鍋爐房工藝設(shè)計

1、第四章 鍋爐房工藝設(shè)計,第一節(jié) 鍋爐房布置一、鍋爐房位置的選擇 (1)靠近供熱中心地區(qū)或靠近供熱量最大的區(qū)域。 (2)交通方便，便于人流物流的分開；有較好的朝向，有利自然通風；地質(zhì)條件較好的地區(qū)。 (3)符合環(huán)保．衛(wèi)生．防火要求和有關(guān)規(guī)定。避免煙塵對周圍環(huán)境的污染。 (4)應考慮將來發(fā)展的余地。 (5)鍋爐間屬丁類生產(chǎn)廠房。,,二、多層或高層建筑內(nèi)鍋爐房布置 三、鍋爐房布置的一般原則,四、鍋爐間的設(shè)備布置,1．鍋爐

2、間跨度 2．鍋爐間運轉(zhuǎn)層布置 3．鍋爐間屋架下弦標高的確定 4．鍋爐間底層布置 5．鍋爐間固定端布置 6．鍋爐間外側(cè)布置,第二節(jié) 鍋爐選擇,一、供熱介質(zhì)和參數(shù)的選擇 (一)工業(yè)鍋爐供熱系統(tǒng)熱介質(zhì) 蒸汽為供熱介質(zhì)（飽和蒸汽和過熱蒸汽） 熱水為供熱介質(zhì)兩種（低溫熱水和高溫熱水）,以蒸汽為介質(zhì)有如下優(yōu)點：,(1)可以同時滿足蒸汽用戶和熱水用戶需要。

3、 (2)輸送過程中，不需要增壓設(shè)備，不耗電能，靠自身壓力就能達到輸送需要。 (3)在使用和輸送過程中，不考慮靜壓，不需要定壓系統(tǒng)。 (4)采用蒸汽為供熱介質(zhì)溫度高，可減少用戶的散熱器面積。 (5)可采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方案，提高供熱的經(jīng)濟效益。,以蒸汽為供熱介質(zhì)有如下缺點：,（1）單純供熱鍋爐能源效率低。 （2）輸送需要壓力高，比熱水輸送距離短，一般為3～5km，最大不能超過7km （3）因冷凝水回收困難，熱損大，水量損

4、失也大，即脫鹽水或軟化水損失大。 （4）輸送過程中熱損失大。,以熱水為供熱介質(zhì)有如下特點：,(1)熱水蓄熱能力強，熱穩(wěn)定性好。 (2)供熱負荷調(diào)節(jié)靈活，可根據(jù)室外溫度調(diào)節(jié)供水溫度。 (3)以熱電聯(lián)產(chǎn)方案提供熱水，只需從低壓抽汽取得，可多發(fā)電提高熱能效率。 (4)輸送距離長，一般為5-l0km，甚至l0km以上也是可以的。 (5)熱損失小。 (6)國內(nèi)己普遍采用熱水管直埋敷沒，而蒸汽管道一般需架空或管溝敷設(shè)。直埋敷設(shè)占地面積小

5、，不影響市容。 以熱水為熱介質(zhì)的缺點是輸送過程中耗電能大。,選擇供熱介質(zhì)的原則,(1)凡以生產(chǎn)工藝供熱為主的系統(tǒng)，應選擇以蒸汽為介質(zhì)，熱水供應從熱交換或蒸汽噴射取得。 (2)凡以生活用熱為主的系統(tǒng)，或有少量低壓(在0.3MPa以下)生產(chǎn)用蒸汽可選高溫水為介質(zhì)，少量蒸汽由高溫水交換取得。 (3)既有較高壓力的生產(chǎn)工藝用蒸汽，又有較大量的生活供熱，需經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，可選以蒸汽為介質(zhì)或選蒸汽、熱水兩種鍋爐。,(二

6、)供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇,1．以蒸汽為介質(zhì) (1)供熱介質(zhì)參數(shù)的選擇，應根據(jù)用熱尸的性質(zhì)和要求，并結(jié)合鍋爐生產(chǎn)的系列參數(shù)，綜合考慮。 在選擇鍋爐參數(shù)時還應考慮蒸汽在輸送過程中的壓降和溫降。 (2)當熱用戶有多種用熱參數(shù)，按最高參數(shù)選擇鍋爐，其他參數(shù)以減溫減壓處理。如低參數(shù)蒸汽量較大(10t／h以上)、熱負荷穩(wěn)定，且采用熱電聯(lián)產(chǎn)供熱，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，根據(jù)汽輪機參數(shù)選定鍋爐介質(zhì)參數(shù)。,2．以熱水為介質(zhì),(1)當供熱區(qū)域較大，輸

7、送距離長的情況下，以選擇高溫水供熱為宜。 (2)小區(qū)域生活采暖鍋爐房一般采用低溫水供熱即95℃／70℃。 (3)以熱電廠為熱源時，供水溫度應按高溫水設(shè)計；當有二級加熱時(高峰加熱器，或調(diào)峰鍋爐)應取大值。 區(qū)域鍋爐房與熱電廠聯(lián)網(wǎng)供熱時，應采用熱電廠熱網(wǎng)參數(shù)。 (4)熱水網(wǎng)的壓力按水壓圖確定。,二、鍋爐設(shè)備選擇原則,(1)按設(shè)計負荷量來選擇鍋爐的額定蒸發(fā)量，當熱負荷量波動幅度較大或間歇供熱時，還可考慮采取蓄熱器調(diào)節(jié)高、低負荷

8、。 (2)鍋爐主要技術(shù)指標應能在任何情況下都能滿足設(shè)計要求的參數(shù)。 (3)應能有效地燃燒所采用的燃料，應有較高的熱效率。 (4)應能符合國家環(huán)保、消防、勞動部門提出的要求，有利于環(huán)境保護。 (5)宜選用容量和燃燒設(shè)備相同的鍋爐，當必須選用不同類型鍋爐時，其容量和類型不宜超過兩種。 (6)在保證運行安全的前提下，應使基建投資和運行費最省。,選用燃油燃氣鍋爐時除按上述原則外應注意鍋爐廠家能否做到以下幾點：,1)安全運行有保障，應

