空调冷热源期热源设备.pptx
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1、会计学1空调空调(kn dio)冷热源期冷热源期 热源设备热源设备第一页,共272页。建筑物供热方式有:中、小型锅炉房,大型区域锅炉房,热电站,电阻式加热装置,热泵,太阳能供热等等。锅炉房供热是目前我国主要的供热方式。但从能源消耗观点看,锅炉房供热的能量利用系数不高,尤其是小型锅炉房。因此,当前一些地区积极发展热电站供热。电阻式加热装置的能量利用系数低,但由于使用方便、容易(rngy)控制、无污染的优点,在国外经常采用。第1页/共272页第二页,共272页。我国由于电力缺乏,直接用电采暖或供应热水并不多见。热泵供热,当有较合适的低位热源时,有比较高的能量(nngling)利用系数,是一种比较合
2、理的、新型的供热方式。第2页/共272页第三页,共272页。4.2 锅炉锅炉(gul)的基本知识的基本知识 利用燃料燃烧产生的热能或工业生产中的余热将工质加热到一定的温度和压力的换热设备称为锅炉。锅炉及锅炉房设备的任务,在于安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转化为热能,进而将热能传递(chund)给水,以生产热水或蒸汽。第3页/共272页第四页,共272页。随着我国改革开放的不断深化,全国各地经济建设的迅速发展,高层民用建筑的快速崛起,国家对环保工作提出更高要求,油气资源的大力开发,燃气燃油锅炉应用逐年(zhnin)上升,燃气燃油锅炉房建设进入新的发展时期。第4页/共272页第五页,共272页
3、。我国使用天然气的前景十分广阔。因此,锅炉制造厂可设计高效、无污染、安全可靠的新型多品种燃气锅炉,以适应市场需要。德国菲斯曼锅炉公司的冷凝式低温(dwn)燃气热水锅炉具有高效、无污染、排烟温度仅比回水温度高515等优点,可以借鉴。第5页/共272页第六页,共272页。锅炉的基本锅炉的基本(jbn)构造构造n n锅炉,最根本的组成是汽锅和炉子两大部分。燃料在炉子里进行燃烧,将它的锅炉,最根本的组成是汽锅和炉子两大部分。燃料在炉子里进行燃烧,将它的化学能转化为热能;高温的燃烧产物化学能转化为热能;高温的燃烧产物烟气则通过汽锅受热面将热量传递给烟气则通过汽锅受热面将热量传递给汽锅内温度较低的水,水被
4、加热、进而沸腾汽化,生成蒸汽汽锅内温度较低的水,水被加热、进而沸腾汽化,生成蒸汽n n 汽锅包括:锅筒,水冷壁,对流管,上下集箱,下降管、上升管等组成的汽锅包括:锅筒,水冷壁,对流管,上下集箱,下降管、上升管等组成的封闭系统。封闭系统。n n 炉子包括:炉膛,炉排,煤斗,除渣,送引风装置等燃烧设备。炉子包括:炉膛,炉排,煤斗,除渣,送引风装置等燃烧设备。n n “锅锅”和和“炉炉”,一个水,一个火,一个吸热,一个放热,是一对,一个水,一个火,一个吸热,一个放热,是一对(y du)(y du)矛盾的统一体矛盾的统一体 。第6页/共272页第七页,共272页。n n为了保证锅炉的正常工作和安全,锅
5、炉还必须装设安为了保证锅炉的正常工作和安全,锅炉还必须装设安全阀、压力表、排污阀、止回阀等。还有用来消除全阀、压力表、排污阀、止回阀等。还有用来消除(xioch)(xioch)受热面上积灰以利传热的吹灰器,以提高锅受热面上积灰以利传热的吹灰器,以提高锅炉运行的经济性。炉运行的经济性。第7页/共272页第八页,共272页。n n锅炉及锅炉房设备锅炉及锅炉房设备的任务,在于安全的任务,在于安全可靠、经济有效地可靠、经济有效地把燃料把燃料(rnlio)(rnlio)的的化学能转化为热能,化学能转化为热能,进而将热能传递给进而将热能传递给水,以生产热水或水,以生产热水或蒸汽。蒸汽。第8页/共272页第
