鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)

朱全利

《鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)》第一章

概

述第一節(jié)超臨界鍋爐的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)一、國(guó)內(nèi)外超臨界機(jī)組發(fā)展情況1．國(guó)外超臨界機(jī)組發(fā)展情況

60年代初，美國(guó)、俄羅斯和日本就開始發(fā)展超臨界大型機(jī)組80年代以后，隨著金屬材料技術(shù)的發(fā)展，輔機(jī)及系統(tǒng)方面的成熟，超臨界技術(shù)得以迅速發(fā)展2．國(guó)內(nèi)超臨界機(jī)組發(fā)展情況80年代開始引進(jìn)超臨界壓力機(jī)組，600MW超臨界機(jī)組在上海石洞口第二發(fā)電廠于1992年投入運(yùn)行以來(lái)，效益良好目前，國(guó)外超臨界一次再熱機(jī)組熱效率一般可達(dá)40%～42%，先進(jìn)的則高達(dá)45%以上，供電煤耗大多在300g/（kW·h）左右玉環(huán)發(fā)電廠（100MW超超臨界機(jī)組）業(yè)績(jī)：鍋爐效率：93.88%機(jī)組熱效率:45.4%發(fā)電煤耗:270g/（kW·h）左右NOX排放：270mg/Nm3SOX排放：17.6mg/Nm3二、超臨界火電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)展望三、超臨界火電機(jī)組技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵超臨界參數(shù)帶來(lái)了一些新的問(wèn)題：（1）超臨界參數(shù)下材料特性，鍋爐傳熱、水動(dòng)力、熱偏差和動(dòng)態(tài)特性，汽輪機(jī)關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)子的冷卻技術(shù)、汽流激振、固體顆粒侵蝕（2）機(jī)組的軸系穩(wěn)定性及汽輪機(jī)末級(jí)長(zhǎng)葉片的開發(fā)（3）在國(guó)產(chǎn)化的條件下尚需要解決的一些技術(shù)問(wèn)題（4）機(jī)組大型化而帶來(lái)的技術(shù)問(wèn)題（5）發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和大件運(yùn)輸?shù)确矫?/p>

鍋爐縱剖面圖一“600MW超臨界火電機(jī)組研制”項(xiàng)目主要關(guān)鍵技術(shù)和攻關(guān)內(nèi)容：（1）600MW超臨界機(jī)組系統(tǒng)優(yōu)化及提高運(yùn)行性能（2）超臨界機(jī)組材料和鑄鍛件國(guó)產(chǎn)化（3）超臨界機(jī)組自控系統(tǒng)及儀表研究（4）600MW超臨界汽輪機(jī)研制（5）600MW超臨界鍋爐研制（6）超臨界機(jī)組輔機(jī)設(shè)備研制（7）超超臨界火電機(jī)組技術(shù)開發(fā)

第二節(jié)本廠超臨界鍋爐概況本廠采用的DG1900/25.4-II1型鍋爐是東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司與日本巴布科克-日立公司及東方-日立鍋爐有限公司合作設(shè)計(jì)、聯(lián)合制造的600MW超臨界本生直流鍋爐該鍋爐為超臨界參數(shù)變壓直流本生型鍋爐，一次再熱，前后墻對(duì)沖燃燒，單爐膛，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，采用擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)，露天布置

主廠房規(guī)劃圖一主廠房規(guī)劃圖2鍋爐縱剖面圖3主廠房規(guī)劃圖3鍋爐示意圖鍋爐縱剖面圖二一、鍋爐主要參數(shù)和設(shè)計(jì)條件

1．主要參數(shù)BMCR-BoilermaximumcontinuousratingECR-EconomicalcontinuousratingBRL-Boilerreliablelimit

2．燃料特性

鍋爐設(shè)計(jì)貧頂山混合煤種。點(diǎn)火和助燃用油種為#0輕柴油3．鍋爐給水及蒸汽品質(zhì)鍋爐給水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：補(bǔ)給水量：補(bǔ)給水量：正常時(shí)20.3t/h

冷態(tài)啟動(dòng)或清洗時(shí) 507.5t/h補(bǔ)給水制備方式：一級(jí)除鹽加混床系統(tǒng)4．鍋爐基本性能要求不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷不大于45%B-MCR

