第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉
学习方法
?初识锅炉设备与主要部件掌握：
叫什么？
在哪儿？
干吗？
第一节 电厂锅炉概述
一、锅炉设备的整体布置锅炉设备：本体与辅助设备的总称。
锅炉设备是火力发电厂两大热力设备之一。
火床燃烧锅炉设备辅助设备燃烧设备锅炉整体煤粉燃烧 —燃烧器流化床燃烧本体：汽包（锅筒）、水冷壁（炉膛）、过热器辅助受热面：再热器、省煤器、空气预热器、
烟气净化处理设备水处理及给水设备通风设备锅炉控制与调节主蒸汽再热蒸汽给水中压缸排汽
1
2
3
4
5
6
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8
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16
14
除尘器引风机
17
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19
20
21
15650
64480
59440
1．汽包（锅筒）；
2.下降管 ； 3.分隔屏过热器 ； 4.
后屏过热器 ； 5.
屏式再热器 ； 6.
未级再热器 ； 7,
未级过热器； 8.
悬吊管 ；9,包覆管； 10.炉顶管 ；
11.墙式再热器 ；
12.低温过热器 ；
13.省煤器 ； 14.
燃烧器 ；15,循环泵； 16.水冷壁 ；
17.回转式空气预热器 ； 18.磨煤机； 19.出渣器 ；
20.一次风机 ； 21.
二次风机 ；
折焰角；炉膛；
前墙；后墙；水平烟道；尾部烟道（尾部竖井）
图,300MW控制循环锅炉冷灰斗出渣器空气预热器省煤器低温过热器汽包壁式低温再热器大屏过热器后屏过热器高温再热器高温过热器燃烧器下降管折焰角二．锅炉机组的组成系统
1.制粉系统原煤 → 破碎 → 原煤仓 → 给煤机 → 磨煤机 → 煤粉分离 →
合格的煤粉 → 由空气送入炉内燃烧。
不合格煤粉
2.燃烧系统燃烧所需要的空气 → 送风机 → 空气预热器 →
→ 两路热风管道
→ 燃烧器二次风喷口 → 燃烧室。
→ 制粉系统输送煤 粉 → 燃烧器一次风喷口 → 燃烧室。
一次风：从空气预热器出口直接引入 制粉系统，用于干燥和输送煤粉的热风。
二次风：从空气预热器出口直接引入燃烧器，用于助燃的热空气。
3.汽水系统给水（凝结水和少量补给水 ） → 汽轮机低压蒸汽抽汽加热并经除氧器 → 经给水泵加压 → 汽轮机高压蒸汽抽汽加热 → 省煤器 → 加热接近于饱和水 → 经导管 → 汽包 → 下降管 → 水冷壁下联箱→分配给并列的水冷壁管 → 接受炉内的辐射热 → 一部分成为蒸汽 → 形成汽水混合物 → 水冷壁上联箱 → 经导管 → 送入汽包 → 经汽水分离器 → 汽水分离 → 饱和蒸汽 → 引入过热器 → 加热 → 成主蒸汽 →
送入汽机 → 做功 → 高压缸排汽 → 送入再热器 → 加热 →
再送入低压缸 → 做功 → 乏汽 → 经凝汽器冷却凝结成水
→ 给水
4.除渣、除灰和清灰系统大块熔渣（约占总灰量的 5~10%） → 水冷壁冷却 →
固态渣 → 炉底 → 碎渣机破碎；
烟气中细灰粒（约占总灰量的 90~95%） → 除尘器
→ 细灰分离 → 由除灰系统 → 灰场；
沉积到受热面上的细灰 → 吹灰器吹扫 → 除灰系统。
5.烟气排放系统烟气 → 空气预热器 → 除尘器 → 吸风机 → 烟囱。
为了减少 SO3,SO2 和NOx 等有害气体对大气的污染，现代锅炉还设有烟气脱硫装置。
5．锅炉效率,
b
η
三、锅炉特性指标：
1．额定蒸发量：D T/h 分为额定蒸发量 和 最大连续蒸发量 。
额定蒸发量 （ BECR－ economical continuous rating ）：指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并 保证热效率时所规定的蒸汽量。
最大连续蒸发量 （ BMCR）：MCR （ Maximum continuous rating）指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用 设计燃料，长期连续运行所能达到的最大蒸汽量。
一般 BMCR＝（1.03～1.2 ）BECR 。如：东锅 BMCR＝1025t/h
BECR=943.8t/h
2．蒸汽压力,P MPa
包括：过热蒸汽和再热蒸汽
3．蒸汽温度：t ℃
包括：过热蒸汽和再热蒸汽
4．给水温度：t ℃
省煤器入口处的水温四、锅炉的分类
2.按锅炉容量分类按锅炉容量的大小，锅炉有大，中，小型之分，但它们之间没有固定，明确的分界。
1.按锅炉的用途分类固定式锅炉按其用途可分为:
(1) 电站锅炉。 锅炉产生的蒸汽主要用于发电的锅炉。
(2) 工业锅炉。 蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉。
(3) 热水锅炉。 用以产生热水供采暖，制冷和生活用的锅炉。
3.按锅炉的蒸汽压力分类按照锅炉出口蒸汽压力，低压(P<2.5ＭPa),中压(P ≈3.9ＭPa),
高压(P ≈10.8ＭPa),超高压(P ≈14.7ＭPa),亚临界压力(P ≈16.8～
18.6ＭPa),超临界及超超临界压力(P ≈25～40ＭPa) 。
低压锅炉主要用于工业锅炉，而发电功率等于 或大于300MW的锅炉都采用亚临界压力和超临界压力的锅炉。
4.按锅炉的燃烧方式分类根据炉内燃烧过程的气体动力学原理，锅炉有四种不同的燃烧方式，对应于不同的锅炉。
(1)火床燃烧方式和火床炉固体燃料以一定的厚度分布在炉排上进行燃烧的方式称为火床燃烧方式。用火床燃烧方式来组织燃烧的锅炉称为火床炉。
(2)火室燃烧方式和室燃炉燃料以粉状，雾状或气态随同空气喷入炉膛中进行燃烧的方式称为火室燃烧方式，用这个方式来组织燃烧的锅炉称为室燃炉。
(3)旋风燃烧方式和旋风炉燃料和空气在高温的旋风筒内高速旋转,细小的燃料颗粒在旋风筒内悬浮燃烧，而较大的燃烧颗粒被甩在筒壁液态渣膜上进行燃烧的方式称为旋风燃烧方式。用旋风燃烧方式来组织燃烧的锅炉称为旋风炉。
(4)流化床燃烧方式和流化床锅炉流化床燃烧方式的气体动力学基础是固 体燃料的流态化。所谓固体燃料的流态化，是指在固体颗粒在与流动着的流体混合后，能像流体那样自由流动的现象。流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式，采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。
5.按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类
–(1)自然循环锅炉,蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。
–(2)强制循环锅炉,蒸发受热面内的工质除了依靠水与汽水混合物的密度差之外，主要依靠锅水循环泵的压头进行循环的锅炉。
–(3)直流锅炉,只依靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉，称为直流锅炉。
–(4)复合循环锅炉,由直流锅炉和强制循环锅炉综合发展来的，也可以说是对直流锅炉的一种改进。
(1)自然循环锅炉 (2)强制循环锅炉
(4)复合循环锅炉(3)直流锅炉
6.按锅炉排渣的相态分类按锅炉排渣的相态，可以分为固态排渣锅炉和液态排渣锅炉两种。
(1)固态排渣锅炉：指从锅炉炉膛排出的炉渣呈固态，
煤粉锅炉常采用固态排渣方式。
(2)液态排渣锅炉：指从锅炉排出的炉渣呈液态，旋风炉常采用液态排渣方式。
7．按炉内与大气的压差分：
(1)正压锅炉：（只有送风机）
(2)平衡通风负压锅炉：（同时有送风机和引风机）
8 按燃料分：
核能作为燃料的原子能锅炉
不用燃料的余热锅炉
焚烧垃圾，工业废料的锅炉燃煤炉燃油炉燃气炉
各国是不同的。我国按以下标称。
—×× / ×× —×
举例：哈锅：HG—410/100—I
上锅,SG—2008/183—I
东锅,DG－ 2070/17.5-II4
北锅,BG—1025/177—2
武锅,WG—410/100—4
生产厂家 容量主蒸汽压力 生产序列号五、锅炉的型号
—×× / ×× —×× / ×× —×
举例：
东锅,DG—1025/17.4—540/540—2
生产厂家 容量主蒸汽压力 生产序列号主蒸汽温度 再热蒸汽温度对于中间再热机组六、锅炉的发展历史与现状
1、历史
1720年英国人首先发明了锅炉（与蒸汽动力有关），
瓦特在1776发明的蒸汽机，效率只有3%，
产业革命起源于英国，
1814年斯蒂芬发明蒸汽机车。
李鸿章描绘蒸汽动力运转的奏折
镟木、打眼、绞螺旋、铸弹诸机器，皆绾于汽炉，中盛水而下炽碳，水沸气满，
开窍由铜喉达入气筒，筒中络一铁柱，
随气升降俯仰，拨动铁轮，轮绾皮带，
系绕轴心，彼此连缀，轮转则带旋，带旋则机动，仅资人力以发纵，不靠人力之运动。
（ 3）,扩大燃料范围
（ 4）,减少对环境的污染
（ 5）,提高自动化水平
2、锅炉设备的发展方向
（ 1）,增大容量、提高参数；
容量增大一倍：t/h 的金属用量减少 5~20%。管理人员也相应减少。
美国：每 10年增大一倍：
40年代,100MW机组,50年代：200~300MW 机组；
60年代,500MW机组； 70年代：生产一台1150MW 机组，锅炉蒸发量为 3638t/h.
