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鍋爐工作原理

??????? 電廠鍋爐是發(fā)電廠三大主要設(shè)備中重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。它的作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并利用熱能加熱鍋?nèi)的水使之成為具有足夠數(shù)量和一定質(zhì)量（汽溫、汽壓）的過熱蒸汽，供汽輪機(jī)使用?，F(xiàn)在火力發(fā)電廠的鍋爐容量大、參數(shù)高、技術(shù)復(fù)雜、機(jī)械化和自動(dòng)化水平高，所以燃料主要是煤，并且煤在燃燒之前先制成煤粉，然后送入鍋爐在爐膛中燃燒放熱。概括地說，鍋爐是主要工作過程就燃料的燃燒、熱量的傳遞、水的加熱與汽化和蒸汽的過熱等。

整個(gè)鍋爐由鍋爐本體和輔助設(shè)備兩部分組成。

鍋爐本體：

??????? 鍋爐本體是鍋爐設(shè)備的主要部分，是由“鍋”和“爐”兩部分組成的?！板仭笔瞧到y(tǒng)，它主要任務(wù)是吸引收燃料放出的熱量，使水加熱、蒸發(fā)并后變成具有一定參數(shù)的過熱蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過熱器和再熱器等設(shè)備及其連接管道和閥門組成。

??????? (1)?省煤器。位于鍋爐尾部垂直煙道，利用煙氣余熱加熱鍋爐給水，降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)約燃料。

??????? (2)?汽包。位于鍋爐部，是一個(gè)圓筒形的承壓容器，其下是水，上部是汽，它接受省煤器的來水，同時(shí)又與下降管、聯(lián)箱、水冷壁共同組成水循環(huán)回路。水在水冷壁中吸熱而生成的汽水混合物匯集于汽包，經(jīng)汽水分離后向過熱器輸送飽和蒸汽。

??????? (3)?下降管。是水冷壁的供水管道，其作用是把汽包中的水引入下聯(lián)箱再分配到各個(gè)水冷壁管中。分小直徑分散下降管和大直徑集中下降管兩種。小直徑下降管管徑小，對(duì)水循環(huán)不利。

??????? (4)?水冷壁下聯(lián)箱。聯(lián)箱主要作用是將質(zhì)匯集起來，或?qū)⒐べ|(zhì)通過聯(lián)箱通過聯(lián)箱重新分配到其它管道中。水冷壁下聯(lián)箱是一根較粗兩端封閉的管子，其作用是把下降管與水冷壁連接在一起，以便起到匯集、混合、再分配工質(zhì)的作用。

??????? (5) 水冷壁。位于爐膛四周，其主要任務(wù)是吸收爐內(nèi)的輻射熱，使水蒸發(fā)，它是現(xiàn)代鍋爐的主要受熱面，同時(shí)還可以保護(hù)爐墻。

??????? (6) 過熱器。其作用是將汽包來的飽和蒸汽加熱上成具有一定溫度的過熱蒸汽。

??????? (7)?再熱器。其作用是將汽輪機(jī)中做過部分功的蒸汽再次進(jìn)行加熱升溫，然后再送到汽輪機(jī)中繼續(xù)做功。

??????? “爐”是燃燒系統(tǒng)，它的任務(wù)是使燃料在爐內(nèi)良好的燃燒，放出熱量。它由爐膛、燃燒器、點(diǎn)火裝置、空氣預(yù)熱器、煙風(fēng)道及爐墻、構(gòu)架等組成。

??????? （1）?爐膛。是由爐墻和水冷壁轉(zhuǎn)成的供燃料燃燒的，燃料在該空間內(nèi)呈懸浮狀燃燒，釋放出大量的熱量。

??????? （2）?燃燒器。位于爐膛四角或墻壁上，其作用是把燃料和空氣以一定速度噴入爐內(nèi)，使其在爐內(nèi)能進(jìn)行良好的混合以保證燃料及時(shí)著火和迅速完多地燃燒。分直流燃燒器和旋流燃燒器兩種基本類型。

（3） ? ? ? ? ?空氣預(yù)熱器。位于鍋爐尾部煙道，其作用是利用煙氣余熱加熱燃料燃燒所需要的空氣，不僅可以進(jìn)一步降低排煙溫度，而且對(duì)于強(qiáng)化爐內(nèi)燃燒、提高燃燒的經(jīng)濟(jì)性、干燥和輸送煤粉都是有利的。鍋爐效率可提高2%左右。分管式和回轉(zhuǎn)式兩種。

（4） ? ? ? ? ?煙風(fēng)道。是由爐墻、部分受熱面管道及包墻管等組成的管道，用以引導(dǎo)煙氣的流動(dòng)，并經(jīng)各個(gè)受熱面進(jìn)行熱量交換，分為水平煙道和尾部煙道。

輔助設(shè)備
輔助設(shè)備包括通風(fēng)設(shè)備（送、引風(fēng)機(jī)）、燃料運(yùn)輸設(shè)備、制粉系統(tǒng)、除灰渣及除塵設(shè)備、脫硫設(shè)備等。

