1、1建筑冷热源概述空气调节系统建筑冷热源课程的知识结构蒸气压缩式制冷与热泵原理制冷工质制冷热泵系统主要设备制冷热泵系统及其运行调节建筑冷热源设备与系统压缩机辅助设备换热器节流装置吸收式制冷与热泵供热锅炉蒸气压缩式制冷与热泵冷热源系统空调与供暖水系统能量输配系统2第7讲供热锅炉基础供热系统由热源、热网和热用户组成,热源的类型很多,锅炉是其重要形式之一 大型锅炉:集中供热系统的热源设备;同时,也可作为吸收式制冷机的热源设备 小型锅炉:分散式供热系统的热源设备3本讲内容锅炉和锅炉房基本知识锅炉的热效率典型供热锅炉的结构特点【参考书】1 同济大学主编. 锅炉及锅炉房工艺(第四版)M,北京:中国建筑工业出
2、版社,2011. 【第1章、第3章、第5章】2 吴味隆等编著. 锅炉及锅炉房设备(第四版)M,北京:中国建筑工业出版社,2011. 【第1章、第3章、第5章】3 贺平,孙刚,王飞,吴华新编著. 供热工程(第四版)M,北京:中国建筑工业出版社,2013. 【第7章】4 陆亚俊, 马世君, 王威 编著. 建筑冷热源(第二版)M,北京:中国建筑工业出版社,2013. 【第7章】4一、锅炉及锅炉房基本知识主要知识点:什么是锅炉?锅炉的类型锅炉的性能参数锅炉房的组成及其相关系统51. 什么是锅炉?什么是锅炉?定义:利用燃料燃烧释放的热能加热给水,以获得规定参数和品质的蒸汽或热水的设备被加热介质不限于水;
3、燃料不限于燃煤、燃气和燃油炉锅 锅炉锅炉的汽水系统,用以完成水的吸热过程锅炉的燃烧系统,用以完成燃料的燃烧,释放热量61. 什么是锅炉?锅炉的发展简史 公元前200年,古希腊Hero发明了一种可以生产蒸汽的装置1 具有近代技术特征的最早的锅炉:1765年由俄罗斯的波尔松诺夫配合他的蒸汽机,用铜制成了圆球形锅炉 1782年,英国工人在圆球形锅炉的基础上首先制造出圆筒形锅炉锅炉的技术进程 “水包火”又称为:火管锅炉OR烟管锅炉或锅壳锅炉 “火包水”又称为:水管锅炉1805:Water in tubes1804:Hot gas in tubes1765:圆球形1782:圆筒形(水包火) (火包水)1
4、车得福, 庄正宁, 李军, 等. 锅炉M. 1. 西安市: 西安交通大学出版社, 2004.71. 什么是锅炉?锅炉的类型动力锅炉工业锅炉又称:供热锅炉生产热水或低压蒸汽产生的热能直接用于采暖、空调和生产工艺容量小,数量多,分布广,能耗和污染大本课程学习内容:燃气、燃油热水锅炉又称:电站锅炉将锅炉产生蒸汽的热能转换为机械能,用于发电或直接驱动设备运行生产过热水蒸气(25MPa,600),容量大锅炉82. 锅炉的工作过程燃料的燃烧过程 燃料+空气的燃烧反应 产生高温烟气+灰渣烟气向给水(蒸汽)的传热过程 辐射、对流换热 烟气的温度逐渐降低,应梯级利用能量给水的受热、气化、再热 加热、沸腾、再热燃
5、料空气给水蒸汽给水排烟灰渣空气燃料蒸汽锅炉的典型结构“三进”“三出”烟气灰渣蒸汽省煤器93. 锅炉的热工性能参数 需求参数蒸汽(热水)参数 锅炉出口蒸汽或热水的压力P和温度t 锅炉容量蒸发量、热功率 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,保证一定热效率条件下的最大连续蒸发量D(t/h)或产热量Q(MW) 经济性指标锅炉热效率 每小时送进锅炉的全部热量中被受热面有效吸收用来产生蒸汽或热水的百分数,gl, W/W MW100036001000gsqiiDQ D:蒸发量,t/hiq, igs:蒸汽和给水的焓, kJ/kg蒸汽锅炉 MW100036001000rsrsiiGQG:
