第10課時(shí)單元-電廠熱力設(shè)備及運(yùn)行-第03章-輔機(jī)系統(tǒng)

1、華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院電廠熱力設(shè)備及運(yùn)行任課教師：楊官平二一一年一月封面預(yù)熱器一次風(fēng)機(jī)爐膛煙道原煤倉(cāng)自動(dòng)磅秤給煤機(jī)磨煤機(jī)粗粉分離器排粉風(fēng)機(jī)一次風(fēng)箱燃燒器二次風(fēng)箱2. 直吹式制粉系統(tǒng)負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)排粉機(jī)裝在磨煤機(jī)后圖3-15 負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)工作過程：給煤機(jī)將原煤送入磨煤機(jī)，熱空氣和原煤一同進(jìn)入磨煤機(jī)，熱空氣一邊枯燥一邊將煤粉帶出磨煤機(jī)進(jìn)入粗粉別離器。粗粉別離器將不合格的粗粉別離出來送回磨煤機(jī)重磨。合格的煤粉磨煤機(jī)后排粉機(jī)壓頭的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)過一次風(fēng)箱混合后送入鍋爐去燃燒。 由于磨煤機(jī)下部局部有正壓，故需引入一股壓力冷風(fēng)進(jìn)行密封。負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)特點(diǎn)：排粉機(jī)位置：排

2、粉機(jī)裝在磨煤機(jī)出口。磨煤機(jī)壓力：負(fù)壓。優(yōu)點(diǎn)：煤粉不會(huì)向外泄漏，對(duì)環(huán)境污染小。缺點(diǎn)：全部煤粉通過排粉機(jī)，排粉機(jī)磨損嚴(yán)重，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用大，系統(tǒng)可靠性差。冷空氣會(huì)漏入系統(tǒng)。 （負(fù)壓）排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)排粉機(jī)裝在磨煤機(jī)前圖3-16 正壓直吹式制粉系統(tǒng)正壓直吹式制粉系統(tǒng)工作過程：給煤機(jī)將原煤送入磨煤機(jī)，熱空氣和原煤一同進(jìn)入磨煤機(jī)，熱空氣一邊枯燥一邊將煤粉帶出磨煤機(jī)進(jìn)入粗粉別離器。粗粉別離器將不合格的粗粉別離出來送回磨煤機(jī)重磨。合格的煤粉進(jìn)入在磨煤機(jī)前排粉機(jī)壓頭的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)過一次風(fēng)箱混合后送入鍋爐去燃燒。由于磨煤機(jī)下部正壓，故需引入一股壓力冷風(fēng)進(jìn)行密封。 正壓直吹式制粉系統(tǒng)特點(diǎn)：排粉機(jī)位置

3、：排粉機(jī)裝在磨煤機(jī)入口。磨煤機(jī)壓力：正壓。優(yōu)點(diǎn)：只有空氣通過排粉機(jī)，排粉機(jī)磨損小。冷空氣不會(huì)漏入系統(tǒng)。 缺點(diǎn)：煤粉易外泄，系統(tǒng)需設(shè)專門的密封風(fēng)機(jī)。可能會(huì)引起自燃或爆炸。中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)與直吹式制粉系統(tǒng)的比較：儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)直吹式制粉系統(tǒng)系統(tǒng)復(fù)雜，鋼材消耗大，占地大，初投資多。系統(tǒng)簡(jiǎn)單,布置緊湊，鋼材消耗少，占地小，初投資少。輸粉管道長(zhǎng),運(yùn)行電耗較大。輸粉管道短,運(yùn)行電耗較小?？煽啃愿撸耗ッ簷C(jī)的工作對(duì)鍋爐影響較小?？煽啃圆睿耗ッ簷C(jī)的故障直接影響鍋爐運(yùn)行。鍋爐負(fù)荷變化時(shí)不影響制粉系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：設(shè)有煤粉倉(cāng)，磨煤機(jī)可一直維持在經(jīng)濟(jì)工況下運(yùn)行。鍋爐負(fù)荷變化大時(shí)影響制粉系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性：磨煤機(jī)出力受