英国:50~70年代,100~250MW→ 500~660MW，并向 800~1000MW方向发展。
我国：解放前电力事业基础薄弱，发展较为缓慢
50年代：主力机 50MW； 60年代：主力机 100MW；
70年代,200MW~300MW
温度,540～ 570℃。 60年代美国采用汽温为640 ℃的超临界压力机组。因高温腐 蚀和泄漏等困难，以后不再采用。
压力：超高压→亚临界压力→电厂经济性提高 1.7%。900 ～ 1000MW以上机组，由亚临界→超临界压力→电厂经济性再提高 1.8% 左右超临界压力机组的设备费用高
（ 2）,提高效率
解放前：全国发电设备装机总容量只有149
万千瓦，当时最大的上海杨树浦发电厂，有二十一台破旧锅炉，总的发电能力还不到10
万千瓦。
新中国,1955年，40吨／时中压锅炉(配用
6000千瓦汽轮发电机组)； 1958年自行设计制造230吨／时高压锅炉(配用5万千瓦汽轮发电机组)； 1969年后相继410吨／时、400吨／时、
670吨／时、1000吨／时等高压、超高压、亚临界压力锅炉。目前更大容量的电站锅炉也已在设计制造中。
与世界先进水平相比，目前我们还有很大的差距。
美国自1972年以来，已有5台4200吨／时和4400吨／时级的超临界压力田炉(配130万千瓦和138万千瓦机组)投产运行；
日本1974年就已有3180吨／时的超临界压力锅炉(配100
万千瓦机组)投运；
苏联1978年就已有3800吨／时的超临界压力直流锅炉
(配120万千瓦机组)投入运行。
锅炉使用的燃料各国仍以煤和油为主，前些年因油价低廉，燃油锅炉不断增多，但近些年因油价飞涨，燃煤锅炉的比例又有所增加。
在锅炉水循环方式上，采用自然循环锅炉或直流锅炉仍占多数，但近些年来复合循环锅炉的应用逐渐增多．
图1 国际上煤粉锅炉累计装机量第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第二节 燃料的成分及特性在经济上和技术上适合于产生热量的材料为燃料。
核能燃料 —可控核裂变与和聚变有机燃料 —以各种形式在自然界存在的碳氢化合物燃料总类
有机燃料的物理状态分为：
固体燃料、液体燃料和气体燃料液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油煤气------城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气油页岩锅炉燃料气体燃料固体燃料煤—无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等木材，生物质沼气天然气、液化石油气一、煤的组成特性
1、煤的元素分析碳（ C-carbon）、氢（ H-hydrogen）、氧（ O-
oxygen）、氮（ N-nitrigen）、硫（ S-sulfur or
sulphur）、灰分（ A-ash）、水分（ M-moisture）
可燃成分 —C,H，部分S,N
不可燃成分— 水分，惰性气体，各种矿物质煤质元素分析仪碳 C
最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料，
燃烧产物主要是 CO2，
碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。
碳的发热量,7800kcal/kg,4.182系数
一般含量,30%~70%，
关于热量单位：
kcal（工程）,kJ（国际）,BTU（英制） …
氢 H
发热量很高，达28600kcal/kg,极易燃烧，
煤中含量很少，仅为2%~5%,
液体燃料中可达到14%,
天然气中最多。
硫 S
（部分 S属于可燃质，
（ 发热量仅2160kcal/kg,
（ 对锅炉设备及环境的危害很大，
（ 硫的含量0.2~5%,甚至更高，超过1%,
既为高硫煤。
在煤中硫以三种状态存在：
有机硫硫化铁全硫硫酸盐—不燃烧，含量很少，并入灰分可燃硫（挥发硫），燃烧生成 SO2，
氧 O
1.氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤中，与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃质，使煤发热量降低。
2.氧的含量 1~15%，木柴中的氧含量达到
20%~25%。
氮N
氮是一种不利的元素，在高温环境下，
与氧形成氮氧化物，对环境危害极大。
煤中氮的含量 ~1%。
灰分A
煤中不可燃矿物杂质，成分十分复杂，大多数煤的灰分含量7%~40% 。
灰分内在灰分外在灰分 —产生于开采、运输、贮藏过程中一次灰分 —成煤前植物中含有的矿物质，均匀分布在可燃质中二次灰分 —在煤形成过程中，外界带入的杂质，呈粒状分布水分M
含量一般在1~30%,多在10% 左右。
内在水分 —也称为吸附水分或风干水分，即煤经过风干后的水分外在水分 —经过风干后可以脱除掉的那部分水分，受运输，贮存条件等影响，变化很大。
水分
2、煤的工业分析工业分析：在一定的实验室条件下的煤样，通过分析得出水分 M,挥发分V(volatile),固定碳C和 灰分A这四种成分的质量百分比数。
水分,1g煤145℃干燥1h
挥发分,干燥后的煤 920℃隔绝空气加热7min ____ 各种碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢、氧、二氧化碳、
氮失去水分和挥发分后剩余部分即为焦碳，它包括固定碳和灰分 。
灰分：815℃加热 1h
3、煤的成分计算基准
水分和灰分的含量受外界影响较大。而这两种成分含量变化时，势必影响到其它成分所占的质量百分含量。因此，必须有一种标准，对怎样分析煤中各成分的质量百分含量有一个约定。
实际应用中，根据需要，在计算煤中各成分的百分含量时，可将某种成分（如水分和灰分）不计算在内。这种根据煤存在的条件或需要而规定的,成分组合” 称为 基准。
（1 ）收到基 ---arrived
C
ar
+H
ar
+O
ar
+N
ar
+S
ar
+A
ar
+M
ar
=100%
工业分析：FC
ar
+V
ar
+A
ar
+M
ar
=100%
（2 ）空气干燥基 ---air dry
C
ad
+H
ad
+O
ad
+N
ad
+S
ad
+A
ad
+M
ad
=100%
工业分析：FC
ad
+V
ad
+A
ad
+M
ad
=100%
（3 ）干燥基---dry
C
d
+H
d
+O
d
+N
d
+S
d
+A
d
=100%
工业分析：FC
d
+V
d
+A
d
=100%
（4 ）干燥无灰基---dry ash free
C
daf
+H
daf
+O
daf
+N
daf
+S
daf
=100%
工业分析：FC
daf
+V
daf
=100%
4、煤的计算基准的换算
x=Kx
0
——x：换算基； x
0
：已知基 。
5.煤的成分及各种基的关系二、煤的发热量
1、定义
弹筒发热量Q
ad,gr
– 由氧弹式量热仪测得 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量。
高位发热量Q
gr
– 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。
低位发热量Q
net
– 在 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水蒸汽汽化潜热后所得的热量。即煤中可燃质的一部分燃烧热量被用于水分的汽化，没有得到利用。
单位为kJ/kg，MJ/kg,或者kcal/kg 。
2、换算
。；，S
kg，kJQ
kg，kJQ
QSQQ
bad
bad
grad
badbadbadgrad
硝酸生成热的比例系数量弹筒洗液中测得的含硫空气干燥基弹筒发热量空气干燥基高位发热量
+?=
α
α
%;/;/
)95(
,
,
,
,,,,
)9(1.25)
100100
900
(
,,,arargrar
arar
grarnetar
MHQ
MH
QQ +?=+?= γ
几点说明
实验室所测是全部热量（高位），锅炉排烟温度均较高（110 ℃以上），烟气中水未蒸汽凝结，将这部分气化潜热带走。
我国均采用低位发热量。有些国家采用高位发热量，必要时说明。
3、以收到基低位发热量为基准的其他概念标准煤
单纯以燃煤量的多少来比较不同锅炉的经济性不妥，
须折算到统一标准，
标准煤的概念，规定 Q
net
＝ 29310kJ/kg(7000
kcal/kg)的煤为标准煤，
将发热量不是7000 kcal/kg的煤统一折算到 7000
kcal/kg来进行比较。
用于计算和比较标准煤耗等
t/h
29310
.,pnetar
n
Q
BB?=
熔融性对锅炉影响
a,炉膛内温度很高，煤中灰颗粒一般呈熔化或软化状态，对锅炉工作影响极大。
b,对锅炉的主要危害是造成锅炉受热面结渣，传热恶化，掉渣灭火或事故。
灰分成分不同，发生熔化的温度也不同。
高熔点成分 +低熔点成分，无固定的熔点，
将灰制成特定形状的灰堆，加热升温 1300℃ 以上，
采用三个特征温度来表示灰的熔融特性。
我国采用国际上通用的角锥法来测定煤灰的熔化性。
方法：将煤灰制成高 20mm，底边长为 7mm的等边三角形锥体。对锥体逐渐加热，根据锥体的状态变化确定三个温度指标，来表示灰的熔化性质。
三、煤灰的熔融性
变形温度 DT
软化温度 ST
流动温度 FT
结渣判别：
一般认为,ST >1350℃，不易结渣； ST <1350℃，结渣；
DT <1200℃，易结渣；
炉膛出口汽温 ＜ ST 50 ℃～ 100 ℃
各样的结渣判定指标（研究的热点）
"
l
DT（ T
1
）
原形
FT（ T
3
）
ST（ T
2
）
三、我国煤的分类
根据煤的燃烧特性，
以挥发份、灰分、水分、硫分和灰熔融特性作为主要的分类指标，
以煤的发热量作为辅助分类指标
VAMST分类标准 (Vogels approximation method Special Test)
无烟煤,V
daf
≤10%，含碳最多，发热量高，难以点燃；
贫煤：V
daf
=10~20%，灰分较多；
烟煤,V
daf
=20~40%，含碳多，灰、水少，发热量高；
褐煤,V
daf
>40%，水分与灰分高，发热量低，着火与燃烧容易。
无烟煤年代挥发份含量%
贫煤烟煤褐煤近远
第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第三节 煤粉及其制备系统
1、一般特性一、煤粉特性
（ 1）．尺寸小,1μm~300 μ m,20μ m~60μm 最多，
（ 2）．表面积大,300~1600m2/kg
（ 3）．堆积比重小，新鲜煤粉,0.45~0.6t/m3，旧煤粉：
0.8~0.9t/m3
（ 4）．自然倾角小，自流性，流动性好，易沉积，吸附空气形成云雾状气粉混合物，象水的流动，管道输送；
易泄露，制粉系统要求严密，安全性差
2．煤的可磨性—磨煤机选型的依据之一
1）哈氏可磨性系数 HGI（ Hardgrove index）
2）可磨性系数 KVT1（前苏联，全苏热工所 ）
3．煤的磨损性 ——磨煤机选型的依据之一
4．煤的燃烧特性
5．煤粉的自燃和爆炸特性堆积在死角，缓慢氧化，温度上升 ? 自燃煤粉细度 ? 高挥发分煤不宜太细适当的流速：防止堆积和静电火花严格控制磨煤机出口温度 ? DCS监测
6．煤和煤粉的水分
7.煤粉细度 R
x
采用筛分法测量（ TYLER标准筛。）把一定量的煤粉在筛孔尺寸为 x μm的标准筛上进行筛分、称重，剩余占总量的质量百分数
%100×
+
=
ba
a
R
x
采用筛号来表示：每平方厘米上（每平方英寸上）的孔眼数目，譬如,30号筛或 70号筛等；
RX,R90,R200 等。 R90—70号筛； R200—30号筛。
电厂常用方法：同时给出 R
90
,R
200
例如,R
90
＝ 5.2%、R
200
＝ 0.05%
根据这两个值，即可求出任意粒径的分布煤粉的经济细度易着火燃烧的煤，细度可大一些煤粉比较均匀的，细度可大一些
磨制煤粉的电耗和燃烧不完全损失之和最小时的煤粉细度。
影响因素：
煤种磨煤机和分离器的形式燃烧方式等二、制粉系统制粉系统的选择：单位电耗、金属消耗量 (经济性 )
磨煤机的特性、煤的特性、锅炉负荷特性干燥、磨制和输送（储存）煤粉的设备及管道的合理组合。
制粉系统的分类一．直吹式制粉系统
原煤→磨煤机→炉膛→燃烧
要求磨煤机的负荷随锅炉的负荷变化 。
原煤→磨煤机→细粉分离器
→细粉→煤粉仓→给煤机→炉膛→燃烧
→乏气→炉膛→燃烧二．贮仓式制粉系统磨煤机制粉量可以与锅炉的负荷不同 。
1、直吹式制粉系统
根据排粉风机的位置不同分为
（1）．负压系统制粉系统排粉机在磨煤机的后面，磨煤机负压运行，全部煤粉通过排粉机，磨损严重，但不易煤粉泄露；
（2）．正压系统制粉系统排粉机在磨煤机的前面，磨煤机正压运行。需要用高温风机，可靠性下降，密封要求高。
根据一次风机的位置不同分为：