6、热水量,t/hirs, irs:锅炉进、出水的焓, kJ/kg热水锅炉%1001rglQQ燃煤锅炉:gl=60%85%燃气、燃油锅炉:gl=85%92%锅炉效率1t/h(蒸吨)锅炉的产热量0.7MW 60万kcal/h104. 锅炉房的组成锅炉本体 汽锅:炉膛四周的水冷壁、上下锅筒、对流管束 炉子:炉膛、炉排、风室、炉壁、等 加热器(换热器):蒸汽过热器、省煤器、空气预热器锅炉房的辅助设备 燃料供应和排渣、除尘系统 送风、引风系统:包括烟囱 水、蒸汽系统(包括:排污系统) 仪表、自控系统燃煤锅炉结构简图11(1)燃煤蒸汽锅炉房内的汽水系统吹灰去凝结水箱蒸汽锅炉用户软化除氧加压蒸发、再热应用凝结
7、水回收安全阀安全阀用户凝水12(2)热水锅炉房内的水系统用户分水器 集水器13(3)燃油供应系统轻油供应系统燃油、燃气锅炉无排渣除灰装置锅炉注)轻油:分子中的C原子个数20的柴油、煤油等14(3)燃油供应系统加热器锅炉【注】重油:是原油提取汽油、柴油后的剩余重质油,分子中C个数20重油供应系统燃油、燃气锅炉无排渣除灰装置15(4)燃气供应系统燃气供应系统燃气管网气液分离 压力调节 使用计量锅炉燃油、燃气锅炉无排渣除灰装置16小结锅炉是利用燃料燃烧释放的热能加热给水,以获得规定参数和品质的蒸汽、热水的设备锅炉的核心技术问题:提高锅炉效率高效传热技术(辐射、对流)热能梯级利用(烟气余热回收、排烟消
8、白)清洁燃烧技术(燃烧完全、减少环境污染)锅炉是能源与动力工程专业的核心专业课17二、锅炉的热效率核心内容: 燃料及其燃烧反应 热平衡方程与锅炉热效率18(一)燃料及其燃烧反应 燃料成分 燃烧反应191. 燃料:成分主要燃料类型 固体燃料:煤、油页岩、柴薪 液体燃料:柴油、重油、渣油 气体燃料:天然气、石油气、人工煤气、页岩气等以C、H化合物为主的可燃气体主要组分 固、液、气燃料的主要成分是C、H、O、N、S、A(灰分)、M(水) S:有机硫So+无机硫(=硫铁矿硫Sp+硫酸盐硫Ss) A:矿物杂质在燃烧后的产物,包括硫酸盐硫Ss M:内水分Minh+外水分Mf油页岩是一种高灰分的含可燃有机质
9、的沉积岩。与煤的主要区别是灰分超过40%,与石油、天然气、煤都是不可再生化石能源页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,其主体是以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气201. 燃料:成分C H NO Sp+oMinhMfA Ss灰分 固定碳 挥发分 水分收到基(ar)空气干燥基(ad)干燥基(d)无灰干燥基(daf)燃料成分分析的计量基准基 固体、液体燃料:成分分析时采用空气干燥基(ad),而实际使用时,常以炉前煤即收到基(ar)为基准 气体燃料:常以干燥基(d)为基准,如:水分含量g/Nm3有机硫:So无机硫:Sp硫铁矿硫Ss硫酸盐硫内水分:Minh,吸附、凝聚外水
10、分:Mf,附着、润湿可燃硫炉前煤211. 燃料:发热量(热值)燃料发热量的定义 单位质量(体积)的燃料完全燃烧时所释放的热量。固体燃料常用J/g(或kJ/kg),气体燃料常用kJ/Nm3弹筒发热量(Qb):以空气干燥基(ad)为基准 GB/T 213-2008煤的发热量测量方法规定的在实验室内的测量值:在常温下,将1g煤样置于氧弹内,氧弹内充满压力为2.63MPa的O2,点火燃烧,然后冷却至常温,此时,单位质量的煤所放出的热量高位发热量(Qgr) 常压下,燃料在空气中完全燃烧时所放出的热量,其值小于Qb低位发热量(Qnet) 常压下,高位发热量减去煤样中水和燃烧室生成的水的蒸发潜热后的热值,实