鍋爐采用定壓運(yùn)行或定-滑-定運(yùn)行方式，鍋爐負(fù)荷連續(xù)變化率可按以下數(shù)值：30%B-MCR以下：±2%

B-MCR/分鐘30%～50%B-MCR：±3%B-MCR/分鐘50%～100%B-MCR：±5%B-MCR/分鐘負(fù)荷階躍：大于10%汽機(jī)額定功率/分鐘鍋爐從點(diǎn)火到帶滿負(fù)荷所需時(shí)間為：冷態(tài)啟動(dòng)：7～8小時(shí)溫態(tài)啟動(dòng)：2～3小時(shí)熱態(tài)啟動(dòng)：1～1.5小時(shí)極熱態(tài)啟動(dòng)：＜1小時(shí)鍋爐主要承壓部件設(shè)計(jì)使用壽命為30年。在機(jī)組預(yù)期壽命能滿足以下要求：冷態(tài)啟動(dòng)（停機(jī)超過(guò)72小時(shí)）：＞200次溫?zé)釕B(tài)啟動(dòng)（停機(jī)72小時(shí)內(nèi)）：＞1200次熱態(tài)啟動(dòng)（停機(jī)10小時(shí)內(nèi)）：＞5000次整臺(tái)鍋爐在30年壽命期內(nèi)，在上述啟停和負(fù)荷變化工況下，鍋爐的壽命損耗不超過(guò)壽命的70%二、主要設(shè)備1．爐膛和水冷壁爐膛寬為19419.2mm，深度為15456.8mm，高度為67000mm，整個(gè)爐膛四周為全焊式膜式水冷壁爐膛由下部螺旋盤繞上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)組成爐膛冷灰斗的傾斜角度為55°，除渣口的喉口寬度為1.2432m

上爐膛水冷壁采用垂直管屏。水冷壁出口工質(zhì)匯入上部水冷壁出口集箱，后由連接管引入水冷壁出口匯集集箱，再由連接管引入啟動(dòng)分離器

2．過(guò)熱器

過(guò)熱器：頂棚、豎井煙道四壁及豎井分隔墻、低溫對(duì)流過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器、末級(jí)過(guò)熱器。蒸汽流程：頂棚過(guò)熱器、包墻過(guò)熱器/分隔墻過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、屏式過(guò)熱器及末級(jí)過(guò)熱器。設(shè)有兩級(jí)四點(diǎn)噴水減溫低溫過(guò)熱器布置在后豎井后煙道內(nèi)，分為水平段和垂直出口段。屏式過(guò)熱器布置在爐膛上部區(qū)域，在爐深方向布置了2排，兩排屏之間緊挨著布置，每一排管屏沿爐寬方向布置13片屏，共26片。高過(guò)蛇形管位于折焰角上部，沿爐寬方向布置有31片。管屏內(nèi)外圈管采用不同規(guī)格的管子

3．省煤器

省煤器位于低溫過(guò)熱器的下方，沿?zé)煹郎疃确较蝽樍胁贾檬∶浩魃辖M布置在后豎井下部環(huán)形集箱以上包墻區(qū)域下組布置在后豎井環(huán)形集箱以下護(hù)板區(qū)域4．鍋爐啟動(dòng)系統(tǒng)

啟動(dòng)系統(tǒng)由啟動(dòng)分離器、貯水罐、水位控制閥等組成啟動(dòng)分離器布置在爐前，垂直水冷壁混合集箱出口，采用旋風(fēng)分離形式，數(shù)量為兩個(gè)水冷壁加熱以后的工質(zhì)分別由6根連接管沿切向向下傾斜15°進(jìn)入兩分離器，分離出的水通過(guò)連接管進(jìn)入分離器下方的貯水罐5．再熱器

低再蛇形管由水平段和垂直段兩部分組成，水平段分三組水平布置于后豎井前煙道內(nèi)，由6根管子繞制而成，每組之間留有足夠的空間便于檢修使用低再水平段由過(guò)熱器懸吊管懸掛

高溫再熱器布置于末級(jí)過(guò)熱器后的水平煙道內(nèi)