三、電廠鍋爐的工作過程

由原煤倉(cāng)落下的原煤經(jīng)給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨制成煤粉。在原煤磨制過程中，需要熱空氣對(duì)煤進(jìn)行加熱和干燥，因此外界冷空氣通過送風(fēng)機(jī)送入鍋爐尾部煙道的空氣預(yù)熱器中，被煙氣加熱成為熱空氣進(jìn)入熱風(fēng)管道。其中一部分熱空氣經(jīng)排粉機(jī)送入磨煤機(jī)中，對(duì)煤進(jìn)行加熱和干燥，同時(shí)這部分空氣也是輸送煤粉的介質(zhì)；另一部分熱空氣直接經(jīng)燃燒器進(jìn)入爐膛參與煤粉的燃燒。從磨煤機(jī)排出的煤粉和空氣的混合物經(jīng)燃燒器進(jìn)入爐膛內(nèi)燃燒。

煤粉在爐膛內(nèi)迅速燃燒后放出大量的熱量，使?fàn)t膛火焰中心的溫度具有1500度或更高的溫度。爐膛四周內(nèi)壁布置有許多的水冷壁管，爐膛部布置著棚過熱器及爐膛上方布置著屏式過熱器等受熱面。水冷壁和棚過熱器等是爐膛的輻射受熱面，其內(nèi)部的工質(zhì)在吸引爐膛的輻射熱的同時(shí)，使火焰溫度降低，保護(hù)爐墻不致被燒壞。為了防止熔化的灰渣黏結(jié)在煙道內(nèi)的受熱面上，煙氣向上流動(dòng)到達(dá)爐膛上部出口處時(shí)，其溫度要低于煤灰的熔點(diǎn)。

高溫?zé)煔饨?jīng)爐膛上部出口離開爐膛進(jìn)入水平煙道，與布置在水平煙道的過熱器進(jìn)行熱量交換，然后進(jìn)入尾部煙道，并與再熱器、省煤器、和空氣預(yù)熱器等受熱面進(jìn)行熱量交換，使煙氣不斷放出熱量而逐漸冷卻下來，使得離開空氣預(yù)熱器的煙氣溫度通常在110-160度之間。低溫?zé)煔庠俳?jīng)過除塵器除去大量的飛灰，后只有少量的細(xì)微灰粒隨煙氣由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。

煤粉在爐膛中燃燒后所生成的較大灰粒沉降到爐膛底部的冷灰斗中，被冷卻凝固落入排渣裝置中，形成固定排渣。

由給水泵送向鍋爐的給水，經(jīng)過高壓加熱器加熱后進(jìn)入省煤器，吸收鍋爐尾部煙氣的熱量后進(jìn)入汽包，并通過下降管引入水冷壁下聯(lián)箱再分配給各個(gè)水冷壁管。水在水冷壁中吸收爐膛高溫火焰和煙氣的輻射熱，使部分水蒸發(fā)變成飽和蒸汽，從而在水冷壁內(nèi)形成了汽水混合物。汽水混合物向上流動(dòng)并進(jìn)入汽包，通過汽包中的汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，分離出來的水繼續(xù)循環(huán)。而分離出來的飽和蒸汽經(jīng)汽包上部的飽和蒸汽引出管送入過熱器進(jìn)行加熱。后達(dá)到要求的過熱蒸汽通過主蒸汽管道引入汽輪機(jī)做功。

對(duì)于高參數(shù)、大功率機(jī)組，為了提高循環(huán)熱效率和汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率，采用了蒸汽的中間再熱，在汽輪機(jī)高壓缸內(nèi)做完部分功的過熱蒸汽被送回鍋爐的再熱器中進(jìn)行加熱，然后再送到汽輪機(jī)的中低壓缸做功。

四、鍋爐的工藝設(shè)計(jì)
工藝是關(guān)于把原材料加工為產(chǎn)品或生產(chǎn)資料的經(jīng)濟(jì)的方法和過程的科學(xué)，它始終貫穿于企業(yè)產(chǎn)品制造的多過程，從原材料的采購(gòu)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、佳工藝技術(shù)的選擇、產(chǎn)品的制造與檢驗(yàn)到終產(chǎn)品的交付使用與售后服務(wù)。

五、汽包焊接工藝簡(jiǎn)介
汽包加工分卷制和壓制兩種方式。卷制是由一塊鋼板卷制成一個(gè)筒體，只有一條焊縫。壓制由兩塊鋼板由油壓機(jī)壓制而成，有兩條焊縫。

n ? ? ?分類
n ? ? ?卷制
n ? ? ?壓制

縱縫數(shù)量
1
2

坡口加工
機(jī)械加工或熱切割
機(jī)械加工

焊后熱循環(huán)
正火結(jié)合校圓
退火

六、常見問題總結(jié)：

1、遮頁角：是防止煙道短路，可使?fàn)t內(nèi)受熱均勻。

2、內(nèi)螺紋管：防止膜態(tài)沸騰，惡化傳熱。

3、屏式過熱器間隙：防止煙灰凝固，堵塞煙道。

4、風(fēng)帽：使風(fēng)均勻進(jìn)入布風(fēng)板。

5、壓臨界有汽包，超臨界無汽包。

6、彎管方式：冷彎、熱彎、特殊彎管。

7、汽包：兩進(jìn)（水冷壁、省煤器）兩出（下降管、過熱蒸汽管）。

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