热一次风机，冷一次风机；
干燥剂,热风，烟气负压直吹：排粉机置于分离器后，磨损严重双进双出钢球磨直吹式冷一次风机三分仓式空预器
2、中间储仓式制粉系统
由磨煤机出来的煤粉空气混合物，流经粗粉分离器后，不直接送入炉膛，而是用细粉分离器将煤粉从气粉混合物中分离出来，储存于煤粉仓中，给粉量由给粉机根据负荷来调节。
（1）．干燥剂送粉（乏气送粉）
用干燥煤粉后的湿空气携带煤粉送入炉膛燃烧。
（2）．热风送粉用热空气携带煤粉，送入炉膛燃烧，乏气单独作为三次风送入炉膛。
我国常见的中间储仓式制粉系统
钢球磨煤机中间储 仓式乏气送粉制粉系统
钢球磨煤机中间储 仓式热风送粉制粉系统
钢球磨煤机中间储 仓式开式制粉系统
3,两种系统比较
\直吹式：
锅炉的正常运行完全依赖于制粉系统的 可靠性 程度系统简单、投资少设计时需较大的设备储备裕量负荷变化时，中速直吹需从给煤机开始调节，响应慢；
双进双出钢球磨直吹式响应快
\中储式：
可靠性高响应负荷变化好最经济的出力下运行系统相对复杂投资、运行费用高认识制粉系统
磨煤机？钢球磨？中速磨？风扇磨？
直吹？中储式？
中储式：热风送粉？乏气送粉？
热一次风机？冷一次风机？
干燥介质：热空气？热空气+ 烟气？
系统名称？
三、制粉设备磨煤机的工作原理 —干燥、磨制使脆性材料发生破碎的方式不同，其能量消耗的数量不同：
压碎,击碎,研碎
5~6 10~12 >12 kW/t
磨煤机分类（ 转速 ）
低速,15 ~ 25 r/min 筒式钢球磨中速,60 ~ 300 r/min 碗式,E型磨,MPS磨高速,750 ~ 1500/min 风扇磨常见磨煤机的几种类型
1）钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如MTZ（DTM）等；
2）双进双出钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如，BBD，D 等
3）碗式磨煤机。属于中速磨煤机，如，RP、HP等；
4）轮式磨煤机。属于中速磨煤，如MPS等；
5）球环磨煤机。属于中速磨煤机，如E等；
6）平盘磨煤机。属于中速磨煤机，如LM等；
7）风扇磨煤机。属于高速磨煤机，如S、NF等；
1、低速磨煤机
（ 1）、钢球磨结构：大圆筒 (长 3-10m,φ2-4m),30-60mm球、锰钢护甲
一端煤和热空气、另一端混合物原理：三个作用力：撞击、挤压、研磨
干燥＋输送：风速 粉量
优缺点
1）煤种适应性好，可磨无烟煤
2）可磨冲刷磨损指数K
e
>3.5的煤虽金属磨损量大，但 ? 不停机添加钢球若中速磨需停机更换磨损部件
3）对煤中,三块, ?铁块、木块、石块 不敏感
4）对煤的干燥能力强，与中速磨相比，可磨高水分煤
5) 结构简单，可靠性高，易维修
6) 设备庞大、投资高、占地大、运行电耗高、金属磨损大、噪音大，电耗是中速磨的两倍，非满载下工作极不经济
? 一般在其它磨不能应用的场合才选用
（ 2）、双进双出钢球磨结构：左右对称原理：两端进，中间对冲后反向流回；
粗粉分离器磨出力的调节一次风流量，而不是给煤机风速 ?风量 ,煤量 ,风煤比不变在较宽的负荷范围内有快速反应的能力；
可以只用一个回路负荷响应快
2、中速磨煤机辊 -盘式 (平盘磨 )
辊 -碗式 (碗式磨RP 型,改进HP 型 )
辊 -环式 (MPS磨 )
球 -环式 (E型磨、中速球磨 )
结构：四部分驱动、碾磨干燥、分离原理：
相对运动的研磨部件；
压紧装置,弹簧 液压离心力；
煤粉 ? 风环室 ? 热风带走石块 ? 风环室 ? 落入杂物箱上部的煤粉分离器；
干燥：磨盘上方空间
几种中速磨的比较中速平盘磨：钢材耗量少 电耗小 紧凑；部件寿命短
RP型磨：电耗低 检修方便 紧凑 出力调节范围大两碾磨件无接触，可空载启动 噪音小适合K
e
<1.0的煤
MPS磨：辊、凹槽 ? 圆弧形电耗介于RP 型及 E型磨 之间适合K
e
<2.0的煤
E型磨：适合K
e
<3.5的煤部件寿命较长 电耗大所以,K
e
<1.0时，优先选 RP型磨中速磨的优缺点
1)结构紧凑 占地小 投资少 耗电少 金属消耗小 噪音小
2)煤种适应性 没有钢球磨好 适合烟煤
3)压碎为主，研碎为辅，通风干燥能力不强，受水分影响较大,水分大会 ? 压成饼状
4)对,三块,的敏感性大
5)不能磨磨损指数高的煤种
6)结构复杂，运行和检修的技术要求高 。
3、高速磨煤机风扇磨 ? 类似风机
1)结构简单，尺寸小
2)原理：撞击、磨擦 高水分褐煤 (软 ) ?干燥作用强
3)本身为排粉机 ? 直吹式
4)用热风或高温烟气来干燥
作用：根据磨煤机负荷的需要调节给煤量，并把原煤均匀连续地送入磨煤机中。
分类,圆盘式震动式刮板式（应用较多）
皮带式（应用较多）
给煤机
刮板式给煤机优缺点：结构合理，系统布置灵活，能满足长距离的供煤要求；可制成全封闭式，适用于正、负压下运行；可实现集中控制和远程控制；
安装方便；占地面积较大。
.电子重力皮带式给煤机
煤粉分离器
1、粗粉分离器
2、细粉分离器二者工作原理：主要依靠离心力。
第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉重要性燃烧过程对火力发电机组安全经济运行的影响稳定燃烧高效燃烧第四节 煤粉燃烧及制备系统一、煤粉气流的燃烧过程
燃烧是气体、液体或固体燃料与氧化剂之间发生的一种强烈的化学反应，
流动、传热、传质和化学反应同时发生有相互作用的综合现象，
典型的物理化学过程,
化学反应动力学、流体力学、传热传质学是研究燃烧反应过程的基础知识,
煤燃烧的四个阶段
1,预热、干燥(吸热)
2,挥发分析出(热解)，并着火
3,燃烧(挥发分、焦炭)(保证O
2
、足够温度)
4,燃尽(残余焦炭 ? 灰渣) ? q
4
而煤粉的燃烧，四个阶段往往交错进行，挥发分析出几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段，甚至是更小的粒子先着火加热蒸发挥发份释放焦化蒸发挥发份燃烧焦碳燃烧空气煤烟气灰渣预热阶段挥发分析出并着火阶段燃尽阶段焦碳燃烧阶段灰渣二、燃烧所需空气量及过量空气系数理论空气量,1kg（或1Nm
3
）燃料完全燃烧时所需的最低限度的空气量（空气中的氧无剩余）称为理论空气量。以容积表示时其代表符号为V
0
。
实际空气量,V
k
过量空气系数,在锅炉的实际运行中，为使燃料燃尽，实际供给的空气量总是要大于理论空气量，超过的部分称为过量空气量。实际空气量与理论空V
0
之比称为过量空气系数。
0
V
V
k
=α
1.过量空气系数
α
α
值过大时，因空气量过多而造成炉温降低，影响煤粉的着火燃烧，且造成烟气容积增大，排烟热损失增大；
值过小时，因空气不足而造成不完全燃烧热损失。
使锅炉总损失最小时的
α
值称为最佳过量空气系统。
"
l
α
炉内燃烧过程都在炉膛出口处结束，所以对燃烧有影响的是炉膛出口的过量空气系数 。
如果不作特别说明，所说的过量空气系数一般都是指炉膛出口处的过量空气系数 。
"
l
α
2.燃烧所需空气量
碳燃烧消耗的氧气量（完全燃烧）
C+O
2
—→ CO
2
+407000kJ/k mol
可得,12.1kgC+22.41Nm
3
O
2
—→22.41Nm
3
CO
2
即 1kgC+1.866Nm
3
O
2
—→ 1.866Nm
3
CO
2
上式说明，每 1kgC完全燃烧需要 1.866Nm
3
的O
2
并产生
1.866Nm
3
的 CO
2
。
以此方法，即可求出1kg 燃料完全燃烧所需的理论空气量V
0
为
300
)(0333.0265.00889.0
21.0
1
2
NmOSHCVV
ararararO
++==
30
100
7.0
100
7.0
100
55.5
100
866.1
2
Nm
OSHC
V
arararar
O
++=
三、煤燃烧对大气的污染
矿物燃料燃烧的 全球性四大公害：
大气烟尘、酸雨、温室效应、臭氧层破坏。
燃煤火力发电装置：粉尘、硫氧化物（SO
2
、
SO
3
）、氮氧化物（NO
X
）及二氧化碳（CO
2
）。
1．粉尘污染
（ 1）对大气污染
——煤燃烧后,80～ 90%的灰随烟气带走，除尘后，仍有一部分带入大气
（烟囱：最高 230米） 10～ 20%的灰从冷灰斗经排渣器排走。
（ 2）对锅炉污染
影响传热，火焰中心上移，出口烟温升高，为满足出力而加煤 ? 促进结渣
出口烟温升高 ? 出口汽温偏高，过热器管壁超温
炉内温度场的不均 ? 超温爆管
高温腐蚀 ? 管壁变薄 ? 爆管
排烟热损失 ↑,经济性降低
大块渣落下砸坏冷灰斗
燃烧排烟产物：SO
2
和极少量的SO
3
，在大气环境中，SO
2
可以进一步转变为 SO
3
并形成硫酸雾。
SO
2
对人体健康的影响是在呼吸道黏膜上形成亚硫酸和硫酸，刺激人体组织，引起分泌物增加和发生炎症。
SO
2
进入植物叶片并溶解于水，沾结在细胞壁的表面，使植物受害，叶片发黄，严重时大量叶片枯萎，导致植物死亡。
SO
2
及其在大气环境中转化成的硫 酸雾 可被吸附在材料的表面，
具有很强的腐蚀作用，会使金属设备、建筑物等遭受腐蚀，大大降低其使用寿命。
（ 1）燃烧产生的硫氧化物的危害
（ 2）控制电站锅炉 SO
2
排放的技术
煤燃烧前洗选煤加工，脱除部分硫分；
煤的转化过程中脱硫；
煤的燃烧过程中添加脱硫剂吸收 SO
2；
采取烟气脱硫净化等技术
2．硫氧化物污染例子：胜利油田：油炉
70年代末：日本无偿提供脱硫技术现：循环流体床
3.燃烧产生的氮氧化物的危害
燃烧设备排放的氮氧化物,NO和少量的 NO
2
，还包括 N
2
O、
N
2
O
3
等，统称为 NO
X
NO
X
对人类自身及生存环境的直接和间接危害已远超过其它污染物。
N
2
O是形成温室效应的气体，并且会破坏大气臭氧层，造成紫外线对人体的危害。
生成一种浅蓝色的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾对人的眼、鼻、心、肺及造血组织等均有强烈的刺激和损害
NO
X
会在地球表面的大气层中形成臭氧，臭氧进入植物叶片并溶解于水，沾结在细胞壁的表面，对植物造成严重的伤害。
臭氧对人体也十分有害。
在大气中,NO
X
会形成 HNO
3
，即硝酸雾，也是形成酸雨的一个重要原因
4,温室气体的危害
温室气体：CO
2
，CH
4
，NO
X
等气体，
CO
2
与NO
X
主要产生于矿物燃料的燃烧过程，煤和油都是含碳量很高的燃料。
具有惰性气体性质的CO
2
等温室气体一经形成，其被森林，土壤或海洋自然吸收的速率极其缓慢，CO
2
等温室气体的寿命期可长达50至200 年。
我国火电厂大气污染物排放标准
,火电厂大气污染物排放标准》（ GB13223-1996）分别对 NOX与 SO2排放浓度及排放量提出了严格的要求表 1— 1 火电厂锅炉 SO
2
最高允许排放浓度
（ mg/m
3
—标准状态下，干烟气，换算到 6%O
2
）
收到基燃料硫含量（ %） 允许排放浓度小于 1.0
2100
大于 1.0
1200
表 1—2 火电厂锅炉 NO
X
最高允许排放浓度
（ mg/m
3
—标准状态下，干烟气，换算到 6%O
2
）
锅炉额定蒸发量 液态排渣煤粉炉 固态排渣煤粉炉
≥1000t/h
1000 650
四、燃烧器（喷燃器）
作用：将煤粉与空气混合气流按有利的方式送入炉膛，
造成有利的空气动力场，保证煤粉气流及时着火、强烈燃烧、洁净燃烧、良好燃尽。
直流燃烧器 ?四角布置切圆燃烧方式，煤种适应性较广旋流燃烧器 ?前后墙布置，适用于高发分煤种：烟煤、褐煤分类：
1,直流燃烧器一般是矩形，也可以是圆形四角切圆燃烧技术
?ABB－ CE公司
顾名思义：出口气流是旋转的一般是圆口 ? 圆形燃烧器
2,旋流燃烧器
好的燃烧器的基本要求：
1．使煤粉和空气流稳定着火，火焰充满整个炉膛。
2．一次风和二次风混合良好，有足够的扰动性，使燃烧充分。
3．有较好的调节性能，即对锅炉负荷的变动有较好的适应性。
4．一次风、二次风的流动阻力一定要小。
否则：送引风机的出力加大；炉内的动力不足，燃烧不充分。
5．对燃料要有一定的通用性。
6．产生较少的NOx。
第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第五节 锅炉受热面锅炉受热面省煤器水冷壁过热器再热器空气预热器水或水蒸汽空气一次风二次风三次风一、水冷壁和水循环
1．自然循环锅炉的水冷壁水冷壁是自然循环回路中的受热面，它是连续排列的管子组成的辐射传热平面，紧贴炉墙形成炉膛周壁。
水冷壁的作用：
1、吸收炉内火焰的辐射传热，将工质由水加热成汽水混合物。
2、降低炉墙温度。
3、降低炉膛出口烟温，防止或减少炉膛结渣光管水冷壁销钉式水冷壁膜式水冷壁水冷壁形式光管疏排光管密排重型炉墙膜式水冷壁优点：
1、严密性好，大大降低漏风；
2、吸热能力提高；
3、炉墙不直接受热，温度低，可简化炉墙结构，减轻炉墙重量。
4、能承受较大的侧压力，增加了炉膛的抗爆能力。