11、为:燃料在锅炉运行中的有效发热量221. 燃料:发热量(热值)标准煤(简称:标煤) 为了统一计算或评价能源的消耗量,采用了标准煤的概念 GB/T 3715-2007煤质及煤分析有关术语规定:以收到基(ar)低位发热量(net)为7000 kCal/kg(29.27MJ/kg)的燃料,称为标准煤,简称:标煤任何燃料均可:以热值为基准折算为标准煤一般燃料的热值范围 固体燃料 褐煤:Qnet,ar11.5MJ/kg 烟煤:Qnet,ar=14.421MJ/kg 无烟煤:Qnet,ar=21MJ/kg左右 液体燃料:Qnet,ar=40.643.1MJ/kg 气体燃料:天然气Qgr,ar31.4MJ/
12、Nm3232. 燃烧反应锅炉的工作原理:利用燃料燃烧释放的热量加热水体燃烧计算:是锅炉热力计算的基础,为锅炉热平衡计算、传热计算、通风设备选型提供基础数据,包括: 计算燃料燃烧的发热量 计算供氧量并折算成空气供应量 在供氧量计算时应注意:煤中含有一定的O,称为“自供氧” 传热计算:设计受热面的结构和面积等)kmol(HkJ241200O2HOH2kmol(S)kJ334900SOOSkmol(C)kJ407000COOC22222222燃烧燃烧燃烧242. 燃烧反应 每1kg收到基燃料完全燃烧时所需外界供应的理论空气量(Nm3) 为使燃料完全燃烧,实际送入的空气量Vk总是大于理论空气量V0的,
13、超过的部分称为“过量空气量”,常用“过量空气系数”来描述: 过量空气系数存在最佳值,与燃料种类、燃烧方式和燃烧设备结构的完善程度有关 燃煤链条炉:最佳=1.31.5;燃油、燃气炉:最佳=1.1100O7.0-100S7.0100H55.5100C866.121.01Varararar00kVV22121-O 空气O2的含量为21% 左式中,O2表示烟气中的过量氧气含量1kg碳完全燃烧需要的氧气量:22.4/12=1.866Nm325【使命】肩负应对气候变化,减排CO2的艰巨任务 现状:2015年,我国的碳(CO2)排放总量已超过100亿吨 2015:中国政府已签署巴黎协定,并积极应对气候变化
14、在本世纪实现地球温升不超过2K,并争取控制在1.5K以内 2050:全球CO2排放总量150亿吨 按照减排要求,2050年我国CO2排放总量应 35亿吨/年 仅有14亿吨标煤/年的用能限额(建筑用能 4亿吨/年) 我们的任务 必须实现能源革命,彻底改变能源结构可再生能源、核能 科学、高效地应用能源标煤和CO2排放量的换算关系 分子量:C=12,CO2=44,说明1tc折合44/12=3.67tce标煤:不完全是C,采用碳排放系数(单位tc/tce)将标煤折算为纯C 国家发改委推荐值:0.67 日本经研所:0.68 美国能源部:0.69 我国计算取值:0.68(相当于1tce=0.68tc)26
15、(二)热平衡方程与锅炉热效率 热平衡方程 锅炉热效率271. 热平衡方程锅炉的能流图Qin锅炉输入热量Q1锅炉输出热量Q2排烟损失热量Q3可燃气体不完全燃烧损失热量Q4固体燃料不完全燃烧损失热量Q5锅炉散热损失热量Q6灰渣损失热量Qin281. 热平衡方程62ii1inQQQ62ii1inQQQ62ii1inQQQQin锅炉输入热量Q1锅炉输出热量Q2排烟损失热量Q3可燃气体不完全燃烧损失热量Q4固体燃料不完全燃烧损失热量Q5锅炉散热损失热量Q6灰渣损失热量in1253 46热平衡方程:1QQQin62ii1 1q61iiin123456291. 热平衡方程q2排烟热损失率 排烟造成的热损失,