6．燃燒設(shè)備

中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，每爐配6臺(tái)磨，1臺(tái)備用燃燒器采用前后墻對(duì)沖燃燒方式，36只HT－NR3燃燒器分三層布置在爐膛前后墻上燃燒器上部布置有燃盡風(fēng)(OFA)風(fēng)口，16只燃盡風(fēng)風(fēng)口分別布置在前后墻上燃燒器區(qū)域設(shè)有大風(fēng)箱，大風(fēng)箱被分隔成單個(gè)風(fēng)室，每個(gè)燃燒器一個(gè)風(fēng)室設(shè)36只簡(jiǎn)單機(jī)械霧化點(diǎn)火油槍，18只蒸汽霧化啟動(dòng)油槍，點(diǎn)火油槍位于三次風(fēng)通道中，啟動(dòng)油槍位于煤粉燃燒器的中心每只燃燒器均設(shè)置火檢裝置。煤火檢采用紅外線光纖型；點(diǎn)火油槍火檢采用紫外線+紅外線非光纖型；啟動(dòng)油槍采用紅外線光纖型

7．空氣預(yù)熱器

采用32#VI型三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，每臺(tái)鍋爐配置兩臺(tái)預(yù)熱器采用反轉(zhuǎn)方式，即一次風(fēng)溫低，二次風(fēng)溫高，受熱面自上而下分為三層熱端和中間段蓄熱元件由定位板和波形板交替疊加而成，鋼板厚度0.6mm。冷端蓄熱元件由1.2mm厚垂直大波紋的定位板和平板構(gòu)成，高度為300mm，冷端用低合金耐腐蝕鋼板預(yù)熱器采用先進(jìn)的徑向、軸向和環(huán)向密封系統(tǒng)，徑向、軸向密封采用雙密封。并配有性能可靠的帶電子式敏感元件的具有自動(dòng)熱補(bǔ)償功能的密封間隙自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)裝置

屏式過(guò)熱器第二章燃料成分及特性第一節(jié)燃煤的成份及特性一、概述二、煤的元素分析成分三、煤的工業(yè)分析成分四、煤的分析基準(zhǔn)表示方法1．煤的分析基準(zhǔn)（1）收到基。用下標(biāo)ar表示（2）空氣干燥基。以下角碼ad表示（3）干燥基。以下角碼d表示（4）干燥無(wú)灰基。以下角碼daf表示2．各種基準(zhǔn)的換算五、發(fā)熱量煤的發(fā)熱量分為高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量

Qnet.ar

=Qgr,ar－25（9Har＋Mar）KJ/kg標(biāo)準(zhǔn)煤

Bbz

=BQar,net/29270KJ/kg

式中Bbz—標(biāo)準(zhǔn)煤耗量Kg/h

B—實(shí)際煤耗量Kg/h六、煤的其他性能1．灰的性質(zhì)灰的性質(zhì)：熔化性和燒結(jié)性。熔化性影響爐內(nèi)；燒結(jié)性影響對(duì)流受熱面結(jié)渣：渣粒以液體或半液體粘附受熱面管壁或爐墻上形成一層緊密的灰渣層灰的熔融性：常用變形溫度DT，軟化溫度ST，熔化溫度FT來(lái)表示當(dāng)溫度間隔值在200~400℃時(shí)，固相和液相共存的溫度區(qū)間較寬，煤灰的粘度隨溫度變化慢，冷卻時(shí)在較長(zhǎng)時(shí)間保持一定粘度，在爐膛中易于結(jié)渣，這樣的灰渣稱為長(zhǎng)渣，可用于液態(tài)排渣爐當(dāng)溫度間隔值在100~200℃時(shí)為短渣，此灰渣粘度隨溫度急劇變化，凝固快，適用于固態(tài)排渣爐如果灰熔點(diǎn)溫度很高(ST>1350℃)，一般認(rèn)為不會(huì)發(fā)生結(jié)渣如果灰熔點(diǎn)較低(ST<1200℃)，容易結(jié)渣

