火电厂锅炉辅助设备和系统组成

能量转化过程：燃料的化学能→热能→机械能→电能热能→机械能的过程，必须经过热力循环，以水为介质，蒸汽动力循环——朗肯循环。

火电厂设备组成

电厂的主机：锅炉、汽轮机、发电机

主机系统连同辅机及管道系统构成现代化发电厂。

燃煤电厂的辅助系统：

1）输煤系统；

2）制粉系统；

3）除灰系统；

4）冷却系统；

5）化学水处理；

6）热工监督与控制系统；

7）供电系统。

锅炉的工作过程

1. 原煤破碎→原煤干燥→磨制煤粉→输送煤粉→组织燃烧；

火电厂锅炉辅助设备和系统组成

2. 空气加热→燃料燃烧配风；

3. 锅炉给水由省煤器受热面加热升温→由蒸发受热面(水冷壁)吸热将给水转变为汽水混合物或直接转变为蒸汽→由过热器受热面将蒸汽进一步加热达到过热状态；

4. 排渣、清灰、除灰、烟气排放。

5. 主要污染物排放(粉尘，NOx, SO2)

锅炉的基本特点

1.将燃料中的化学能，最有效地转换为蒸汽的热能；

2.燃料在锅炉炉膛内燃烧，生成高温烟气，通过辐射及对流换热，将工质水加热至过热蒸汽。

3.要能够适应燃料性质的变化；

4.锅炉的金属耗量巨大，体积庞大，承压部件多，没有冗余设计，一旦泄露将使发电机组停机；

5.设备庞大。一台660MW的燃煤锅炉，大约有6000吨的压力部件，其中包括500km的受热面管，3.5km长的连接管与联箱，30000个管接头焊口。

6. 生产周期长，锅炉产品一般不能在制造厂内整装试运。

锅炉的结构

锅炉由：“锅”+“炉”两大部分组成：

锅—汽水系统（受热面）；

炉—燃烧系统（炉膛与燃烧器，烟道，空气预热器等）

锅炉系统组成部分

锅炉本体、汽水系统、风烟系统、制粉系统、除灰除渣系统、燃油系统、吹灰系统。

锅：锅炉汽水系统由汽包（分离器）、下降管、联箱、导管及各换热设备（水冷壁、过热器、再热器、省煤器等）组成。完成由水变成蒸汽的吸热过程。

炉：锅炉燃烧系统由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等部件组成，完成煤的燃烧过程。

辅助设备：由送风机、引风机、燃料供应及制粉、除灰、除渣、测量控制等组成。

制粉系统

原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓→给煤机→磨煤机→煤粉分离→合格的煤粉→由空气送入炉内燃烧。

燃烧系统

汽水系统

给水 (凝结水和少量补给水 ) →水处理设备除去大部分杂质 →汽轮机低压蒸汽抽汽加热并经除氧器去除给水中的氧和不溶解性气体→由给水泵提高给水压力→汽轮机高压蒸汽抽汽加热→锅炉省煤器加热 →水冷壁蒸发 →过热器升温至汽机要求的进汽温度。

高压缸排汽进入再热器加热后，进入中压缸做功。

除渣、除灰和清灰系统

燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的5~10%），经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放 →经碎渣机破碎；

烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的90~95%），经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；

锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰系统。

烟气排放系统

燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。烟气经脱硫后，进入烟囱排向大气。现代锅炉在省煤器前还有SCR脱硝系统。

锅炉机组的组成部件

锅炉机组的组成部件分为两部分，即本体设备和辅机设备，本体设备包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、启动分离器、过热器、再热器等；辅机设备包括：给煤机、磨煤机、送风机、吸风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰浆泵以及脱硫脱硝系统。

锅炉的分类

锅炉的容量—连续最大蒸发量MCR

锅炉在保证效率的条件下，维持规定的出口蒸汽压力（MPa）、温度（℃）及品质，能长期、连续、稳定生产的最大蒸发量，锅炉的额定蒸发量：t/h。蒸汽参数主要指：压力、温度。

（1）按容量分

按时代和技术进步，锅炉机组容量以大、中、小的排序和分类在不断演变，目前300MW以上的机组配置的锅炉为大容量锅炉。

目前全世界最大单机容量：1300MW（双轴） 1200MW（单轴）

（2）按蒸汽压力分

低压(P<2.5ＭPa)、中压(P3.9ＭPa)、高压(P10.8ＭPa)、超高压(P14.7ＭPa)、亚临界压力(P16.8～18.6ＭPa)、超临界及超超临界压力(P25～40ＭPa)。（临界压力22.13MPa）

（3）按用途分

电站锅炉(发电)、工业锅炉(工业生产工艺用汽或供暖 )、热水锅炉(民用采暖或供热) 、余热锅炉（不用燃料）。

（4）按燃烧方式分

火床炉（层燃）、煤粉炉(悬浮燃烧，包括四角燃烧、对冲燃烧、W型火焰燃烧等形式)、流化床锅炉（临界状态）。

（5）按蒸发系统循环方式分

锅炉设备的发展趋势

增大容量、提高参数；

提高效率；

扩大燃料范围；

减少对环境的污染；

提高自动化水平。

降低煤耗。

超低排放

我国超低排放标准

火电厂锅炉辅助设备和系统组成

所谓超低排放，即燃煤电厂的主要污染物排放低于我国现行的《火电厂大气污染物排放标准》这一法定标准，而接近或达到天然气燃气轮机组的排放标准。

超低排放（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米）。

节能升级改造

全国新建燃煤发电机组平均供电煤耗低于300克标准煤/千瓦时(以下简称“克/千瓦时”);到2020年，现役燃煤发电机组改造后平均供电煤耗低于310克/千瓦时，其中现役60万千瓦及以上机组(除空冷机组外)改造后平均供电煤耗低于300克/千瓦时。