6、九页,共272页。锅炉锅炉(gul)的分类的分类 按照按照(nzho)(nzho)用途分为:用途分为:动力锅炉:用于动力、发电方面;动力锅炉:用于动力、发电方面;供热锅炉:又称工业锅炉。用于工业及供热锅炉:又称工业锅炉。用于工业及采暖方面。工业锅炉又分为生产用锅采暖方面。工业锅炉又分为生产用锅炉和生活用锅炉。炉和生活用锅炉。按锅炉燃用的燃料不同分为:燃气按锅炉燃用的燃料不同分为:燃气锅炉,燃油锅炉,汽油两用锅炉以及锅炉,燃油锅炉,汽油两用锅炉以及燃煤锅炉等。此外还有利用原子能、燃煤锅炉等。此外还有利用原子能、太阳能和废热的锅炉。太阳能和废热的锅炉。第9页/共272页第十页,共272页。n n按
7、出口蒸汽压力分为:低压锅炉(按出口蒸汽压力分为:低压锅炉(按出口蒸汽压力分为:低压锅炉(按出口蒸汽压力分为:低压锅炉(2.5MPa2.5MPa,蒸,蒸,蒸,蒸汽温度一般不高于汽温度一般不高于汽温度一般不高于汽温度一般不高于400400度)、中压锅炉(出口蒸度)、中压锅炉(出口蒸度)、中压锅炉(出口蒸度)、中压锅炉(出口蒸汽压力为汽压力为汽压力为汽压力为2.9-4.9MPa2.9-4.9MPa,出口蒸汽温度为,出口蒸汽温度为,出口蒸汽温度为,出口蒸汽温度为450450度)、度)、度)、度)、高压高压高压高压(goy)(goy)锅炉(蒸汽压力为锅炉(蒸汽压力为锅炉(蒸汽压力为锅炉(蒸汽压力为7.8
8、-10.8MPa7.8-10.8MPa,出,出,出,出口蒸汽温度多为口蒸汽温度多为口蒸汽温度多为口蒸汽温度多为540540度)、超高压度)、超高压度)、超高压度)、超高压(goy)(goy)锅炉锅炉锅炉锅炉(出口蒸汽压力为(出口蒸汽压力为(出口蒸汽压力为(出口蒸汽压力为11.8-14.7MPa11.8-14.7MPa,蒸汽出口温度,蒸汽出口温度,蒸汽出口温度,蒸汽出口温度为为为为540540度)、亚临界压力锅炉(度)、亚临界压力锅炉(度)、亚临界压力锅炉(度)、亚临界压力锅炉(15.7-19.6MPa15.7-19.6MPa,出,出,出,出口蒸汽温度为口蒸汽温度为口蒸汽温度为口蒸汽温度为540
9、540或或或或555555度)、超临界压力锅炉度)、超临界压力锅炉度)、超临界压力锅炉度)、超临界压力锅炉(水蒸汽临界压力为(水蒸汽临界压力为(水蒸汽临界压力为(水蒸汽临界压力为22.1MPa22.1MPa,超临界压力锅炉,超临界压力锅炉,超临界压力锅炉,超临界压力锅炉多在多在多在多在25-27MPa25-27MPa之间);之间);之间);之间);n n按水循环方式不同分为:自然循环锅炉、强制按水循环方式不同分为:自然循环锅炉、强制按水循环方式不同分为:自然循环锅炉、强制按水循环方式不同分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉(主要靠泵强制循环,也叫辅助循环循环锅炉(主要靠泵强制循环,也叫辅助循环循环
10、锅炉(主要靠泵强制循环,也叫辅助循环循环锅炉(主要靠泵强制循环,也叫辅助循环锅炉)、直流锅炉;锅炉)、直流锅炉;锅炉)、直流锅炉;锅炉)、直流锅炉;第10页/共272页第十一页,共272页。n n按燃烧方式分:层燃炉、室燃炉、旋风炉和沸按燃烧方式分:层燃炉、室燃炉、旋风炉和沸按燃烧方式分:层燃炉、室燃炉、旋风炉和沸按燃烧方式分:层燃炉、室燃炉、旋风炉和沸腾炉;腾炉;腾炉;腾炉;n n按锅炉出口烟气压力不同:微正压燃烧锅炉按锅炉出口烟气压力不同:微正压燃烧锅炉按锅炉出口烟气压力不同:微正压燃烧锅炉按锅炉出口烟气压力不同:微正压燃烧锅炉(200-500mmH2O200-500mmH2O,严密性要求