2．粘結(jié)性

所謂煤的粘結(jié)性指的是粉碎后的煤在隔絕空氣的情況下加熱到一定溫度時(shí)，煤的顆粒相互粘結(jié)形成焦塊的性質(zhì)。煤的粘結(jié)性的測(cè)定方法以坩鍋法最為普遍，分為七個(gè)等級(jí)1—焦炭殘留物均為粉狀2—焦炭殘留物粘著，以手輕壓即成粉狀3—焦碳?xì)埩粑镎辰Y(jié)，以手輕壓即碎成小塊4—不熔化粘結(jié)，用手指用力壓裂成小塊5—不膨脹熔化粘結(jié)，成淺平餅狀，表面有銀白色金屬光澤6—膨脹熔化粘結(jié)，表面有銀白色金屬光澤，且高度超過(guò)15mm7—強(qiáng)膨脹熔化粘結(jié)，表面有銀白色金屬光澤，且高度大于15mm

3．煤的耐熱性煤的耐熱性是指煤在加熱時(shí)是否易于破碎而言。耐熱性的強(qiáng)弱能直接影響煤的燃燒和氣化效果。耐熱性差的煤（主要是無(wú)煙煤和褐煤），氣化和燃燒時(shí)容易破碎成碎片無(wú)煙煤耐熱性低的原因主要是由于其結(jié)構(gòu)致密褐煤的耐熱性差主要是由于內(nèi)部水分大量蒸發(fā)所致4．反應(yīng)性和可燃性煤的反應(yīng)性是指煤的反應(yīng)能力，也就是燃料中的碳與二氧化碳及水蒸氣進(jìn)行還原反應(yīng)的速度。反應(yīng)性的好壞是用反應(yīng)產(chǎn)物中CO的生成量和氧化層的最高溫度來(lái)表示。CO的生成量越多，氧化層的溫度越低，則反應(yīng)性就越好煤的可燃性指的是燃料中的碳與氧發(fā)生氧化反應(yīng)的速度，即燃燒速度。煤的碳化程度越高，則反應(yīng)性和可燃性就越差七、折算成分和標(biāo)準(zhǔn)煤1．折算成分所謂燃料的折算成分，就是相對(duì)于每4182KJ/kg熱量的煤，所帶入鍋爐的水分、灰分和硫分 折算水分：

折算灰分：

折算硫分：當(dāng)煤中的Mar,zs>8%時(shí)，稱為高水分煤；當(dāng)Aar,zs>4%時(shí)，稱為高灰分煤；當(dāng)時(shí)，Sar,zs>0.2%稱為高硫分煤。2．標(biāo)準(zhǔn)煤八、發(fā)電用煤分類1．無(wú)煙煤：揮發(fā)分含量低（在10%以下）；呈黑色而有金屬光澤；重度較大，質(zhì)硬不易研磨2．煙煤：揮發(fā)分含量范圍（約為20~40%）3．貧煤：揮發(fā)分含量較低（約為10~20%）4．褐煤：褐煤的形成年限較短，外觀呈棕褐色，無(wú)光澤，質(zhì)軟易碎。其揮發(fā)物可達(dá)40%或更高5．低質(zhì)煤：?jiǎn)为?dú)燃用有困難，燃燒不穩(wěn)定，燃燒經(jīng)濟(jì)性較差，或煤中有害雜質(zhì)含量較高的煤，稱為低質(zhì)煤（或劣質(zhì)煤）。它們又分為五小類：低發(fā)熱量煤、超高灰分煤、超高水分煤、高硫煤、易結(jié)渣煤第二節(jié)點(diǎn)火及助燃用油（略）第三節(jié)燃煤的著火及燃燒特性分析一、影響煤粉氣流著火的因素1．燃料的性質(zhì)2．爐內(nèi)散熱條件3．煤粉氣流的初溫4．一次風(fēng)量和一次風(fēng)速5．燃燒器結(jié)構(gòu)特性6．鍋爐負(fù)荷二、燃煤的燃燒特性1．碳?xì)浔菴/H2．燃料比FC/Vdaf

3．反應(yīng)指數(shù)T154．燃燒分布曲線5．熱解曲線6．煤的燃盡率曲線

四、煤的熱重分析煤的熱重分析是在程序溫度控制下測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系并進(jìn)行分析的一種方法，測(cè)量?jī)x器為熱天平。五、煤的著火和燃燼指標(biāo)利用煤的熱重分析方法可得到煤的各種熱分析曲線，例如熱重分析曲線（TGA），微商熱重曲線（DTA），差熱分析曲線（DTA）等1．著火穩(wěn)燃性指標(biāo)用燃料著火穩(wěn)定性指數(shù)Rw來(lái)代表，計(jì)算公式如下

