电厂锅炉设备组成和工作原理，一起来重温下

电站锅炉的作用是利用燃料燃烧释放的热能加热给水，生产足够数量的、达到规定参数和品质的过热蒸汽。蒸汽的数量称为锅炉的蒸发量，常以吨／时（t／h）为单位。蒸汽的参数主要是指蒸汽的压力和温度，单位分别是兆帕（MPa）和摄氏度（℃）。蒸汽品质是指蒸汽的纯洁程度，一般用蒸汽中所含杂质（主要是盐类物质）的数量来表示，蒸汽含盐量越低，蒸汽品质越好。

锅炉的工作原理是：将燃料的化学能通过燃烧转变成火焰和烟气的热能，再通过传热转变成水和蒸汽的热能。在锅炉中进行着两个基本过程：即燃料的燃烧过程和汽水的吸热过程。

因此，锅炉的基本工作系统包括燃烧系统和汽水系统两大部分。

锅炉的规范主要包括锅炉容量、额定蒸汽参数和额定给水温度等表征锅炉基本特性的物理量。 锅炉容量一般是指锅炉在设计条件下所规定的蒸发量，又称额定蒸发量。

我国常用锅炉在规定条件下的最大连续蒸发量来表示锅炉容量。 额定蒸汽参数是指锅炉在设计条件下所规定的过热器出口处的蒸汽压力和蒸汽温度。对于装有再热器的锅炉，蒸汽参数还包括再热器出口的蒸汽温度。 额定给水温度是指在规定负荷范围内应予保证的锅炉进口处给水温度。 锅炉的类型及主要特点如表2.1所示。

表2.1　锅炉的类型及主要特点

燃料在锅炉中的燃烧方式（1）室燃方式 这是目前大多数电厂锅炉采用的燃烧方式，即将燃料以粉状（对固体燃料）、雾状（对液体燃料）或气态（对气体燃料）随同空气喷入炉膛（燃烧室）中，一边流动一边进行燃烧；炉膛温度一般为1400～1700℃。

煤粉炉按炉膛的结构不同主要有以下两种形式：

1）常规π型锅炉 炉膛由四面垂直的炉墙包围，炉顶为水平结构；在炉膛下部由前墙和后墙向内收缩形成冷灰斗，在炉膛后墙靠近烟气出口处由后墙向内凸进形成折焰角；炉墙上密布水冷壁管，一方面用于使水吸热后产生蒸汽，另一方面可保护炉墙材料不被烧坏。煤粉由布置在炉墙上的燃烧器（又称为喷燃器）按规定方式和速度喷入炉膛中，形成向上燃烧的火焰，燃烧生成的烟气和较细的飞灰从炉膛上部转弯进入水平烟道，而尺寸较大的炉渣从下部冷灰斗进入除渣装置并被排走，如图2.1所示。

目前世界各国大多数火电厂均采用π型锅炉。

2）W火焰锅炉

W火焰锅炉也属于煤粉炉，但在炉膛结构上做了改进。炉膛的前墙和后墙在中下部通过转折形成拱形结构，燃烧器布置在炉拱上，煤粉向下喷入炉膛，然后180°转弯向上流动，燃烧室内的火焰呈“W”型，使得煤粉在炉膛内的停留时间延长，有利于煤粉的充分燃烧。W火焰锅炉燃烧效率高，生成的氧化氮少，特别适合燃烧劣质煤，如图2.2所示。

W火焰锅炉是美国最先开发出来的技术，现已有60余台W火焰锅炉在一些国家投入运行。我国引进了6台W火焰锅炉，分别安装在上安、珞璜和岳阳电厂。东方锅炉厂现已引进了W火焰锅炉的制造技术。目前国外最大的W型火焰锅炉所配机组容量为770MW，安装在德国。

（2）流化床燃烧方式 流化床燃烧方式是使粒状固体燃料在适当的空气流速作用下，在炉膛及其下部的布风装置上呈流化状态进行燃烧。

炉膛温度一般为800～1000℃。 当固体颗粒受一定流速的流体作用时，颗粒的重力全部由流体的摩擦力所承托，单个颗粒不再依靠与其他邻近颗粒的接触而维持它的空间位置，每个颗粒可在床层中自由运动，整个固体颗粒层具有了许多类似于流体的性质，称为固体被流态化。

在流化床锅炉中，粒状固体燃料（尺寸一般为8～12mm以下）被给煤机推送进入炉膛后，在布风装置供入的空气吹送下被流态化，当空气流速较高时，大部分粒状燃料将随烟气一起向上吹出炉膛。在炉膛出口装设有分离装置，使尺寸较大的粒子从烟气中分离出来，再通过回料装置又送回炉膛下部继续进行燃烧，这种流化床炉称为循环流化床锅炉，英文缩写是CFB（Circulating Fluidized bed）。循环流化床锅炉如图2.3所示。