自然循环锅炉蒸发系统由汽包、下降管、分配水管、水冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽水分离器组成汽包
B
A
H
上 升汽水汽包下降水汽包
PHPPHP Δ++=Δ?+ γγ
汽水水
γγ HHP?=Δ
∑
自然循环回路的运动压头：等于下降管工质柱重和上升管工质柱重之差。
自然循环锅炉主要指标循环流速循环倍率
1~2.5m/s
K=G/D 我国 1~6
3~4控制循环锅炉
5~6自然循环锅炉
1直流锅炉
2．控制循环锅炉的水冷壁控制循环锅炉又称多次强制循环锅炉。
一般用于亚临界压力锅炉较多。
锅水循环泵：安装在下联箱的入口前。
3．直流锅炉的水冷壁
1）强制流动（ 2）一次通过,K=1，G=D
水冷壁省煤器给水泵过热器
工作原理缺点
（ 1）给水泵的耗电大；
（ 2）给水品质要求高；
（ 3）自动调节性能要求高；
（ 4 ） 要用启动旁路系统（在锅炉点火启动的初期，蒸汽不合格，需要旁路掉）。
优点
（ 1）适合于任何压力，压力越高，稳定性越好；
（ 2）无锅筒，重量轻，管径小，支撑简单，钢材耗量少
20~25%，
（ 3）蒸发受热面布置比较自由，不必要一定垂直布置；
（4）启动快，停炉时间短。
螺旋式一次上升式（ UP型）
多次上升式现代直流锅炉的管圈形式螺旋式水冷壁
UP型水冷壁
（1）自然循环锅炉：
（2）控制循环锅炉：
（3）直流锅炉：
4．三种炉型水冷壁的特点
60mm的管子
51mm
22mm（为了保证有足够大工质流速）
（ 4）自然循环锅炉：压损 2~3MPa
（ 5）直流锅炉：压损 4~5MPa
5．汽包（不受热）
汽包是由钢板制成的长圆筒形容器，由筒身和两端的封头构成。筒身由钢板卷制焊接而成，封头由钢板模压制成，焊接在筒身上。
汽包的作用：
1、连接受热面管子与管道
2、增加锅炉的蓄热量
3、汽水分离
4、装设附属设备，监视汽包压力水位，保证锅炉安全运行拔伯葛1160t/h 亚临界自然循环锅炉的锅筒及其内部装置
1－汽包壁； 2－旋风分离器；3 －给水分配连箱；4 －环形夹套；5 －下降管管座；6 －给水引入管管座；7 －导气管管座；
8－饱和蒸汽引出管管座；9 －一级清洗器（3 排）；10－二级清洗器；11－清洗器顶部多孔板；12－疏水管二、过热器、再热器、省煤器、空气预热器
1．过热器和再热器功用和特点再热循环（温熵图）
?壁温最高受所用钢材 (碳钢、合金钢 )限制，汽温一般为 540－ 555 ℃；
日本 568－ 570 ℃；
?工质压降不能太大过热器内工质压降不超过其工作压力的 10%
再热器不超过 0.2Mpa
过热器、再热器按传热方式的分类对流式辐射式半辐射式高温段：顺流或混合流；低温段：逆流图5－17 蛇形管对流式过热器墙式再热器（辐射式再热器）结构示意图
1－前墙再热器管； 2、3 －侧墙再热器管；
4－墙式再热器引出管屏式过热器屏式受热面的布置
2．省煤器：
（1）、省煤器的作用
A、早期是为了降低排烟温度，提高效率，蒸发受热面降低排烟温度的幅度有限；
B、利用锅炉尾部烟气的热量加热给水，提高进入汽包的给水温度，减少蒸发受热面；
C、减少给水与汽包壁的温差，降低热应力；
D．高压以上锅炉均有回热循环，给水温度升高，并有空气预热器，主要目的不仅是为了降低排烟温度--高参数大容量锅炉中，省煤器不可缺少；
F.特点 —逆流布置，传热温差大，强制对流，金属消耗比蒸发受热面少得多，价格低。
(2) 省煤器分类及布置特点根据出口工质的状态分：
沸腾式 ———用于中低压锅炉，沸腾度小于 20%，
工质侧的阻力较大非沸腾式 ———高压以上的锅炉省煤器根据管子的排列方式分类：
错列 ———布置紧凑，传热效果好，积灰少，
但第二排磨损严重顺列 ———传热效果较差，但磨损较轻根据管子的结构方式分类：
铸铁式 ———仅用于压力低，给水品质要求不高，
耐磨，耐腐蚀等光管式 ———28~42（ 51） mm外径的蛇型钢管，普通钢材扩展受热面式 ———鳍片管、螺旋肋片管、膜式管等钢管式省煤器
（1）空气预热器的作用
A,吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，提高锅炉效率。
B、提高空气温度，强化燃烧，减少锅炉热损失，提高锅炉效率。
C、提高炉膛内烟气温度，增强炉膛的辐射换热。
（2）空预器的分类,管式、回转式
3、空气预热器第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第六节 锅炉的主要辅助设备一、通风设备离心式：结构简单、体积庞大、造价较低。
轴流式：结构紧凑、体积较小、
风机类型图5－22 离心式风机构造示意
1－外壳；2－叶轮；3－入口连接管；4－出口连接管；5－联轴器；
6－电动机图5－23 轴流式风机构造示意
1－圆筒形外壳；2－叶轮；3－集流器；4 —出风口；
5－扩压器；6－电动机；7－整流罩二、除尘设备除尘器机械除尘器电气除尘器湿式干式水膜水膜烟气烟气
三、脱硫设备第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉附录：
各种不种型号锅炉附录 1.采用对冲燃烧的 300MW锅炉北京巴威公司采用Ｂ＆Ｗ技术设计制造的亚临界压力 300ＭＷ锅炉。采用双调风旋流式燃烧器对冲燃烧、
自然循环、烟气挡板调温方式。炉膛由膜式水冷组成。炉膛的宽度、
深度、高度 (前后墙水冷壁下联箱到顶棚管中心线的距离 )分别为
13.350m、12.300m,46.400m 。燃用山西晋中贫煤,炉膛容积热强度为
440.2×10
3
kJ/(m
3
h)，炉膛断面热强度为18.24×10
6
kJ/(m
2
h)。在炉膛的前后墙各布置三层双调风旋流式燃烧器，每层四只，共 24只。燃烧器射出的煤粉气流对冲燃烧，形成双
“L”形火焰。
附录 2.采用四角燃烧方式的
300ＭＷ自然循环锅炉
东方锅炉厂根据ＣＥ技术设计制造的亚临界压力 300ＭＷ
锅炉，采用四角切圆燃烧、
自然循环、摆动式燃烧器调温方式。炉膛的宽、深、高分别为 13.335m、12.829m,
54.300m，燃用西山贫煤和洗中煤的混煤。炉膛容积热强度为389×10
3
kJ/(m
3
h)，炉膛断面热强度为
17.13× 10
6
kJ/(m
2
h)。在炉膛四角布置四只摆动式直流燃烧器，燃烧器有 6层一次风喷口，四层油喷口，6 层二次风喷口，气流射出喷口后，在炉膛中央形成Φ 700和Φ 1000
的两个切圆。
附录3,ＦＷ亚临界压力600ＭＷ自然循环锅炉
ＦＷ亚临界压力 600Ｍ
Ｗ自然循环锅炉的最大蒸发量为2020t/h,
采用24只低 NOx旋流式燃烧器对冲燃烧方式，配置 6台双进双出磨煤机直吹式制粉系统，两台三分仓空气预热器，两台离心式一次风机，两台动叶可调轴流式二次风机，
两台动叶可调轴流式吸风机，再热汽温调节采用烟气挡板，过热汽温调节以喷水减温为主。
附录4,ＦＷ600ＭＷ
级和300ＭＷ级
Ｗ型火焰锅炉
ＦＷ660ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉是亚临界参数自然循环锅炉
水冷壁由鳍片管或光管组成，前后墙水冷壁向内弯曲形成炉拱。前后拱各布置18只双旋风筒燃烧器。炉拱下部为燃烧室，为了保证低反应煤的稳定燃烧，燃烧室内部分区域的水冷壁上敷设了卫燃带。
过热蒸汽温度的调节采用两级喷水减温，一级减温器布置在低温过热器和屏式过热器之间。一级减温水量占过热器总喷水量的 2/3，为满足大流量需要，每个减温器有两个减温水喷嘴，容量分别为 25％和 75％，
正常运行时，只投75％容量喷。二级减温器布置在屏式过热器和高温过热器之间。再热汽温的调节采用烟气挡板并设置事故喷水减温装置,
事故喷水减温装置装在再热器进口的管道中。
附录5,Ｂ＆Ｗ 360Ｍ
Ｗ级Ｗ型火焰锅炉
Ｂ＆Ｗ 360ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉是我国湖南岳阳电厂引进的亚临界自然循环锅炉。锅炉整体布置如图 1-8。沿烟气流程布置屏式过热器、高温过热器，水平烟道中布置高、低温再热器
（即再热器为单级布置），尾部竖井烟道中布置低温过热器和省煤器。过热汽温调节采用两级喷水减温，再热汽温调节采用炉底供热风的方式。炉底注入热风还可以使冷灰斗区域的炉渣凝聚体积减小，以利于排渣和减轻受热面的磨损。
附录 6,600ＭＷ
控制循环锅炉
哈尔滨锅炉厂采用ＣＥ技术设计制造的 600ＭＷ亚临界控制循环锅炉，采用四角燃烧，摆动式直流燃烧器调温方式。炉膛宽、深、高度分别为
18.542m、16.432m,65.354m 。
燃用烟煤，炉膛断面热强度为
20.304× 10
6
kJ/(m
2
h),炉膛容积热强度为
346.5× 10
3
kJ/(m
3
h) 。
附录7.500MW 低倍率循环塔型锅炉炉膛宽度为19.44m,炉膛深度为15.3m,锅炉总高度
114m。在炉膛出口标高64.79m 以下布置膜式水冷壁，标高64m 至标高102m 布置膜式壁过热器，在标高52.34m 至标高62m 处的膜式水冷壁外侧覆盖壁式过热器。在炉膛出口以上的烟道中沿烟气流程方向依次水平布置三级过热器、四级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。悬吊管和所有的壁式过热器作为一级过热器。
塔型布置锅炉的主要特点过热器和再热器水平布置，易于疏水，可减轻停炉后因蒸汽凝结导致的管子内壁腐蚀，并且在启动过程中不会造成水塞。
烟气向上流动过程中，大颗粒的飞灰受重力作用，灰粒速度低于气流速度，根据试验结果，灰粒速度大约低于气流速度1m/s,一般省煤器处的平均烟气速度为7.25 m/s,则灰粒速度为6.25 m/s 。由于磨损量与灰粒速度的3.5 次方成正比，按此数据计算，磨损量可减少40 ％。对于600 ＭＷ锅炉，为了提高受热面的传热能力，省煤器处的平均烟气流速设计为9
m/s，则灰粒速度为8m/s 。磨损量也能减少30％。
与此同时，避免了烟气流动折向飞灰浓度局部提高所引起的局部磨损加剧。由此可见，塔型布置对减轻受热面磨损效果十分显著。
占地面积小，但锅炉高度提高，安装、运行、检修费用将提高。
附录8,超临界压力
600ＭＷ机组锅炉炉膛下部螺旋管圈水冷壁，炉膛上部布置垂直管屏水冷壁。炉膛宽度、深度分别为18.816m、16.576m，冷灰斗转角至炉顶的高度为 53m，水冷壁下联箱至炉膛顶棚管的高度为62.125m,燃烧器上层一次风喷口至屏底的距离为20m 。
ＢＭＣＲ时的炉膛断面热强度为
17.28×106kJ/(m2h),炉膛容积热强度为457.2×103kJ/(m3h),燃烧器区域的壁面热强度为3.741768 ×106kJ/(m2h) 。
燃用烟煤，采用四角切圆燃烧。
螺旋管圈水冷壁通过焊接在鳍片管上的拉力板悬吊于炉顶钢架上，螺旋管圈水冷壁的重量负载传递给拉力板，再由拉力板把重量负载均匀地传递给炉膛上部的垂直管屏，从而实现了螺旋管圈水冷壁的悬吊。
附录9,超临界压力
800ＭＷ锅炉
800ＭＷ超临界参数锅炉为Ｔ型布置，
全悬吊结构。炉膛宽度为30.986 m，
炉膛深度为15.472m，两侧对流竖井尺寸分别为为30.986m,8.152m，冷灰斗中心标高为 12.55m，锅炉顶棚标高为75m 。锅炉炉膛为膜式水冷壁气密结构，采用平衡通风，顶棚及对流竖井也为膜式壁结构。在炉膛的两侧墙上布置四层双蜗壳旋流式燃烧器，
形成对冲燃烧方式，每层燃烧器的数量为12 个。燃烧器中心线标高从
22.9m延伸至35.8m。相邻两层燃烧器中心线距离为4.3m。采用固态排渣方式。炉膛断面热强度为
15.072×106kJ/(m2h),炉膛容积热强度为305.64 ×103kJ/(m3h),每排燃烧器的壁面热强度为
3.24×106kJ/(m2h),燃用烟煤。
附录10.
附录11.
附录12.
附录13.
法国南部普罗旺斯Gardanne
附录14.
附录15.
内江300MW CFB机组正面示意图附录16.
内江300MW CFB机组侧面示意图附录17.
附录18.
波兰LAGSIZA 电站460MW,2006
附录19.
600MW,设计附录20.
本章重点
^ 锅炉系统
^ 锅炉型号
^ 工业分析和元素分析
^ 煤的发热量
^ 制粉系统
^ 磨煤机
^ 自然循环锅炉的推动力
学习方法
?初识锅炉设备与主要部件掌握：
叫什么？
在哪儿？
干吗？
第一节 电厂锅炉概述
一、锅炉设备的整体布置锅炉设备：本体与辅助设备的总称。
锅炉设备是火力发电厂两大热力设备之一。
火床燃烧锅炉设备辅助设备燃烧设备锅炉整体煤粉燃烧 —燃烧器流化床燃烧本体：汽包（锅筒）、水冷壁（炉膛）、过热器辅助受热面：再热器、省煤器、空气预热器、
烟气净化处理设备水处理及给水设备通风设备锅炉控制与调节主蒸汽再热蒸汽给水中压缸排汽
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
15
16
14
除尘器引风机
17
18
19
20
21
15650
64480
59440
1．汽包（锅筒）；
2.下降管 ； 3.分隔屏过热器 ； 4.
