二火电厂认识实习锅炉设备及辅助系统教案资料.docx

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二火电厂认识实习锅炉设备及辅助系统教案资料

新疆电力学校

课时授课计划首页

质量记录编号：

XJPD_JL_08_04

教研组长

意见

（签名）年月日

授课日期/节次

专业班级

实训项目

二：

锅炉设备及辅助系统

教学项目时数

8

实训内容

1.锅炉设备

2.锅炉辅助系统

理论学时

理实一体化学时

实训学时

8

实训目标

1.知识目标

（1）能说出火力发电厂锅炉系统的主要设备、主要辅助设备的名称。

2.情感目标

（1）认识实习期间，学生能按照实训要求将模型归位，遵守实训室的规定，并保持实训室卫生良好。

实训任务

一、锅炉设备

1.播放视频、动画，主要内容：

1）锅炉本体

2）锅炉本体布置型式

3）锅炉的主要参数、型式及特点

2.学生小组讨论，说出锅炉系统主要设备的名称，每组说出不少于3个3.模型室观摩

1）观摩模型

2）教师引导，学生以小组为单位，在规定时间内将模型摆放到合理位置

二、锅炉辅助系统

1.模型室观摩

1）学生小组讨论，说出锅炉系统主要辅助设备的名称，每组说出不少于3个

实训任务

要求

1.按要求完成模型摆放

2.完成小组讨论任务

教学方式

模型教学法、小组讨论法、情景教学法

教具

课件、模型、视频

各环节

时间分配

1.锅炉设备课时：

6学时

2.锅炉辅助系统课时：

2学时

学生反馈

意见

课后分析

教师参考资料

及来源

参考资料：

《锅炉设备》中国电力出版社周菊华主编

《汽轮机设备》（第二版）中国电力出版社孙为民、杨巧云主编

电厂认识实习指导书

北极星电力论坛网址：

北方电力论坛网址：

中国电力联盟电力论坛网址：

http:

//bbs.

新疆电力学校精品课程网址:

http:

//222.82.221.154

山西电力职业技术学院课程网址:

东北电力大学课程网址:

主讲教师QQ号码：

赵静1250930588；张海瑛872431823

保存期限：

3年

复习

1.电力生产常见事故

2.现场实习学生应遵守电力企业的基本规章制度，认真做好哪些工作？

3．电力企业现场实习学生出入现场应注意哪些事项？

新课

一、锅炉设备的组成

（一）锅炉本体

锅炉本体是锅炉设备的主体，包括“锅”本体和“炉”本体两部分。

1.“锅”本体

“锅”即汽水系统，主要任务是吸收燃料燃烧放出的热量，使水蒸发并最后变成具有一定参数的过热蒸汽。

它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器、再热器等受热面及压力容器组成。

（1）省煤器。

位于锅炉尾部烟道中，利用排烟余热加热给水，降低了排烟温度，提高效率，节约燃料。

（2）汽包。

位于锅炉顶部，是一个圆筒形的承压容器，其下部是水，上部是汽。

汽包接受省煤器的来水，同时与下降管、联箱、水冷壁共同组成水循环回路。

水在水冷壁中吸热生成的饱和蒸汽也汇集于汽包，再供给过热器。

（3）下降管。

水冷壁的供水管，其作用是把汽包中的水引入下联箱，再分配到各水冷壁管中。

通常大型电厂锅炉的下降管在炉外集中布置。

（4）联箱。

是一根直径较大的管子，起到汇集、混合、再分配工质的作用。

（5）水冷壁。

布置在锅炉炉膛四周炉墙上的蒸发受热面。

饱和水在水冷壁管内吸收炉内高温火焰的辐射热量，转变为汽水两相混合物。

（6）过热器。

其作用是将汽包来的饱和蒸汽加热成为合格温度和压力的过热蒸汽。

（7）再热器。

主要作用是将汽轮机中做过部分功的蒸汽再次进行加热升温，然后再送往汽轮机中继续做功。

过热器和再热器是锅炉中金属壁温最高的受热面，常采用耐高温的合金钢蛇形管。

2.“炉”本体

“炉”即燃烧系统，其任务是使燃料在炉内良好地燃烧，放出热量。

它由炉膛、烟道、燃烧器及空气预热器等组成。

（1）炉膛是一个由炉墙和四周水冷壁围成供燃料燃烧的空间。

（2）燃烧器是主要的燃烧设备。

其作用是把燃料和燃烧所需空气以一定速度喷入炉内，使其在炉内良好地混合，以保证燃料着火和完全燃烧。

（3）空气预热器是利用排烟余热加热入炉空气的装置，降低锅炉排烟温度，减少排烟损失。

同时利用热空气助燃，可改善燃烧条件，减少燃烧热损失。

（二）辅助设备

辅助系统包括：

燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统、除灰除尘系统、水处理系统、测量和控制系统七个辅助系统。

