鍋爐基本概念

1、鍋爐的基本組成鍋爐本體：爐膛、燃燒設(shè)備、鍋筒、水冷壁，過熱器，再熱器，省煤器、爐墻、構(gòu)架。 鍋爐輔助設(shè)備：燃料供應(yīng)設(shè)備、磨煤及制粉設(shè)備、送風(fēng)設(shè)備、引風(fēng)設(shè)備、給水設(shè)備、除灰除渣設(shè)備、自動控制設(shè)備鍋爐的基本組成（本體）爐膛是由爐墻包圍起來供燃料燃燒的立體空間。爐膛的作用 是保證燃料盡可能地燃燒，并使?fàn)t膛出口煙氣溫度冷卻到對流受熱面安全工作允許的溫度。燃燒設(shè)備：將燃料和燃燒所需空氣送入爐膛并使燃料著火穩(wěn)定，燃燒良好。 鍋筒：是水管鍋爐中用以進(jìn)行汽水分離和蒸汽凈化，組成水循環(huán)回路并蓄存鍋水的筒形壓力容器，又稱汽包。水冷壁：鍋爐主要輻射受熱面，加熱工質(zhì)同時保護(hù)爐墻； 過熱器：將飽和蒸汽加熱到額定過熱蒸汽

2、溫度； 再熱器：將汽輪機(jī)高壓缸排汽加熱到過熱溫度省煤器：利用鍋爐尾部煙氣加熱鍋爐給水； 空氣預(yù)熱器：利用鍋爐尾部煙氣加熱燃燒用空氣。鍋爐的一般工作過程燃料燃燒過程 煙氣傳熱過程 工質(zhì)的加熱和汽化過程 鍋爐的分類按用途分類：電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、船用鍋爐、機(jī)車鍋爐、注汽鍋爐； 按循環(huán)方式分類：自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、直流鍋爐、復(fù)合循環(huán)鍋爐； 按燃燒方式分類：火床燃燒鍋爐、火室燃燒鍋爐、流化床鍋爐、旋風(fēng)爐 按鍋爐出口壓力分類：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力 鍋爐型號DZL4-1.25-L 單鍋筒縱置式鏈條爐排爐， 蒸發(fā)量 4t/h ， 壓力 1.25 MPa

3、 ，飽和溫度，燃用劣質(zhì)煤SHS20-2.45/350-AII 雙鍋筒橫置式室燃鍋爐， 蒸發(fā)量20t/h , 壓力2.45MPa , 過熱蒸汽溫度350 C ， 燃用煙煤， 第二次設(shè)計。 SHF35-2.45/400-H 雙鍋筒橫置式沸騰爐， 蒸發(fā)量 35t/h , 壓力 2.45 MPa , 過熱蒸汽溫度 400 C ，燃用褐煤。鍋爐參數(shù)1.鍋爐容量：蒸發(fā)量（1）額定蒸發(fā)量：鍋爐在額定蒸汽參數(shù)及給水溫度條件下，鍋爐輸出的熱功率。（2）最大連續(xù)蒸發(fā)量：鍋爐最大連續(xù)輸出熱功率。2. 蒸汽參數(shù)（1）額定蒸汽壓力（2）額定蒸汽溫度3. 給水溫度燃料的分類與組成 總體劃分為兩大類：核燃料和有機(jī)燃料 按物

4、態(tài)劃分為三類：固態(tài)燃料、氣態(tài)燃料和液態(tài)燃料 按獲得方法分：天然燃料和人工燃料 按用途分：工藝燃料和動力燃料類別天然燃料 人工燃料 固體燃料木柴、泥漿、煙煤、油頁巖木炭、焦炭、可燃垃圾、煤矸石液體燃料石油汽油、煤油、柴油、焦油氣體燃料天然氣高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、液化石油氣固體或液體的燃料成分 元素分析：碳（C）、氫（H）、氧（O）、硫（S）、氮（N）、水分（M）和灰分（A）。 工業(yè)分析：水分（M）、灰分（A）、揮發(fā)分（V），并由此確定固定碳的含量及焦炭和發(fā)熱量的特性。 氣體的燃料成分 由多種可燃與不可燃單一氣體組成。 主要可燃?xì)怏w有：甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、氫氣（H2）、一氧化碳（CO）

5、、乙烯（C2H4）、硫化氫（H2S）。 不可燃?xì)怏w有：二氧化碳（CO2）、氮氣（N2）、氧氣（O2）。煤的元素分析 碳元素（C） 煤中的主要可燃元素； 煤中的碳以兩種形態(tài)存在： 各種碳?xì)浠衔飺]發(fā)分 以晶格狀態(tài)存在的碳固定碳 氫元素（H） 煤中的主要可燃元素； 極易著火，燃燒迅速，火苗長； 碳?xì)浔刃?，熱值較高，著火容易，燃燒完全。 氧元素（S）和氮元素（N） 煤中的不可燃元素； 煤中氧元素的存在狀態(tài)： 游離態(tài)助燃 化合物使燃料發(fā)熱量降低 煤中的氮是有害成分，燃燒生成NOx。 水分（M） 煤中的不可燃成分； 煤中水分的存在狀態(tài)： 表面水分可自然風(fēng)干 內(nèi)在水分加熱除去 有害成分。P53 灰分（A）