9、自動化運行。 2)燃燒過程中能否保證S02，NOx達到排放標準。 3)燃燒器的配置是否符合燃料的性質(zhì)。 4)進口鍋爐的外形尺寸和重量是否符合我國運輸部門的規(guī)定。 5)進口鍋爐是否符合國際產(chǎn)品質(zhì)量管理通用標準，和是否取得中華人民共和國勞動部頒發(fā)的進口鍋爐壓力容器安全質(zhì)量許可證書。,第三節(jié) 鍋爐煙風系統(tǒng),一、風機選擇原則 (1)鍋爐鼓、引風機宜單爐配置，采用單爐配置時，系統(tǒng)簡單，漏風量少，不同的機爐

10、之間氣流不會互相干擾，便于實現(xiàn)自動控制，運行比較安全可靠。對于燃油燃氣鍋爐房還有利于安全防爆。只有蒸發(fā)量較小的、人工控制的鍋爐在必要時才考慮鍋爐房內(nèi)幾臺鍋爐集中配置鼓、引風機。 (2)單爐配置鼓、引風機時，風量的富裕量宜為10％，風壓的富裕量宜為20％。集中配置風機時，鼓、引風機均不應少于2臺，其中各有一臺備用，并應使風機符合并聯(lián)運行的要求，其風量、風壓的富裕量應比單爐配置時適當加大。,,(3)選擇風機時應盡量使風機常年在較高

11、效率范圍內(nèi)運行。同時必須按當?shù)卮髿鈮汉蛯嶋H運行溫度，對于廠家配套的或從風機樣本中選用的風機風量、風壓及功率進行校核計算，根據(jù)汁算結(jié)果來選擇風機。(4)從節(jié)能和有利于運行調(diào)節(jié)考慮，在技術(shù)經(jīng)濟合理前提下，應采用電動機凋速裝置代替風機入口節(jié)流裝置(常用的如調(diào)節(jié)門，轉(zhuǎn)動擋板或?qū)蚱?調(diào)節(jié)風、煙氣量。,二、風機選擇計算,(一)鼓風機的風量計算 (二)鼓風機的風壓 (三)引風機的風量 (四)引風機的風壓 (五)二

12、次風機的選擇 (六)風機及電動機功率的計算,(七)風機性能在不同使用條件下的修正,(1)各種鼓、引風機的主要技術(shù)參數(shù)(轉(zhuǎn)速、全壓、流量、功率)、安裝及外形尺寸，所配電動機的型號和功率等可在廠家的風機樣本及《鍋爐房實用設(shè)計手冊》 中查到。樣本所列風機性能均系廠家標定的性能，為了選擇適合使用條件的風機，必須把使用條件換算到風機性能表標定的條件，然后根據(jù)換算結(jié)果選擇風機。 (2)風機使用條件與風機樣本或使用說明書中的性能表中

13、標定的條件不符時，應進行換算。,三、風煙管道設(shè)計及計算,(一)風煙管道設(shè)計要點 (1)風、煙管道布置應力求平直、附件少、氣密性好．阻力小。 (2)風、煙管道材料應有足夠的耐熱性、耐磨性和耐壓性。 (3)大尺寸的風煙管道應配置足夠的加強肋或加強桿，增強剛度與強度。 (4)幾臺鍋爐共用一個煙囪或煙道時，宜使每臺鍋爐的抽力均衡，總煙道內(nèi)各截面處的流速不宜有顯著差別，避免氣流的沖撞：各支煙道上應裝設(shè)啟閉可靠的煙道門。,,

14、(5)風、煙道應盡量布置在地面上，并在煙道適當位置設(shè)置清掃口，其尺寸不應小于0.4m(寬)x0.5m(高)。(6)引風機、熱風道、煙道均應保溫，熱風，煙道熱膨脹應采取補償措施。(7)風、煙道設(shè)置必要的測點，滿足測試儀表裝設(shè)的要求。(8)多臺燃油燃氣鍋爐排煙管道集中布置時需單獨設(shè)置風門及防爆門。防爆門一般應布置在煙道頂部，氣流直接沖擊面不危及人員安全的地方。,(二)風煙管道設(shè)計計算,1．風煙道流速和斷面尺寸的確定 2．風、煙

15、道的阻力計算鍋爐煙氣系統(tǒng)總阻力：從爐膛出口至煙囪出口的全部阻力∑△p，它由鍋爐機組本體的煙道阻力△Pbt，鍋爐出口至煙囪入口的煙道阻力△Pyd,以及煙囪阻力△Pyz三部分組成.鍋爐風道系統(tǒng)總阻力:從鼓風機風道入口至鍋爐的整個系統(tǒng)(含空氣預熱器、爐排或燃燒器等)阻力之和。,四、煙囪的計算,(一)煙囪高度的確定 (1)鍋爐煙囪高度應滿足國家“環(huán)境空氣質(zhì)量標準” 和“鍋爐大氣污染物排放標準”，若當?shù)赜绣仩t排放地方標準時還應予滿足。

16、 (2)燃油燃氣鍋爐房煙囪高度除須保證必要的抽力和滿足環(huán)保規(guī)定外，還應注意煙囪設(shè)置位置，使排煙通暢，不影響鍋爐的正常燃燒：可根據(jù)具體布置情況一爐設(shè)一煙囪或數(shù)爐共用一煙囪，若集中煙囪沿建筑物外墻布置時，其頂部應高出建筑物3m以上，設(shè)置防雷避雨措施。,,(3)設(shè)置在高層建筑群內(nèi)的鍋爐房煙囪除滿足“排放標準”要求外，還應避免高層建筑風壓帶對煙囪排煙的不良影響，煙囪高度應超過風壓帶0.6m以上。對于過長、過高的排煙系統(tǒng)，設(shè)計時必須進行排煙系統(tǒng)阻

17、力與抽力的計算，以便采取克服阻力過大或抽力過大影響鍋爐正常運行的措施。(4)當按煙囪抽力校核煙囪高度時，對于常年運行的鍋爐房，應分別以冬季、夏季采暖通風計算溫度和相應的鍋爐最大蒸發(fā)量計算，取其中較高值：對于釆暖期運行的鍋爐房，應分別以采暖期室外計算溫度和采暖末期的室外溫度及其相應鍋爐的最大蒸發(fā)量計算，取其中較高值。,(二)煙囪出口直徑,確定煙囪出口直徑(內(nèi)徑)，先要恰當?shù)剡x定煙囪出口的煙氣流速，使煙囪在鍋爐全負荷運行時不致因阻力太大，