各个辅助系统都配备有相应的附属设备和仪器仪表。

（1）燃料供应系统。

将燃料由煤场送到锅炉房，包括运输和装卸机械等。

（2）煤粉制备系统。

包括磨煤机、排粉机、粗粉和细粉分离器，以及煤粉输送管道。

磨煤机将破碎后的原煤借助撞击、挤压、研磨等作用磨制成细粉，经粗粉分离器分离后，合格的细粉由排粉机经燃烧器送入炉膛。

（3）给水系统。

由给水处理装置、水箱和给水泵等组成。

水处理装置除去水中杂质，保证给水品质。

处理后的锅炉给水借助给水泵提高压力，后经省煤器送入汽包。

（4）通风系统。

包括送风机、一次风机、引风机和烟囱等。

送风机、一次风机将空气通过空气预热器加热后送往锅炉、引风机及烟囱，将炉子中排出的烟气送入大气中。

（5）除灰除尘系统。

除灰设备从锅炉中除去灰渣并送出电厂；除尘装置除去锅炉烟气中的飞灰，改善环境卫生。

（6）汽、水管道系统。

为了供应锅炉给水、输送蒸汽和排放污水而敷设的各种汽、水管道，如给水管、主蒸汽管和排污管等。

所谓的锅炉四大管道即为给水管、主蒸汽管、再热蒸汽进口和出口管。

（7）测量和控制系统。

仪表及控制设备除了水位表、压力表和安全阀等装在锅炉本体上的监察仪表和安全附件外，还常装有一系列指示、计算仪表和控制设备，如煤量计、蒸汽流量计、水表、温度计，风压计、排烟二氧化碳指示仪，以及烟、风闸门的远距操作和控制设备等。