6、 煤中的各種礦物雜質(zhì)； 煤中不可燃成分； 有害成分。P53 煤的工業(yè)分析 (M V FC A ) 加熱 (V FC A ) 再加熱 （FC A ) 燃燒 ( A)煤的元素分析與工業(yè)分析的對比 煤的元素分析是測定C、H、O、N、S、M、A的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)； 煤的工業(yè)分析是測定V、M、A、FC的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)； 煤的元素分析與工業(yè)分析的對比 兩種分析均可以作為鍋爐燃燒計算的依據(jù)，同時也是煤的分類和研究煤的特性的依據(jù)；元素分析相當(dāng)繁雜，需要復(fù)雜的設(shè)備、較高的技術(shù)和較長的分析時間；工業(yè)分析法則相對簡單，燃料的某些成分對鍋爐工作的影響揮發(fā)分的影響揮發(fā)分對煤的著火、燃燒有很大的影響； 一般作為煤分類的依據(jù)； 揮發(fā)

7、分高，容易著火，且容易燃燒完全。水分的影響水分含量對鍋爐運行的影響很大； 水分多，使著火推遲，著火困難，不易燃燒完全； 水分多，機(jī)械和化學(xué)不完全燃燒熱損失會增加； 增加煙氣量，降低鍋爐熱效率水分多，煤粉制備困難增加?；曳值挠绊懟曳衷黾?，可燃成分會相對減少，降低發(fā)熱量； 灰分多，使理論燃燒溫度降低，包裹在煤粒表面，阻礙煤中可燃質(zhì)和氧氣接觸； 灰分多，機(jī)械不完全燃燒熱損失會增加； 灰分多，灰粒隨煙氣流過受熱面時，會磨損受熱面； 灰分多，會造成受熱面積灰，降低傳熱效果，降低鍋爐熱效率； 灰分多，也會產(chǎn)生爐內(nèi)結(jié)渣，同時會腐蝕管壁金屬。硫分的影響含硫的最大影響是產(chǎn)生硫酸蒸汽，對低溫受熱面形成低溫腐蝕；

8、煙氣中的SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.001%，煙氣的酸露點即可達(dá)到120-140； 含硫量增加，煤粉自燃的傾向增大，因此高硫煤在煤倉內(nèi)不宜久存。煤的特性氧彈式量熱計彈筒發(fā)熱量：包含燃燒過程中放出的所有熱量，比實際的放熱量高； 高位發(fā)熱量：煤在空氣中完全燃燒時所放出的熱量； 低位發(fā)熱量：在高位發(fā)熱量的基礎(chǔ)上扣除煤中水的汽化潛熱高溫下煤灰的熔融性變形溫度DT 灰錐頂端開始變圓或彎曲時的溫度軟化溫度ST 灰錐錐體至錐頂觸及底板或錐體變成球形或高度等于或小于底長的半球形時所對應(yīng)得溫度流動溫度FT 錐體熔化成液體或展開成厚度在1.5mm以下的薄層，或錐體逐漸縮小，最后接近消失時對應(yīng)的溫度。流動溫度也稱熔化溫度

9、。高溫下煤灰的熔融性DT、ST、FT的溫度間隔對鍋爐工作影響很大； 長渣： DT、ST溫度間隔大，灰渣的黏度隨溫度變化緩慢，形成的渣塊牢固，不易脫落； 短渣： DT、ST溫度間較小，灰渣黏度隨溫度變化很快，一般來說不易結(jié)渣。 煤的分類按照煤化程度分類：褐煤（ Vdaf含量37% ）：揮發(fā)分含量高，所以容易著火，褐煤表面多呈褐色火黑褐色；煙煤（ Vdaf含量10%）：煤化程度高于褐煤，含碳量高，除貧煤外，揮發(fā)分較高，著火與燃燒均較容易；無煙煤（ Vdaf含量10% ）：煤化程度最深，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多，發(fā)熱量高，但揮發(fā)分少，著火和燃盡比較困難。 層燃燃燒方式及其設(shè)備 鏈條爐的燃燒特點 著火條件差，

10、單面點火； 爐排不停的移動，燃燒過程沿爐排長度分區(qū)進(jìn)行； 燃燒工況穩(wěn)定，各區(qū)域燃燒情況不隨時間變動，燃燒效率高； 煙氣成分和空氣量分布沿爐排長度不斷改變。分段配風(fēng)方式盡早配風(fēng)法 強(qiáng)風(fēng)后吹法 推遲配風(fēng)法 設(shè)置爐拱前拱 中拱 后拱 前拱（引燃拱） 吸收來自火焰和高溫?zé)煔獾妮椛錈幔⒓械貙崃枯椛涞叫旅簩由?。后?間接引燃 直接引燃 分隔保溫作用 中拱 強(qiáng)對流型爐拱 很容易的將高溫?zé)煔庖胫饏^(qū)，有很好的引燃性能 與前拱組合具有最佳的引燃和混合性能 長度短、布置靈活、成本低設(shè)置二次風(fēng)在燃料層上方送入爐膛的高速氣流； 強(qiáng)化氣流的擾動和混合； 工質(zhì)可以是空氣、煙氣或蒸汽； 單面布置、雙面布置、四角布置