18、在最低負荷運行時不致因外界風力影響造成空氣倒灌，煙氣排不出去，此外，選用煙囪流速時還應根據(jù)鍋爐房擴建或鍋爐房增容改造的可能性取適當?shù)臄?shù)值 。對于微正壓燃燒鍋爐，在克服煙氣系統(tǒng)阻力所能允許的條件下，應提高煙囪內(nèi)煙氣流速，縮小煙囪直徑，降低煙囪造價：圓形煙囪出口內(nèi)徑一般不宜小于0.8m，當直徑較小時可做成方形，以便于施工，金屬煙囪不受其限制。,第四節(jié) 鍋爐給水處理,一、鍋爐水質(zhì)標準 (一)蒸汽鍋爐 (二)熱水鍋爐

19、水質(zhì)標準 (三)汽輪機凝結(jié)水質(zhì)量標準 (四)補給水質(zhì)量標準 (五)減溫水質(zhì)量標準,二、鍋外水處理,(一)鈉離子交換軟化 1．原理 原水通過鈉離子交換劑時，水中的Ca2+、Mg2+被交換劑中的Na+所代替，使易結(jié)垢的鈣鎂化合物轉(zhuǎn)變?yōu)椴恍纬伤傅囊兹苄遭c化合物使水得到軟化。,,通過鈉離子交換后的軟化水，原水中的碳酸鹽硬度變成碳酸氫鈉，即水的堿度不變。 由于Na的摩爾質(zhì)

20、量比1/2 Ca2+ 和1/2Mg2+ 的摩爾質(zhì)量大，所以軟化水的含鹽量(與溶解固形物近似相等)比原水略有提高 。,2．設(shè)備及系統(tǒng) (1)設(shè)備：鈉離子交換軟水設(shè)備種類較多，有固定床、浮動床、流動床等。浮動床、流動床離子交換設(shè)備適用于原水水質(zhì)穩(wěn)定，軟化水出力變化不大，連續(xù)不間斷運行。固定床離子交換設(shè)備無須上述要求，是工業(yè)鍋爐房的常用軟化水設(shè)備。 固定床離子交換設(shè)備按再生方式可分為順流再生和逆流再生兩種。逆流再生

21、與順流再生相比較具有相對原水硬度適應范圍大且出水質(zhì)量好，再生鹽耗低(20%)，自用水率即水耗低(30％-40％)，故被廣泛采用。順流再生離子交換器操作比逆流再生簡單，在一定條件下仍有采用。,,(2)系統(tǒng)： 鈉離子交換軟化水系統(tǒng)一般分為單級和雙級(即二個單級串聯(lián))兩種。固定床逆流再生鈉離子交換器，進水總硬度一般小于6.5mmol／L，最高進水總硬度小于l0mmol／L，單級出水即可達到鍋爐水質(zhì)標準的要求(≤0.03m

22、mol／L)。單級固定床順流再生鈉離子交換器，進水總硬度不宜大干2mmol／L。對于原水硬度較高，且對降低原水堿度無要求時，則應考慮采用雙級鈉離子串聯(lián)系統(tǒng)。,(二)軟化除堿,為了保證蒸汽品質(zhì)和減少發(fā)沫，避免汽水共騰，必須保持鍋水堿度在規(guī)定范圍，所以鍋爐給水在必要時要進行除堿處理 。1．鈉離子交換后加酸處理 原水經(jīng)鈉離子交換后，水中的堿度不變，為了降低堿度，可在軟化水中加酸(一般用硫酸)來中和水中的堿度。經(jīng)硫酸中和處理后

23、，生成的C02可在除C02器中除去。,2．氫—鈉離子交換,原理：當原水的碳酸鹽硬度較大或有負硬度(水中含有鈉堿度)時，采用氫-鈉離子交換法可降低原水的硬度和堿度，也可除去部分含鹽量，從而實現(xiàn)降低鍋爐排污率的目的。氫—鈉離子交換法有串聯(lián)、并聯(lián)、綜合多種系統(tǒng)。,3．石灰軟化除堿,石灰能除去水中的CO2和碳酸鹽硬度，并將鎂的非碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變成相應的鈣硬度，即水的非碳酸鹽硬度不變，石灰能除去部分鐵和硅的化合物。由于水中的鈣鎂離子和碳酸氫根離子轉(zhuǎn)

24、變成難溶于水的化合物，從水中沉淀出來，因此石灰水處理能降低水的硬度、堿度和溶解固形物。,(三)水的離子交換除鹽,通過軟化或軟化除堿后，不能達到規(guī)定的給水標準或排污要求時，就應考慮對原水進行除鹽，以便能較徹底地解決問題。 對采用地面水作補水的中壓鍋爐和次高壓鍋爐的除鹽系統(tǒng)，一般采用一級除鹽系統(tǒng)即可滿足要求。當一級除鹽還達不到要求時，可以在前面加一級電滲析初級除鹽，或者在其后面加一級混床進行終處理。,(四)再生液制備系統(tǒng),

25、再生液的制備包括再生劑的貯存、溶解、計量，輸送等功能，陽離子交換劑常用固體再生劑有氯化鈉(食鹽)，常用液體再生劑有硫酸、鹽酸。 1．氯化鈉(食鹽)溶液制備系統(tǒng)及計算 2．硫酸，鹽酸溶液的制備系統(tǒng)的計算,(五)水處理方案的選擇,鍋爐補給水的處理方式，應根據(jù)水源的水質(zhì)、機組對水質(zhì)的要求，綜合考慮爐水水質(zhì)標準、蒸汽品質(zhì)要求，鍋內(nèi)裝置和過熱蒸汽減溫方式、鍋爐補水率、鍋爐排污率、設(shè)備及藥品供應情況等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確

26、定。,1．補給水處理系統(tǒng)出力的確定,鍋爐補給水處理系統(tǒng)是向熱力系統(tǒng)補充合格的補充水，其出力應滿足熱力系統(tǒng)在正常運行情況下和最不利工況下熱力系統(tǒng)所需的補充水。同時，應計入水處理系統(tǒng)的自用水，在水處理設(shè)備再生時，水處理系統(tǒng)也應保證滿足熱力系統(tǒng)的補水要求。,2．水處理方案的選擇,(1)預處理：當原水水質(zhì)不能滿足離子交換系統(tǒng)和膜法系統(tǒng)的要求時，應對原水進行預處理。預處理方式根據(jù)原水中的懸浮物、膠態(tài)硅化合物、有機物的含量以及后階段處理的方式等因素

