锅炉系统及布置详解
锅炉系统及布置详解
锅炉是火力发电厂的核心设备之一，其主要功能是将燃料的化学能转化为蒸汽的热能，为汽轮机提供动力。本文将详细介绍锅炉系统的组成、工作原理以及相关设备的结构和功能，帮助读者全面了解锅炉系统的工作过程。
锅炉用途
锅炉是化工、石化、冶金、轻纺、造纸等工矿企业主要动力及供热设备。工业锅炉主要用于工业及采暖；动力锅炉用于驱动蒸汽动力装置；锅炉也是火力发电站三大主机之一。在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电。
火力发电厂
锅炉设备是火力发电厂的两大设备之一。锅炉设备的作用：
- 燃料高效率燃烧
- 加热给水，生产出一定数量和质量的蒸汽，供给汽轮机使用。
锅炉系统组成
锅炉系统由两部分组成：锅炉本体、辅助设备及附件。
- 本体：汽水系统（锅）和燃烧系统（炉）组成。
- 锅：即汽水系统。任务是吸收燃料放出的热量，使水蒸发并变成具有一定参数的过热蒸汽，供汽轮机使用。
- 水的预热设备—省煤器
- 水的蒸发设备（汽化设备）—蒸发设备
- 蒸汽过热设备—过热器、再热器
- 炉：燃烧系统。任务是使燃料在炉内良好燃烧，放出热量。燃烧设备（煤粉燃烧器、点火装置、炉膛）、烟道、空气预热器等组成
- 辅助设备及附件
- 辅助设备：通风设备、输煤设备、制粉设备、给水设备、除尘除灰设备、烟气脱硫设备。
- 附件：安全门、水位计、吹灰器、热工仪表等。
锅炉本体布置
锅炉本体实际上就是炉膛燃烧空间和对流烟道两部分组成。炉膛出口烟气温度1000-1100℃，锅炉排烟温度110-150℃（130-150）（最后一级受热面烟气出口）。
锅炉整体布置
锅炉整体布置概念：炉膛、对流烟道以及各级受热面之间的相对位置称为锅炉整体布置。原则是尽量在炉膛和烟道空间的四壁和空间通道内布置各种足够的受热面，提高换热效率。
煤粉炉的燃烧设备
煤粉炉燃烧设备作用：合理组织送入炉膛的煤粉与空气良好混合，保证煤粉稳定着火和充分燃烧。主要组成部分包括点火装置、煤粉燃烧器、炉膛。
风烟系统
锅炉通风的任务是连续不断地给锅炉提供燃料燃烧所需的空气，并把燃烧生成的烟气排出炉外，以保证燃烧的正常进行。通风方式包括自然通风和机械通风两种。
制粉系统
制粉系统任务：将送入制粉系统的原煤，磨碎、干燥制成具有一定细度和水分的煤粉；在气流输送下，保证气粉混合物以合适的速度和温度，连续不断地、定量地经燃烧器的一次风喷口送入炉膛。
空气预热器
空气预热器利用锅炉尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需的空气。主要作用包括进一步降低排烟温度、提高锅炉效率、改善燃料的着火和燃烧条件等。
锅炉汽水系统
锅炉汽水系统主要包括省煤器、蒸发设备（汽包、下降管、水冷壁）、过热器和再热器等部分。其中，汽包是加热、蒸发、过热过程的连接枢纽和分界，水冷壁则负责吸收炉内辐射热量，将工质蒸发为汽水混合物。
超临界直流锅炉汽水系统
超临界直流锅炉的汽水系统与传统汽包炉有显著区别，主要由省煤器、水冷壁、启动分离器、储水器、再循环泵等组成。其工作过程包括给水经过省煤器预热后进入水冷壁，然后通过过渡联箱进入垂直管水冷壁，最终在启动分离器中完成汽水分离，过热蒸汽经由过热器系统进入汽轮机高压缸。