11、；室燃燃燒方式及其設(shè)備 燃燒器旋流燃燒器旋流燃燒器是指總的出口氣流為一股繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的射流的一類燃燒器。 在旋流燃燒器中，攜帶煤粉的一次風(fēng)和不攜帶煤粉的二次風(fēng)用不同的管道與燃燒器連接。 旋流燃燒器出口二次風(fēng)射流是繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的射流，而一次風(fēng)射流可為直流射流或旋轉(zhuǎn)射流。旋流射流特點初期擾動強(qiáng)烈 射程短 有內(nèi)外兩個回流區(qū) 擴(kuò)展角較大旋流燃燒器的布置方式直流燃燒器一次風(fēng)二次風(fēng)均等配風(fēng)直流煤粉燃燒器分級配風(fēng)直流煤粉燃燒器三次風(fēng)均等配風(fēng)直流煤粉燃燒器在均等配風(fēng)方式中，一、二次風(fēng)口間距相對較近，一、二次風(fēng)自噴口流出后很快得到混合，故一般適用于煙煤和褐煤。因為煙煤和褐煤具有較高的揮發(fā)分和發(fā)熱量，灰分

12、較少，容易著火和燃燒，因此，燃燒時要求一次風(fēng)中的煤粉在距噴口不遠(yuǎn)出著火以后，應(yīng)立即和二次風(fēng)混合，以保證進(jìn)一步燃燒所需要的氧氣。一次風(fēng)風(fēng)速為20-35m/s，二次風(fēng)風(fēng)速為40-60 m/s。上下相隔布置：上二次風(fēng)：供應(yīng)煤粉燃燒所需要的空氣，補充爐膛內(nèi)未燃盡的煤粉繼續(xù)燃燒所需的空氣。下二次風(fēng)：把從煤粉射流中分離出來的粗煤粉托浮起來，使其燃燒而減少機(jī)械未完全燃燒熱損失。分級配風(fēng)直流煤粉燃燒器一般適用于無煙煤、貧煤、劣質(zhì)煙煤。分級配風(fēng)是把燃燒所需的二次風(fēng)分級分階段地送入燃燒的煤粉氣流中。首先，在一次風(fēng)煤粉氣流著火后送入一部分二次風(fēng)，促使已著火的煤粉氣流的燃燒過程能繼續(xù)擴(kuò)展；待全部著火后再分批地高速噴入

13、二次風(fēng)，使它與著火燃燒的煤粉火炬強(qiáng)烈混合，籍以加強(qiáng)氣流擾動提高擴(kuò)散速度，促使煤粉的燃燒和燃盡過程。通常將一次風(fēng)口比較集中地布置在一起，而二次風(fēng)口分層布置，且一、二次風(fēng)口間保持較大的距離，以此來控制一、二次風(fēng)在爐內(nèi)的混合點。由于煤的揮發(fā)分低、灰分高，一次風(fēng)口集中布置后，煤粉集中，燃燒放熱集中，火焰中心溫度會有所升高，這些都為劣質(zhì)煙煤和無煙煤著火和燃燒提供有利的條件。均等配風(fēng)的特點 一、二次風(fēng)噴口相間布置一、二次風(fēng)很快混合適用于煙煤和褐煤分級配風(fēng)的特點 一次風(fēng)噴口集中布置二次風(fēng)噴口分級布置適用于無煙煤、貧煤和劣質(zhì)煤四角布置的直流燃燒器射出的四股氣流在爐膛中心形成一個穩(wěn)定的強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)火炬，在離心力的作

14、用下，氣流向四周擴(kuò)展，爐膛中心形成真空區(qū)，即無風(fēng)區(qū)；無風(fēng)區(qū)外面是強(qiáng)風(fēng)區(qū)；最外圍是弱風(fēng)區(qū)。氣流在引風(fēng)機(jī)抽力的作用下上升，在爐膛中形成了一個螺旋上升的氣流。 從著火角度來看，相鄰的煤粉氣流能相互引燃，無風(fēng)區(qū)為負(fù)壓，部分高溫?zé)煔饣亓鞯交鹧娓?，加上每股射流自身卷席高溫?zé)煔夂徒邮軤t膛輻射熱，四角切圓布置燃燒的著火條件十分理想； 從燃燒角度來看，直流射流的射程長，在爐膛煙氣中貫穿能力強(qiáng)，著火后的煤粉火炬強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)，使?fàn)t內(nèi)的溫度、氧濃度更均勻，加強(qiáng)了煤粉與空氣的后期混合，也加速了煤粉的燃燒，所以煤粉氣流的燃燒條件也是十分理想的。 從燃盡的角度來看，氣流螺旋上升，不僅改善了火焰在爐內(nèi)充滿度，均勻了爐內(nèi)的熱負(fù)荷

15、，而且延長了煤粉在爐內(nèi)的停留時間，這對煤粉的燃盡也是很有利的。流化床燃燒方式及其設(shè)備 循環(huán)流化床鍋爐 主要由燃燒室、布風(fēng)裝置、灰分分離器、飛灰回送裝置和外部流化床熱交換器。布風(fēng)板位于爐膛燃燒室底部，布風(fēng)板下面是風(fēng)室，上面是燃燒室，也就是爐膛。 布風(fēng)板的結(jié)構(gòu)形勢很多，以達(dá)到均勻布風(fēng)和擾動床料的作用，常用直孔式和側(cè)孔式兩種。 直孔式，密孔板式爐排，由一鋼板或鑄鐵板鉆孔制成，空氣通過密集小孔垂直向上吹。 側(cè)孔式，風(fēng)帽式爐排，由開孔的布風(fēng)板和蘑菇型風(fēng)帽組成而成，空氣從風(fēng)帽的側(cè)向小孔中送出，與上升氣流呈垂直或交叉形式。 直孔式布風(fēng)板通風(fēng)阻力小，但鼓風(fēng)容易造成穿風(fēng)，會使局部料層堆積而結(jié)焦。側(cè)孔式布風(fēng)板無此