27、決定。 1)原水懸浮物含量小于或等于50mg/L時，宜采用過濾或接觸混凝、過濾處理。 2)原水懸浮物含量大于50mg/L時，宜采用混凝、澄清．過濾處理。 3)原水碳酸鹽硬度較高時，可采用石灰預處理。 4)當原水含鹽量較高時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，可采用預脫鹽處理， 5)當以地下水及自來水作為水源時，一般不再設(shè)置預處理裝置。地下水含砂、含鐵量較高，地表水有機物含量高時，均應采取處理措施。,(2)后階段處

28、理：后階段的水處理應能將經(jīng)預處理的水進一步處理到瞞足鍋爐對補給水水質(zhì)的要求。,1)熱水鍋爐：熱水鍋爐一般采用單級鈉離子交換系統(tǒng)，宜選用全自動鈉離子交換器。2)蒸汽鍋爐 ①兩級串聯(lián)的鈉離子交換系統(tǒng)。 ②鈉離子交換后加酸處理，加酸處理后的軟化水應經(jīng)除二氧化碳處理，軟化水的PH值應連續(xù)監(jiān)測。 ③弱酸陽離子交換樹脂或不足量酸再生的氫一鈉離子串聯(lián)系統(tǒng)。 ④除鹽水處理系統(tǒng)。 ⑤常用的除鹽水處理方式有：離子交換，反滲透，電滲析等方式。,(

29、3)化學水處理設(shè)備型式選擇,離子交換器可分為順流再生固定床、逆流再生固定床，浮動床等形式，可按要求選擇。,三、鍋內(nèi)水處理,(一)鍋內(nèi)加藥水處理原理 鍋內(nèi)加藥水處理是往鍋內(nèi)加堿性藥劑，與鍋爐給水中的鈣鎂等鹽類生成松散沉渣，通過排污排出鍋爐，根據(jù)參數(shù)和處理目的，可分為三種加藥處理方式：全部鍋內(nèi)加藥水處理；輔助加藥水處理和鍋爐給水調(diào)pH值加氨處理。,(二)全部鍋內(nèi)加藥水處理,1．全部鍋內(nèi)加藥處理適用范圍 (1)鍋爐額定蒸

30、發(fā)量≤2t／h且額定蒸汽壓力≤1.0MPa的蒸汽鍋爐。 (2)額定功率≤2.8MW的熱水鍋爐。通過補加藥劑使鍋水pH值控制在10～12。 (3)原水的懸浮物含量不應大于20mg／L。 (4)給水的總硬度不應大于4mmol／L。 (5)應保持鍋爐經(jīng)常排污。,(三)輔助加藥水處理,輔助加藥防垢處理是用加磷酸三鈉(Na3PO4·12H20)溶液的辦法使鍋水內(nèi)經(jīng)常維持一定量的磷酸根(PO43-)，因鍋爐處于沸騰條件下又

31、堿性較強(pH值一般在10—12范圍)，使鍋水中的鈣離子與磷酸混合發(fā)生反應，生成堿式磷酸鈣是一種松軟的水渣，不會粘附在鍋壁上成水垢，易隨排污排出鍋外。 根據(jù)“工業(yè)鍋爐水質(zhì)”要求1.0Mpa<蒸汽壓力≤2.5MPa的蒸汽鍋爐的鍋水應加磷酸鹽防垢處理，磷酸根(PO43-)的濃度標準為10—30mg/l。,(四)鍋爐給水調(diào)pH值加氨處理,在鍋內(nèi)輔助水處理中，對高壓以上的鍋爐常采用揮發(fā)性處理(加氨及聯(lián)胺)，在為了控制p

32、H值大于9以上，在給水管道中加氨處理。,四、給水除氧系統(tǒng),(一)熱力除氧 為防止熱力設(shè)備及其管道腐蝕，必須除去在鍋爐給水中的溶解氧和其他氣體，熱力除氧是根據(jù)亨利定律和道爾頓定律的基本原理，即在一定的壓力下，水溫越高，氣體在水中的溶解度越低。熱力除氧就是利用蒸汽把水加熱到相應壓力下的飽和溫度時，蒸汽分壓力將接近水面上的全壓力，溶解于水中各種氣體的分壓力接近于零，這時溶解于水中的氣體被析出。,1．熱力除氧的特點,(1)不

33、增加給水的含鹽量又能除去水中的氧和其他氣體(如C02、N2，NH3等)。(2)提高給水溫度可充分利用余熱加熱給水，如二次汽、排汽、疏水、回水等，即減少熱損失提高熱效率。(3)易調(diào)節(jié)控制，較其他方法除氧穩(wěn)定可靠，被廣泛應用。,2．熱力除氧的分類,按壓力大小可分為大氣式和壓力式兩種：大氣式除氧器在工業(yè)鍋爐上運用最廣。壓力式除氧器又分高壓、中壓兩種。 熱力除氧器按進水形式分為全補給水和部分補給水(另部分為凝結(jié)水或疏水)，按除

34、氧頭結(jié)構(gòu)又分為淋水盤式、膜式和噴霧式等，按除氧頭與貯水箱聯(lián)接形式又分為立式和臥式，按運行方式又可分為定壓與滑壓兩種。3．熱力除氧管道系統(tǒng)與運行,4．熱力除氧器滑壓運行,除氧器采取滑壓運行后，抽汽管路中省去了壓力調(diào)節(jié)閥，減少了節(jié)流損失，降低熱耗，也簡化了系統(tǒng)。滑壓運行時除氧器的工作壓力任何時候都接近于供汽壓力，提高了機組運行的安全性。 滑壓運行時，除氧器內(nèi)的壓力與溫度的動態(tài)變化不一致，當負荷驟變時，水溫的降低滯后于壓力的

