电站锅炉系统结构及生产过程流程图ppt

原创 2020-06-26 04:16  阅读

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  电站锅炉系统结构 锅炉由本体设备、辅助设备和附件等购成。锅炉本体设备由“锅”和“炉”两部分组成。 “锅” 指锅炉的汽水系统,用于盛放工质,并接受燃料燃烧放出的热量,使工质由水逐渐被加热至合乎要求的过热蒸汽。 主要由汽包(锅筒)、下降管、沙龙365手机平台网址!联箱、水冷壁、省煤器、过热器、再热器和连接管道等组成。 主要由受热面组成。 锅内设备 “炉” 即燃烧系统,其任务是使燃料在其内部快速、稳定、完全地燃烧,放出热量,产生高温火焰和烟气。 燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热器和烟道等组成。 炉内设备 锅炉的辅助设备 一、电站锅炉受热面 锅炉受热面包括炉膛水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面 受热面中完成给水经过预热、蒸发、过热、再热加热过程 ①预热:省煤器 ②蒸发:水冷壁 ③过热:过热器 ④再热:再热器 受热面的整体布置型式 (1)水冷壁 锅炉炉墙四周,辐射换热蒸发受热面。 水冷壁的作用: ①强化传热,节省金属消耗量; ②形成炉墙,起保护炉墙作用; ③能有效地防止炉壁结渣。 受热面联箱:为分配流体的装置。 (2)过热器受热面和再热器受热面 过热受热面有过热器和再热器 ①过热器和再热器的作用 将饱和蒸汽或低温蒸汽加热成为达到合格温度的过热蒸汽 ②按传热方式分类: 对流过热器; 半辐射式过热器(即屏式过热器); 辐射式过热器。 对流过热器: 屏式过热器 ③辐射式过热器 ④包墙管过热器 在水平烟道和尾部竖井烟道内壁像布置水冷壁那样布置过热器,称为包墙管过热器或包覆壁过热器。它主要用于悬吊炉墙,传热效果差,不能作为主要受热面。 (3) 省煤器 省煤器主要作用 降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料 由于给水先在省煤器内加热,代替部分造价较高的蒸发受热面; 减少了给水与汽包壁之间的温差,使汽包热应力降低 省煤器分类 钢管式 大型电站锅炉 铸铁式(压力 4 MPa) 铸铁式用在小容量锅炉 钢管式省煤器材质:锅炉无缝钢管。 优点:体积小,重量轻,价格低廉。 (4) 空气预热器 空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备 作用:在烟气温度最低的区域回收了烟气的热量;提高了锅炉效率;同时预热空气强化了着火燃烧过程 分类:按照换热方式,空气预热器分为传热式和蓄热式 二、锅炉汽水系统及其设备 汽水系统是指给水和蒸汽流经的设备及其管道所组成的系统。 汽水系统及其设备的连接情况如下图所示 汽水系统及其设备的连接情况 锅炉给水系统及其设备 组成:由除氧器水箱经给水泵、高压加热器到省煤器的全部给水管道、阀门、附件等组成 作用是向锅炉提供连续不断的给水 按其压力不同可分为低压和高压给水系统 低压给水系统 :由除氧器到给水泵进口侧之间的管道、阀门及附件组成的系统称低压给水 高压给水系统;由给水泵出口经高压加热器至锅炉省煤器的管道、阀门及附件组成的系统称为高压给水系统。 水循环系统部件 (1)汽包 汽包特点 汽包是锅炉的加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。汽包中存有一定的汽、水,因而它有一定的蓄热能力。 在负荷变化时起蓄热器和蓄水器的作用,可以减缓汽压变化的速度。 汽包中设有蒸汽净化装置,它可保证蒸汽品质 汽包上还装有压力表、水位计和安全阀等,从而保证锅炉的安全工作。 (2)下降管 (3)联箱 3. 锅内装置及其蒸汽净化 (1)基本概念 蒸汽污染:蒸汽中含有杂质的现象称为蒸汽污染。 排污:从锅炉中放出部分锅水并补充部分新鲜给水的方法叫排污。 (2)解决方法 在汽包内安装汽水分离设备,可提高蒸汽品质 汽包内部装置 三 锅炉的主要辅助设备及系统 锅炉的辅助设备较多,显然有些设备不直接属于电厂锅炉车间管理,但都是锅炉的辅助设备。它们有: 煤粉制备系统; 锅炉通风系统; 烟尘处理系统; 锅炉水处理系统; 燃料运输系统; 除灰系统; 给水系统和供水系统等。 1. 