16、弊病，但通風(fēng)阻力稍大些。 鐘罩式風(fēng)帽由內(nèi)芯引風(fēng)管插上風(fēng)帽為一體。物料回吸后無法達(dá)到內(nèi)芯引風(fēng)管高度，又被風(fēng)直接吹回爐內(nèi)，無法進(jìn)入風(fēng)室，風(fēng)帽孔徑大，不會出現(xiàn)卡渣，風(fēng)帽夠熱燒壞現(xiàn)象。飛灰分離器是保證循環(huán)流化床鍋爐物料可靠循環(huán)的關(guān)鍵部件之一，布置在爐膛出口的煙氣通道上。它將爐膛出口煙氣攜帶的固體顆粒（灰粒、未燃盡的焦炭顆粒和未完全反應(yīng)的脫硫吸收劑顆粒等）中的95以上分離下來，再經(jīng)過返料器送回爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒，分離器性能的好壞直接影響燃燒與脫硫效率。 分離器的主要作用在于保證床內(nèi)物料的正常循環(huán)，而不在于降低煙氣中的飛灰濃度，分離器對某一粒徑范圍顆粒的分離效率必須滿足鍋爐循環(huán)倍率的要求?；亓涎b置（通常稱返

17、料器），主要作用是將分離下來的灰由壓力較低的分離器出口輸送到壓力較高的爐膛，并防止?fàn)t膛的煙氣反竄進(jìn)入分離器。目前均采用基于氣固兩相輸送原理的返料裝置，相當(dāng)于一個小型鼓泡流化床。固體顆粒由分離器料腿進(jìn)入返料器，返料風(fēng)將固體顆粒流化并經(jīng)返料管溢流進(jìn)入爐膛。比較成熟的返料閥有H型閥、V型閥和J型閥。 循環(huán)流化床鍋爐的特點可燃燃料范圍寬 燃燒效率高 脫硫效果好 灰渣可綜合利用調(diào)節(jié)范圍廣 容量大 Nox排放低煤粉及其特性 煤粉細(xì)度 煤粉的粗細(xì)程度用煤粉的細(xì)度來Rx來表示。 Rx越大 煤粉越粗R90 尺寸大于等于90m 煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)煤粉均勻度 煤粉顆粒大小的均勻程度。煤的顆粒分布特性： 破碎公式 若用R9

18、0和R200兩個常用的細(xì)度帶入上述公式均勻性指數(shù) 細(xì)度系數(shù) 煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度 煤粉的細(xì)度對煤粉氣流的著火和焦炭的燃盡以及磨煤機(jī)運行費用都有直接影響。煤粉越細(xì)，著火燃燒越迅速，固體不完全燃燒損失約小，同時可以降低過量空氣系數(shù)，減小排煙熱損失，鍋爐熱效率越高；但同時磨煤機(jī)的金屬損耗和電耗要增加，即增加了制粉系統(tǒng)的運行費用。 存在一個使鍋爐不完全燃燒損失、磨煤電耗和金屬磨損總和最小的煤粉細(xì)度，稱煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度。煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度需要通過鍋爐燃燒試驗確定。容易著火的煤，煤粉可以粗一些；制粉系統(tǒng)性能好，磨出的煤粉均勻性好，煤粉可以粗一些，爐膛的燃燒熱強(qiáng)度大，有利于煤粉著火，煤粉可以粗一些。經(jīng)濟(jì)細(xì)度的影響因素：煤和

19、煤粉質(zhì)量、燃燒方式等鋼球磨煤機(jī)煤種適用性廣，磨制任何煤種設(shè)備龐大、投資大、占地滿面積大、運行電耗高、金屬磨損大，噪聲大單進(jìn)單出鋼球磨煤機(jī)實際轉(zhuǎn)速 球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速對煤粉磨制過程影響很大。不同轉(zhuǎn)速時，筒內(nèi)鋼球和煤的運動情況不同，磨粉的效果就不同。 當(dāng)筒體轉(zhuǎn)速太低時，鋼球受摩擦力作用隨筒體轉(zhuǎn)動而上升形成一個斜面，鋼球受重力作用，達(dá)到一定高度后便從斜面滑落下來，撞擊作用很小，而且煤粉被壓在鋼球下面，很難被空氣帶走，導(dǎo)致煤被磨得很細(xì)，降低了磨煤出力。 當(dāng)轉(zhuǎn)速過高時，在離心力的作用下，鋼球會貼在筒壁上隨筒體一起旋轉(zhuǎn)而不再脫離，這個時候鋼球的撞擊作用完全消失。發(fā)生這種情況的最低轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。 鋼球直徑 鋼