对于容量大、自动化程度较高的锅炉，还配置有给水、燃烧过程自动调节装置或计算机控制调节系统，以科学地监控锅炉运行。

二、锅炉设备的工作过程

锅炉的主要作用是将燃料在炉内燃烧放出的热量，通过布置的受热面传递给水产生蒸汽。

简而言之，锅炉设备的工作主要包括燃料的燃烧、热量的传递及水的加热、蒸发和过热等几个过程。

至锅炉出口，烟气温度已降至110~180℃，烟气中携带的飞灰大部分由电除尘器除去，比较洁净的烟气最后由引风机送往烟囱排入大气中。

1．燃烧系统的工作过程

2．汽水系统的工作过程

复习

1.锅炉的本体和辅助设备有哪些

2.汽包、下降管、空气预热器的作用？

3．汽水系统和燃烧系统流程？

新课

锅炉本体的布置型式是指炉膛与炉膛中的辐射受热面及对流烟道与其中的各种对流受热面之间的相互关系及相对位置。

锅炉本体的布置型式既与锅炉的容量。

参数有关，又与锅炉所用的燃料性质以及钢材、地皮价格有关。

由于具体条件不同，会有许多不同的布置型式。

大型锅炉常见的本体布置型式如图1-1-4所示。

图3-1-4锅炉本体的典型布置

（a）Π型：

（b）Γ形；（c）T型；（d）塔形；（e）半塔形；（f）箱形

在燃用煤粉的自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉中，广泛采用Π型布置型式。

它是用炉膛组成上升烟道，用对流烟道组成水平烟道和垂直下降烟道的锅炉布置型式，如图3-1-4（a）所示。

Π形布置的主要优点是：

（1）锅炉的排烟口在下部，因此转动机械和笨重设备，如送风机、引风机及除尘器都可布置在地面上，可以减轻厂房和锅炉构架的负载；

（2）锅炉及厂房的高度较低；

（3）在水平烟道中可以采用支吊方式比较简单的悬吊式受热面；

（4）在尾部垂直下降烟道中，受热面易布置成逆流传热方式，强化对流传热；

（5）下降烟道中，气流向下流动，吹灰容易并有自吹灰作用；

（6）尾部受热面检修方便；

（7）锅炉本身以及锅炉和汽轮机之间的连接管道都不太长。

但这种型式也有缺点，主要有：

（1）占地面积大；

（2）由于有水平烟道，使锅炉构架复杂，而且不能充分利用其所有空间来布置受热面；

（3）由于有水平烟道，烟气在炉内流动要经两次转弯，造成烟气在炉内的速度场、温度扬和飞灰浓度场不均匀，影响传热效果，并导致对流受热面局部飞灰磨损严重；

（4）由于锅炉高度低，又要求下降烟道与锅炉高度基本相近，因而在大容量锅炉中，在尾部烟道中要布置足够的尾部受热面便有困难，特别是在燃用低发热值的劣质煤时更显得突出。

复习

1.大型锅炉常见的本体布置型式

2.Π形布置的主要优点、缺点

新课

一、电厂锅炉的主要参数

锅炉的主要参数指锅炉容量、锅炉过热器及再热器出口蒸汽参数和给水温度等。

1．锅炉容量

锅炉容量即锅炉蒸发量，为锅炉每小时产生的蒸汽量，单位为t/h（或kg/h），一般用符号D表示。

锅炉容量是说明产汽能力大小的特性数据。

2．蒸汽参数

蒸汽锅炉额定蒸汽参数是指锅炉出口处蒸汽的额定压力和额定温度。

额定蒸汽压力是指锅炉在规定的给水压力和负荷范围内，长期连续运行时应保证的出口蒸汽压力（绝对压力），用符号p表示，单位是MPa。

额定蒸汽温度是指锅炉在规定的负荷范围内，在额定蒸汽压力和额定给水温度下，长期连续运行所必须保证的出口蒸汽温度，用符号t表示，单位是℃。

对产生饱和蒸汽的锅炉来说，一般只标明蒸汽压力；对生产过热蒸汽的锅炉，则需标明蒸汽压力和温度。

3．给水温度

锅炉给水温度是指给水在省煤器入口处的温度，用符号气tgs表示，单位为℃。

二、锅炉型号

锅炉型号是指锅炉产品的容量、参数、性能和规格，常用一组规定的符号和数字来表示。

我国电厂锅炉型号一般用四组字码表示，其表达形式如下：

△△—×××／×××—×××／×××—△×

第一组符号是制造厂家（HG表示哈尔滨锅炉厂，SG表示上海锅炉厂，DG表示东方锅炉厂）；第二组数字分子是锅炉容量，单位为t/h，分母数字为锅炉出口过热蒸汽压力，单位为MPa；第三组数字分子、分母分别表示过热蒸汽温度和再热蒸汽温度，单位为℃；最后一组中，符号表示燃料代号，而数字表示锅炉设计序号。

煤、油、气的燃料代号分别是M、Y、Q，其他燃料代号是T。

例如，SG-1025/18.3-541/541-PMS型表示上海锅炉厂制造，容量为1025t/h，过热蒸汽压力为18.3MPa，过热蒸汽温度为541℃，再热蒸汽温度为541℃，设计燃料为贫煤，设计序号为8（该型号锅炉为第8次设计）。

三、锅炉型式

锅炉型式按工质在蒸发受热面中的流动特点，可分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉四种。

1.自然循环锅炉

自然循环锅炉蒸发受热面中的工质是靠水和蒸汽的密度差产生的压头而循环流动的。

锅炉的工作压力越高，密度差越小，压头就越小，故高压以上的锅炉在设计布置水冷壁回路时要根据炉内热负荷分布规律适当分成独立回路，以保证循环可靠。

2.强制循环锅炉

强制循环锅炉又称控制循环锅炉，它是在自然循环锅炉基础上发展起来的，因此在结构和运行特性等许多方面都与自然循环锅炉有相似之处。

强制循环锅炉也有汽包，其主要差别是：

自然循环主要依靠汽水密度差使蒸发受热面内工质自然循环，随着工作压力的提高，水汽密度差减少，自然循环的可靠性降低；但强制循环锅炉；由于主要依靠锅水循环泵使工质在水冷壁中作强迫流动，不受锅炉工作压力的影响，既能增大流动压头，又能控制各个回路中的工质流量。