Rw＝560/Ti+650/T1max+0.27W1max

式中Ti

—著火溫度，℃

T1max—最大失重速度時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度，℃

W1max

—

最大失重速度，mg/min

2．燃燼指標(biāo)燃燼指標(biāo)用燃燼特性綜合判別指數(shù)Rj來(lái)代表，其計(jì)算公式如下

N＝0.55G2+0.0043T2max+0.14τ98+0.27τ98’–3.7

Rj

=1/N式中τ98，τ98’—煤和煤焦燒掉98%時(shí)所需時(shí)間，min

T2max

—難燃峰最大反應(yīng)速度時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度，℃

G2—

難燃峰下燒掉的燃料量，mg第四節(jié)燃煤的結(jié)渣和沾污特性一、燃煤的結(jié)渣機(jī)理1．定義2．影響結(jié)渣的因素（1）燃煤灰分特性（2）爐內(nèi)空氣動(dòng)力特性（3）爐膛的設(shè)計(jì)特性（4）鍋爐運(yùn)行負(fù)荷3．結(jié)渣的危害二、煤灰的結(jié)渣和積灰特性1．煤灰結(jié)渣性的常規(guī)判別準(zhǔn)則（1）煤灰成分結(jié)渣指數(shù)

1）堿酸比?；抑需F和鈣會(huì)增強(qiáng)結(jié)渣。還原性氣氛中，熔融的鐵促進(jìn)渣的早期形成；氧化性氣氛中，鈣可降低硅酸鹽玻璃體的粘度。而鉀會(huì)促進(jìn)玻璃體形成，褐煤灰中K2O含量大于1%，結(jié)渣性較嚴(yán)重。小于0.2%時(shí)，次煙煤的結(jié)渣性較輕。硅可減輕結(jié)渣性。但硅含量過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生無(wú)定型玻璃質(zhì)，反而使結(jié)渣性增強(qiáng)。Al2O3含量增加可減輕結(jié)渣性。常用堿酸比來(lái)作為判別指數(shù)

式中B—煤灰中堿性成分含量；A—煤灰中酸性成分含量固態(tài)排渣煤粉爐，B/A=0.4~0.7時(shí)，為結(jié)渣煤；B/A=0.1~0.4時(shí)，為輕微結(jié)渣煤；B/A<0.1時(shí)，為不結(jié)渣煤；一般認(rèn)為B/A<0.5為宜。液態(tài)排渣爐和旋風(fēng)爐，B/A<0.27時(shí)，灰渣的流動(dòng)性較差

2）硅鋁比。煤灰中2SiO2/Al2O3的比值。研究表明，2SiO2/Al2O3=1.18時(shí)，不會(huì)結(jié)渣；2SiO2/Al2O3>1.18時(shí)，有自由SiO2存在并可能與CaO，MgO，F(xiàn)eO形成共晶體，使煤灰的熔化溫度下降，有可能出現(xiàn)結(jié)渣3）硅比SR。

研究表明，較大的硅比意味著灰渣有較高的粘度。當(dāng)SR>72時(shí)不易發(fā)生結(jié)渣，當(dāng)SR<65時(shí)，有可能發(fā)生嚴(yán)重結(jié)渣，因?yàn)榛抑需F和鈣的含量增加會(huì)使粘度降低4）鐵鈣比。Fe2O3/CaO的比值。這是因?yàn)殍F的化合物熔點(diǎn)不高，在爐內(nèi)易熔化并形成阻力較小的球狀顆粒，在爐內(nèi)氣流作用下容易運(yùn)動(dòng)到水冷壁附近而造成結(jié)渣。對(duì)Fe2O3>（CaO+MgO）的煤，F(xiàn)e2O3/CaO<0.3時(shí)，為不結(jié)渣煤，F(xiàn)e2O3/CaO=0.3~3.0時(shí)為中等結(jié)渣煤，F(xiàn)e2O3/CaO>3.0時(shí)為結(jié)渣煤。所以鐵鈣比越大，結(jié)渣的可能性也越大