20、球的直徑應(yīng)按磨煤電耗與磨煤金屬磨耗總費用最小的原則確定。 一般采用30-60mm的鋼球直徑。當(dāng)充滿系數(shù)一定時，減小鋼球直徑，則鋼球數(shù)量增加，撞擊次數(shù)與作用面積就增大，磨煤出力提高，但鋼球的磨損加劇。而且隨鋼球直徑減小，鋼球的撞擊力減弱，不宜磨制硬煤及大塊煤。在磨制硬煤或大塊煤的時候，則選用50-60mm的鋼球直徑。 如果能夠根據(jù)煤種和磨煤機(jī)的工作條件，將40、50、60mm的鋼球按比例搭配使用，則會有更好的磨煤效果。護(hù)甲 在鋼球磨機(jī)的圓筒內(nèi)，鋼球的旋轉(zhuǎn)速度永遠(yuǎn)小于筒體本身的旋轉(zhuǎn)速度，二者并不完全同步，兩者的差值決定于鋼球和護(hù)甲間的摩擦系數(shù)。 摩擦系數(shù)越小，筒體和鋼球的速度差越大，意味著鋼球與護(hù)

21、甲間有較大的滑動，于是就有較多的能量消耗在鋼球與護(hù)甲的摩擦上，而未能用來提升鋼球。 如果護(hù)甲的摩擦系數(shù)高，就是說可以在較小的能量消耗下達(dá)到鋼球的最佳工作狀態(tài)。因此，決定鋼球最佳工作條件的因素，除了筒體轉(zhuǎn)速外，護(hù)甲的結(jié)構(gòu)也相當(dāng)重要。 通風(fēng)量 磨煤機(jī)磨好的煤粉，需要一定的通風(fēng)量將其帶出。由于煤沿筒體長度分布不均，當(dāng)通風(fēng)量太小時，筒體通風(fēng)速度較低，僅能帶出少量細(xì)粉，部分合格煤粉仍停留在筒內(nèi)被反復(fù)的磨制，致使磨煤出力降低。 適當(dāng)增大通風(fēng)量可改善煤沿筒體長度分布情況，提高磨煤出力，降低磨煤單位電耗。 但是，當(dāng)磨煤通風(fēng)量過大時，部分不合格的粗煤粉也被帶出，經(jīng)粗粉分離器分離后，又返回磨煤機(jī)再磨，造成無益的循

22、環(huán)，以致通風(fēng)單位電耗及制粉單位電耗增加。在鋼球裝載量一定時，制粉單位電耗最小值所對應(yīng)的磨煤機(jī)通風(fēng)量，稱為最佳磨煤通風(fēng)量。筒內(nèi)載煤量 煤種適應(yīng)性廣，能任何煤，尤其適合磨制其他型式磨煤機(jī)不宜磨制的煤種，如硬度大、磨損性強(qiáng)的煤及無煙煤、貧煤、高灰分或高水分的劣質(zhì)煤等，而且對煤中混入的鐵塊、木屑和硬石塊都不敏感；能在運行中補充鋼球，延長檢修周期。球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，故障少，運行安全可靠，對運行和維修的技術(shù)水平要求較其他磨煤機(jī)低； 設(shè)備龐大笨重、金屬耗量大，初投資及運行電耗大、金屬磨損都較高，運行噪聲大，磨制的煤粉也不夠均勻，在低負(fù)荷下運行不經(jīng)濟(jì)。制粉系統(tǒng) 單進(jìn)單出鋼球磨煤機(jī)中間倉儲式制粉系統(tǒng)有煤粉倉儲存

23、煤粉，并可通過螺旋輸粉機(jī)在相鄰制粉系統(tǒng)間調(diào)劑煤粉，供粉的可靠性增加；磨煤機(jī)可經(jīng)常在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運行，當(dāng)儲粉量足夠時，還可停止磨煤機(jī)工作而并不影響鍋爐的正常運行； 鍋爐負(fù)荷變化時，燃煤量通過給粉機(jī)調(diào)節(jié)，由于中間環(huán)節(jié)少，使調(diào)節(jié)既方便又靈敏；倉儲式可采用熱風(fēng)送粉，從而大大改善了燃用無煙煤、貧煤及劣質(zhì)煤時的著火條件；雖然儲倉式系統(tǒng)也是在負(fù)壓下工作，但與直吹式負(fù)壓系統(tǒng)相比，通過排粉機(jī)的煤粉多是經(jīng)細(xì)粉分離器分離后剩余的少量細(xì)粉。因此，排粉機(jī)的磨損比直吹式負(fù)壓系統(tǒng)輕得多。中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng) (負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)) 排粉風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重 燃燒所需要的煤粉均通過排粉風(fēng)機(jī)； 系統(tǒng)漏風(fēng)較大，大量冷空氣隨一次風(fēng)進(jìn)入爐