11、高,只在部分,严密性要求高,只在部分,严密性要求高,只在部分,严密性要求高,只在部分燃油炉和燃气炉中采用这种方式,在煤粉炉中燃油炉和燃气炉中采用这种方式,在煤粉炉中燃油炉和燃气炉中采用这种方式,在煤粉炉中燃油炉和燃气炉中采用这种方式,在煤粉炉中不采用)、增压锅炉(出口烟气压力大于不采用)、增压锅炉(出口烟气压力大于不采用)、增压锅炉(出口烟气压力大于不采用)、增压锅炉(出口烟气压力大于0.3MPa0.3MPa,用于燃气轮机燃烧室,产生高压烟,用于燃气轮机燃烧室,产生高压烟,用于燃气轮机燃烧室,产生高压烟,用于燃气轮机燃烧室,产生高压烟气推动燃气轮机)、负压气推动燃气轮机)、负压气推动燃气轮机)
12、、负压气推动燃气轮机)、负压(f y)(f y)燃烧锅炉(维燃烧锅炉(维燃烧锅炉(维燃烧锅炉(维持负持负持负持负20-40Pa20-40Pa压力,应用广泛);压力,应用广泛);压力,应用广泛);压力,应用广泛);n n按容量分为:小型锅炉(按容量分为:小型锅炉(按容量分为:小型锅炉(按容量分为:小型锅炉(6T/H35T/H 35T/H)n n按生产的介质分为:热水锅炉和蒸汽锅炉。按生产的介质分为:热水锅炉和蒸汽锅炉。按生产的介质分为:热水锅炉和蒸汽锅炉。按生产的介质分为:热水锅炉和蒸汽锅炉。第11页/共272页第十二页,共272页。我国工业锅炉面临我国工业锅炉面临(minlng)以以下主要问题
13、:下主要问题:n n1 1)锅炉运行效率仍在锅炉运行效率仍在锅炉运行效率仍在锅炉运行效率仍在6060一一一一7070徘徊。这一数值徘徊。这一数值徘徊。这一数值徘徊。这一数值落后于先进工业国落后于先进工业国落后于先进工业国落后于先进工业国1010一一一一1515百分点,多耗煤百分点,多耗煤百分点,多耗煤百分点,多耗煤60006000万万万万吨年;吨年;吨年;吨年;n n2 2)燃料以煤为主,油、气炉仅占总量的燃料以煤为主,油、气炉仅占总量的燃料以煤为主,油、气炉仅占总量的燃料以煤为主,油、气炉仅占总量的6 6,远低于发达国家,如美国燃油、气炉的比例占远低于发达国家,如美国燃油、气炉的比例占远低于
14、发达国家,如美国燃油、气炉的比例占远低于发达国家,如美国燃油、气炉的比例占到工业锅炉比例的到工业锅炉比例的到工业锅炉比例的到工业锅炉比例的98%98%。因此,锅炉效率低下,。因此,锅炉效率低下,。因此,锅炉效率低下,。因此,锅炉效率低下,环境污染环境污染环境污染环境污染(hunjng wr(hunjng wr n)n)严重;严重;严重;严重;n n3 3)环境污染)环境污染)环境污染)环境污染(hunjng wr(hunjng wr n)n)严重,全国工业严重,全国工业严重,全国工业严重,全国工业锅炉排放烟尘锅炉排放烟尘锅炉排放烟尘锅炉排放烟尘620620万吨年、万吨年、万吨年、万吨年、SO2
15、SO2为为为为510510万吨年万吨年万吨年万吨年和和和和CO2CO2为为为为5 5亿吨年,为迎奥,北京将逐步取消亿吨年,为迎奥,北京将逐步取消亿吨年,为迎奥,北京将逐步取消亿吨年,为迎奥,北京将逐步取消二环以内的燃煤取暖,对三环的燃煤锅炉进行二环以内的燃煤取暖,对三环的燃煤锅炉进行二环以内的燃煤取暖,对三环的燃煤锅炉进行二环以内的燃煤取暖,对三环的燃煤锅炉进行改造;上海市内环线以内不允许新建燃煤锅炉改造;上海市内环线以内不允许新建燃煤锅炉改造;上海市内环线以内不允许新建燃煤锅炉改造;上海市内环线以内不允许新建燃煤锅炉房。房。房。房。第12页/共272页第十三页,共272页。随着我国改革开放的
