发展编辑
火力发电是我国主要的发电方式,电站锅炉作为火力电站的主机设备之一,伴随着我国火电行业的发展而发展。
随着时间的推移,环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向,火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级,关闭大批能效低、污染重的小火电机组,在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代 [3] 。
至2010年底,单机容量30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组容量的60%以上。火电行业的“上大压小”也推动了电站锅炉向高参数、大容量方向发展。此外,循环流化床、IGCC等清洁煤技术逐渐成熟,应用也日益广泛,从而推动了CFB锅炉与IGCC气化炉的发展。
由于历史原因,我国形成电站设备制造基地,上海电气、哈动力、东方电气集团各自立形成大规模成套电站设备研发制造能力,是国内电站设备制造梯队;也是国内锅炉制造梯队。单从产量上看,电站锅炉制造企业已经占据国内电站锅炉产品市场份额的60%。
原理编辑
锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行,水进入锅炉以后,在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水,使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽,被引出应用。在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,后由烟囱排出 [1] 。按本体结构型式分
锅壳式锅炉锅炉的燃烧和吸热蒸发一圆筒体内完成,它有卧式和立式之分,如早期的兰开发、炮仗炉等。水管锅炉主要受热面为管子的锅炉,是早期锅炉的一项重大改进,安全可靠性大大提高。
锅筒式锅炉、锅筒置于火侧之外不受热的锅炉,有双锅筒、单锅筒和多锅筒式,锅筒有横置式、纵置式等。
⑤ 采用防垢、除垢技术;
通过采用锅炉除垢剂和电子防垢器以及软化水处理设备,优化水汽循环系统,软化水设备可以去除水中钙、镁等结垢离子,使得水质软化,合理控制锅炉的排污率,从而减少水垢,提高锅炉热效率。
⑥ 采用燃料添加剂技术;
在燃料中加入添加剂达到优化燃料,达到降低烟垢,提高热效率的目的;
⑦ 采用新燃料;
采用新型环保燃料油,达到降低燃油成本的目的。
⑧ 采用富氧燃烧技术;
空气中氧气含量≤21%。工业锅炉的燃烧也是在这样空气下进行的工作。实践表明:当锅炉燃烧的气体氧气量达到25%以上时,节能高达20%;锅炉启动升温时间缩短1/2-2/3。而富氧是应用物理方法将空气中的氧气进行收集,使收集后气体中的富氧含量为25%-30%。富氧助燃是一种新节能环保技术。近十几年来,随着环保要求的不断提高以及节约能源的需要,富氧燃烧作为一种新兴的燃烧技术在世界各国蓬勃发展。
水汽系统
在水汽系统方面,给水在加热器中加热到一定温度后,经给水管道进入省煤器,进一步加热以后送入锅筒,与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中,由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器,继续吸热成为一定温度的过热蒸汽(大多300MW、600MW机组蒸汽温度约为540℃左右),然后送往汽轮机。
烟风系统
在燃烧和烟风系统方面,送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。在磨煤机中被磨成一定细度的煤粉,由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入炉膛。燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧,放出大量热量。燃烧后的热烟气按顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后,再经过除尘装置,除去其中的飞灰,后由引风机送往烟囱排向大气。