新生研讨课

2020-03-04 01:08:12 来源：范文大全收藏下载本文

新生研讨课论文

20123817胡若木

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锅炉构成及其主要特性

学生：学号：

专业：热能与动力工程

重庆大学动力工程学院

2012年12月1日

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20123817胡若木

摘要

目前，我国仍以火电为主，而锅炉作为燃烧燃料从而释放热能的设备，有着很重要的位置。锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。电厂锅炉的构成主要是燃烧系统、汽水系统和辅助系统。其主要特性有锅炉容量，锅炉的蒸汽参数，给水温度，锅炉热效率等。而火电厂的主要能源是煤，煤的燃烧会造成一定的污染。所以洁净煤的环节在整个过程中，也有很重要的作用。

关键词：锅炉，构成，主要特征，洁净煤技术，自己的思考

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摘要.........................................................2 一．火电厂发电过程...........................................3 二．锅炉的主要构成...........................................3 1.燃烧系统................................................4 2.汽水系统................................................6 3.辅助系统................................................6 三．锅炉的主要特征...........................................7 1.锅炉容量...............................................7 2.锅炉的蒸汽参数.........................................7 3.给水温度...............................................7 4.锅炉热效率.............................................7 四．洁净煤技术...............................................8 1,直接烧煤洁净技术.......................................8 2.煤转化为洁净燃料技术...................................8 五．学习后的思考.............................................8

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前言

经过新生研讨课的学习，使我对热能与动力工程这一专业有了基本的了解，也使我对热能与动力工程这一专业中，很多知识产生了兴趣。

最使我感兴趣的是火力发电厂的生产过程、电厂锅炉的构成及锅炉的主要特征。

一、火电厂发电的过程

根据所查资料和老师课堂上的讲解，我了解到目前发电厂主要是火力发电厂，水力发电厂和核能发电厂几种。此外，还有少量的风能，太阳能和潮汐发电厂。火力发电厂是利用煤，石油或天然气等燃料进行发电的，其中燃煤电厂是我国目前主力的火力发电厂。燃料在锅炉中燃烧并放出热量，加热给水，形成饱和蒸汽，经过进一步加入后成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，过热蒸汽经蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功，带动发电器转子旋转发电。在汽轮机中做完功德蒸汽排入凝汽器，在凝汽器中，蒸汽被冷却成凝结水，凝结水经凝结水泵升压后进入低压加热器，利用汽轮机的抽气加热后进入除氧器除氧，除氧后的凝结水连同补给水由给水泵打入高压加热器中利用汽轮机抽气进一步提高温度后，重新回到锅炉中利用。火力发电厂的生产就是不断地重复上述循环的过程。

二、锅炉的主要构成

电厂锅炉的构成主要是燃烧系统、汽水系统和辅助系统。

1、燃烧系统

煤首先经过的是燃烧系统。煤粉是由原煤经过制粉系统的一系列设备制备而成的。从原煤仓落下的原煤经给煤机送入磨煤机中，同时由空气预热器

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出来的一部分热空气经排粉机也送入磨煤机中，将煤加热和干燥，同时热空气本身也是输送煤粉的介质。离开磨煤机的煤粉和空气混合物经燃烧器送入炉膛中进行燃烧。

外界冷空气是经送风机升压后送往空气预热器的。冷空气在空气预热器中被烟气加热后，一部分热空气送入磨煤机，用于干燥和输送煤粉，这部分热空气称为一次风；另外一部分热空气则直接经燃烧器送入炉膛，这部分热空气称为二次风。二次风在炉膛中与已经着火的煤粉气流混合，并参加燃烧反应。

煤粉和空气经燃烧器送入炉膛后，在炉膛中进行悬浮燃烧发出热量。炉膛周围布置大量的冷壁管，炉膛上布置着顶棚过热器和屏式过热器等受热面，水冷壁和顶棚过热器等是锅炉的辐射受热面。高温火焰和烟气在炉膛中向上流动时，主要以辐射换热的方式不热量传递给水冷壁和过热器馆内的水或蒸汽，烟气自身温度也不断地降低下来。

烟气离开炉膛以后进入水平烟道，然后再向下进入垂直烟道。在锅炉本体的烟道内布置着过热器，再热器，省煤器和空气预热器的受热面。过热器和再热器布置在烟气温度较高的地方，称为高温受热面。而省煤器和空气预热器布置在烟气温度较低的尾部烟道内，称为低温受热面或稳步受热面。

烟气流经过一系列受热面是，不断放出热量而逐渐冷却下来，离开空气预热器的烟气温度已经相当的低，通常在110-160℃之间。由于煤粉锅炉的烟气中夹杂有大量的飞灰，为了防止环境污染，锅炉的排烟首先要经过除尘器，使大部分飞灰被捕捉下来。最后，比较情节的烟气通过引风机由