16、不断深化,随着我国改革开放的不断深化,全国各地经济全国各地经济(jngj)(jngj)建设的迅速发建设的迅速发展,高层民用建筑的快速崛起,国家展,高层民用建筑的快速崛起,国家对环保工作提出更高要求,油气资源对环保工作提出更高要求,油气资源的大力开发,燃气燃油锅炉应用逐年的大力开发,燃气燃油锅炉应用逐年上升,燃气燃油锅炉房建设进入新的上升,燃气燃油锅炉房建设进入新的发展时期。发展时期。第13页/共272页第十四页,共272页。我国使用天然气的前景十分广阔。因此,锅炉制造厂可设计高效、无污染、安全可靠的新型多品种燃气锅炉,以适应市场需要。德国菲斯曼锅炉公司的冷凝式低温燃气热水锅炉具有(jyu)高效
17、、无污染、排烟温度仅比回水温度高515等优点,可以借鉴。第14页/共272页第十五页,共272页。锅炉锅炉(gul)的工作过程的工作过程 锅炉,最根本的组成是汽锅和炉子两大部分。燃料在炉子里进行燃烧,将它的化学能转化为热能;高温的燃烧产物烟气则通过汽锅受热面将热量(rling)传递给汽锅内温度较低的水,水被加热、进而沸腾汽化,生成蒸汽。第15页/共272页第十六页,共272页。图4-1 锅炉的基本构造图第16页/共272页第十七页,共272页。汽锅的基本构造包括锅壳(或称锅筒)、管束受热面等组成的一个水系统。炉子包括燃烧器、燃烧室等组成的燃烧设备。为了保证锅炉的正常工作和安全,锅炉还必须(bx
18、)装设安全阀、压力表、排污阀、止回阀等。还有用来消除受热面上积灰以利传热的吹灰器,以提高锅炉运行的经济性。第17页/共272页第十八页,共272页。锅炉的工作包括三个同时(tngsh)进行着的过程:燃料的燃烧过程、烟气向水的传热过程和水的受热汽化升温过程(对蒸汽锅炉而言)。第18页/共272页第十九页,共272页。一、燃料的燃烧一、燃料的燃烧(rnsho)过程过程 燃料(燃气或柴油)通过送风机经过燃烧器与空气(kngq)混合送入燃烧室,进行燃烧反应形成高温烟气。整个过程称为燃烧过程。要保证(bozhng)良好的燃烧必须要有高温的环境,充足的空气量和空气与燃料的良好混合。当然为了锅炉燃烧的持续进
19、行,还得连续不断地供应燃料、空气和排出烟气。第19页/共272页第二十页,共272页。二、烟气向水(汽等工质)的传热(chun r)过程 由于燃料的燃烧放热,炉内温度(wnd)很高。在燃烧室四周是锅壳,高温烟气与锅壳壁进行强烈的辐射换热,将热量传递给锅壳内工质水。继而烟气受送风机的风压、烟囱的引力而向烟管束内流动。第20页/共272页第二十一页,共272页。烟气掠过管束受热面,与管壁发生对流换热,从而将烟气的热量传递(chund)给水,为了增大受热面的面积,降低排烟温度,提高锅炉热效率,烟气从后部进入部分烟管,在前烟箱汇集后,再从前烟箱进入另一部分烟管,最后在后烟箱汇集排出炉外,从而节省了燃料
20、。第21页/共272页第二十二页,共272页。三、水的受热升温(或汽化(qhu))过程它也是热水的生产过程。经过水处理的锅炉补给(b j)水和管网回水是由水泵加压后进入锅筒内,它属于直流锅炉。由于生产的是90的热水,锅壳中的水始终处于过冷状态,因此,不可能产生汽化。第22页/共272页第二十三页,共272页。四、锅炉房设备四、锅炉房设备(shbi)的组成的组成 锅炉房中除锅炉本体以外,还必须装置象水泵、风机、水处理等等(dn dn)一类辅助设备,以保证锅炉房的生产过程能继续不断地正常运行,达到安全可靠、经济有效地供热。锅炉本体(bnt)和它的辅助设备,总称为锅炉房设备。第23页/共272页第二