后屏过热器 ； 5.
屏式再热器 ； 6.
未级再热器 ； 7,
未级过热器； 8.
悬吊管 ；9,包覆管； 10.炉顶管 ；
11.墙式再热器 ；
12.低温过热器 ；
13.省煤器 ； 14.
燃烧器 ；15,循环泵； 16.水冷壁 ；
17.回转式空气预热器 ； 18.磨煤机； 19.出渣器 ；
20.一次风机 ； 21.
二次风机 ；
折焰角；炉膛；
前墙；后墙；水平烟道；尾部烟道（尾部竖井）
图,300MW控制循环锅炉冷灰斗出渣器空气预热器省煤器低温过热器汽包壁式低温再热器大屏过热器后屏过热器高温再热器高温过热器燃烧器下降管折焰角二．锅炉机组的组成系统
1.制粉系统原煤 → 破碎 → 原煤仓 → 给煤机 → 磨煤机 → 煤粉分离 →
合格的煤粉 → 由空气送入炉内燃烧。
不合格煤粉
2.燃烧系统燃烧所需要的空气 → 送风机 → 空气预热器 →
→ 两路热风管道
→ 燃烧器二次风喷口 → 燃烧室。
→ 制粉系统输送煤 粉 → 燃烧器一次风喷口 → 燃烧室。
一次风：从空气预热器出口直接引入 制粉系统，用于干燥和输送煤粉的热风。
二次风：从空气预热器出口直接引入燃烧器，用于助燃的热空气。
3.汽水系统给水（凝结水和少量补给水 ） → 汽轮机低压蒸汽抽汽加热并经除氧器 → 经给水泵加压 → 汽轮机高压蒸汽抽汽加热 → 省煤器 → 加热接近于饱和水 → 经导管 → 汽包 → 下降管 → 水冷壁下联箱→分配给并列的水冷壁管 → 接受炉内的辐射热 → 一部分成为蒸汽 → 形成汽水混合物 → 水冷壁上联箱 → 经导管 → 送入汽包 → 经汽水分离器 → 汽水分离 → 饱和蒸汽 → 引入过热器 → 加热 → 成主蒸汽 →
送入汽机 → 做功 → 高压缸排汽 → 送入再热器 → 加热 →
再送入低压缸 → 做功 → 乏汽 → 经凝汽器冷却凝结成水
→ 给水
4.除渣、除灰和清灰系统大块熔渣（约占总灰量的 5~10%） → 水冷壁冷却 →
固态渣 → 炉底 → 碎渣机破碎；
烟气中细灰粒（约占总灰量的 90~95%） → 除尘器
→ 细灰分离 → 由除灰系统 → 灰场；
沉积到受热面上的细灰 → 吹灰器吹扫 → 除灰系统。
5.烟气排放系统烟气 → 空气预热器 → 除尘器 → 吸风机 → 烟囱。
为了减少 SO3,SO2 和NOx 等有害气体对大气的污染，现代锅炉还设有烟气脱硫装置。
5．锅炉效率,
b
η
三、锅炉特性指标：
1．额定蒸发量：D T/h 分为额定蒸发量 和 最大连续蒸发量 。
额定蒸发量 （ BECR－ economical continuous rating ）：指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用设计燃料并 保证热效率时所规定的蒸汽量。
最大连续蒸发量 （ BMCR）：MCR （ Maximum continuous rating）指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度、使用 设计燃料，长期连续运行所能达到的最大蒸汽量。
一般 BMCR＝（1.03～1.2 ）BECR 。如：东锅 BMCR＝1025t/h
BECR=943.8t/h
2．蒸汽压力,P MPa
包括：过热蒸汽和再热蒸汽
3．蒸汽温度：t ℃
包括：过热蒸汽和再热蒸汽
4．给水温度：t ℃
省煤器入口处的水温四、锅炉的分类
2.按锅炉容量分类按锅炉容量的大小，锅炉有大，中，小型之分，但它们之间没有固定，明确的分界。
1.按锅炉的用途分类固定式锅炉按其用途可分为:
(1) 电站锅炉。 锅炉产生的蒸汽主要用于发电的锅炉。
(2) 工业锅炉。 蒸汽主要用于工业企业生产工艺过程以及采暖和生活用的锅炉。
(3) 热水锅炉。 用以产生热水供采暖，制冷和生活用的锅炉。
3.按锅炉的蒸汽压力分类按照锅炉出口蒸汽压力，低压(P<2.5ＭPa),中压(P ≈3.9ＭPa),
高压(P ≈10.8ＭPa),超高压(P ≈14.7ＭPa),亚临界压力(P ≈16.8～
18.6ＭPa),超临界及超超临界压力(P ≈25～40ＭPa) 。
低压锅炉主要用于工业锅炉，而发电功率等于 或大于300MW的锅炉都采用亚临界压力和超临界压力的锅炉。
4.按锅炉的燃烧方式分类根据炉内燃烧过程的气体动力学原理，锅炉有四种不同的燃烧方式，对应于不同的锅炉。
(1)火床燃烧方式和火床炉固体燃料以一定的厚度分布在炉排上进行燃烧的方式称为火床燃烧方式。用火床燃烧方式来组织燃烧的锅炉称为火床炉。
(2)火室燃烧方式和室燃炉燃料以粉状，雾状或气态随同空气喷入炉膛中进行燃烧的方式称为火室燃烧方式，用这个方式来组织燃烧的锅炉称为室燃炉。
(3)旋风燃烧方式和旋风炉燃料和空气在高温的旋风筒内高速旋转,细小的燃料颗粒在旋风筒内悬浮燃烧，而较大的燃烧颗粒被甩在筒壁液态渣膜上进行燃烧的方式称为旋风燃烧方式。用旋风燃烧方式来组织燃烧的锅炉称为旋风炉。
(4)流化床燃烧方式和流化床锅炉流化床燃烧方式的气体动力学基础是固 体燃料的流态化。所谓固体燃料的流态化，是指在固体颗粒在与流动着的流体混合后，能像流体那样自由流动的现象。流化床燃烧方式就是燃料颗粒在大于临界风速的空气流速作用下，在流化床上呈流化状态的燃烧方式，采用流化床燃烧方式的锅炉称为流化床锅炉。
5.按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分类
–(1)自然循环锅炉,蒸发受热面内的工质，依靠下降管中的水与上升管中的汽水混合物之间的密度差所产生的压力差进行循环的锅炉。
–(2)强制循环锅炉,蒸发受热面内的工质除了依靠水与汽水混合物的密度差之外，主要依靠锅水循环泵的压头进行循环的锅炉。
–(3)直流锅炉,只依靠给水泵的压头，一次通过锅炉各受热面产生蒸汽的锅炉，称为直流锅炉。
–(4)复合循环锅炉,由直流锅炉和强制循环锅炉综合发展来的，也可以说是对直流锅炉的一种改进。
(1)自然循环锅炉 (2)强制循环锅炉
(4)复合循环锅炉(3)直流锅炉
6.按锅炉排渣的相态分类按锅炉排渣的相态，可以分为固态排渣锅炉和液态排渣锅炉两种。
(1)固态排渣锅炉：指从锅炉炉膛排出的炉渣呈固态，
煤粉锅炉常采用固态排渣方式。
(2)液态排渣锅炉：指从锅炉排出的炉渣呈液态，旋风炉常采用液态排渣方式。
7．按炉内与大气的压差分：
(1)正压锅炉：（只有送风机）
(2)平衡通风负压锅炉：（同时有送风机和引风机）
8 按燃料分：
核能作为燃料的原子能锅炉
不用燃料的余热锅炉
焚烧垃圾，工业废料的锅炉燃煤炉燃油炉燃气炉
各国是不同的。我国按以下标称。
—×× / ×× —×
举例：哈锅：HG—410/100—I
上锅,SG—2008/183—I
东锅,DG－ 2070/17.5-II4
北锅,BG—1025/177—2
武锅,WG—410/100—4
生产厂家 容量主蒸汽压力 生产序列号五、锅炉的型号
—×× / ×× —×× / ×× —×
举例：
东锅,DG—1025/17.4—540/540—2
生产厂家 容量主蒸汽压力 生产序列号主蒸汽温度 再热蒸汽温度对于中间再热机组六、锅炉的发展历史与现状
1、历史
1720年英国人首先发明了锅炉（与蒸汽动力有关），
瓦特在1776发明的蒸汽机，效率只有3%，
产业革命起源于英国，
1814年斯蒂芬发明蒸汽机车。
李鸿章描绘蒸汽动力运转的奏折
镟木、打眼、绞螺旋、铸弹诸机器，皆绾于汽炉，中盛水而下炽碳，水沸气满，
开窍由铜喉达入气筒，筒中络一铁柱，
随气升降俯仰，拨动铁轮，轮绾皮带，
系绕轴心，彼此连缀，轮转则带旋，带旋则机动，仅资人力以发纵，不靠人力之运动。
（ 3）,扩大燃料范围
（ 4）,减少对环境的污染
（ 5）,提高自动化水平
2、锅炉设备的发展方向
（ 1）,增大容量、提高参数；
容量增大一倍：t/h 的金属用量减少 5~20%。管理人员也相应减少。
美国：每 10年增大一倍：
40年代,100MW机组,50年代：200~300MW 机组；
60年代,500MW机组； 70年代：生产一台1150MW 机组，锅炉蒸发量为 3638t/h.