35、降低，進入水泵的水溫不能即時降低，泵人口壓力低于水溫所對應的飽和壓力，使水泵產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象．所以在采用滑壓運行時，除氧器與水泵的安裝高度在計算時應考慮這一因素。,(二)真空除氧,真空除氧是低溫水除氧，具有少用蒸汽和不用蒸汽的特點，常用的真空除氧系統(tǒng)有蒸汽噴射和水噴射兩種：其工作壓力低于0．0588MPa，一般最好使水加熱到40～60℃。為保持水始終沸騰，應使水維持在過熱2~l0℃下的真空度：水噴射系統(tǒng)適于熱水鍋爐系統(tǒng)，但由于真空系統(tǒng)難以做

36、到系統(tǒng)的密閉性，故應用不廣泛。,(三)化學除氧,1．藥劑除氧 藥劑除氧是在給水中加入化學還原藥劑，如亞硫酸鈉(Na2S03)、亞硫酸氫鈉(NaHSO3)，聯(lián)胺(N2H4)等，使其與氧反應生成無腐蝕性的穩(wěn)定化合物，將水中的熔解氧固定，借鍋爐排污熔將化合物排出爐外。2．鋼屑除氧 鋼屑除氧是將一定溫度的水，流經(jīng)裝有鋼屑(或多孔海綿鐵柱)的除氧器，鐵屑被水中的氧氧化達到除氧目的。,(四)解析除氧,根據(jù)亨利定律，氧在水中的溶解度與水所接觸

37、的氣體中氧的分壓力成正比，而氣體中氧的分壓力又與氣體中氧的含量成正比，因此將含氧的水與已脫氧的氣體強烈混合降低氧的分壓力，則溶于水中的氧即大量擴散到氣體中，含氧氣體在反應器內(nèi)與500—600℃的灼熱木炭相遇，反應成無氧氣體(c02)，循環(huán)使用。,五、鍋爐排污,從鍋爐蒸發(fā)段排出含雜質(zhì)的爐水，經(jīng)擴容器(回收二次汽)和熱交換器回收部分工質(zhì)的熱量后排放，稱謂鍋爐排污系統(tǒng)。 爐水雜質(zhì)(溶解鹽類和泥渣)是由給水帶入爐內(nèi)，在蒸發(fā)段中蒸發(fā)

38、部分雜質(zhì)被蒸汽帶走，大部分留在爐水中，使爐水含鹽濃度不斷提高，影響蒸汽品質(zhì)，將鍋筒水位附近含鹽分高的水連續(xù)不斷地排出爐外，使爐水鹽分穩(wěn)定在一定的水平上，稱為連續(xù)排污系統(tǒng)。 但是連續(xù)排污不能將爐水中泥渣完全排出，泥渣集中在鍋內(nèi)最低處，因此每隔一段時間需對鍋內(nèi)低處進行一次約30s的定期排污，又有定期排污系統(tǒng)。,(一)排污系統(tǒng)組成由排污閥門、管道、擴容器、換熱器、流量壓力儀表等組成。,(二)排污量 1．連續(xù)排污 (1)連續(xù)

39、排污率計算：排污率是鍋爐排污量與蒸發(fā)量之比.,,當爐水含鹽量要求一定時，給水含鹽量高，排污率就增大，爐水含鹽量與給水含鹽量之比(即倍數(shù))稱為鍋水濃縮度，以m表示 在自然循環(huán)鍋爐上常采用二段蒸發(fā)，在鹽段上排污就可提高鍋水的排污濃度，以降低排污率。 排污率的增大意味著水量和熱量損失增加，所以對排污率有一定限制。,2．定期排污,工業(yè)鍋爐定期排污應在鍋爐低負荷時進行，且應做到一次少排、勤排、快排。一般爐內(nèi)加藥水

40、處理每班至少排污一次，爐外水處理，視水質(zhì)情況，每天2—3次，一次排污時間0.5~1min。,(三)排污擴容器的容積計算,1．連續(xù)排污擴容器容積計算 擴容器容積分兩部分，一為汽容積，二為水容積，水容積較小僅為汽容積的1／4。 2 ．連續(xù)排污擴容器容積計算,(四)排污系統(tǒng)及排污水的回收利用,(1)連續(xù)排污水首先進入排污擴容器，在其中驟然降壓，產(chǎn)生二次蒸汽，送人低壓蒸汽系統(tǒng)供他用或直接進除氧器、水箱加熱除氧水等。擴

41、容器內(nèi)余下的排污水含鹽量較高，可通過換熱器加熱鍋爐補給水，冷卻后的排污水直接排人排污降溫池，或進入定期排污擴容器再排出。 定期排污水，排量小直接進入定期排污擴容器，二次蒸汽排入大氣，水排入排污降溫池。 (2)當鍋爐房臺數(shù)較多，連續(xù)排污水量較大時，為回收這部分余熱損失，一般采用管殼式換熱器，加熱從化水來的軟水(或脫鹽水)，使排污水溫度降至50℃以下再排放。,第五節(jié) 鍋爐給水設(shè)備,一、鍋爐給水泵和給水箱(一)鍋爐給水泵的選

42、擇1.鍋爐給水泵的流量2.鍋爐給水泵的揚程3.離心式給水泵的變工況換算4.離心式給水泵的電動機功率,,5．水泵的汽蝕和汽蝕余量 (1)水泵的汽蝕會造成水泵性能惡化，產(chǎn)生噪聲和振動以及造成水泵部件的腐蝕和疲勞。 (2)為保證水泵在設(shè)計最大流量時和進水容器液面處于最低時不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，需計算水泵的吸上安裝高度和灌注安裝高度。,6．鍋爐給水泵的配置,(1)當采用母管制的給水系統(tǒng)全廠應設(shè)置一臺備用給水泵，給水泵的總?cè)萘亢?/p>

43、臺數(shù)，應保證在任何一臺給水泵停用時，其余給水泵總出力仍能滿足全部鍋爐額定蒸發(fā)量的110％。(2)當鍋爐給水泵性能不能并聯(lián)運行時，每臺給水泵的流量應滿足對應鍋爐額定蒸發(fā)量的110％。(3)不具有一級電力負荷的鍋爐房，且給水泵停止運行會給鍋爐造成缺水事故時，應設(shè)置汽動事故備用給水泵，其流量應滿足昕有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需給水量的20％-40％，且不應小于最大一臺給水泵的流量。,,(二)鍋爐給水箱選擇 鍋爐房宜設(shè)1