21、十四页,共272页。第24页/共272页第二十五页,共272页。一、锅炉一、锅炉(gul)本体本体 汽水系统:包括锅筒、下降管、水冷壁、锅汽水系统:包括锅筒、下降管、水冷壁、锅汽水系统:包括锅筒、下降管、水冷壁、锅汽水系统:包括锅筒、下降管、水冷壁、锅炉炉炉炉(gul)(gul)管束、过热器、省煤器、集箱等。管束、过热器、省煤器、集箱等。管束、过热器、省煤器、集箱等。管束、过热器、省煤器、集箱等。燃烧系统:包燃烧系统:包燃烧系统:包燃烧系统:包 括燃烧室、燃烧设备、空气预热器括燃烧室、燃烧设备、空气预热器括燃烧室、燃烧设备、空气预热器括燃烧室、燃烧设备、空气预热器等。等。等。等。炉墙和构架。炉
22、墙和构架。炉墙和构架。炉墙和构架。其中过热器、省煤器和空气预热器又被称为其中过热器、省煤器和空气预热器又被称为其中过热器、省煤器和空气预热器又被称为其中过热器、省煤器和空气预热器又被称为锅炉锅炉锅炉锅炉(gul)(gul)的辅助受热面的辅助受热面的辅助受热面的辅助受热面第25页/共272页第二十六页,共272页。n n锅筒:受压容器,与下降管、对流管束、水冷壁和集锅筒:受压容器,与下降管、对流管束、水冷壁和集锅筒:受压容器,与下降管、对流管束、水冷壁和集锅筒:受压容器,与下降管、对流管束、水冷壁和集箱一起构成自然循环回路。箱一起构成自然循环回路。箱一起构成自然循环回路。箱一起构成自然循环回路。
23、n n下降管:水冷壁的供水管,使水流到水冷壁的下集箱,下降管:水冷壁的供水管,使水流到水冷壁的下集箱,下降管:水冷壁的供水管,使水流到水冷壁的下集箱,下降管:水冷壁的供水管,使水流到水冷壁的下集箱,并通过上升管把水分配到各水冷壁,通常不受热。并通过上升管把水分配到各水冷壁,通常不受热。并通过上升管把水分配到各水冷壁,通常不受热。并通过上升管把水分配到各水冷壁,通常不受热。n n水冷壁:它是部置在燃烧室内四周墙上的许多平行的水冷壁:它是部置在燃烧室内四周墙上的许多平行的水冷壁:它是部置在燃烧室内四周墙上的许多平行的水冷壁:它是部置在燃烧室内四周墙上的许多平行的管子,它的主要任务是吸收燃烧室中火焰
24、和高温烟气管子,它的主要任务是吸收燃烧室中火焰和高温烟气管子,它的主要任务是吸收燃烧室中火焰和高温烟气管子,它的主要任务是吸收燃烧室中火焰和高温烟气的辐射热,使管内水汽化,蒸汽的辐射热,使管内水汽化,蒸汽的辐射热,使管内水汽化,蒸汽的辐射热,使管内水汽化,蒸汽(zhn(zhn q)q)就主要是就主要是就主要是就主要是在水冷壁中产生。现代锅炉中水冷壁是锅炉的主要受在水冷壁中产生。现代锅炉中水冷壁是锅炉的主要受在水冷壁中产生。现代锅炉中水冷壁是锅炉的主要受在水冷壁中产生。现代锅炉中水冷壁是锅炉的主要受热面,并起到保护炉墙的作用。热面,并起到保护炉墙的作用。热面,并起到保护炉墙的作用。热面,并起到保
25、护炉墙的作用。n n锅炉管束:它一般由联接于上下两锅筒的多排并列管锅炉管束:它一般由联接于上下两锅筒的多排并列管锅炉管束:它一般由联接于上下两锅筒的多排并列管锅炉管束:它一般由联接于上下两锅筒的多排并列管子所构成,是锅炉主要受热面的一部分,主要吸收烟子所构成,是锅炉主要受热面的一部分,主要吸收烟子所构成,是锅炉主要受热面的一部分,主要吸收烟子所构成,是锅炉主要受热面的一部分,主要吸收烟气的对流放热量。气的对流放热量。气的对流放热量。气的对流放热量。第26页/共272页第二十七页,共272页。n n过热器:布置于锅炉炉膛出口过热器:布置于锅炉炉膛出口烟气温度较高区域的蛇形管受烟气温度较高区域的蛇
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