英国:50~70年代,100~250MW→ 500~660MW，并向 800~1000MW方向发展。
我国：解放前电力事业基础薄弱，发展较为缓慢
50年代：主力机 50MW； 60年代：主力机 100MW；
70年代,200MW~300MW
温度,540～ 570℃。 60年代美国采用汽温为640 ℃的超临界压力机组。因高温腐 蚀和泄漏等困难，以后不再采用。
压力：超高压→亚临界压力→电厂经济性提高 1.7%。900 ～ 1000MW以上机组，由亚临界→超临界压力→电厂经济性再提高 1.8% 左右超临界压力机组的设备费用高
（ 2）,提高效率
解放前：全国发电设备装机总容量只有149
万千瓦，当时最大的上海杨树浦发电厂，有二十一台破旧锅炉，总的发电能力还不到10
万千瓦。
新中国,1955年，40吨／时中压锅炉(配用
6000千瓦汽轮发电机组)； 1958年自行设计制造230吨／时高压锅炉(配用5万千瓦汽轮发电机组)； 1969年后相继410吨／时、400吨／时、
670吨／时、1000吨／时等高压、超高压、亚临界压力锅炉。目前更大容量的电站锅炉也已在设计制造中。
与世界先进水平相比，目前我们还有很大的差距。
美国自1972年以来，已有5台4200吨／时和4400吨／时级的超临界压力田炉(配130万千瓦和138万千瓦机组)投产运行；
日本1974年就已有3180吨／时的超临界压力锅炉(配100
万千瓦机组)投运；
苏联1978年就已有3800吨／时的超临界压力直流锅炉
(配120万千瓦机组)投入运行。
锅炉使用的燃料各国仍以煤和油为主，前些年因油价低廉，燃油锅炉不断增多，但近些年因油价飞涨，燃煤锅炉的比例又有所增加。
在锅炉水循环方式上，采用自然循环锅炉或直流锅炉仍占多数，但近些年来复合循环锅炉的应用逐渐增多．
图1 国际上煤粉锅炉累计装机量第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第二节 燃料的成分及特性在经济上和技术上适合于产生热量的材料为燃料。
核能燃料 —可控核裂变与和聚变有机燃料 —以各种形式在自然界存在的碳氢化合物燃料总类
有机燃料的物理状态分为：
固体燃料、液体燃料和气体燃料液体燃料—石油及其制品—轻油、柴油、重油煤气------城市煤气、高炉煤气、焦炉煤气油页岩锅炉燃料气体燃料固体燃料煤—无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、泥煤等木材，生物质沼气天然气、液化石油气一、煤的组成特性
1、煤的元素分析碳（ C-carbon）、氢（ H-hydrogen）、氧（ O-
oxygen）、氮（ N-nitrigen）、硫（ S-sulfur or
sulphur）、灰分（ A-ash）、水分（ M-moisture）
可燃成分 —C,H，部分S,N
不可燃成分— 水分，惰性气体，各种矿物质煤质元素分析仪碳 C
最主要的可燃质，煤是富含碳的燃料，
燃烧产物主要是 CO2，
碳含量取决于碳富集程度，炭化及年龄。
碳的发热量,7800kcal/kg,4.182系数
一般含量,30%~70%，
关于热量单位：
kcal（工程）,kJ（国际）,BTU（英制） …
氢 H
发热量很高，达28600kcal/kg,极易燃烧，
煤中含量很少，仅为2%~5%,
液体燃料中可达到14%,
天然气中最多。
硫 S
（部分 S属于可燃质，
（ 发热量仅2160kcal/kg,
（ 对锅炉设备及环境的危害很大，
（ 硫的含量0.2~5%,甚至更高，超过1%,
既为高硫煤。
在煤中硫以三种状态存在：
有机硫硫化铁全硫硫酸盐—不燃烧，含量很少，并入灰分可燃硫（挥发硫），燃烧生成 SO2，
氧 O
1.氧不可燃，且不助燃，氧不以游离状态存在于煤中，与煤中的氢和碳组成化合物，占据部分可燃质，使煤发热量降低。
2.氧的含量 1~15%，木柴中的氧含量达到
20%~25%。
氮N
氮是一种不利的元素，在高温环境下，
与氧形成氮氧化物，对环境危害极大。
煤中氮的含量 ~1%。
灰分A
煤中不可燃矿物杂质，成分十分复杂，大多数煤的灰分含量7%~40% 。
灰分内在灰分外在灰分 —产生于开采、运输、贮藏过程中一次灰分 —成煤前植物中含有的矿物质，均匀分布在可燃质中二次灰分 —在煤形成过程中，外界带入的杂质，呈粒状分布水分M
含量一般在1~30%,多在10% 左右。
内在水分 —也称为吸附水分或风干水分，即煤经过风干后的水分外在水分 —经过风干后可以脱除掉的那部分水分，受运输，贮存条件等影响，变化很大。
水分
2、煤的工业分析工业分析：在一定的实验室条件下的煤样，通过分析得出水分 M,挥发分V(volatile),固定碳C和 灰分A这四种成分的质量百分比数。
水分,1g煤145℃干燥1h
挥发分,干燥后的煤 920℃隔绝空气加热7min ____ 各种碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢、氧、二氧化碳、
氮失去水分和挥发分后剩余部分即为焦碳，它包括固定碳和灰分 。
灰分：815℃加热 1h
3、煤的成分计算基准
水分和灰分的含量受外界影响较大。而这两种成分含量变化时，势必影响到其它成分所占的质量百分含量。因此，必须有一种标准，对怎样分析煤中各成分的质量百分含量有一个约定。
实际应用中，根据需要，在计算煤中各成分的百分含量时，可将某种成分（如水分和灰分）不计算在内。这种根据煤存在的条件或需要而规定的,成分组合” 称为 基准。
（1 ）收到基 ---arrived
C
ar
+H
ar
+O
ar
+N
ar
+S
ar
+A
ar
+M
ar
=100%
工业分析：FC
ar
+V
ar
+A
ar
+M
ar
=100%
（2 ）空气干燥基 ---air dry
C
ad
+H
ad
+O
ad
+N
ad
+S
ad
+A
ad
+M
ad
=100%
工业分析：FC
ad
+V
ad
+A
ad
+M
ad
=100%
（3 ）干燥基---dry
C
d
+H
d
+O
d
+N
d
+S
d
+A
d
=100%
工业分析：FC
d
+V
d
+A
d
=100%
（4 ）干燥无灰基---dry ash free
C
daf
+H
daf
+O
daf
+N
daf
+S
daf
=100%
工业分析：FC
daf
+V
daf
=100%
4、煤的计算基准的换算
x=Kx
0
——x：换算基； x
0
：已知基 。
5.煤的成分及各种基的关系二、煤的发热量
1、定义
弹筒发热量Q
ad,gr
– 由氧弹式量热仪测得 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量。
高位发热量Q
gr
– 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量，包括烟气中水蒸汽凝结时放出的热量。
低位发热量Q
net
– 在 1kg煤完全燃烧时放出的全部热量中扣除水蒸汽汽化潜热后所得的热量。即煤中可燃质的一部分燃烧热量被用于水分的汽化，没有得到利用。
单位为kJ/kg，MJ/kg,或者kcal/kg 。
2、换算
。；，S
kg，kJQ
kg，kJQ
QSQQ
bad
bad
grad
badbadbadgrad
硝酸生成热的比例系数量弹筒洗液中测得的含硫空气干燥基弹筒发热量空气干燥基高位发热量
+?=
α
α
%;/;/
)95(
,
,
,
,,,,
)9(1.25)
100100
900
(
,,,arargrar
arar
grarnetar
MHQ
MH
QQ +?=+?= γ
几点说明
实验室所测是全部热量（高位），锅炉排烟温度均较高（110 ℃以上），烟气中水未蒸汽凝结，将这部分气化潜热带走。
我国均采用低位发热量。有些国家采用高位发热量，必要时说明。
3、以收到基低位发热量为基准的其他概念标准煤
单纯以燃煤量的多少来比较不同锅炉的经济性不妥，
须折算到统一标准，
标准煤的概念，规定 Q
net
＝ 29310kJ/kg(7000
kcal/kg)的煤为标准煤，
将发热量不是7000 kcal/kg的煤统一折算到 7000
kcal/kg来进行比较。
用于计算和比较标准煤耗等
t/h
29310
.,pnetar
n
Q
BB?=
熔融性对锅炉影响
a,炉膛内温度很高，煤中灰颗粒一般呈熔化或软化状态，对锅炉工作影响极大。
b,对锅炉的主要危害是造成锅炉受热面结渣，传热恶化，掉渣灭火或事故。
灰分成分不同，发生熔化的温度也不同。
高熔点成分 +低熔点成分，无固定的熔点，
将灰制成特定形状的灰堆，加热升温 1300℃ 以上，
采用三个特征温度来表示灰的熔融特性。
我国采用国际上通用的角锥法来测定煤灰的熔化性。
方法：将煤灰制成高 20mm，底边长为 7mm的等边三角形锥体。对锥体逐渐加热，根据锥体的状态变化确定三个温度指标，来表示灰的熔化性质。
三、煤灰的熔融性
变形温度 DT
软化温度 ST
流动温度 FT
结渣判别：
一般认为,ST >1350℃，不易结渣； ST <1350℃，结渣；
DT <1200℃，易结渣；
炉膛出口汽温 ＜ ST 50 ℃～ 100 ℃
各样的结渣判定指标（研究的热点）
"
l
DT（ T
1
）
原形
FT（ T
3
）
ST（ T
2
）
三、我国煤的分类
根据煤的燃烧特性，
以挥发份、灰分、水分、硫分和灰熔融特性作为主要的分类指标，
以煤的发热量作为辅助分类指标
VAMST分类标准 (Vogels approximation method Special Test)
无烟煤,V
daf
≤10%，含碳最多，发热量高，难以点燃；
贫煤：V
daf
=10~20%，灰分较多；
烟煤,V
daf
=20~40%，含碳多，灰、水少，发热量高；
褐煤,V
daf
>40%，水分与灰分高，发热量低，着火与燃烧容易。
无烟煤年代挥发份含量%
贫煤烟煤褐煤近远
第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第三节 煤粉及其制备系统
1、一般特性一、煤粉特性
（ 1）．尺寸小,1μm~300 μ m,20μ m~60μm 最多，
（ 2）．表面积大,300~1600m2/kg
（ 3）．堆积比重小，新鲜煤粉,0.45~0.6t/m3，旧煤粉：
0.8~0.9t/m3
（ 4）．自然倾角小，自流性，流动性好，易沉积，吸附空气形成云雾状气粉混合物，象水的流动，管道输送；
易泄露，制粉系统要求严密，安全性差
2．煤的可磨性—磨煤机选型的依据之一
1）哈氏可磨性系数 HGI（ Hardgrove index）
2）可磨性系数 KVT1（前苏联，全苏热工所 ）
3．煤的磨损性 ——磨煤机选型的依据之一
4．煤的燃烧特性
5．煤粉的自燃和爆炸特性堆积在死角，缓慢氧化，温度上升 ? 自燃煤粉细度 ? 高挥发分煤不宜太细适当的流速：防止堆积和静电火花严格控制磨煤机出口温度 ? DCS监测
6．煤和煤粉的水分
7.煤粉细度 R
x
采用筛分法测量（ TYLER标准筛。）把一定量的煤粉在筛孔尺寸为 x μm的标准筛上进行筛分、称重，剩余占总量的质量百分数
%100×
+
=
ba
a
R
x
采用筛号来表示：每平方厘米上（每平方英寸上）的孔眼数目，譬如,30号筛或 70号筛等；
RX,R90,R200 等。 R90—70号筛； R200—30号筛。
电厂常用方法：同时给出 R
90
,R
200
例如,R
90
＝ 5.2%、R
200
＝ 0.05%
根据这两个值，即可求出任意粒径的分布煤粉的经济细度易着火燃烧的煤，细度可大一些煤粉比较均匀的，细度可大一些
磨制煤粉的电耗和燃烧不完全损失之和最小时的煤粉细度。
影响因素：
煤种磨煤机和分离器的形式燃烧方式等二、制粉系统制粉系统的选择：单位电耗、金属消耗量 (经济性 )
磨煤机的特性、煤的特性、锅炉负荷特性干燥、磨制和输送（储存）煤粉的设备及管道的合理组合。
制粉系统的分类一．直吹式制粉系统
原煤→磨煤机→炉膛→燃烧
要求磨煤机的负荷随锅炉的负荷变化 。
原煤→磨煤机→细粉分离器
→细粉→煤粉仓→给煤机→炉膛→燃烧
→乏气→炉膛→燃烧二．贮仓式制粉系统磨煤机制粉量可以与锅炉的负荷不同 。
1、直吹式制粉系统
根据排粉风机的位置不同分为
（1）．负压系统制粉系统排粉机在磨煤机的后面，磨煤机负压运行，全部煤粉通过排粉机，磨损严重，但不易煤粉泄露；
（2）．正压系统制粉系统排粉机在磨煤机的前面，磨煤机正压运行。需要用高温风机，可靠性下降，密封要求高。