44、個給水箱或除氧水箱。常年不問斷供熱的鍋爐房或容量大的鍋爐房應設(shè)置2個。給水箱的總有效容量為所有運行鍋爐在額定蒸發(fā)量時所需20—60min的給水量。,,二、凝結(jié)水泵和凝結(jié)水箱 (一)凝結(jié)水泵選擇 (1)凝結(jié)水泵一般不少于兩臺，其中一臺備用。當一臺水泵停止運行時，其余水泵的總?cè)萘坎粦∮谀Y(jié)水量的120％。 （2）凝結(jié)水泵的揚程,(二)凝結(jié)水箱的選擇,(1)凝結(jié)水箱的總有效容量一般按凝結(jié)水回收20~40min的水量確定。對小型

45、鍋爐房一般將凝結(jié)水箱和給水箱合一使用。(2)閉式凝結(jié)水系統(tǒng)，凝結(jié)水箱也應為閉式水箱，閉式水箱的二次汽應通過水封排人大氣。(3)當返回凝結(jié)水溫度90~100℃時，水箱底至水泵軸線的高差不小于1.0m，當凝結(jié)水溫度大于100℃時不小于1.5m。(4)凝結(jié)水箱應考慮自動控制水位裝置，達到水泵自動啟停。,第六節(jié) 鍋爐房燃料貯運系統(tǒng),一、燃煤鍋爐房的貯運煤系統(tǒng) (一)燃煤運輸量 (二)燃煤存貯設(shè)施 (三)貯煤場的裝

46、卸機械設(shè)施 (四)鍋爐房內(nèi)的燃料機械輸送設(shè)備選擇 輸煤機械種類很多，中、小型鍋爐常用的有人工手推車、爐前卷揚翻斗、電動葫蘆吊煤罐、埋刮板、斗提機、膠帶運煤機等，輸送細顆粒燃煤還可用螺旋輸送機等。其中，刮板機。斗提機、螺旋輸送機、膠帶機等也常用于大中型鍋爐(熱電站)上的各類爐型的爐前燃料輸送。,二、煤粉制備,(一)煤粉的主要特性 1．煤的可磨性指數(shù)KVTI和HGI 煤的

47、可磨性是以可磨性指數(shù)來表示，它是風干狀態(tài)的單位重量的標準燃料與試驗燃料，從相同粒度磨到相同細度時所消耗能量之比。可磨性指數(shù)HGI——“煤的可磨性指數(shù)測定方法(哈德格羅夫法)”?？赡バ灾笖?shù)KVTI—— “測定VTI可磨性指數(shù)的方法”(全蘇熱工研究院法)。,,可磨性指數(shù)KVTI用于鋼球磨煤機的設(shè)計計算，可磨性指數(shù)HGI用于除鋼球磨煤機以外的所有磨煤機的計算，兩種可磨性指數(shù)，可進行換算： KVTI=0.0149H

48、GI+0.32 可磨性指數(shù)愈大，煤愈易于磨碎,,2．煤的沖刷磨損指數(shù)Ke 表示煤沖刷磨損其他物質(zhì)(如磨煤機的鋼球、鋼甲等)的強弱程度的指標。煤的沖刷磨損指數(shù)的大小和煤中灰分，石英及顆粒大小有緊密關(guān)系，它與磨煤機形式的選擇和磨煤機金屬磨耗率有關(guān)。3．煤的燃燒特性 煤的燃燒特性與煤的揮發(fā)分、灰分，水分和發(fā)熱量有關(guān)。煤的燃燒性能根據(jù)煤的著火溫度IT分為5級。,,4．煤粉的爆炸特性 煤粉的爆炸特性與灰分、

49、水分、揮發(fā)分、煤粉細度、氣粉混合物的溫度和濃度及含氧量等因素有關(guān)。5．煤粉細度 煤粉細度主要用過篩分檔法來確定，即用通過某一號篩子的煤粉量的百分數(shù)Di(％)或剩留于某一號篩子上的煤粉量的百分數(shù)Ri(％)來表示.,,煤粉細度的選擇取決于煤種及其揮發(fā)分含量、磨煤機及分離器形式以及鍋爐的燃燒方式等。根據(jù)DT／T5145—2002“火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)定”對于300MW及以上的機組，按表4-61所列的公式選取。,(二)磨煤機和制

50、粉系統(tǒng)類型及其選擇,1．磨煤機及制粉系統(tǒng)類型 (1)磨煤機類型：磨煤機是利用擠壓，碾磨和撞擊原理將煤制成煤粉，并用熱介質(zhì)對煤進行干燥的設(shè)備。 磨煤機按其工作轉(zhuǎn)速可分為高速磨煤機、中速磨煤機和低速磨煤機三類；按碾磨零件的形式可分為8種類型，其中低速磨2種，中速磨4種，高速磨2種。,,1)鋼球磨煤機。屬低速磨煤機，如MTZ(DTM)型磨，2)雙進雙出鋼球磨煤機：屬低速磨煤機，如BBD．D型磨等。3)碗式磨煤機(又稱

51、輥碗式)。屬中速磨煤機，如RP、HP型磨等。4)輪式磨煤機(又稱輥環(huán)式)。屬中速磨煤機，如MPS(或ZGM、MP)、MBF型磨等。5)球環(huán)磨煤機(又稱滾球式)。屬中速磨煤機，如E型磨(ZQM)等。6)平盤磨煤機(又稱輥盤式)。屬中速磨煤機，如LM型磨等。7)風扇磨煤機。屬高速磨煤機，如S、N，YFM型磨等。8)錘擊磨煤機(又稱豎井式磨煤機)。屬高速磨煤機，如MMT型磨等。,,(2)制粉系統(tǒng)類型：制粉系統(tǒng)一般分為貯倉式制粉系統(tǒng)和

52、直吹式制粉系統(tǒng)兩大類。 貯倉式制粉系統(tǒng)是將磨煤機磨制出的煤粉，經(jīng)分離器后首先進入煤粉倉貯存，根據(jù)鍋爐運行的需要，再用一次風將給粉機給出的煤粉吹入爐膛燃燒。 直吹式制粉系統(tǒng)，是將磨煤機磨好的煤粉，經(jīng)干燥介質(zhì)全部直接吹入爐膛燃燒。磨煤機的制粉量，需要隨鍋爐負荷的改變而變化。,,根據(jù)制粉系統(tǒng)內(nèi)干燥介質(zhì)的壓力的不同，又可分為正壓系統(tǒng)和負壓系統(tǒng)； 根據(jù)輸送煤粉采用不同的介質(zhì)，又可分為熱風送粉系