煤粉制备系统 煤粉的性质 良好的流动性 可以很方便地用管道进行输送 易发生自燃 煤粉与空气的接触表面积很大,如果长期积存,很容易发生自然而引起气粉混合物爆炸。运行中要防止管道积粉。 煤粉细度 煤粉越细,燃烧越易完全,但制粉系统所消耗的厂用电就要增多。 磨煤机 制粉系统 制粉系统的其他部件 粗细粉分离器整体外观、给粉机外观 2. 锅炉通风系统 通风系统的作用 供给燃料燃烧所需要的空气,排走燃料燃烧所生成的烟气,维持锅炉燃烧连续不断进行。 通风方式有两种:自然通风和强制通风。 通风设备:送风机、引风机、烟风道、烟囱等 通风方式 电厂锅炉平衡通风系统 锅炉引风机 四.烟尘处理系统 烟气组成:中除了空气中原有的氮气、氧气外,其它均为污染气体,烟尘污染会直接危害人民群众的健康。 除尘器分类:主要有离心式水膜除尘器、文丘里管湿式除尘器和静电除尘器等。 由于静电除尘器的除尘效率较高,因此静电除尘器在火电厂得到广泛地应用。 除尘系统设备 脱硫方法 脱硫方法:烟气脱硫。 烟气脱硫技术是利用脱硫剂或SO2气体吸着剂与烟气中的SO2反应,并将其转化为较稳定的硫化合物或单质硫。 生成氮氧化物的途径 主要有三种: 一是煤中的氮化物在火焰中热分解,然后氧化生成,“燃料型”NOx 二是空气中的氮在高温下与氧反应生成,“热力型”NOx 三是空气氮与煤中的碳、氢离子团发生反应生成,“快速型”NOx “快速型”NOx所占比例不到5%;在温度低于1350℃时,几乎没有“热力型”NOx。NOx主要是通过“燃料型”的生成途径而产生的。因此,控制和减少煤燃烧产生的NOx,主要是控制“燃料型”NOx的生成。 氮氧化物减少排放的方法 一是在燃烧中进行控制,控制火焰温度峰值 其主要措施有:空气分级、低过量空气系数、燃料分级、烟气再循环等。 二是在燃烧后中通过催化剂选择法或者非催化剂选择法,将烟气中的NOx还原。 五.锅炉水处理系统 保证一定数量和品质的水的循环 锅炉运行时只要在短时间里存水量不足或汽水品质恶化,都会给热力设备带来极大的危害,从而影响正常发电或供热。 ①天然水中的杂质 天然水中的杂质按颗粒大小不同可以分为悬浮物、胶体和溶解物质三大类。 悬浮物是颗粒直径约在10-4 mm以上的杂质,是使水产生浑浊现象的主要原因。 胶体是颗粒直径在10-6~10-4 mm之间的微粒杂质,是许多分子和离子的集合体,是使水产生色、味、臭的主要原因之一。有机胶体还会引起锅水发泡,当浓缩到一定程度时,就会产生汽水共腾。 溶解物质主要是离子和一些溶解气体,其颗粒直径≦10-6 mm。 天然水中的离子杂质几乎都是无机盐溶于水后电离形成的。其中阳离子主要有Ca2+、Mg2+、Na+、K+、此外还含有少量的Fe2+、Mn2+、NH4+等;阴离子主要有HCO-、SO42-、Cl-三种,此外还含有少量HSiO3-、CO3-及NO-等。 ②常用水质指标 《火力发电厂机组及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB/T12145-1999)》对锅炉给水、补给水、锅水、凝结水等的水质都做了具体规定。 常用的水质指标 (1)悬浮物 ,毫克/升(mg/L) (2)含盐量 ,毫克/升 (3)硬度 ,毫摩尔/升(mmol/L) (4)碱度 ,毫摩尔/升 (5)pH值 ,锅水的pH值通常控制在10~12 (6)耗氧量,表示水中有机物的数量。 ③锅外水处理工艺 锅外水处理系统包括预处理和后阶段处理两部分组成 经沉淀和过滤处理除去水中悬浮物、胶体杂质和有机物的工艺过程称为水的预处理 将预处理后的水进一步处理到满足补给水水质的要求,称为后阶段处理 后阶段处理分为软化和除盐两种工艺 软化是将水中高价的金属离子(如Ca2+、Mg2+)去掉,让硬水变为软水。 而除盐则是将水中所有金属阳离子和阴离子全部除去的工艺。通过采用离子交换,将水中各种阳离子交换成H+,各种阴离子交换成OH-,然后中和成为水。 ④锅内水处理工艺 向锅内的水加药,使其残余的钙、镁等杂质不产生水垢,而形成水渣,再通过定期排污排除,这种方法叫做锅内水处理 锅内水处理一般采用磷酸盐处理或者协调pH-磷酸盐处理 锅水中的钙、镁离子与磷酸根化合,生成更难溶的磷酸钙和磷酸镁沉淀物,这些沉淀物不易粘附在锅炉受热面上,而是以流动性很好的水渣形式存在,可借锅炉排污水排出,从而达到防止钙盐水垢(CaSO4、CaSiO3等)的目的。 同时,加入的磷酸盐可在锅炉管壁表面上生成磷酸盐保护膜,防止锅炉金属腐蚀。 六、锅炉的主要安全附件 1.