16、等于排烟焓与入炉空气焓之差与Qin的百分比 是锅炉损失的最大途径 大约在48% 影响因素 排烟温度排烟温度每升高1020,损失率约增加1%一般不宜低于烟气酸露点 排烟容积:体积越大排热越多1q61ii30【资料】烟气露点烟气露点:又称“烟气酸露点”1 锅炉烟气酸露点至关重要,它涉及到判断尾部受热面是否会腐蚀的问题1 蒋安众,王罡,石书雨,郑善合.锅炉烟气酸露点温度计算公式的研究J. 锅炉技术,2009,40(5):11-17 影响因素:燃料(烟气)成分、锅炉运行状态与性能311. 热平衡方程q3可燃气体不完全燃烧热损失率 热损失途径:未燃烧放热就随烟气离开锅炉 未完全燃烧的可燃气体主要包括CO
17、、H2、CH4和其他可燃气体 影响因素 燃烧完全程度:燃烧充分时,q3很小 燃料的挥发分 炉膛过量空气系数 炉膛结构与布置 炉膛温度 炉内空气动力工况,等1q61ii321. 热平衡方程 q4固体燃料不完全燃烧热损失率 热损失途径 灰渣、漏煤、飞灰、烟道灰中的碳未完全燃烧损失 影响因素 燃料性质 燃烧方式、燃料在炉内停留的时间、 与空气的混合程度 炉膛温度 锅炉负荷、运行水平,等 炉膛的形式和结构 燃烧器设计和布置烟道灰:从锅炉烟道中连续或定期排除的灰1q61ii燃油、燃气锅炉:q4=0331q61ii1. 热平衡方程q5锅炉散热热损失率 热损失途径 锅炉墙体 各种管道、附件 影响因素 外表面
18、积 外表温度 保温材料 环境温度 锅炉结构 炉墙结构锅炉容量(t/h)锅炉容量越大,单位容量的外表面积越小,q5越小部分负荷时,出力越小,q5越大Q5=KFt341. 热平衡方程q6灰渣热损失率 热损失途径 Q6sl: 灰渣、烟道灰的显热损失 Q6sq:用于冷却受热面支撑梁的水或空气所吸收的、但又不能返回锅炉被利用的热量 影响因素 灰渣温度与灰渣的量 锅炉尾部受热面的支撑梁的冷却方式1q61ii352. 锅炉的热效率(q1):定义锅炉效率=锅炉的有效利用热量/锅炉的输入热量q1锅炉热效率实验:正平衡和反平衡实验 正平衡法效率 测量:B、Qnet,ar、D、P、t 计算:锅炉热效率 优点:方法简
19、单 适用:小锅炉,辅以反平衡 反平衡法效率 测量并计算:q2q6 计算:锅炉热效率 优点:准确;可辨析效率高低原因 适用:大锅炉 因B不易测准,故采用之%100QQqin11net%100q-162iinet净效率j-net netar,grar,netgrQQ 按高位发热值计算效率gr:自用汽和自用电能消耗所相当的锅炉效率降低值362. 锅炉的热效率:影响因素锅炉效率的高低,与燃料、运行调节、锅炉参数和余热回收利用程度等因素有关提高锅炉热效率的总体技术路线 燃烧:要充分;换热:热阻要小;余热:要充分利用提高锅炉热效率的技术途径 途径1:提高锅炉的燃烧效率 燃料种类与锅炉设计的煤质相匹配 控制
20、炉膛过量空气系数炉膛过量空气系数存在最佳值,可使得q2、q3、q4三者之和最小 维持炉膛高温提高燃烧反应程度,降低q3、q4提高辐射换热强度37提高锅炉热效率的技术途径 途径2:降低排烟温度 回收烟气余热降低排烟温度,减少排烟热损失q2,节约燃料90.095.0100.0105.0110.0115.00 20 40 60 80 100 120 140 160天然气利用热效率(%)排烟温度()天然气利用效率(=1.2)天然气利用效率(=1.3)燃气锅炉排烟温度和锅炉热效率的关系 北方采暖以燃气、燃煤锅炉为主 将排烟温度降至烟气露点以下,具有显著的节能效果 烟气余热回收,降低排烟温度提高能量利用效