53、統(tǒng)和乏氣送粉系統(tǒng)，或采用熱風—乏氣送粉的混合系統(tǒng)。,我國常見的制粉系統(tǒng)類型有：,1)鋼球磨煤機貯倉式乏氣送粉制粉系統(tǒng)。 2)鋼球磨煤機貯倉式熱風送粉制粉系統(tǒng)。 3)鋼球磨煤機貯倉式開式制粉系統(tǒng)。 4)雙進雙出鋼球磨煤機直吹式制粉系統(tǒng)。 5)中速磨煤機正壓直吹式熱一次風制粉系統(tǒng)。 6)中速磨煤機正壓直吹式冷一次風制粉系統(tǒng)。 7)風扇磨煤機直吹式三介質(zhì)干燥制粉系統(tǒng)。 8)風扇磨煤機直吹

54、式二介質(zhì)干燥制粉系統(tǒng)。,貯倉式乏氣送粉,貯倉式熱風送粉,負壓直吹：排粉機置于分離器后，磨損嚴重,,正壓直吹（熱一次風機）,,正壓直吹（冷一次風機）,,雙進雙出鋼球磨直吹式冷一次風機三分倉式空預器,2．磨煤機及制粉系統(tǒng)性能簡介,(1)鋼球磨煤機的轉(zhuǎn)速一般為15-30r／min。鋼球磨煤機可以磨制任何煤種，特別適用于磨制低揮發(fā)分的無煙煤和高灰分的貧煤。 (2)中速磨煤機的轉(zhuǎn)速一般為45—300r/min，它適宜磨制中等細度的煙煤。

55、 (3)高速磨煤機的轉(zhuǎn)速一般為600-1500r／min。其優(yōu)點是能磨制外在水分較大的煤。,3．磨煤機及制粉系統(tǒng)的選擇,磨煤機形式和制粉系統(tǒng)選擇，應根據(jù)使用煤種的特性，鍋爐對煤粉細度的要求，負荷的調(diào)節(jié)能力，機組連續(xù)運行時間，基建投資及運行費用等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。,4．磨煤機性能參數(shù),各種磨煤機的主要性能參數(shù)有磨煤機的出力和功率。 磨煤機的實際出力取決于磨煤機的碾磨出力、干燥出力和通風出力并取其中的最小值。

56、磨煤機的基本出力(即磨煤機的銘牌出力)，是指磨煤機在特定的煤質(zhì)條件和煤粉細度下的磨煤機出力。磨煤機的基本出力一定要經(jīng)過各種修正后，才成為磨煤機的碾磨出力。,,(1)磨煤機的碾磨出力 是根據(jù)煤質(zhì)特性(如煤的可磨性指數(shù)、水分、灰分等)、煤粉細度和水分以及磨煤機的結(jié)構(gòu)尺寸和碾磨件的各種狀態(tài)，計算出達到規(guī)定細度的煤粉產(chǎn)量。 (2)磨煤機的干燥出力 是根據(jù)干燥介質(zhì)帶入熱量和規(guī)定煤粉水分，通過熱平衡計算得到的煤粉產(chǎn)量 。 (3)磨煤機的通風

57、出力 是根據(jù)磨煤機至燃燒器出口(直吹式制粉系統(tǒng))或至粗粉分離器出口(中間貯倉式制粉系統(tǒng))的氣粉混合物空氣動力計算求得的煤粉量。,(三)制粉系統(tǒng)主要附屬設(shè)備和部件的選擇,1．原煤倉 2．給煤機 3．煤粉分離器 4．煤粉倉 5．給粉機和輸粉機,,(四)制粉系統(tǒng)管道設(shè)計 (五)煤粉制備的安全技術(shù)措施 煤粉制備過程中可能出現(xiàn)的安全問題，主要是煤，煤粉的自燃和煤粉的爆炸。煤粉制備的安全措施，就是針

58、對可燃物質(zhì)產(chǎn)生燃燒和爆炸的原因來制定的：首先，從技術(shù)上和管理上積極采取措施，如何預防煤和煤粉燃燒和燃爆的發(fā)生；其次，燃料燃燒和燃爆發(fā)生后，如何做到盡量減少初始爆炸引起的破壞損失和防止二次爆炸的發(fā)生。,1．防止煤和煤粉著火的技術(shù)措施,(1)煤場中堆積有自燃性的煤時，其堆積時間不應過長，同時煤場應有壓實，灑水或其他防止自燃的措施。 (2) 在結(jié)構(gòu)和布置上應采取的主要措施,,(3)嚴格控制干燥介質(zhì)的進出口溫度，除無煙煤外，控

59、制磨煤機出口氣粉混合物的最高允許溫度tM2。(4)嚴格控制制粉系統(tǒng)的含氧量。為了防止氣粉混合物出現(xiàn)燃爆，對制粉系統(tǒng)中含氧量的控制十分重要。對于負壓制粉系統(tǒng)其終端的含氫量應不大于12％。(5)設(shè)置必要的熱工檢測和自動保護裝置。,2．減小煤粉初始爆炸引起破壞的技術(shù)措施,3．消防、滅火 (1)煤粉制備區(qū)域應設(shè)水霧式滅火系統(tǒng)或蒸汽滅火系統(tǒng)，嚴禁采用噴射水柱的方法滅火。 (2)應在制粉系統(tǒng)適當?shù)攸c及煤粉倉內(nèi)應設(shè)置惰性氣體

60、滅火管道。 (3)煤粉制備的電氣安全設(shè)計，應按GB50058—1992“火災和爆炸危險環(huán)境電力設(shè)計規(guī)范”的有關(guān)規(guī)定進行。,三、燃油燃氣鍋爐房的燃油貯運和燃燒設(shè)施,(一)油庫總體布置 1．油庫布置原則 2．油庫分級 3．油庫中油晶火災危險性分類(二)油罐區(qū)布置,(三)燃油燃氣鍋爐輔助燃燒設(shè)施,1．鍋爐油點火系統(tǒng) 2．燃燒器 3．日用油箱4．爐前重油加熱器5．日用油箱加熱計算 6．燃油過濾器 7．燃油油泵的

