火电厂锅炉运行与维护
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第三节 电厂锅炉的基本特征

一、电厂锅炉的特性

表征锅炉设备基本特征的有:锅炉容量、蒸汽参数、燃烧方式、汽水流动方式和锅炉整体布置等方面。

锅炉容量:锅炉的容量用蒸发量表示,一般是指锅炉在额定蒸汽参数(压力、温度)、额定给水温度和使用设计燃料时,每小时的最大连续蒸发量。单位为t/h或kg/s。习惯上,电厂锅炉容量也用与之配套的汽轮发电机组的电功率来表示,如600MW锅炉。

蒸汽参数:锅炉的蒸汽参数是指锅炉的蒸汽压力和温度。通常指过热器和再热器出口处的蒸汽压力和温度,蒸汽压力单位为 MPa,温度单位为℃或K。锅炉设计时所规定的蒸汽温度和压力称为额定蒸汽温度和额定蒸汽压力。

锅炉所用燃料是多种多样的,有煤、油、气体及其他可燃物。在我国,常以煤作为锅炉的主要燃料。对于不同的燃料,锅炉的燃烧方式不同,锅炉的结构也不一样。

锅炉的受热面,包括加热水的省煤器、使水汽化的蒸发受热面和加热蒸汽的过热器,一侧吸收烟气的热量,另一侧把热量传给水或蒸汽。不论哪种受热面,都应能随时把热量带走以保证受热面金属的正常工作,所以其内部工质应不断流动。锅炉省煤器中的工质(水)和过热器中的工质(蒸汽)都是一次流过受热面的。给水流经省煤器的阻力由给水泵提供的压头来克服。过热器中蒸汽的流动阻力是由压力降来克服的,即在过热器进口和出口之间存在压力差。而流经蒸发受热面的工质为水和汽的混合物。对于不同结构的锅炉,汽水混合物可能一次或多次流经蒸发受热面。所谓锅炉的汽水流动方式就是指推动汽水混合物流动的方式。

锅炉的整体布置是指炉膛、对流烟道以及各级受热面之间的相对位置。

电厂锅炉存在这样几个明显特点:电厂锅炉一般都是蒸发量在400t/h以上,超高压以上的压力,且大都进行中间再热,即锅炉容量大,蒸汽参数高。大容量、高参数电厂锅炉热效率都很高,在90%以上。大型电厂锅炉为实现安全、经济运行,大都设置一套高度可靠的自动化控制装置。

二、电厂锅炉的安全和经济指标

除了上述表征锅炉设备的基本特征外,锅炉特征还可以用锅炉的安全和经济指标来表示。

在工业生产中,尤其在火力发电厂中,锅炉是重要设备之一,它的安全性和经济性对生产十分重要。而锅炉又是高温高压的大型设备,一旦发生爆炸或破裂事故,将是非常危险的。

锅炉的安全性常用下述几种指标来衡量:

(1)连续运行小时数=两次检修之间运行的小时数。(2)事故率=总运行小事时故数停+用事小故时停数用小时数×100%。(3)可用率=运行总时数+备用总时数

×100%。

统计期间时数

事故率和可用率按一适当长的周期来计算。我国通常以一年为一个统计周期。连续运行小时数越长,事故率越低,可用率越高,锅炉的安全可靠性就越高。

锅炉的经济性可用锅炉效率和锅炉的投资来说明。锅炉在运行中需要耗用一定量的燃料,但燃料燃烧所放出的热量不能完全被利用:有些燃料未能完全燃烧,锅炉排出的烟气也带走一定热量等。因此,锅炉效率是一重要经济指标。而锅炉本身的投资在很大程度上取决于制造时钢材的使用率。

锅炉效率的定义为:锅炉每小时的有效利用热量(即水和蒸汽所吸收的热量)占输入锅炉全部热量的百分数,常用符号η表示,即

η=锅输炉入有锅效炉利总用热热量量×100%

钢材使用率是锅炉生产1t/h蒸汽所用钢材的吨数。锅炉的容量越小,蒸汽参数越高,则钢材使用率越大,一般来说,电厂各种锅炉的钢材使用率约在2.5~5t/(t/h)范围内。