21、率,同时减少污染气体排放2. 锅炉的热效率:影响因素天然气低位发热量100%锅炉理论热效率92%锅炉本体效率88%散热和不完全燃烧损失4%排烟损失8%项目 锅炉效率 排烟温度冷凝热回收 6%9% 至50左右热泵热回收 1113% 至30左右全热热回收 1113% 至30左右天然气高位发热量111%水蒸气潜热11%382. 锅炉的热效率:影响因素提高锅炉热效率的技术途径途径3:控制排烟处的过量空气系数炉膛出口应保持最佳过量空气系数 设法减少炉膛及各烟道的漏风量途径4:锅炉保持在额定负荷下运行锅炉稳定在额定负荷下连续运行,其热效率最高超负荷运行时:煤层增厚使炉内温度增高,排烟温度相应增高,使排烟热
22、损失q2增大低负荷运行时:燃煤量减少,炉内温度降低,使燃烧工况变坏,q3、q4增加,漏热损失q5增大提高锅炉热效率的核心:保证炉膛温度(正常燃烧)、降排烟温度!392. 锅炉的热效率:影响因素提高锅炉热效率的技术途径途径5:锅炉给水软化处理和凝结水回收受热面结垢,热阻增大,锅炉出力下降,煤耗增加,锅炉热效率降低,经测定锅炉受热面上结1mm水垢,燃烧损失率2%-3%提高凝结水回收率,加热给水,给水温度每提高6,节能1%途径6:加强保温,防止跑、冒、滴、漏降低锅炉炉墙、汽水热力管道系统的热损失q5402. 锅炉的热效率:影响因素 锅炉容量对锅炉热效率的影响 一般而言,当燃料、运行工况相同时,容量越
23、大,效率越高 现代大型锅炉的热效率:80%90% 回水温度对锅炉热效率的影响 当无余热回收装置(省煤器)时,影响很小 当有余热回收装置时,随着回水(给水)温度的降低一般而言,热效率提高但是,当回水温度过低时,将导致烟气排烟温度过低,省煤器表面温度低于烟气露点,会导致换热器腐蚀、积灰、热效率降低,因此,必须解决余热回收装置的防腐问题412. 锅炉的热效率:影响因素出水温度对锅炉热效率的影响当供热量相同时采用省煤器等余热回收装置时:降低出水温度,辐射温差增大,以及省煤器的温差加大,漏热量减小,有利于提高锅炉热效率当无省煤器时:热效率变化不大实践表明:热水锅炉进/出水温度=50/72,能满足各地供热
24、需求42三、供热锅炉 核心内容:典型供热锅炉的结构特点43引言:供热锅炉的类型锅炉的类型按结构形式分按产出产品类型分按燃料(热源)种类分燃煤锅炉燃气锅炉燃油锅炉余热锅炉电锅炉生物质蒸汽锅炉热水锅炉火管锅炉水管锅炉供热用典型热水锅炉44(一)锅炉的典型结构 火管锅炉 水管锅炉45概述:锅炉的典型结构火管锅炉 火和烟气在管内流动加热锅内的水水管锅炉 用炉膛内的火和烟气加热管内的水圆筒型锅炉“水包火”“火包水”461. 火管锅炉广泛应用于容量需求不大的用户主要结构形式:立式和卧式结构上的共同点 一个大直径的锅筒 内部有炉膛和为数众多的烟管【例】立式火管锅炉的结构 横烟管为主要的对流受热面 水冷炉排和
25、部分炉胆内壁为辐射受热面“水包火”烟气炉膛水体471. 火管锅炉卧式火管锅炉 内燃式:炉子置于锅筒内 外燃式:炉子置于锅筒外 干背式:炉胆后部烟气转折空间的结构用耐火材料筑成 湿背式:烟气转折空间由浸埋在炉水中的回烟间构成卧式外燃热水火管锅炉简图卧式内燃热水火管锅炉简图“水包火”火火烟气烟气481. 火管锅炉:特点水在火外,即管外壁与锅壳间流动的是水,管内流动的是烟气或火焰优点 结构简单,操作容易,维修方便 对水质要求低 容量小,适应于制取热水、热量要求少的场合缺点 “钢老虎”:有一个大直径的锅壳,所以金属耗量大 “煤老虎”:效率较低,炉胆被水包围,炉温难以提高,不利于燃烧;烟气纵向冲刷,传热