4、鍋爐負(fù)荷影響。對(duì)鍋爐負(fù)荷的響應(yīng)快：調(diào)節(jié)給粉機(jī)轉(zhuǎn)速改變煤粉量，既方便又靈敏。對(duì)鍋爐負(fù)荷的響應(yīng)慢：從改變給煤量開始,經(jīng)過整個(gè)系統(tǒng)才能改變煤粉量,惰性較大。表3-4 中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)與直吹式制粉系統(tǒng)的比較磨煤機(jī)和制粉系統(tǒng)的選擇：參照?火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程?DL5000-2000磨煤機(jī)和制粉系統(tǒng)型式應(yīng)根據(jù)煤種的煤質(zhì)特性、可能的煤種變化范圍、負(fù)荷性質(zhì)、磨煤機(jī)的適用條件，并結(jié)合爐膛結(jié)構(gòu)和燃燒器結(jié)構(gòu)型式等因素，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。磨煤機(jī)的選擇：煤種磨煤機(jī)。對(duì)于大容量機(jī)組在煤種適宜時(shí)，宜優(yōu)先選用中速磨煤機(jī)。燃用高水分、磨損性不強(qiáng)的褐煤時(shí)，宜選用風(fēng)扇磨煤機(jī)。 燃用低揮發(fā)分貧煤、無煙煤或磨損性很強(qiáng)的煤種時(shí)

5、，宜選用鋼球磨煤機(jī)。對(duì)無煙煤、低揮發(fā)分貧煤、磨損性很強(qiáng)且易爆煙煤等煤種，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)可選用雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)。制粉系統(tǒng)的選擇：磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)。當(dāng)采用中速磨煤機(jī)、風(fēng)扇磨煤機(jī)或雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)制粉設(shè)備時(shí)，宜采用直吹式制粉系統(tǒng)； 當(dāng)采用常規(guī)鋼球磨煤機(jī)制粉設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用貯倉(cāng)式制粉系統(tǒng)。五、制粉系統(tǒng)輔助設(shè)備原煤斗給煤機(jī)煤粉倉(cāng)中粗粉別離器中細(xì)粉別離器中給粉機(jī)中螺旋輸粉機(jī)中鎖氣器排粉機(jī)再循環(huán)管防爆門吸潮管1.原煤斗位置：布置在制粉系統(tǒng)的最上方。作用：接收輸煤系統(tǒng)傳送過來的原煤。向給煤機(jī)供給原煤。具有一定的緩沖作用。圖3-17 原煤斗外形2.給煤機(jī)位置：在原煤斗下面，磨煤機(jī)的上面。作用：根據(jù)磨煤機(jī)或

6、鍋爐負(fù)荷的需求將原煤斗中的煤以一定的數(shù)量提供給磨煤機(jī)。在大型火力發(fā)電廠的鍋爐機(jī)組中對(duì)給煤機(jī)的調(diào)節(jié)是可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的。類型：圓盤式、皮帶式、刮板式、電磁振動(dòng)式。電子稱重式給煤機(jī)外形圖：圖3-18 電子重力式給煤機(jī)外形圖電子稱重式給煤機(jī)結(jié)構(gòu)圖：圖3-19 電子重力式給煤機(jī)結(jié)構(gòu)圖特點(diǎn)：可稱重，通過改變皮帶速度調(diào)節(jié)給煤量。大型鍋爐機(jī)組中常用。電子稱重式給煤機(jī)工作原理：電子重力式給煤機(jī)具有連續(xù)輸送和稱量的能力。煤從原煤斗通過煤閘門落入給煤機(jī)，被皮帶輸送至給煤機(jī)的出口。在給煤機(jī)機(jī)殼內(nèi)裝有兩根尺寸控制極為精確的稱重托輥，與皮帶組成一個(gè)稱重跨。在此稱重跨中間裝有精密的稱重傳感器，用于測(cè)量單位皮帶長(zhǎng)度上的煤的質(zhì)量，