3.直流锅炉

给水靠给水泵压头在受热面中一次通过而产生蒸汽的锅炉称为直流锅炉。

直流锅炉的特点是没有汽包，整台锅炉由许多管子并联，然后用集箱串联连结而成。

在给水泵压头的作用下，工质一次顺序通过加热、蒸发和过热受热面，进口工质为水，出口工质为过热蒸汽。

由于工质的运动是靠给水泵的压头来推动的，所以在直流锅炉中，一切受热面中工质都是强制流动的。

4.复合循环锅炉

复合循环锅炉是在低负荷时炉膛水冷壁系统工质进行再循环，而到高负荷时自动切换成直流锅炉这样一种新运行方式的锅炉。

复习

1.电厂锅炉的主要参数有哪些？

2.锅炉型号怎么表示？

3.锅炉型式按工质在蒸发受热面中的流动特点，可分为哪几种？

新课

一、制粉系统的组成

制粉系统形式可分为直吹式和中间储仓式两种。

所谓直吹式系统，是指原煤经磨煤机磨成煤粉后被直接吹入炉膛燃烧；而中间储仓式制粉系统，是将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉内燃烧。

（一）中间储仓式制粉系统

制粉系统的生产流程大致为：

煤由原煤斗经给煤机送入磨煤机，送风机将冷空气送入空气预热器加热成热风后，一部分作为二次风，进入风箱，成为燃烧的辅助风；另一部分作为干燥剂送入磨煤机对煤进行干燥，同时携带磨成的煤粉进入粗粉分离器。

（二）直吹式制粉系统

直吹式制粉系统中，磨煤机磨制的煤粉全部送入炉膛燃烧。

当锅炉负荷变化时，磨煤机的制粉量也必须相应变化。

二、磨煤机

制粉系统最主要的设备就是磨煤机，除此之外还有给煤机、给粉机、煤粉分离器等。

根据磨煤部件的工作转速，电厂磨煤机大致可分为如下三种：

①低速磨煤机：

转速为15~25r/m，最常用的如筒式钢球磨煤机；

②中速磨煤机：

转速为50~300r/m，最常见的如中速平盘磨煤机、中速环球式磨煤机（又叫E型磨）、碗式磨煤机及MPS磨煤机；

③高速磨煤机：

转速为750~1500r/m，如风扇磨煤机。

（一）低速磨煤机——钢球磨煤机

（二）中速磨煤机

中速磨煤机是指工作转速为50~300r/min的磨煤机械。

这种磨煤机具有重量轻、占地少、制粉系统管路简单、投资省、电耗低、噪声小等一系列特点，因此在大容量机组中得到了日益广泛的应用。

目前国内外采用较多的中速磨煤机有如下四种：

辊盘式中速磨，又称平盘磨（Loesche式）；辊碗式中速磨，又称碗式磨（Raymond或RP式）；辊环式中速磨，又称MPS磨；球环式中速磨，又称中速球磨或E型磨。

其中前三种均属于辊式中速磨煤机，E型磨则属于钢球式中速磨煤机。

三、制粉系统其他设备

（一）刮板给煤机

（二）给粉机

（三）排粉风机

（四）粗粉分离器

（五）细粉分离器

（六）螺旋输粉机

（七）锁气器

三、风烟系统组成

为锅炉连续地送风和排出烟气的过程，称为锅炉通风，由此组成的系统称为风烟系统。

锅炉通风的任务，是连续不断地供应燃料燃烧时所需的空气，及时排出燃烧后生成的烟气以及克服空气、烟气流动过程中的阻力，维持锅炉正常连续地工作。

风烟系统所包括的主要设备有送风机、引风机、一次风机、空气预热器、电除尘器、烟囱、风烟管道等。

四、吹灰系统

燃煤发电厂用来排灰与排渣并将其输往发电厂厂区以外的设备和设施称为除灰系统。

目前，火电厂输送灰渣的方法主要有机械输送、水力输送和气力输送三种。

1．刮板捞渣机

2．碎渣机

3．渣浆泵

4．脱水仓脱水仓

5．仓泵