26、差,排烟温度较高,水容量大、启动较慢 大直径的锅壳,导致锅炉的承压能力受限,蒸汽参数受限 燃烧室布置在锅壳内,属内燃式,使燃烧空间受限,燃料耗量不易增大,所以蒸发量难以增大 烟管内易积灰,烟管外难清垢“水包火”492. 水管锅炉:典型结构水管锅炉:水在管内流动空气预热器汽水分离器省煤器引风机去烟囱出碴车风室水筒除尘器鼓风机锅筒炉膛水冷壁上集箱防渣管炉墙下集箱后拱前拱加煤斗煤闸门链条炉排蒸发管束蒸气过热器不受热下降管蒸汽燃料给水空气炉子:包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等汽锅:包括锅筒(汽包)、管束、集箱、下降管等组成的一个封闭汽水系统炉墙(绝热层)“火包水”SHL型锅蒸汽炉构造和装置示意
27、图烟气502. 水管锅炉:特点水管锅炉的特点结构方面:不像火管锅炉那样需要一个大的锅壳,避免了既浪费金属,又不能扩大容量和参数的缺陷燃烧方面:内燃变外燃,燃烧条件得到了改善传热方面:克服了锅壳锅炉烟气纵向冲刷受热面的缺陷,强化了传热管理方面:克服了锅壳锅炉清灰除垢不便的缺陷,便于管理51(二)供热用典型热水锅炉 真空锅炉 冷凝锅炉 燃气锅炉 余热锅炉 电锅炉52概述:热水锅炉的结构类型 按锅炉结构分 火管(烟管)、水管、烟水管组合式 按热水在锅炉内的流动方式分 强制流动热水锅炉,或称为:直流式热水锅炉 自然循环热水锅炉 复合循环热水锅炉:强制流动和自然循环组合式 按热水的水压大小分 承压型:工
28、作压力0.1MPa 常压型:工作压力= 0.1MPa 真空型热水锅炉:工作压力 0.1MPa 按生产的热水温度分 低温热水锅炉:生产热水温度不高于95 高温热水锅炉:生产热水温度通常为130,高的180 按烟气余热的回收程度分 普通锅炉:不回收烟气余热或只回收烟气显热 冷凝锅炉:回收烟气的显热和潜热53概述:热水锅炉的特点 与蒸汽锅炉相比,漏热量小、管路热损失小、易调温、运行安全、采暖房间温度波动小 在运行方面 为防止汽化、保证运行安全,锅炉出口温度通常控制在比工作压力下的饱和温度低25,不发生相变 无需监视水位,操作方便 在传热方面 烟、水温差大于蒸汽锅炉 强制流动的热水锅炉管径较小,水流速
29、相对较大,又可与烟气成逆流形式,有利于传热 热水锅炉不蒸发,析出水垢少,热阻小 热水锅炉耗材少,与同容量的蒸汽锅炉相比,可节省金属约30% 其他特点 结垢少、对水质要求低,安全可靠 供热系统不严密,空气进入,热水锅炉的腐蚀问题较为突出541. 真空锅炉:典型结构属于火管锅炉:烟气在管内流动后回烟箱1650燃油燃气982热媒水汽锅钢管 炉子:包括炉膛、燃烧器、烟管(浸没在热媒水中)等 汽锅:负压的真空环境 炉壁(绝热层)烟管炉膛燃烧器热管原理“水包火”238冷凝蒸发551. 真空锅炉:特点安全可靠 机组真空运行,热媒水处于真空状态,不存在膨胀、爆炸的危险;炉体内储有恒量的热媒水,没有干烧的危险,
30、安全可靠热效率高 在真空状态下运行,沸点低,与外界的漏热温差小,采用凝结换热,理论热效率高机型丰富 可做成立式、卧式、燃油、燃气、水管、烟管等多种机型其他优点:体积小,安装简便;无腐蚀、不结垢,使用寿命长不足之处:出水温度波动大,燃烧器或电启停频繁562. 冷凝锅炉:典型结构工作原理利用供热回水吸收锅炉排出的高温烟气中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热,以达到提高锅炉热效率的目的普通锅炉排放的烟气温度很高,约为130,带走了很多热量,冷凝锅炉将烟气温度降到50左右,将烟气中的部分水蒸气冷凝成液体,吸收烟气从气体变为液体的潜热,故热效率比普通锅炉高许多结构核心部件:冷凝换热器凝结水中和装置(中和器)