7、并發(fā)出正比于該質(zhì)量的稱重信號(hào)。在主動(dòng)皮帶輪上裝有光電測(cè)速傳感器，并采用高分辨率的編碼器，能測(cè)出由電磁脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換所得的皮帶輪轉(zhuǎn)速，并發(fā)出正比于速度的脈沖量。將這兩個(gè)信號(hào)輸入一個(gè)乘法器，即可輸出給煤量的值。如果在遙控狀態(tài)下使用，可以把瞬間輸煤量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量電信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)與輸煤電信號(hào)之間的偏差，到達(dá)與輸煤電信號(hào)相一致的給煤，并能跟蹤輸煤電信號(hào)。3.煤粉倉(cāng)中中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)有中間煤粉倉(cāng)，將磨好的煤粉先儲(chǔ)存起來，根據(jù)負(fù)荷的需要從煤粉倉(cāng)中經(jīng)過給粉機(jī)送入爐膛燃燒。起到連續(xù)供給鍋爐煤粉的作用，保證鍋爐持續(xù)穩(wěn)定的燃燒。負(fù)荷的變動(dòng)對(duì)這種制粉系統(tǒng)的影響不是很大。4.粗粉別離器中位置：在磨煤機(jī)的上面。作用：把較

8、粗的煤粉從氣粉混合物中別離出來，返回磨煤機(jī)重磨，并可調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度，以適應(yīng)不同煤種的需要。工作原理：利用重力、離心力和慣性力進(jìn)行別離。類型：重力式、離心式和回轉(zhuǎn)式。離心式粗粉別離器外形圖：圖3-20 粗粉別離器外形圖離心式粗粉別離器工作過程：圖3-21 離心式粗粉別離器1折向擋板；2內(nèi)錐；3外錐；4進(jìn)口管；5出口管；6回粉管；7鎖氣器；8出口調(diào)節(jié)筒；離心式別離器是由內(nèi)外兩個(gè)圓錐組成，內(nèi)圓錐上裝有可調(diào)節(jié)擋板，氣流從下部引入。經(jīng)過內(nèi)、外錐之間環(huán)形通道時(shí)，局部粗粉速度降低因重力而別離。氣流拐向內(nèi)錐時(shí)，局部煤粉在慣性力作用下別離。在折向擋板的引導(dǎo)下，氣流在內(nèi)錐作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，局部煤粉因離心力而別離。5.細(xì)粉

9、別離器中位置：在粗粉別離器的上面。作用：氣粉別離。在中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)中，細(xì)粉別離器的作用是把煤粉從氣流中別離出來。工作原理：利用慣性力和離心力進(jìn)行別離。類型：離心式。細(xì)粉別離器外形圖：圖3-22 細(xì)粉別離器外形圖細(xì)粉別離器工作過程：圖3-23 細(xì)粉別離器1-入口管；2-外圓筒；3-中心管；4-導(dǎo)向葉片；5-出口管；6-煤粉出口；7-拉管；8-中心防爆門；9-防爆門由粗粉別離器出來的氣粉混合物，沿切向進(jìn)入細(xì)粉別離器外圓筒的上部。煤粉氣流旋轉(zhuǎn)著向下流動(dòng)，煤粉在離心力作用下被拋向筒壁落下，氣流轉(zhuǎn)向進(jìn)入內(nèi)套筒時(shí)，借慣性力再次別離出煤粉。別離出的煤粉由下部送入煤粉倉(cāng)，別離后的枯燥劑乏氣，由出口管引出送

10、往排粉機(jī)。6.給粉機(jī)中位置：在煤粉倉(cāng)的下面。作用：按照鍋爐負(fù)荷需要,把煤粉倉(cāng)中的煤粉均勻地送入一次風(fēng)管。類型：葉輪式給粉機(jī)最為常用。工作原理：通過改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)給粉量大小。優(yōu)點(diǎn)：供粉較均勻，調(diào)節(jié)方便，不易發(fā)生煤粉自流，煤粉通道曲折，可防止一次風(fēng)沖入粉倉(cāng)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，電耗也較大，對(duì)煤粉中的木屑、棉絲等雜物較敏感，葉輪容易被卡死而影響正常運(yùn)行。給粉機(jī)外形圖：圖3-24 給粉機(jī)外形圖給粉機(jī)工作過程：圖3-25 給粉機(jī)1-攪拌器；2-遮斷擋板；3-上孔板；4-上葉輪；5-下孔板；6-下葉輪；7-給粉管；8-電動(dòng)機(jī)；9-減速器葉輪式給粉機(jī)，在同一轉(zhuǎn)軸上裝有攪拌器、上葉輪及下葉輪。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速