24、膛會降低鍋爐效率； 不會向外漏粉，工作環(huán)境比較干凈。 (正壓熱一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng) )冷空氣也不會漏入系統(tǒng)； 運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性都比負(fù)壓系統(tǒng)要高； 風(fēng)機(jī)的運行效率低，還存在高溫腐蝕； (正壓冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng) )冷一次風(fēng)機(jī)輸送的是干凈的空氣，工作條件好，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，造價低； 冷一次風(fēng)機(jī)壓頭高，可兼作磨煤機(jī)的密封風(fēng)機(jī)，使系統(tǒng)設(shè)備減少； 作為干燥劑的熱風(fēng)溫度不受一次風(fēng)機(jī)限制，可提高干燥劑的溫度，適合磨制較高水分煤； 一次風(fēng)是一個獨立系統(tǒng)。鍋爐負(fù)荷變化時對一次風(fēng)溫度影響很風(fēng)扇磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)單介質(zhì)干燥直吹式制粉系統(tǒng)：僅利用熱風(fēng)作為干燥劑；利用熱風(fēng)、從爐膛上部抽取的高溫爐煙和從引風(fēng)機(jī)出

25、口引出的低溫爐煙混合后作干燥劑。 熱風(fēng)和爐煙混合后，降低了干燥劑的氧濃度，有利于防止高揮發(fā)分褐煤粉發(fā)生爆炸； 含氧量低的熱風(fēng)和爐煙混合物作為一次風(fēng)送入爐膛，可以降低爐膛燃燒區(qū)域的溫度水平，燃用低灰熔點褐煤時可避免爐內(nèi)結(jié)渣，并減少氮氧化物的生成； 當(dāng)燃煤水分變化幅度較大時，改變高、低溫爐煙的比例即可滿足煤粉干燥的需要，而一次風(fēng)溫度和一次風(fēng)比例仍保持不變，減輕了燃煤水分變化對爐內(nèi)燃燒的影響。 直吹式制粉系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單、設(shè)備少、布置緊湊、鋼材耗量、投資省、運行電耗低。缺點是：直接影響鍋爐運行工況 ,負(fù)壓系統(tǒng)的排粉風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重,燃煤量通過給煤機(jī)調(diào)節(jié)，靈活性差,容易出現(xiàn)風(fēng)粉不均現(xiàn)象制粉系統(tǒng)設(shè)備的工

26、作直接影響鍋爐的運行工況，運行可靠性相對低些，因而，在系統(tǒng)中需設(shè)置備用磨煤機(jī)；直吹式負(fù)壓系統(tǒng)的排粉風(fēng)機(jī)磨損嚴(yán)重，對制粉系統(tǒng)工作安全影響很大；鍋爐負(fù)荷變化時，燃煤量通過給煤機(jī)調(diào)節(jié)，時滯較大，靈活性較差；蒸發(fā)受熱面 水冷壁水冷壁：鍋爐蒸發(fā)設(shè)備中唯一的蒸發(fā)受熱面，它是由連續(xù)排列的管子組成的輻射傳熱平面，緊貼爐墻形成爐膛周壁。 作用 :完成工質(zhì)的蒸發(fā)過程 ,降低爐膛出口溫度，使煙溫低于灰的軟化溫度，防止受熱面結(jié)渣 ,將爐墻與火焰隔離，可大大降低爐墻內(nèi)壁溫度，保護(hù)爐墻，簡化爐墻結(jié)構(gòu) ,射受熱面，與對流受熱面相比，節(jié)省金屬輻 光管水冷壁：用外形光滑的管子連續(xù)排列成平面形成水冷壁。 水冷壁的結(jié)構(gòu)要素有管子外

27、徑，管壁厚度，管中心節(jié)距，及管中心與爐墻內(nèi)表面之間的距離。s/d越大，管子排列越疏松，單位爐膛壁面面積的吸熱量減少，對爐墻保護(hù)作用變差； 當(dāng)爐膛容量較大時，要選擇較小的s/d； e/d越大，爐墻內(nèi)表面對管子背火面的輻射熱增多，但對爐墻的保護(hù)作用下降； 光管水冷壁:制造、安裝簡單,保護(hù)爐墻作用小,爐膛漏風(fēng)嚴(yán)重,適用于小型鍋爐.膜式水冷壁：各光管之間用鰭片或扁鋼焊接成的一組管屏。 膜式水冷壁優(yōu)點:膜式水冷壁的爐膛具有良好的氣密性 ,對爐墻具有良好的保護(hù)作用 ,蓄熱能力小，可縮短啟動和停爐時間,增加傳熱面積，節(jié)約管材,膜式水冷壁在現(xiàn)場成片組裝，加快了鍋爐的安裝進(jìn)度膜式水冷壁缺點:不允許相鄰管子的金屬

28、溫度差超過50 .制造、檢修工作量大且工藝要求高 .必須有足夠的膨脹延伸自由折焰角 優(yōu)點:提高爐膛內(nèi)煙氣流的充滿程度，改善了爐內(nèi)燃燒工況.提高爐膛輻射受熱面的利用程度，改善屏式過熱器的空氣動力特性，增加了橫向沖刷作用.增加水平連接煙道長度，可以布置更多對流受熱面冷灰斗:熔化狀態(tài)的灰渣受到下部斗狀水冷壁的強(qiáng)烈吸熱，灰渣能迅速冷卻成為固態(tài)而落入灰斗，定期排出爐外。 過熱器及再熱器 .過熱器是將飽和蒸汽加熱成具有一定溫度的過熱蒸汽的部件； 再熱器是將汽輪機(jī)高壓缸的排氣加熱到具有一定溫度的再熱蒸汽的部件； 過熱器:提高相應(yīng)的蒸汽溫度.過熱溫度受過熱器金屬材質(zhì)許用溫度限制.過熱蒸汽溫度仍保持在540-5