5）結(jié)渣指標(biāo)Rt和RS。美國(guó)常用Rt和RS作判別指標(biāo)。Fe2O3/（CaO+MgO）>1，為煙煤型灰，F(xiàn)e2O3/（CaO+MgO）<1，且（CaO+MgO）>20%，則稱褐煤型煤灰，對(duì)煙煤型煤灰用下式計(jì)算

式中Sd—干燥基硫分，%

RS的分級(jí)界限為：RS<0.6時(shí)，為不結(jié)渣煤；RS=0.6~2.0時(shí)，為中等結(jié)渣煤；RS=2.0~2.6時(shí)，為強(qiáng)結(jié)渣煤；RS>2.6時(shí)，為嚴(yán)重結(jié)渣煤對(duì)褐煤型煤灰用下式計(jì)算

式中STmax—在氧化性氣氛和還原性氣氛兩種測(cè)量值中較高的軟化溫度；

DTmin—在氧化性氣氛和還原性氣氛兩種測(cè)量值中較低的變形溫度。

Rt>1343℃時(shí)，為不結(jié)渣煤；Rt=1149~1343℃時(shí)，為中等結(jié)渣煤；Rt<1149℃時(shí)，為嚴(yán)重結(jié)渣煤

（2）煤灰熔融結(jié)渣指數(shù)（略）（3）煤灰粘度結(jié)渣指數(shù)（略）2．煤灰沾污性的常規(guī)判別準(zhǔn)則（略）（1）煤灰成分沾污指數(shù)（略）（2）煤灰和飛灰燒結(jié)強(qiáng)度（略）

三、本機(jī)組燃煤的結(jié)渣和積灰特性分析（略）第三章

煤粉制備及設(shè)備第一節(jié)煤粉的性質(zhì)一、煤粉的流動(dòng)性煤粉顆粒大小在0～1000μm間，其中20～50的煤粉顆粒居多二、煤粉細(xì)度1．煤粉細(xì)度的表示方法

2．煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度

三、煤粉的顆粒組成煤粉的粒徑分布，符合下列方程：若為R200

和R90已知，則：

n越大，則過(guò)細(xì)和過(guò)粗的煤粉就越少，其煤粉顆粒分布就越均勻，n越小，則過(guò)細(xì)和過(guò)粗的煤粉就越多，煤粉顆粒分布就不理想，一般n在0.8～1.3之間四、煤粉的水分（略）煤粉內(nèi)水分過(guò)高，在煤粉管道內(nèi)容易結(jié)塊，煤粉輸送困難及著火推遲等，因此應(yīng)將煤粉進(jìn)行充分的干燥而保持其流動(dòng)性。水分過(guò)低時(shí)，煤粉又易自燃甚至引起爆炸。所以煤粉中水分的大小應(yīng)根據(jù)它的輸送的可靠性及制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性綜合考慮五、煤粉的爆炸性（略）煤粉和空氣混合物在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸，引起設(shè)備和人生事故。煤粉的爆炸性與許多因素有關(guān)，如煤粉的揮發(fā)分、水分和灰分的大小，煤粉細(xì)度，氣粉混合物的溫度，混合物中煤粉濃度和氧的濃度等。揮發(fā)分越高，產(chǎn)生爆炸的可能性就越大。煤粉水分和灰分增加，將使爆炸可能性降低。煤粉越細(xì)，可爆性越大。對(duì)于煙煤煤粉，當(dāng)粒徑大于100μm時(shí)，幾乎不會(huì)發(fā)生爆炸

第二節(jié)煤的可磨性系數(shù)在風(fēng)干狀態(tài)下，將同一質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)煤樣和試驗(yàn)煤樣由相同的初始粒度磨碎到相同的煤粉細(xì)度時(shí)所所消耗的能量之比。可磨性系數(shù)可用下式表示，即