安全阀 作用:防止锅炉超压。它是一种自动阀门,无需人为操作。 2.压力表 压力表是测量锅炉汽压大小的仪表,是锅炉不可缺少的安全附件之一。 3.水位计 水位计是用来监视锅炉汽包水位的一种重要安全装置。 (1)云母水位计 (2)电接点水位计 云母水位计 电接点水位计 (三)锅炉的主要安全附件 4.防爆门 防爆门是安装在炉墙、各段烟道、除尘器及制粉系统等处的安全门。 5.吹灰器 吹灰器的作用是清除受热面上的积灰,使传热过程得以正常进行。 选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术 管式空气预热器 1-转子;2-轴;3-齿条;4-齿轮;5-烟气入口; 6-烟气出口;7-空气人口;8-空气出口;9-隔板;10-过渡区;11-密封 图 回转式空气预热器容克式) 装传热元件的转子不旋转而成静子,旋转的是空气的风罩,或称上下风罩。 三分仓回转式空气 预热器典型布置 1-省煤器;2-汽包;3-下降管;4-联箱;5-上升管; 6-过热器;7-除氧器;8-给水泵;9-再热器; 10-汽轮机高压缸11-汽轮机中压缸;12-汽轮机低压缸;13-发电机; 14-凝汽器;15-凝结水泵;16-高压加热器 1-汽包; 2-旋风分离器; 3-给水管; 4-清洗装置; 5-百叶窗分离; 6-均汽孔板 定期排污是定时地从锅炉水冷壁的下联箱排放出部分锅水的方法。 连续排污的目的是不断地排除锅水中溶解的部分盐类物质。 锅炉连续排污不仅是工质损失,而且伴有热量损失。 制粉系统主要设备,其作用是将具有一定尺寸的煤块干燥、破碎并磨制成煤粉。 磨煤机分类(转速) 低速磨:15~25 r/min,如:筒式钢球磨 中速磨:50~300 r/min ,如:中速平盘磨、中速球式磨或E型磨、 中速碗式磨、MPS磨等 高速磨:500~1500/min ,如:风扇磨、锤击磨 制粉系统有直吹式和中间储仓式两类。 直吹式制粉系统是将磨煤机磨制的煤粉直接送入炉膛燃烧,因此要求磨煤量必须与锅炉燃煤量一致,配用中速磨煤机或风扇式磨煤机 中间储仓式制粉系统,先将磨制的煤粉储存在煤粉仓里,然后再根据锅炉负荷的需要,经给粉机将煤粉送入炉膛,这种系统一般配用筒式钢球磨煤机。 ①自然通风 在烟囱高度范围内,冷、热气流的密度差产生的自生吸力,称为自然通风。烟囱越高则通风能力越大。只适用于流动阻力很小的小容量锅炉 ②强制通风 采用专门的通风机械来实现强制通风,强制通风有负压通风、正压通风和平衡通风三种形式。 平衡通风是电站锅炉中应用最广泛的一种通风方式 送风机向锅炉送入燃料燃烧需要的新鲜空气;引风机将燃烧后的烟气吸出并送往烟囱,排入大气。 布袋除尘 电除尘 烟气脱硫 * * 汽包:存放工质和产生合格要求的饱和蒸汽 水冷壁:位于炉膛的四壁,吸收辐射热,使水受热蒸发,保护炉墙。 过热器.:加热饱和蒸汽至过热蒸汽,供给高压缸 再热器:重新加热已经部分作功、压力和温度都已降低的蒸汽,供给汽轮机的中低压缸作功 省煤器:提高锅炉效率,降低锅炉的排烟温度,节约燃料 炉膛:由水冷壁和炉墙围成,燃料在炉膛进行合理的燃烧 燃烧器:安装在炉墙上面,其作用是将燃料和空气以一定的速度送入炉膛内部,使燃料能够适时地着火,并迅速完全地燃烧。 空气预热器:安装在锅炉的最末端,进一步降低排烟温度,提高锅炉效率。 给水设备:包括给水泵、管道阀门等 通风设备:送风机、引风机、烟风道、烟囱等 制粉设备:原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器和排粉风机 除尘设备:分离除去烟气中的飞灰颗粒,减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。 除灰设备:除去锅炉底部的大渣和除尘器分离下来的细灰 (a) Π型; (b) Γ型; (c) T型; (d) 塔型; (e) 半塔型; (f) 箱型 膜式水冷壁销钉焊 膜式水冷壁给料口 水冷壁折烟角 水冷壁集箱 水冷壁磨损 对流过热器 屏式过热器 工业锅炉过热器型式 辐射过热器结构: 与水冷壁相同;辐射过热器为低温受热面,较低温度蒸汽流过,改善管子工作条件。 铸铁式:体积、重量大,价格贵,法兰多,易泄露; (a)?鳍片管省煤器; (b) 膜式省煤器 鳍片管省煤器和膜式省煤器示意图

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