省煤器
答案:D
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