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烟囱排入大气。

以上与燃料有关的煤，风，烟系统统称为燃烧系统。锅炉的“炉”即泛指燃烧系统。燃烧系统是由燃烧设备，空气预热器，通风设备以及烟风道组成的。

2.汽水系统

随后进入汽水系统。锅炉给水首先要进入省煤器。省煤器是预热设备，其任务是利用烟气的热量是未饱和的给水升温。高压以上的电厂锅炉的省煤器出口水温仍未达到饱和温度。在自然循环蒸发设备中，从省煤器出来的水送入汽包，下降管，联箱和水冷壁组成的自然水循环蒸发设备中。水冷壁是锅炉的蒸发受热面，水在水冷壁中继续吸收颅内高温火焰和烟气的辐射热，进一步被加热升温成饱和水，并使部分水变成饱和水蒸气。汽水混合物向上流动又流入汽包。在汽包中通过汽水分离装置进行汽水分离，分离出来的饱和蒸汽进入过热器。过热器的任务是将饱和蒸汽加热成为一定温度和压力和过热蒸汽。有过热器出来的过热蒸汽经蒸汽管道送往汽轮机高压缸做功。

为提高锅炉-汽轮机组的循环热效率的安全性，锅炉压力在13.7MPa以上时，大多数要用蒸汽再热即采用再热循环。这样锅炉汽水系统中还有再热器。过热蒸汽在汽轮机高压缸做功后，又被送回到锅炉的再热器中。再热器的任务是将在汽轮机高压缸中做过功，温度已经降低的中压过热蒸汽的温度进一步提高，然后再送入汽轮机，在低压缸中继续做功。

3、辅助系统

除此之外，辅助系统也对锅炉的正常工作有很大的用途。燃烧系统和汽水

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系统是锅炉的两大主要系统。锅体本身设备主要就是由这两大系统的燃烧设备，蒸发设备，过热器，再热器，省煤器和空气预热器组成的。除此以外，锅炉还必须有其他的一些系统和设备。主要的辅助系统有输煤系统，制粉系统，除尘系统，除灰系统和给水系统等。

三、锅炉的主要特征

电厂锅炉的主要特性有锅炉容量，锅炉的蒸汽参数，给水温度，锅炉热效率等。

(1) 锅炉容量。锅炉容量是说明锅炉产气能力大小的特征数据，一般是指锅炉每小时的最大连续蒸发量，又称为额定蒸发量或额定容量，常用符号DN表示，单位t/h。

(2) 锅炉的蒸汽参数。锅炉的蒸汽参数是说明锅炉蒸汽规范的特性数据，一般指锅炉过热器出口的蒸汽压力和蒸汽温度，符号分别用p,t表示，单位分别是MPa，℃。对具有中间再热的锅炉，蒸汽参数还应包括再热蒸汽压力，温度。

(3) 给水温度。锅炉给水温度是说明锅炉给水规范的特性数据，一般指省煤器入口处的给水温度。

(4) 锅炉热效率。锅炉热效率是说明锅炉运行经济性的特性数据，一般指锅炉有效利用热量占输入热量的百分比，常用η表示，即η=（有效利用热量/输入热量）x100%

四、洁净煤技术

火电厂的主要能源是煤，煤的燃烧会造成一定的污染。所以洁净煤的

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环节在整个过程中，也有很重要的作用。根据我所查的资料，我了解到洁净煤技术包括两个方面，一是直接烧煤洁净技术，二是煤转化为洁净燃料技术。

1.直接烧煤洁净技术

在直接烧煤情况下，需要采用以下技术措施：

（1）燃烧前的净化加工技术，主要是洗选，型煤加工和水煤浆技术。（2）燃烧中的净化燃烧技术，主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。

（3）燃烧后的净化处理设计，主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。 2.煤转化为洁净燃料技术

煤转化为洁净燃料技术，主要有以下四种：

（1）煤的汽化技术。有常压气化和高压气化两种，它是在常压或加压的状态下，保持一定的温度，通入气化剂（空气，氧气，蒸汽）与煤炭反应生成煤气，煤气中的主要成分是一氧化碳，氢气，甲烷等可燃气体。

（2）煤的液化技术。有间接液化好而直接液化两种。（3）煤气化联合发电技术。现在在研究中。

（4）燃煤磁流体发电技术。当烯煤得到高温等离子高速切割强磁场，就直接产生直流电，然后把直流电转化为交流电。发电效率可达50%-60%。

五、学习后的思考

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在新生研讨课过后，我对热能与动力工程有了一定的了解，同时，我也产生了很多疑惑的地方。首先，关于锅炉供热的控制系统，我还有许多不了解的地方。目前我国运行的很多锅炉控制系统自动化程度不高、安全性低，工作效率和环境污染低于国家标准，而针对这类问题所设计的计算机自动控制的系统就具有了重要的意义。其次，在我查阅资料的时候，了解到了超超界锅炉。使用超超界锅炉可以节约能源，加强环境保护，减少有害气体的排放，是提高火电厂效率的方法，除整体煤气化联合循环（IGCC）,增压流化床联合循环（PFBC）外，还有超超临界压力技术（USC）。而我国正在实行可持续发展的政策，所以，关于超超界锅炉的发展情况，我希望可以在日后的学习中了解到更多。

在新生研讨课中，我学习到了很多关于热能与动力工程方面的基本知识，也对这门专业产生了浓厚的兴趣。希望在日后的学习中，能够更加深入的了解到更多的知识。

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参考文献

【1】王建忠、王海龙，韩鹏之等，《锅炉分组》，中国电力出版社【2】张磊、张立华，《燃烧锅炉机组》，中国电力出版社