31、“火包水”供暖热水 供暖回水空气冷凝水燃烧器风机高温烟气高温换热器中和器水泵冷凝换热器低温烟气水管锅炉天燃气573. 燃气锅炉:典型结构立式锅壳式燃油(燃气)蒸汽锅炉燃气热水锅炉 燃气壁挂炉(家用热水锅炉)供暖热水循环热水生活热水583. 燃气锅炉:特点投资方面 燃气锅炉房省去了引风、鼓风、上煤、出渣和省煤器等设备 室外省去堆煤场等用地 总投资比燃煤锅炉减少环保方面 燃气是一种清洁燃料,其灰粉、含硫量和含氮量比燃煤、燃油低很多,燃烧后的烟气中粉尘含量极少自控程度 自动控制程度高,操作简便,容易调节燃气管网气液分离 压力调节 使用计量运行方面 燃气锅炉供气系统由燃气公司负责管道输送,安全方便、稳
32、定可靠594. 余热锅炉:余热的利用方式 什么叫余热(废热)?生产过程产生的、并排放到周围环境中去的热能 余热的种类烟气,热风,废蒸汽,冷却水,废热水,废液,含有显热的产品、原料和废弃物 余热的利用方法冷却水和废液体余热温度35,作热泵的低位热源温度35,作热水供应的热源(换热或热泵的低温热源)温度100左右,作吸收式制冷机或第一、二类吸收式热泵的热源废蒸汽余热直接制取热水,可作采暖热水供应;可作为吸收式制冷机或第一、二类吸收式热泵的驱动热源热气体、烟气余热作余热锅炉、燃气锅炉和溴化锂吸收式冷、热水机组的驱动热源604. 余热锅炉:典型结构自然循环式蒸气余热锅炉 热水余热锅炉烟气余热驱动吸收机
33、发生器热管式余热锅炉特点 种类繁多 锅炉结构:火管、水管 余热利用,节能减排 遵循热能梯级利用原则615. 电锅炉:典型结构电锅炉的种类 高压电源(15kV)、低压电源(600V以下) 电阻式、电极式、电磁感应式 立式、卧式、壁挂式 热水锅炉(家用:电热水器)、蒸汽锅炉、导热油锅炉 常压、真空、承压电热水锅炉 单功能、双功能、多功能电热水锅炉三功能电热水锅炉原理图(供暖、生活热水、太阳能)卧式电热水锅炉外形图625. 电锅炉:电在建筑中的利用方式电:不应发展电直热方式供暖在下列场合,可以采用电直热方式供暖 只有在热网和燃气网无法到达的严寒地区,建筑达低能耗标准下,可采用直接电热方式的热源或分散
34、电采暖 电力充裕,尤其在有水电的地区 无法使用燃煤、燃油的场所 作为空气源热泵等热源的补充热源 电网峰谷差大,且实行峰谷电价的地区(蓄热电暖气、蓄热锅炉)电在建筑热源中的合理利用方式 在用户侧使用电动热泵,低位热源:地热、污水、空气、低品位工业余热 水源热泵+中深层地热能综合利用方式,实现取热不取水和大温差取热 空气源热泵中设辅助电加热,加热空气制取热风 蓄热型电锅炉,以及“小太阳”等局部或分散采暖设备63本讲小结64本讲小结锅炉是直接燃烧化石燃料、生物质等产生热能的设备 特别是,热水锅炉是我国目前主要的建筑热源设备 因此,提升其热源利用效率、减少污染排放是目前乃至今后较长时间内的重点工作我们需掌握锅炉的相关知识,以便于我们在工程中选好、用好锅炉 掌握锅炉的工作原理、性能参数;明确锅炉的核心技术问题 熟悉锅炉热效率的概念、测试方法,明确各因素对锅炉效率的影响规律 了解常用供热锅炉的结构特点,为工程设计选型和运维管理奠定基础65本讲小结今后的工作加大技术投入,研究清洁燃烧、提高锅炉热效率的技术途径和实现方法同时,研发基于燃料燃烧的其他类型的高效供暖技术,例如:采用燃气发动机驱动的蒸气压缩式热泵(即GHP)技术基于燃料燃烧的吸收式空气源热泵、水源热泵等技术在保证供暖需求的前提下,降低燃料使用量,以减少CO2的排放量66同学们再见!