11、后，帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，煤粉先通過攪拌器撥至左側(cè)，通過固定盤的下粉孔落入上葉輪倉(cāng)中。上葉輪將煤粉撥到右邊下板孔落入下葉輪倉(cāng)中。下葉輪再將煤粉撥到左邊的給粉管中。7.螺旋輸粉機(jī)中位置：上部與細(xì)粉別離器落粉管相接，下部通過管子接到煤粉倉(cāng)。作用：螺旋輸粉機(jī)又稱絞龍，其作用是相互輸送相鄰鍋爐制粉系統(tǒng)的煤粉，以提高鍋爐給粉的可靠性。工作原理：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)輸粉機(jī)螺桿正向旋轉(zhuǎn)，將將本爐細(xì)粉別離器落下來的煤粉由入口端推至出口端，并由出口落入鄰爐煤粉倉(cāng)。螺旋輸粉機(jī)可雙向輸送煤粉。當(dāng)螺旋體倒轉(zhuǎn)時(shí)，可將鄰爐的煤粉送入本爐煤粉倉(cāng)。螺旋輸粉機(jī)外形圖：圖3-26 螺旋輸粉機(jī)外形圖8.鎖氣器定義：一種只允許煤粉通過而不允許氣流通過

12、的設(shè)備。作用：防止氣體倒流。位置：鎖氣器安裝在細(xì)煤別離器的落粉管上、粗粉別離器的回粉管上以及給煤機(jī)到磨煤機(jī)的落煤管上。類型：常見的鎖氣器有翻板式和草帽式或圓錐式兩種。其工作原理是利用杠桿原理 。翻板式鎖氣器可以裝在垂直或傾斜的管段上，草帽式鎖氣器只能裝在垂直管段上。翻板式不易卡住，工作可靠，但嚴(yán)密性較差。草帽式動(dòng)作靈活，煤粉下落均勻，而且嚴(yán)密性好，但易被木片等雜物卡住。鎖氣器外形圖：圖3-27 鎖氣器外形圖鎖氣器工作過程：圖3-28 鎖氣器1-煤粉管；2-翻板；3-外殼；4-杠桿；5-平衡重錘；6-支點(diǎn)；7-手孔當(dāng)翻板上煤粉超過一定重量，那么翻板自動(dòng)翻開，煤粉下落。煤粉下落一定質(zhì)量后，翻板關(guān)閉

13、，空氣不能倒流。9.排粉機(jī)定義：制粉系統(tǒng)中提供氣粉混合物流動(dòng)動(dòng)力的風(fēng)機(jī)，叫排粉風(fēng)機(jī)或排粉機(jī)。作用：提供制粉系統(tǒng)中氣粉混合物流動(dòng)的動(dòng)力，從而克服流動(dòng)過程中的阻力，完成煤粉的氣力輸送。排粉機(jī)可起一次風(fēng)機(jī)作用，靠它產(chǎn)生的壓頭將煤粉氣流吹送到爐膛。排粉機(jī)可起三次風(fēng)機(jī)作用，靠它產(chǎn)生的壓頭將制粉系統(tǒng)乏氣吹送到爐膛。10.再循環(huán)管定義：中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)中，由排粉機(jī)出口至磨煤機(jī)入口的管子稱為再循環(huán)管。作用：通過該管可引一局部乏氣返回磨煤機(jī)，乏氣溫度較低，可用來調(diào)節(jié)制粉系統(tǒng)枯燥劑溫度。由于乏氣通入，使枯燥劑的風(fēng)量增大，可以提高磨煤機(jī)的出力。兼顧燃燒所需一次風(fēng)的要求。11.防爆門作用：制粉系統(tǒng)一旦發(fā)生爆炸時(shí)，防