根据一次风机的位置不同分为：
热一次风机，冷一次风机；
干燥剂,热风，烟气负压直吹：排粉机置于分离器后，磨损严重双进双出钢球磨直吹式冷一次风机三分仓式空预器
2、中间储仓式制粉系统
由磨煤机出来的煤粉空气混合物，流经粗粉分离器后，不直接送入炉膛，而是用细粉分离器将煤粉从气粉混合物中分离出来，储存于煤粉仓中，给粉量由给粉机根据负荷来调节。
（1）．干燥剂送粉（乏气送粉）
用干燥煤粉后的湿空气携带煤粉送入炉膛燃烧。
（2）．热风送粉用热空气携带煤粉，送入炉膛燃烧，乏气单独作为三次风送入炉膛。
我国常见的中间储仓式制粉系统
钢球磨煤机中间储 仓式乏气送粉制粉系统
钢球磨煤机中间储 仓式热风送粉制粉系统
钢球磨煤机中间储 仓式开式制粉系统
3,两种系统比较
\直吹式：
锅炉的正常运行完全依赖于制粉系统的 可靠性 程度系统简单、投资少设计时需较大的设备储备裕量负荷变化时，中速直吹需从给煤机开始调节，响应慢；
双进双出钢球磨直吹式响应快
\中储式：
可靠性高响应负荷变化好最经济的出力下运行系统相对复杂投资、运行费用高认识制粉系统
磨煤机？钢球磨？中速磨？风扇磨？
直吹？中储式？
中储式：热风送粉？乏气送粉？
热一次风机？冷一次风机？
干燥介质：热空气？热空气+ 烟气？
系统名称？
三、制粉设备磨煤机的工作原理 —干燥、磨制使脆性材料发生破碎的方式不同，其能量消耗的数量不同：
压碎,击碎,研碎
5~6 10~12 >12 kW/t
磨煤机分类（ 转速 ）
低速,15 ~ 25 r/min 筒式钢球磨中速,60 ~ 300 r/min 碗式,E型磨,MPS磨高速,750 ~ 1500/min 风扇磨常见磨煤机的几种类型
1）钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如MTZ（DTM）等；
2）双进双出钢球磨煤机。属于低速磨煤机，如，BBD，D 等
3）碗式磨煤机。属于中速磨煤机，如，RP、HP等；
4）轮式磨煤机。属于中速磨煤，如MPS等；
5）球环磨煤机。属于中速磨煤机，如E等；
6）平盘磨煤机。属于中速磨煤机，如LM等；
7）风扇磨煤机。属于高速磨煤机，如S、NF等；
1、低速磨煤机
（ 1）、钢球磨结构：大圆筒 (长 3-10m,φ2-4m),30-60mm球、锰钢护甲
一端煤和热空气、另一端混合物原理：三个作用力：撞击、挤压、研磨
干燥＋输送：风速 粉量
优缺点
1）煤种适应性好，可磨无烟煤
2）可磨冲刷磨损指数K
e
>3.5的煤虽金属磨损量大，但 ? 不停机添加钢球若中速磨需停机更换磨损部件
3）对煤中,三块, ?铁块、木块、石块 不敏感
4）对煤的干燥能力强，与中速磨相比，可磨高水分煤
5) 结构简单，可靠性高，易维修
6) 设备庞大、投资高、占地大、运行电耗高、金属磨损大、噪音大，电耗是中速磨的两倍，非满载下工作极不经济
? 一般在其它磨不能应用的场合才选用
（ 2）、双进双出钢球磨结构：左右对称原理：两端进，中间对冲后反向流回；
粗粉分离器磨出力的调节一次风流量，而不是给煤机风速 ?风量 ,煤量 ,风煤比不变在较宽的负荷范围内有快速反应的能力；
可以只用一个回路负荷响应快
2、中速磨煤机辊 -盘式 (平盘磨 )
辊 -碗式 (碗式磨RP 型,改进HP 型 )
辊 -环式 (MPS磨 )
球 -环式 (E型磨、中速球磨 )
结构：四部分驱动、碾磨干燥、分离原理：
相对运动的研磨部件；
压紧装置,弹簧 液压离心力；
煤粉 ? 风环室 ? 热风带走石块 ? 风环室 ? 落入杂物箱上部的煤粉分离器；
干燥：磨盘上方空间
几种中速磨的比较中速平盘磨：钢材耗量少 电耗小 紧凑；部件寿命短
RP型磨：电耗低 检修方便 紧凑 出力调节范围大两碾磨件无接触，可空载启动 噪音小适合K
e
<1.0的煤
MPS磨：辊、凹槽 ? 圆弧形电耗介于RP 型及 E型磨 之间适合K
e
<2.0的煤
E型磨：适合K
e
<3.5的煤部件寿命较长 电耗大所以,K
e
<1.0时，优先选 RP型磨中速磨的优缺点
1)结构紧凑 占地小 投资少 耗电少 金属消耗小 噪音小
2)煤种适应性 没有钢球磨好 适合烟煤
3)压碎为主，研碎为辅，通风干燥能力不强，受水分影响较大,水分大会 ? 压成饼状
4)对,三块,的敏感性大
5)不能磨磨损指数高的煤种
6)结构复杂，运行和检修的技术要求高 。
3、高速磨煤机风扇磨 ? 类似风机
1)结构简单，尺寸小
2)原理：撞击、磨擦 高水分褐煤 (软 ) ?干燥作用强
3)本身为排粉机 ? 直吹式
4)用热风或高温烟气来干燥
作用：根据磨煤机负荷的需要调节给煤量，并把原煤均匀连续地送入磨煤机中。
分类,圆盘式震动式刮板式（应用较多）
皮带式（应用较多）
给煤机
刮板式给煤机优缺点：结构合理，系统布置灵活，能满足长距离的供煤要求；可制成全封闭式，适用于正、负压下运行；可实现集中控制和远程控制；
安装方便；占地面积较大。
.电子重力皮带式给煤机
煤粉分离器
1、粗粉分离器
2、细粉分离器二者工作原理：主要依靠离心力。
第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉重要性燃烧过程对火力发电机组安全经济运行的影响稳定燃烧高效燃烧第四节 煤粉燃烧及制备系统一、煤粉气流的燃烧过程
燃烧是气体、液体或固体燃料与氧化剂之间发生的一种强烈的化学反应，
流动、传热、传质和化学反应同时发生有相互作用的综合现象，
典型的物理化学过程,
化学反应动力学、流体力学、传热传质学是研究燃烧反应过程的基础知识,
煤燃烧的四个阶段
1,预热、干燥(吸热)
2,挥发分析出(热解)，并着火
3,燃烧(挥发分、焦炭)(保证O
2
、足够温度)
4,燃尽(残余焦炭 ? 灰渣) ? q
4
而煤粉的燃烧，四个阶段往往交错进行，挥发分析出几乎延续到煤粉燃烧的最后阶段，甚至是更小的粒子先着火加热蒸发挥发份释放焦化蒸发挥发份燃烧焦碳燃烧空气煤烟气灰渣预热阶段挥发分析出并着火阶段燃尽阶段焦碳燃烧阶段灰渣二、燃烧所需空气量及过量空气系数理论空气量,1kg（或1Nm
3
）燃料完全燃烧时所需的最低限度的空气量（空气中的氧无剩余）称为理论空气量。以容积表示时其代表符号为V
0
。
实际空气量,V
k
过量空气系数,在锅炉的实际运行中，为使燃料燃尽，实际供给的空气量总是要大于理论空气量，超过的部分称为过量空气量。实际空气量与理论空V
0
之比称为过量空气系数。
0
V
V
k
=α
1.过量空气系数
α
α
值过大时，因空气量过多而造成炉温降低，影响煤粉的着火燃烧，且造成烟气容积增大，排烟热损失增大；
值过小时，因空气不足而造成不完全燃烧热损失。
使锅炉总损失最小时的
α
值称为最佳过量空气系统。
"
l
α
炉内燃烧过程都在炉膛出口处结束，所以对燃烧有影响的是炉膛出口的过量空气系数 。
如果不作特别说明，所说的过量空气系数一般都是指炉膛出口处的过量空气系数 。
"
l
α
2.燃烧所需空气量
碳燃烧消耗的氧气量（完全燃烧）
C+O
2
—→ CO
2
+407000kJ/k mol
可得,12.1kgC+22.41Nm
3
O
2
—→22.41Nm
3
CO
2
即 1kgC+1.866Nm
3
O
2
—→ 1.866Nm
3
CO
2
上式说明，每 1kgC完全燃烧需要 1.866Nm
3
的O
2
并产生
1.866Nm
3
的 CO
2
。
以此方法，即可求出1kg 燃料完全燃烧所需的理论空气量V
0
为
300
)(0333.0265.00889.0
21.0
1
2
NmOSHCVV
ararararO
++==
30
100
7.0
100
7.0
100
55.5
100
866.1
2
Nm
OSHC
V
arararar
O
++=
三、煤燃烧对大气的污染
矿物燃料燃烧的 全球性四大公害：
大气烟尘、酸雨、温室效应、臭氧层破坏。
燃煤火力发电装置：粉尘、硫氧化物（SO
2
、
SO
3
）、氮氧化物（NO
X
）及二氧化碳（CO
2
）。
1．粉尘污染
（ 1）对大气污染
——煤燃烧后,80～ 90%的灰随烟气带走，除尘后，仍有一部分带入大气
（烟囱：最高 230米） 10～ 20%的灰从冷灰斗经排渣器排走。
（ 2）对锅炉污染
影响传热，火焰中心上移，出口烟温升高，为满足出力而加煤 ? 促进结渣
出口烟温升高 ? 出口汽温偏高，过热器管壁超温
炉内温度场的不均 ? 超温爆管
高温腐蚀 ? 管壁变薄 ? 爆管
排烟热损失 ↑,经济性降低
大块渣落下砸坏冷灰斗
燃烧排烟产物：SO
2
和极少量的SO
3
，在大气环境中，SO
2
可以进一步转变为 SO
3
并形成硫酸雾。
SO
2
对人体健康的影响是在呼吸道黏膜上形成亚硫酸和硫酸，刺激人体组织，引起分泌物增加和发生炎症。
SO
2
进入植物叶片并溶解于水，沾结在细胞壁的表面，使植物受害，叶片发黄，严重时大量叶片枯萎，导致植物死亡。
SO
2
及其在大气环境中转化成的硫 酸雾 可被吸附在材料的表面，
具有很强的腐蚀作用，会使金属设备、建筑物等遭受腐蚀，大大降低其使用寿命。
（ 1）燃烧产生的硫氧化物的危害
（ 2）控制电站锅炉 SO
2
排放的技术
煤燃烧前洗选煤加工，脱除部分硫分；
煤的转化过程中脱硫；
煤的燃烧过程中添加脱硫剂吸收 SO
2；
采取烟气脱硫净化等技术
2．硫氧化物污染例子：胜利油田：油炉
70年代末：日本无偿提供脱硫技术现：循环流体床
3.燃烧产生的氮氧化物的危害
燃烧设备排放的氮氧化物,NO和少量的 NO
2
，还包括 N
2
O、
N
2
O
3
等，统称为 NO
X
NO
X
对人类自身及生存环境的直接和间接危害已远超过其它污染物。
N
2
O是形成温室效应的气体，并且会破坏大气臭氧层，造成紫外线对人体的危害。
生成一种浅蓝色的有毒烟雾，称为光化学烟雾。光化学烟雾对人的眼、鼻、心、肺及造血组织等均有强烈的刺激和损害
NO
X
会在地球表面的大气层中形成臭氧，臭氧进入植物叶片并溶解于水，沾结在细胞壁的表面，对植物造成严重的伤害。
臭氧对人体也十分有害。
在大气中,NO
X
会形成 HNO
3
，即硝酸雾，也是形成酸雨的一个重要原因
4,温室气体的危害
温室气体：CO
2
，CH
4
，NO
X
等气体，
CO
2
与NO
X
主要产生于矿物燃料的燃烧过程，煤和油都是含碳量很高的燃料。
具有惰性气体性质的CO
2
等温室气体一经形成，其被森林，土壤或海洋自然吸收的速率极其缓慢，CO
2
等温室气体的寿命期可长达50至200 年。
我国火电厂大气污染物排放标准
,火电厂大气污染物排放标准》（ GB13223-1996）分别对 NOX与 SO2排放浓度及排放量提出了严格的要求表 1— 1 火电厂锅炉 SO
2
最高允许排放浓度
（ mg/m
3
—标准状态下，干烟气，换算到 6%O
2
）
收到基燃料硫含量（ %） 允许排放浓度小于 1.0
2100
大于 1.0
1200
表 1—2 火电厂锅炉 NO
X
最高允许排放浓度
（ mg/m
3
—标准状态下，干烟气，换算到 6%O
2
）
锅炉额定蒸发量 液态排渣煤粉炉 固态排渣煤粉炉
≥1000t/h
1000 650
四、燃烧器（喷燃器）
作用：将煤粉与空气混合气流按有利的方式送入炉膛，
造成有利的空气动力场，保证煤粉气流及时着火、强烈燃烧、洁净燃烧、良好燃尽。
直流燃烧器 ?四角布置切圆燃烧方式，煤种适应性较广旋流燃烧器 ?前后墙布置，适用于高发分煤种：烟煤、褐煤分类：
1,直流燃烧器一般是矩形，也可以是圆形四角切圆燃烧技术
?ABB－ CE公司
顾名思义：出口气流是旋转的一般是圆口 ? 圆形燃烧器
2,旋流燃烧器
好的燃烧器的基本要求：
1．使煤粉和空气流稳定着火，火焰充满整个炉膛。
2．一次风和二次风混合良好，有足够的扰动性，使燃烧充分。
3．有较好的调节性能，即对锅炉负荷的变动有较好的适应性。
4．一次风、二次风的流动阻力一定要小。
否则：送引风机的出力加大；炉内的动力不足，燃烧不充分。
5．对燃料要有一定的通用性。
6．产生较少的NOx。
第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第五节 锅炉受热面锅炉受热面省煤器水冷壁过热器再热器空气预热器水或水蒸汽空气一次风二次风三次风一、水冷壁和水循环
1．自然循环锅炉的水冷壁水冷壁是自然循环回路中的受热面，它是连续排列的管子组成的辐射传热平面，紧贴炉墙形成炉膛周壁。
水冷壁的作用：
1、吸收炉内火焰的辐射传热，将工质由水加热成汽水混合物。
2、降低炉墙温度。