29、70的范圍內(nèi) 再熱器:提高汽輪機(jī)末級葉片蒸汽的干度.一次中間再熱系統(tǒng)可使電廠熱效率提高4%-6% .二次中間再熱可使循環(huán)熱效率提高2% 過熱器及再熱器的 工作特點:過熱器及再熱器管壁工作溫度高，傳熱性能差，工作環(huán)境惡劣；運行中應(yīng)保持汽溫穩(wěn)定。汽溫波動不應(yīng)超過+5 -10 ；要有可靠的調(diào)節(jié)手段，使運行工況在一定范圍內(nèi)變化時能維持額定的汽溫；盡量減少并聯(lián)管間的熱偏差.按傳熱方式分類輻射式:直接吸收爐膛輻射熱量 半輻射式:即吸收直接輻射熱、也吸收對流放熱對流式:吸收煙道內(nèi)的對流煙氣放熱輻射式過熱器屏式過熱器: 布置在爐膛上方墻式過熱器: 布置在爐膛內(nèi)壁上頂棚過熱器: 布置在爐頂包覆過熱器: 布置在豎

30、井煙道內(nèi)壁輻射式過熱器為了改善工作條件，延長設(shè)備的使用壽命，通常在輻射式受熱面的設(shè)計、布置和運行時需要考慮采用以下措施：使輻射式受熱面遠(yuǎn)離熱負(fù)荷最高的火焰中心，布置在爐膛上部；將輻射式過熱器作為低溫級受熱面，以較低溫度的蒸汽流過這些受熱面，以達(dá)到冷卻金屬的目的；過熱器內(nèi)采用較高的蒸汽質(zhì)量流速，以提高管內(nèi)工質(zhì)的放熱系數(shù)。半輻射式過熱器:半輻射式過熱器以掛屏的形式布置在爐膛的出口處，即吸收爐膛內(nèi)的直接輻射熱又吸收煙氣的對流熱。這種懸掛在爐膛出口處的掛屏式過熱器稱為后屏過熱器。 優(yōu)點：能夠吸收部分爐膛熱量，降低爐膛出口煙溫； 稀松的管屏能有效地降低對流受熱面的煙氣溫度，防止密集對流受熱面的結(jié)渣； 傳

31、熱強(qiáng)度高，減少金屬受熱面的金屬消耗量； 吸收相當(dāng)數(shù)量的輻射熱量，使過熱器輻射吸熱比例增大，改善過熱氣溫的調(diào)節(jié)特性。 對流過熱器：對流過熱器是指布置在水平煙道或尾部豎井中，主要吸收煙氣的對流放熱量，是由進(jìn)出口集箱及許多并列的蛇形管組成的。 立式：支吊結(jié)構(gòu)比較簡單； 不易積灰； 通常布置在水平煙道； 管內(nèi)存水不易排出； 臥式：支吊結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜； 易積灰； 管內(nèi)存水容易排出； 順列：順列傳熱系數(shù)??； 錯列：錯列磨損嚴(yán)重。雙順流；混合流；單管圈，雙管圈，三管圈。為了同時滿足煙氣速度和蒸汽速度的要求，過熱器的蛇形管可做成單管圈、雙管圈和多管圈。優(yōu)點：純逆流時，傳熱溫差大，相同傳熱量時所需受熱面最少，節(jié)省

32、金屬,該布置方式常用于過熱器的低溫級。 純順流時，蒸汽溫度高的那一段處于煙氣低溫區(qū)，金屬壁溫低，安全性較好，但傳熱溫差小，金屬耗量大。 混流式的受熱面大小和壁溫居于前兩者之間，低溫段為逆流布置，高溫段為順流布置，多應(yīng)用于高溫級受熱面。再熱器的特點：再熱蒸汽壓力低，對流傳熱系數(shù)小，布置在煙氣溫度較低的區(qū)域；再熱器一般采用大管徑多管圈受熱面；再熱蒸汽比熱低，因此再熱器對汽溫偏差較敏感，汽溫調(diào)節(jié)幅度大汽溫調(diào)節(jié)的原理和主要方法煙氣側(cè)調(diào)節(jié)方法：從煙氣側(cè)改變過熱器或再熱器的傳熱特性，影響蒸汽的焓增，改變汽溫。以調(diào)節(jié)再熱器為主。 煙氣再循環(huán)：鍋爐尾部煙道中的一部分低溫?zé)煔馔ㄟ^再循環(huán)風(fēng)機(jī)送入爐膛，改變鍋爐輻射

33、和對流受熱面的吸熱量比例，從而調(diào)節(jié)蒸汽的溫度。 煙氣再循環(huán)特點 ；調(diào)節(jié)幅度大，靈敏度高；降低和均勻爐膛出口煙溫，保護(hù)受熱面；再循環(huán)風(fēng)機(jī)的工作環(huán)境惡劣；影響爐膛燃燒穩(wěn)定性；鍋爐排煙溫度升高，熱損失增大煙氣擋板：把尾部煙道分成兩部分，利用擋板開度的大小來改變流過煙道中煙氣流量，使煙氣側(cè)的放熱系數(shù)變化，從而改變過熱器的吸熱量。 煙道擋板調(diào)節(jié)特點 ：主要用來調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；擋板開度與汽溫變化不成線性關(guān)系；不能再高溫區(qū)工作，擋板容易受熱變形；調(diào)節(jié)范圍窄，容易引起積灰問題和磨損問題，影響鍋爐的運行安全和經(jīng)濟(jì)性改變爐膛火焰中心位置的汽溫調(diào)節(jié)方法主要是采用擺動式燃燒器。燃燒器的噴口在運行