14、爆門首先破裂，氣體由防爆門排往大氣，使系統(tǒng)泄壓，防止損壞設(shè)備，保障人身平安。位置：磨煤機(jī)進(jìn)出口管道上。粗粉別離器、細(xì)粉別離器及其進(jìn)出口管道上。煤粉倉(cāng)、螺旋輸粉機(jī)、排粉機(jī)前。12.吸潮管定義：在中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)中，由螺旋輸粉機(jī)，煤粉倉(cāng)引至細(xì)粉別離器入口的管子，稱吸潮管。作用：借細(xì)粉別離器入口的負(fù)壓，抽吸螺旋輸粉機(jī)、煤粉倉(cāng)中的水蒸氣，防止煤粉受潮結(jié)塊，發(fā)生堵塞或“棚住現(xiàn)象?？墒馆敺蹤C(jī)及煤粉倉(cāng)中保持一定負(fù)壓，防止由不嚴(yán)密處往外噴粉。第三節(jié) 鍋爐通風(fēng) 定義：鍋爐連續(xù)地送入空氣和排出煙氣的過程稱為鍋爐通風(fēng)。主要設(shè)備：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)管道及煙囪等。類型：自然通風(fēng)負(fù)壓通風(fēng)正壓通風(fēng)平衡通風(fēng)一、自然通風(fēng)定

15、義：依靠一定高度的煙囪，利用煙囪內(nèi)熱煙氣和煙囪外冷空氣的密度差所產(chǎn)生的自生通風(fēng)能力來克服鍋爐風(fēng)、煙道的流動(dòng)阻力，稱為自然通風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)：不需要送、引風(fēng)機(jī)，不消耗電力，無噪聲污染。缺點(diǎn)：由于熱煙氣和冷空氣的密度差有限，自然通風(fēng)動(dòng)力不會(huì)太大。適用范圍：只適用于流動(dòng)阻力很小的容量很小的鍋爐。二、負(fù)壓通風(fēng)定義：在煙囪前的煙道中裝設(shè)引風(fēng)機(jī)來克服全部煙風(fēng)道的通風(fēng)阻力，沿著鍋爐空氣和煙氣的流程，氣流都處于負(fù)壓狀態(tài)即小于大氣壓，故稱為負(fù)壓通風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)：僅一個(gè)風(fēng)機(jī)。缺點(diǎn)：由于爐膛和整個(gè)煙道都處于負(fù)壓，冷空氣會(huì)漏入煙道。適用范圍：只適用于對(duì)引風(fēng)機(jī)不易造成磨損、通風(fēng)阻力不大且密封性較好的小型鍋爐，如小容量燃?xì)饣蛉加湾仩t。用于大容量鍋爐時(shí),由于阻力大,漏風(fēng)嚴(yán)重，排煙熱損失增加，鍋爐熱效率降低，并增加引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行電耗。三、正壓通風(fēng)定義：在鍋爐煙、風(fēng)系統(tǒng)中只裝設(shè)送風(fēng)機(jī)，利用其壓頭克服全部風(fēng)道、燃燒設(shè)備、煙道的阻力。這時(shí)鍋爐的爐膛和全部煙道都在正壓下工作，故稱為正壓通風(fēng)。優(yōu)點(diǎn)：僅一個(gè)風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，整個(gè)煙風(fēng)道正壓工作，無漏風(fēng)，提高效率。提高了爐膛燃燒熱強(qiáng)度，同等鍋爐體積較小。由于送風(fēng)機(jī)輸送的是含灰量極少的低溫干凈空氣，風(fēng)機(jī)的使用壽命增加，運(yùn)行和維修比較方便。缺點(diǎn)：要求爐膛和煙風(fēng)道系統(tǒng)封閉嚴(yán)密，以免煤煙外泄傷人和污染環(huán)境。適用范圍：多用于小型燃油爐。四、平衡通風(fēng)定義：在鍋爐煙