3、降低炉膛出口烟温，防止或减少炉膛结渣光管水冷壁销钉式水冷壁膜式水冷壁水冷壁形式光管疏排光管密排重型炉墙膜式水冷壁优点：
1、严密性好，大大降低漏风；
2、吸热能力提高；
3、炉墙不直接受热，温度低，可简化炉墙结构，减轻炉墙重量。
4、能承受较大的侧压力，增加了炉膛的抗爆能力。
自然循环锅炉蒸发系统由汽包、下降管、分配水管、水冷壁下联箱、水冷壁管、水冷壁上联箱、汽水混合物引出管、汽水分离器组成汽包
B
A
H
上 升汽水汽包下降水汽包
PHPPHP Δ++=Δ?+ γγ
汽水水
γγ HHP?=Δ
∑
自然循环回路的运动压头：等于下降管工质柱重和上升管工质柱重之差。
自然循环锅炉主要指标循环流速循环倍率
1~2.5m/s
K=G/D 我国 1~6
3~4控制循环锅炉
5~6自然循环锅炉
1直流锅炉
2．控制循环锅炉的水冷壁控制循环锅炉又称多次强制循环锅炉。
一般用于亚临界压力锅炉较多。
锅水循环泵：安装在下联箱的入口前。
3．直流锅炉的水冷壁
1）强制流动（ 2）一次通过,K=1，G=D
水冷壁省煤器给水泵过热器
工作原理缺点
（ 1）给水泵的耗电大；
（ 2）给水品质要求高；
（ 3）自动调节性能要求高；
（ 4 ） 要用启动旁路系统（在锅炉点火启动的初期，蒸汽不合格，需要旁路掉）。
优点
（ 1）适合于任何压力，压力越高，稳定性越好；
（ 2）无锅筒，重量轻，管径小，支撑简单，钢材耗量少
20~25%，
（ 3）蒸发受热面布置比较自由，不必要一定垂直布置；
（4）启动快，停炉时间短。
螺旋式一次上升式（ UP型）
多次上升式现代直流锅炉的管圈形式螺旋式水冷壁
UP型水冷壁
（1）自然循环锅炉：
（2）控制循环锅炉：
（3）直流锅炉：
4．三种炉型水冷壁的特点
60mm的管子
51mm
22mm（为了保证有足够大工质流速）
（ 4）自然循环锅炉：压损 2~3MPa
（ 5）直流锅炉：压损 4~5MPa
5．汽包（不受热）
汽包是由钢板制成的长圆筒形容器，由筒身和两端的封头构成。筒身由钢板卷制焊接而成，封头由钢板模压制成，焊接在筒身上。
汽包的作用：
1、连接受热面管子与管道
2、增加锅炉的蓄热量
3、汽水分离
4、装设附属设备，监视汽包压力水位，保证锅炉安全运行拔伯葛1160t/h 亚临界自然循环锅炉的锅筒及其内部装置
1－汽包壁； 2－旋风分离器；3 －给水分配连箱；4 －环形夹套；5 －下降管管座；6 －给水引入管管座；7 －导气管管座；
8－饱和蒸汽引出管管座；9 －一级清洗器（3 排）；10－二级清洗器；11－清洗器顶部多孔板；12－疏水管二、过热器、再热器、省煤器、空气预热器
1．过热器和再热器功用和特点再热循环（温熵图）
?壁温最高受所用钢材 (碳钢、合金钢 )限制，汽温一般为 540－ 555 ℃；
日本 568－ 570 ℃；
?工质压降不能太大过热器内工质压降不超过其工作压力的 10%
再热器不超过 0.2Mpa
过热器、再热器按传热方式的分类对流式辐射式半辐射式高温段：顺流或混合流；低温段：逆流图5－17 蛇形管对流式过热器墙式再热器（辐射式再热器）结构示意图
1－前墙再热器管； 2、3 －侧墙再热器管；
4－墙式再热器引出管屏式过热器屏式受热面的布置
2．省煤器：
（1）、省煤器的作用
A、早期是为了降低排烟温度，提高效率，蒸发受热面降低排烟温度的幅度有限；
B、利用锅炉尾部烟气的热量加热给水，提高进入汽包的给水温度，减少蒸发受热面；
C、减少给水与汽包壁的温差，降低热应力；
D．高压以上锅炉均有回热循环，给水温度升高，并有空气预热器，主要目的不仅是为了降低排烟温度--高参数大容量锅炉中，省煤器不可缺少；
F.特点 —逆流布置，传热温差大，强制对流，金属消耗比蒸发受热面少得多，价格低。
(2) 省煤器分类及布置特点根据出口工质的状态分：
沸腾式 ———用于中低压锅炉，沸腾度小于 20%，
工质侧的阻力较大非沸腾式 ———高压以上的锅炉省煤器根据管子的排列方式分类：
错列 ———布置紧凑，传热效果好，积灰少，
但第二排磨损严重顺列 ———传热效果较差，但磨损较轻根据管子的结构方式分类：
铸铁式 ———仅用于压力低，给水品质要求不高，
耐磨，耐腐蚀等光管式 ———28~42（ 51） mm外径的蛇型钢管，普通钢材扩展受热面式 ———鳍片管、螺旋肋片管、膜式管等钢管式省煤器
（1）空气预热器的作用
A,吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，提高锅炉效率。
B、提高空气温度，强化燃烧，减少锅炉热损失，提高锅炉效率。
C、提高炉膛内烟气温度，增强炉膛的辐射换热。
（2）空预器的分类,管式、回转式
3、空气预热器第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉第六节 锅炉的主要辅助设备一、通风设备离心式：结构简单、体积庞大、造价较低。
轴流式：结构紧凑、体积较小、
风机类型图5－22 离心式风机构造示意
1－外壳；2－叶轮；3－入口连接管；4－出口连接管；5－联轴器；
6－电动机图5－23 轴流式风机构造示意
1－圆筒形外壳；2－叶轮；3－集流器；4 —出风口；
5－扩压器；6－电动机；7－整流罩二、除尘设备除尘器机械除尘器电气除尘器湿式干式水膜水膜烟气烟气
三、脱硫设备第五章锅炉设备第一节 电厂锅炉概述第二节 燃料的成分及特性第三节 煤粉及其制备系统第四节 煤粉燃烧第五节 锅炉受热面第六节 锅炉的主要辅助设备附录：各种不同型号锅炉附录：
各种不种型号锅炉附录 1.采用对冲燃烧的 300MW锅炉北京巴威公司采用Ｂ＆Ｗ技术设计制造的亚临界压力 300ＭＷ锅炉。采用双调风旋流式燃烧器对冲燃烧、
自然循环、烟气挡板调温方式。炉膛由膜式水冷组成。炉膛的宽度、
深度、高度 (前后墙水冷壁下联箱到顶棚管中心线的距离 )分别为
13.350m、12.300m,46.400m 。燃用山西晋中贫煤,炉膛容积热强度为
440.2×10
3
kJ/(m
3
h)，炉膛断面热强度为18.24×10
6
kJ/(m
2
h)。在炉膛的前后墙各布置三层双调风旋流式燃烧器，每层四只，共 24只。燃烧器射出的煤粉气流对冲燃烧，形成双
“L”形火焰。
附录 2.采用四角燃烧方式的
300ＭＷ自然循环锅炉
东方锅炉厂根据ＣＥ技术设计制造的亚临界压力 300ＭＷ
锅炉，采用四角切圆燃烧、
自然循环、摆动式燃烧器调温方式。炉膛的宽、深、高分别为 13.335m、12.829m,
54.300m，燃用西山贫煤和洗中煤的混煤。炉膛容积热强度为389×10
3
kJ/(m
3
h)，炉膛断面热强度为
17.13× 10
6
kJ/(m
2
h)。在炉膛四角布置四只摆动式直流燃烧器，燃烧器有 6层一次风喷口，四层油喷口，6 层二次风喷口，气流射出喷口后，在炉膛中央形成Φ 700和Φ 1000
的两个切圆。
附录3,ＦＷ亚临界压力600ＭＷ自然循环锅炉
ＦＷ亚临界压力 600Ｍ
Ｗ自然循环锅炉的最大蒸发量为2020t/h,
采用24只低 NOx旋流式燃烧器对冲燃烧方式，配置 6台双进双出磨煤机直吹式制粉系统，两台三分仓空气预热器，两台离心式一次风机，两台动叶可调轴流式二次风机，
两台动叶可调轴流式吸风机，再热汽温调节采用烟气挡板，过热汽温调节以喷水减温为主。
附录4,ＦＷ600ＭＷ
级和300ＭＷ级
Ｗ型火焰锅炉
ＦＷ660ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉是亚临界参数自然循环锅炉
水冷壁由鳍片管或光管组成，前后墙水冷壁向内弯曲形成炉拱。前后拱各布置18只双旋风筒燃烧器。炉拱下部为燃烧室，为了保证低反应煤的稳定燃烧，燃烧室内部分区域的水冷壁上敷设了卫燃带。
过热蒸汽温度的调节采用两级喷水减温，一级减温器布置在低温过热器和屏式过热器之间。一级减温水量占过热器总喷水量的 2/3，为满足大流量需要，每个减温器有两个减温水喷嘴，容量分别为 25％和 75％，
正常运行时，只投75％容量喷。二级减温器布置在屏式过热器和高温过热器之间。再热汽温的调节采用烟气挡板并设置事故喷水减温装置,
事故喷水减温装置装在再热器进口的管道中。
附录5,Ｂ＆Ｗ 360Ｍ
Ｗ级Ｗ型火焰锅炉
Ｂ＆Ｗ 360ＭＷ级Ｗ型火焰锅炉是我国湖南岳阳电厂引进的亚临界自然循环锅炉。锅炉整体布置如图 1-8。沿烟气流程布置屏式过热器、高温过热器，水平烟道中布置高、低温再热器
（即再热器为单级布置），尾部竖井烟道中布置低温过热器和省煤器。过热汽温调节采用两级喷水减温，再热汽温调节采用炉底供热风的方式。炉底注入热风还可以使冷灰斗区域的炉渣凝聚体积减小，以利于排渣和减轻受热面的磨损。
附录 6,600ＭＷ
控制循环锅炉
哈尔滨锅炉厂采用ＣＥ技术设计制造的 600ＭＷ亚临界控制循环锅炉，采用四角燃烧，摆动式直流燃烧器调温方式。炉膛宽、深、高度分别为
18.542m、16.432m,65.354m 。
燃用烟煤，炉膛断面热强度为
20.304× 10
6
kJ/(m
2
h),炉膛容积热强度为
346.5× 10
3
kJ/(m
3
h) 。
附录7.500MW 低倍率循环塔型锅炉炉膛宽度为19.44m,炉膛深度为15.3m,锅炉总高度
114m。在炉膛出口标高64.79m 以下布置膜式水冷壁，标高64m 至标高102m 布置膜式壁过热器，在标高52.34m 至标高62m 处的膜式水冷壁外侧覆盖壁式过热器。在炉膛出口以上的烟道中沿烟气流程方向依次水平布置三级过热器、四级过热器、二级再热器、二级过热器、一级再热器、省煤器。悬吊管和所有的壁式过热器作为一级过热器。
塔型布置锅炉的主要特点过热器和再热器水平布置，易于疏水，可减轻停炉后因蒸汽凝结导致的管子内壁腐蚀，并且在启动过程中不会造成水塞。
烟气向上流动过程中，大颗粒的飞灰受重力作用，灰粒速度低于气流速度，根据试验结果，灰粒速度大约低于气流速度1m/s,一般省煤器处的平均烟气速度为7.25 m/s,则灰粒速度为6.25 m/s 。由于磨损量与灰粒速度的3.5 次方成正比，按此数据计算，磨损量可减少40 ％。对于600 ＭＷ锅炉，为了提高受热面的传热能力，省煤器处的平均烟气流速设计为9
m/s，则灰粒速度为8m/s 。磨损量也能减少30％。
与此同时，避免了烟气流动折向飞灰浓度局部提高所引起的局部磨损加剧。由此可见，塔型布置对减轻受热面磨损效果十分显著。
占地面积小，但锅炉高度提高，安装、运行、检修费用将提高。
附录8,超临界压力
600ＭＷ机组锅炉炉膛下部螺旋管圈水冷壁，炉膛上部布置垂直管屏水冷壁。炉膛宽度、深度分别为18.816m、16.576m，冷灰斗转角至炉顶的高度为 53m，水冷壁下联箱至炉膛顶棚管的高度为62.125m,燃烧器上层一次风喷口至屏底的距离为20m 。
ＢＭＣＲ时的炉膛断面热强度为
17.28×106kJ/(m2h),炉膛容积热强度为457.2×103kJ/(m3h),燃烧器区域的壁面热强度为3.741768 ×106kJ/(m2h) 。
燃用烟煤，采用四角切圆燃烧。
螺旋管圈水冷壁通过焊接在鳍片管上的拉力板悬吊于炉顶钢架上，螺旋管圈水冷壁的重量负载传递给拉力板，再由拉力板把重量负载均匀地传递给炉膛上部的垂直管屏，从而实现了螺旋管圈水冷壁的悬吊。
附录9,超临界压力
800ＭＷ锅炉
800ＭＷ超临界参数锅炉为Ｔ型布置，
全悬吊结构。炉膛宽度为30.986 m，
炉膛深度为15.472m，两侧对流竖井尺寸分别为为30.986m,8.152m，冷灰斗中心标高为 12.55m，锅炉顶棚标高为75m 。锅炉炉膛为膜式水冷壁气密结构，采用平衡通风，顶棚及对流竖井也为膜式壁结构。在炉膛的两侧墙上布置四层双蜗壳旋流式燃烧器，
形成对冲燃烧方式，每层燃烧器的数量为12 个。燃烧器中心线标高从
22.9m延伸至35.8m。相邻两层燃烧器中心线距离为4.3m。采用固态排渣方式。炉膛断面热强度为
15.072×106kJ/(m2h),炉膛容积热强度为305.64 ×103kJ/(m3h),每排燃烧器的壁面热强度为
3.24×106kJ/(m2h),燃用烟煤。
附录10.
附录11.
附录12.
附录13.
法国南部普罗旺斯Gardanne
附录14.
附录15.
内江300MW CFB机组正面示意图附录16.
内江300MW CFB机组侧面示意图附录17.
附录18.
波兰LAGSIZA 电站460MW,2006
附录19.
600MW,设计附录20.
本章重点
^ 锅炉系统
^ 锅炉型号
^ 工业分析和元素分析
^ 煤的发热量
^ 制粉系统
^ 磨煤机
^ 自然循环锅炉的推动力
