[拼音]：dianzhan guolu

[外文]：utility boiler

火力發(fā)電廠中向汽輪發(fā)電機(jī)組提供蒸汽的鍋爐，包括鍋爐本體和一些輔助設(shè)備。燃料在鍋爐的爐膛中燃燒后放出熱能，經(jīng)過金屬壁面?zhèn)鳠崾瑰仩t中的水轉(zhuǎn)化成具有一定壓力和溫度的過熱蒸汽，然后把蒸汽送入汽輪機(jī)，由汽輪機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。全世界火力發(fā)電量約占總發(fā)電量的70％，在中國約占80％。因此，電站鍋爐無論從它的作用還是從能源消耗來看，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有重大的影響。

組成和原理

它主要由水汽系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)兩部分組成。

水汽系統(tǒng)

給水先經(jīng)過省煤器，然后進(jìn)入鍋筒。水在由鍋筒、下降管和水冷壁組成的回路中循環(huán)流動，并吸收爐膛中高溫火焰和煙氣的輻射熱量變成飽和蒸汽，然后進(jìn)入過熱器并在其中被加熱成 540℃的過熱蒸汽。過熱蒸汽被送入汽輪機(jī)高壓缸，經(jīng)膨脹作功降溫降壓后回到鍋爐的再熱器中，再加熱到540℃，然后送到汽輪機(jī)的中壓缸和低壓缸中繼續(xù)膨脹作功。

燃燒系統(tǒng)

原煤進(jìn)入磨煤機(jī)加熱干燥并磨成煤粉。有兩種方式將煤粉送入爐膛中與來自空氣預(yù)熱器的熱空氣混合燃燒。一種為直吹式，即將由磨煤機(jī)磨制的煤粉直接送入爐膛中燃燒；另一種為倉儲式，即將磨煤機(jī)磨制的煤粉先送到煤粉倉中儲存，然后用給粉機(jī)將煤粉送入爐膛中燃燒。燃燒生成的煙氣流經(jīng)爐膛和對流煙道中的受熱面把熱量傳給水汽和空氣，然后經(jīng)過除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪排入大氣。

鍋爐本體的結(jié)構(gòu)類型

電站鍋爐的本體結(jié)構(gòu)類型主要取決于燃料特性、鍋爐容量和蒸汽參數(shù)等因素。常見的有倒U型、塔型和箱型（圖1）。

倒 U型

適用于各種容量的鍋爐和燃料，故應(yīng)用廣泛。鍋爐的高度比其他爐型低，受熱面布置較方便，風(fēng)機(jī)和除塵設(shè)備都可放在地面上，但占地面積較大。圖1中的鍋爐本體便是倒U型的一個實(shí)例。

塔型

適用于燃用多灰煙煤和褐煤的鍋爐，無轉(zhuǎn)彎煙道，可減輕飛灰對受熱面的局部磨損，且占地面積較小。但爐體高，安裝和檢修較復(fù)雜。

箱型

適用于容量較大的燃油和燃?xì)忮仩t。爐膛以上的煙道分為兩部分：一部分直接接在爐膛出口，煙氣上流；另一部分煙氣下流。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積較小，鍋爐與汽輪機(jī)的連接較方便。缺點(diǎn)是制造工藝較復(fù)雜，檢修困難。

燃燒器的布置方式

主要有前墻布置、前后墻對沖布置和四角布置3種方式(圖2)。按前兩種方式布置時，一般采用旋流式燃燒器，其優(yōu)點(diǎn)是煤粉管道布置較簡單，但不宜用于低揮發(fā)分和高灰分的燃料。四角布置就是把直流式燃燒器布置在爐膛四角，其噴口中心線與爐膛中心的一個假想圓相切。四角布置的缺點(diǎn)是風(fēng)道布置較復(fù)雜，但燃燒比較穩(wěn)定，它適用于多種燃料（包括褐煤、煙煤和貧煤等）。

循環(huán)方式

電站鍋爐蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的循環(huán)有自然循環(huán)、輔助循環(huán)、直流和復(fù)合循環(huán)4種方式。

自然循環(huán)

依靠蒸發(fā)系統(tǒng)的下降管和上升管中工質(zhì)的密度差建立循環(huán)。超高壓以下的鍋爐普遍采用自然循環(huán)方式。亞臨界壓力鍋爐也可采用自然循環(huán)方式，但鍋筒內(nèi)壓力一般限于20兆帕以下。

輔助循環(huán)

與自然循環(huán)的主要差別是在蒸發(fā)系統(tǒng)的下降管和上升管之間裝有循環(huán)泵。循環(huán)推動力除靠工質(zhì)密度差以外，還加上循環(huán)泵的壓力。因此蒸發(fā)面的布置較自由，鍋筒直徑也可較小。這種循環(huán)方式主要用于亞臨界壓力的鍋爐。