34、中可以上下擺動。調(diào)整燃燒器的擺角可以改變火焰中心位置，從而改變爐膛出口煙溫。 改變火焰中心特點 ：同時作用于過熱器和再熱器；調(diào)節(jié)靈敏，幅度大，但精度低；燃燒器向上傾斜，再熱汽溫上升，反之下降；大型鍋爐再熱蒸汽的主要調(diào)節(jié)方法蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)的原理就是指通過改變蒸汽的熱焓來調(diào)節(jié)汽溫，通過減溫器降低蒸汽的焓值。 特點：調(diào)節(jié)精度高 ；只能降低溫度；保護(hù)過熱器金屬，蒸汽溫度均勻省煤器及空氣預(yù)熱器 省煤器和空氣預(yù)熱器是現(xiàn)代鍋爐中不可缺少的受熱面。由于這兩個受熱面裝在鍋爐對流煙道的最后，進(jìn)入這些受熱面的煙溫降低到600以下，故把他們統(tǒng)稱為尾部受熱面或低溫受熱面。 省煤器和空氣預(yù)熱器在尾部煙道里的布置有單級布置和雙

35、級布置兩種。 省煤器的作用：可降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率，節(jié)省燃料 ；提高了進(jìn)入汽包的給水溫度，減少了汽包壁與進(jìn)水之間的溫度差，減少了因溫差而引起的熱應(yīng)力，改善汽包工作條件；充當(dāng)部分加熱受熱面或蒸發(fā)受熱面，減少了水在爐膛蒸發(fā)受熱面的吸熱量，從而降低了鍋爐造價。空氣預(yù)熱器作用：進(jìn)一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節(jié)省燃料；改善燃料的著火條件和燃燒過程，降低了燃燒不完全損失，提高鍋爐效率；熱空氣進(jìn)入爐膛，提高了理論燃燒溫度并強(qiáng)化爐膛的輻射傳熱，提高鍋爐的熱效率；空氣還作為煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)的干燥劑和輸粉介質(zhì)管式空氣預(yù)熱器的特點 ：煙氣與空氣做相互垂直的逆向流動；結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修工作量少；嚴(yán)密

36、性好，漏風(fēng)率不超過5% ；體積大，鋼材消耗多；適用于中、小型鍋爐回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的特點 ：有傳動裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；漏風(fēng)系數(shù)大；受熱面兩面受熱，傳熱系數(shù)高；外形尺寸小，重量輕；節(jié)省鋼材，約為管式空氣預(yù)熱器的1/3 汽水兩相流的沸騰傳熱惡化 第一類沸騰傳熱惡化 :當(dāng)熱負(fù)荷增加某一臨界熱負(fù)荷后，氣泡形成速度超過氣泡脫壁速度，貼壁形成連續(xù)的汽膜，即由核態(tài)沸騰轉(zhuǎn)變?yōu)槟B(tài)沸騰。對流傳熱系數(shù)急劇下降，壁溫上升。 第二類沸騰傳熱惡化 :因含汽率太高，管壁水膜被蒸干導(dǎo)致的沸騰傳熱惡化。一般發(fā)生在由環(huán)狀流向霧狀流過度的區(qū)域中。兩類沸騰傳熱惡化的特點 :兩類傳熱惡化都是由于管壁與蒸汽直接接觸，導(dǎo)致放熱系數(shù)減小，壁溫升

37、高； 第一類沸騰傳熱惡化通常發(fā)生在含汽率較小或過冷水以及熱負(fù)荷較高的區(qū)域。例如環(huán)狀流動和泡狀流動階段。對流放熱系數(shù)急劇下降； 第二類沸騰傳熱惡化發(fā)生在含汽率較高，熱負(fù)荷不太高的情況下。對流放熱系數(shù)下降比第一類小； 對于自然循環(huán)鍋爐，水循環(huán)正常情況下，一般不會發(fā)生第一類沸騰傳熱惡化； 超高壓以下自然循環(huán)鍋爐，正常情況下由于上升管出口工質(zhì)含汽率較低，一般不發(fā)生第二類沸騰傳熱惡化;亞臨界自然循環(huán)鍋爐，由于水冷壁內(nèi)工質(zhì)的含氣率相對較大，可能出現(xiàn)第二類沸騰傳熱惡化。 沸騰傳熱惡化的防止措施 :保證一定的質(zhì)量流速：提高質(zhì)量流速，可以提高工質(zhì)帶走熱量的能力，改善管內(nèi)的換熱狀況，將傳熱惡化的位置移向低溫?zé)嶝?fù)荷區(qū)，但是流動阻力增加； 降低受熱面的局部熱負(fù)荷：通過合理布置燃燒器、爐膛煙氣再循環(huán)和防止火焰直接沖刷爐墻等措施，降低爐膛煙氣溫度水平； 加強(qiáng)流體在管內(nèi)擾動：采用螺紋管和擾流子，加強(qiáng)流體在管內(nèi)流動