可磨性系數(shù)數(shù)值大則表示該煤種容易被磨制，單位耗能少；反之，則表示該煤難于磨制，單位耗能多煤的可磨性指數(shù)的測(cè)定有各種方法，除前蘇聯(lián)和東歐某些國(guó)家外，世界上普遍采用Hardgrove法，簡(jiǎn)稱哈氏法。我國(guó)于1981年制定的《煤的可磨性試驗(yàn)方法》里采用的是Hardgrove法，前蘇聯(lián)所采用的測(cè)量煤的可磨性指數(shù)的方法為BTИ法

哈氏可磨性系數(shù)的測(cè)定：將50g空氣干燥的煤樣，放入哈氏可磨性試驗(yàn)儀中旋轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)進(jìn)行破碎。施加在鋼球上的總作用力為284N，將所得的煤粉進(jìn)行篩分，根據(jù)篩余量的多少，利用下式計(jì)算哈氏可磨性指數(shù)HGI：HGI=13+6.93G71

式中G71——通過(guò)孔徑為0.071mm篩的試樣質(zhì)量，g。

測(cè)定可磨性系數(shù)的目的：制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，利用它能預(yù)計(jì)磨煤機(jī)的磨煤出力和電能消耗；設(shè)計(jì)鍋爐制粉系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)它來(lái)選擇磨煤機(jī)的型式，計(jì)算磨煤出力和電能消耗第三節(jié)

制粉系統(tǒng)

中速磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)一、制粉系統(tǒng)的布置在制粉間的頂層布置二條輸煤皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)層（17.6m）布置六臺(tái)電子稱重皮帶式給煤機(jī)給煤機(jī)與輸煤皮帶之間通過(guò)六只原煤斗連接系統(tǒng)布置了六臺(tái)HP1003型中速碗式磨煤機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)給煤機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以控制供給磨煤機(jī)的煤量磨煤機(jī)磨制好的煤粉由煤粉管道輸送給鍋爐燃燒器每臺(tái)磨煤機(jī)各有六根出粉管道分別供應(yīng)六個(gè)燃燒器二、制粉系統(tǒng)的工質(zhì)流程1．煤的流程2．一次風(fēng)流程兩臺(tái)一次風(fēng)機(jī)?？諝庠谝淮物L(fēng)機(jī)出口分成兩路。一路為冷一次風(fēng)；另一路去空氣預(yù)熱器，經(jīng)空預(yù)器加熱后成為熱一次風(fēng)。冷、熱一次風(fēng)在磨煤機(jī)進(jìn)口處按一定比例混合，以控制進(jìn)入磨煤機(jī)的一次風(fēng)溫。一次風(fēng)溫由風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)3．風(fēng)粉混合物流程4．密封風(fēng)流程兩臺(tái)密封風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。從冷一次風(fēng)管引出一路冷風(fēng)，經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾后送往密封風(fēng)機(jī)，升壓后用作磨煤機(jī)磨輥、磨煤機(jī)軸承、熱一次風(fēng)風(fēng)門、磨煤機(jī)出粉管閥門及給煤機(jī)的密封風(fēng)

三、制粉系統(tǒng)的控制系統(tǒng)磨煤機(jī)出力是通過(guò)給煤量來(lái)控制的給煤量的多少由控制給煤機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)給煤機(jī)配備有給煤量自動(dòng)稱量裝置給煤機(jī)配備有斷煤信號(hào)發(fā)送裝置

第四節(jié)磨煤機(jī)

上海重型機(jī)器廠制造的中速碗式磨煤機(jī)，六臺(tái)一、型號(hào)和參數(shù)1．磨煤機(jī)

HP1003型中速碗式磨煤機(jī)2．磨煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1000rpm3．磨煤機(jī)齒輪減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速:1000rpm

輸出轉(zhuǎn)速:43rpm4．磨煤機(jī)潤(rùn)滑5．密封風(fēng)機(jī)

6．一次風(fēng)機(jī)二、磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理1．磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)該型磨煤機(jī)是一種上部帶有分離器的淺碗磨,型號(hào)為HP1003（個(gè)位上的數(shù)表示磨輥的個(gè)數(shù)；十位上的數(shù)為奇數(shù)時(shí)表示深碗磨，為偶數(shù)時(shí)表示淺碗磨；百位上的數(shù)和千位上的數(shù)聯(lián)合組成的數(shù)表示磨碗的名義尺寸）磨煤機(jī)主要由機(jī)體和分離器兩部分組成。磨煤機(jī)部件主要有：落煤管、分離器頂蓋、內(nèi)錐體、分離器體、葉輪裝置、行星齒輪減速器、排出閥、折向門調(diào)節(jié)裝置、文丘里管、彈簧加載裝置、側(cè)機(jī)體裝置、磨碗裝置、磨輥裝置、密封空氣集管、石子煤排出口等