直流鍋爐

直流鍋爐中沒有鍋筒，給水依靠給水泵壓力通過各級受熱面最終全部變成過熱蒸汽輸出。直流鍋爐廣泛用于高壓以上的機(jī)組，它能用到超臨界壓力參數(shù)。直流鍋爐因沒有鍋筒，采用小直徑的管子，鍋爐中汽水和金屬的蓄熱量比較小，也不能靠排污去除隨給水進(jìn)入鍋爐的鹽分，所以對自動控制和水處理（見鍋爐水處理的要求比較高。

復(fù)合循環(huán)

在直流鍋爐汽水系統(tǒng)中增設(shè)循環(huán)泵，把直流鍋爐與輔助循環(huán)二者結(jié)合起來。復(fù)合循環(huán)鍋爐的汽水系統(tǒng)有多種布置方案。圖3是一個典型的超臨界壓力復(fù)合循環(huán)示意圖。在高負(fù)荷時，循環(huán)泵作為增壓泵，系統(tǒng)按直流鍋爐方式運(yùn)行。當(dāng)?shù)陀谝欢ㄘ?fù)荷投入再循環(huán)時，通過水冷壁的流量為給水流量與再循環(huán)流量之和。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是減小了高、低負(fù)荷下水冷壁中流速的差值，有利于低負(fù)荷運(yùn)行，且高負(fù)荷時的流動阻力也不致太大。圖4為一種亞臨界壓力的復(fù)合循環(huán)系統(tǒng)，也稱為低倍率循環(huán)。在這種系統(tǒng)中，蒸發(fā)受熱面出口裝設(shè)汽水分離器。滿負(fù)荷時的循環(huán)倍率在1.2～2.0之間。同純直流鍋爐相比，低倍率循環(huán)鍋爐的蒸發(fā)系統(tǒng)的阻力較小，更適于變壓運(yùn)行，而且所用分離器的直徑遠(yuǎn)小于一般的鍋筒。

展望

電站鍋爐的發(fā)展趨勢是：

（1）提高蒸汽壓力和過熱蒸汽溫度，以提高電站效率。例如對過熱和再熱汽溫均為540℃的鍋爐，當(dāng)把出口汽壓從17兆帕提高到24兆帕?xí)r，電站效率約可提高 2％；若溫度不變而進(jìn)一步提高壓力，則電站效率提高不了多少。而這時若提高過熱蒸汽溫度卻能較有效地提高電站效率。為此需要尋求價格合理、工藝性能較好的高強(qiáng)度耐熱鋼材。

（2）增大單機(jī)容量，以降低電站單位功率(千瓦)的設(shè)備造價。例如單機(jī)容量從150兆瓦增大到300兆瓦時，機(jī)組設(shè)備造價下降約20％；由300兆帕增至600兆瓦時，則降低15％。因此，電站鍋爐的發(fā)展方向總的說來是增大單機(jī)容量。但增大到一定容量時再繼續(xù)增大，經(jīng)濟(jì)效益將顯著減小。單機(jī)容量究竟應(yīng)增大到何等程度，尚是一個值得探索的問題。

（3）由于世界上的能耗日益增大，而石油和天然氣從長遠(yuǎn)的觀點(diǎn)來看又供應(yīng)不足，因此燃煤鍋爐的比例將增大，并研制燒劣質(zhì)煤的鍋爐。為了使劣質(zhì)煤得到有效的利用，還有待于掌握煤和灰渣的各種特性，因?yàn)樗绊懙饺紵O(shè)備的布置，受熱面的積灰、磨損和腐蝕。

（4）由于承擔(dān)基本負(fù)荷的核電站的比例日益增大，要求火電機(jī)組承擔(dān)負(fù)荷調(diào)節(jié)任務(wù)，而變壓運(yùn)行方式在負(fù)荷變動時有較高的經(jīng)濟(jì)性并可降低汽輪機(jī)的熱應(yīng)力，所以適于帶中間負(fù)荷的變壓運(yùn)行鍋爐日益受到重視。設(shè)計(jì)這種鍋爐尚有待于解決的主要技術(shù)問題是低負(fù)荷運(yùn)行時燃燒的穩(wěn)定性、鍋爐部件的疲勞強(qiáng)度、鍋爐的啟動控制、輔助設(shè)備在低負(fù)荷運(yùn)行時的經(jīng)濟(jì)性等。

（5）電站鍋爐的排煙中含有飛灰、硫氧化物SO_X和氮氧化物NO_X ，會污染環(huán)境。其中飛灰的污染在技術(shù)上已基本解決，解決其他污染是正在研究的課題。（見彩圖）

參考文章

• 電站鍋爐檸檬酸酸洗廢水處理技術(shù)廢水治理
• 電站鍋爐的汽包內(nèi)部主要有哪些裝置？它們的布置位置和作用怎樣？電能技術(shù)

建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101

標(biāo)簽：電站鍋爐

版權(quán)聲明：本文采用知識共享 署名4.0國際許可協(xié)議 [BY-NC-SA] 進(jìn)行授權(quán)

文章名稱：《電站鍋爐》

文章鏈接：http://www.fjemb.com/13208.html

該作品系作者結(jié)合建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、政府官網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識整合。如若侵權(quán)請通過投訴通道提交信息，我們將按照規(guī)定及時處理。