61、結(jié)構(gòu)及選擇8．燃氣調(diào)壓站,9．燃油燃氣鍋爐燃燒系統(tǒng)的防爆及附件,(1)油品或燃氣的爆炸極限 (2)燃油燃氣鍋爐爐膛爆炸的原因 (3)燃油(氣)爐膛防爆措施 (4)防爆門類型 (5)呼吸閥 (6)阻火器 (7)呼吸閥選擇,第七節(jié) 灰渣貯運系統(tǒng),一、除灰渣系統(tǒng)的選擇 鍋爐房內(nèi)部除灰系統(tǒng)，一般可分為氣力除灰系統(tǒng)，水力除灰渣系統(tǒng)，機械除灰渣系統(tǒng)和水力、氣力、機械混合除

62、灰渣系統(tǒng)等四大類。氣力除灰系統(tǒng)中又包括正壓氣力除灰系統(tǒng)、負壓氣力除灰系統(tǒng)和聯(lián)合氣力除灰系統(tǒng)。水力除灰渣系統(tǒng)中又包括灰渣溝自流輸送系統(tǒng)，灰渣混除輸送系統(tǒng)和灰渣分除輸送系統(tǒng)。,,除灰渣系統(tǒng)的選擇，應根據(jù)灰渣量和灰渣的化學、物理特性，除塵器和排渣裝置的形式、水質(zhì)和水量、電廠與灰場的總圖布置以及灰渣綜合利用和環(huán)保要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。 在確定鍋爐房除灰渣系統(tǒng)時應注意以下各點： (1)當灰中CaO含量大干10％時，不宜采用

63、水力除灰系統(tǒng)。 (2)當采用氣力除灰且輸送距離超過150m時，不宜采用負壓氣力除灰系統(tǒng)。 (3)當采用氣力除灰且輸送距離不超過1000m時，宜采用正壓氣力除灰系統(tǒng)。,二、灰渣貯運,(一)灰渣場 為了盡量減少污染，灰渣場應設(shè)在鍋爐房常年主導風向的下方?；以鼒雠c貯煤場應有一定距離，或用矮墻隔開，嚴禁混在一起。灰渣場的貯存量應根據(jù)運輸條件和綜合利用的情況來決定，一般宜為貯存3-5日鍋爐房最大計算排灰渣量．灰

64、渣場地可用灰渣夯實或水泥鋪地，并有一定的排水坡度?；以鼒鰬姓彰髟O(shè)施。,,(二)灰渣斗 灰渣斗總貯存量應視運輸條件而定，宜為1～2日的鍋爐房最大計算排灰渣量。在寒冷地區(qū)為了防止灰渣斗結(jié)冰，灰渣斗應有排水和防凍措施，如采用蒸汽保溫或室內(nèi)布置?；以烦隹谂c地面或軌面凈距，用汽車運渣時不應小于2.1m；用火車運渣時不應小于5.3m，當火車不通過灰渣斗下部時，其凈高可減至3.5m?；以穬?nèi)壁應光滑，壁面傾角不

65、宜小于600?；以返某隹诔叽绮灰诵∮?00mm× 600mm?；以废碌牡孛鎽信潘露?。,,三、除灰渣系統(tǒng)設(shè)計與主要計算(一)灰渣產(chǎn)生量(二)負壓氣力除灰系統(tǒng) (三)灰渣混除水力除灰渣系統(tǒng)(四)機械式除灰渣系統(tǒng),第八節(jié) 熱水供熱系統(tǒng),一、概述二、熱水鍋爐供熱系統(tǒng)形式(一)高、低溫熱水系統(tǒng)(二)主供熱管道系統(tǒng),三、熱水系統(tǒng)的定壓及補水,定壓即在熱水網(wǎng)系統(tǒng)壓力恒定之點保持在一定范圍內(nèi)變化。壓力恒定之點即為系統(tǒng)

66、定壓點，定壓點的位置，一般設(shè)在熱網(wǎng)循環(huán)水泵的吸入側(cè)的除污器前為宜，也可在集水器上。定壓點的壓力值應根據(jù)熱水網(wǎng)的水壓圖要求而定。 熱水網(wǎng)的定壓方式從原理上歸納為四大類，即：利用補水自身壓力定壓；利用開式水箱水位定壓；利用補水泵定壓和利用氣體定壓。,,(一)利用軟化水或鍋爐連續(xù)排污定壓系統(tǒng)(二)利用開式高位水箱定壓系統(tǒng)(三)利用補水泵定壓系統(tǒng)(四)氣體定壓方式(五)補水甭的選擇,第九節(jié) 鍋 爐 煙 氣

67、 凈 化,一、有關(guān)鍋爐煙氣排放的標準和規(guī)定 二、鍋爐大氣污染物排放量和排放濃度的計算 三、鍋爐大氣污染物防治原理、技術(shù)特點與選用要求,,鍋爐大氣污染物應采用綜合防冶的措施進行治理，主要可以分為下述幾個方面進行： 1．轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu) 2．發(fā)展集中供熱 3．對燃料進行預處理 4．改革工藝設(shè)備,鍋爐煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)計要點,(1)排入大氣的有害物(粉塵、二氧化硫、氮氧化物等)濃度必須符合國家和地方排放標準的規(guī)

68、定，且應符合工程項目環(huán)境影響評價報告書(表)及其批復的有關(guān)要求，這是進行鍋爐煙氣凈化設(shè)計的依據(jù)。 (2)煙氣凈化設(shè)備(如干式或濕式脫硫除塵器，靜電除塵器等)的選擇，應根據(jù)鍋爐在額定出力下的出口煙塵濃度、燃料含硫量和煙氣凈化設(shè)備對負荷的適應性等因素，在高效、低阻、低鋼耗和低運行費等方面經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后擇優(yōu)選用。（3）煙氣凈化設(shè)備及其附屬設(shè)施應有防腐蝕和防磨損的措施，以便延長設(shè)備和管路的使用。,,(4)由于鍋爐煙氣凈化設(shè)備大多設(shè)置在引風