落煤管、分離器頂蓋、內(nèi)錐體、分離器體、葉輪裝置、行星齒輪減速器、排出閥、折向門調(diào)節(jié)裝置、文丘里管、彈簧加載裝置、側(cè)機(jī)體裝置、磨碗裝置、磨輥裝置、密封空氣集管、石子煤排出口等

碗式磨具有結(jié)構(gòu)新穎、運(yùn)行可靠、維修方便、單位電耗小、金屬磨損少、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)外，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用集中潤(rùn)滑，煤粉細(xì)度均勻性好且可作線性調(diào)節(jié)。還采用了一些先進(jìn)技術(shù)，包括：（1）新型的螺旋傘齒輪行星二級(jí)減速立式傳動(dòng)，傳動(dòng)裝置上部采用液壓滑動(dòng)止推軸承，構(gòu)成了獨(dú)立的減速箱，既便于檢修，隔熱與密封；（2）磨輥堆焊工藝技術(shù)和大直徑錐形磨輥，對(duì)一般的煤種磨輥的設(shè)計(jì)壽命12000小時(shí)，實(shí)際壽命可保證10000小時(shí)，磨輥磨損后可重復(fù)堆焊使用；（3）隨磨碗一起轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪裝置來(lái)改變一次風(fēng)的流向和流速，使通過(guò)磨煤機(jī)的空氣分配得更為均勻，增強(qiáng)了煤粉的分離效果，降低了磨煤機(jī)內(nèi)部的磨損及一次風(fēng)阻力損失，提高了對(duì)石子煤排量的調(diào)控能力；（4）磨輥與磨碗襯板無(wú)直接金屬接觸，運(yùn)行時(shí)可空載起動(dòng)，起動(dòng)力矩小，運(yùn)行平穩(wěn)，停機(jī)時(shí)磨碗中的存煤便于清除；（5）磨煤機(jī)的出力是由給煤量和一次風(fēng)量來(lái)控制的，出力調(diào)節(jié)范圍大，最小出力為最大出力的25%

2．磨煤機(jī)的工作原理原煤（直徑﹤35mm）經(jīng)中心給煤管送入落到旋轉(zhuǎn)的磨碗上，在離心力的作用下，向磨碗的周緣移動(dòng)，在磨碗上形成一層煤床。三個(gè)獨(dú)立的彈簧加載磨輥按相隔120°分布，安裝于磨碗之上，磨輥與磨碗之間保持一定的間隙。磨輥利用彈簧加壓裝置施以必要的研磨壓力。煤在磨碗襯板與磨輥之間被研磨成粉。磨煤機(jī)主要是利用磨輥與磨碗對(duì)它們之間的煤的壓碎和研磨兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)磨煤的。煤粉在離心力的作用下向外移動(dòng)，沿磨碗周緣溢出熱空氣從側(cè)機(jī)體進(jìn)入，然后沿著旋轉(zhuǎn)的磨碗外徑上升。裝在磨碗上的葉片（葉輪）使氣流趨于垂直方向。在磨碗外緣上較小較輕的煤粒被氣流攜帶向上，而重的不易磨碎的外來(lái)雜物穿過(guò)氣流落入側(cè)機(jī)體區(qū)域

煤粉顆粒經(jīng)歷了三級(jí)分離過(guò)程：第一級(jí)：安裝在分離器體上的固定氣體折向器使得最重的煤粉顆粒突然改變方向，失去動(dòng)量并直接回到磨碗上重磨。第二級(jí)：彎曲的可調(diào)葉片使風(fēng)粉混合物產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使一部分較粗的顆粒從煤粉氣流中分離，返回磨碗重磨。第三級(jí)：較細(xì)的煤粉氣流通過(guò)折向門進(jìn)入內(nèi)錐體，折向葉片使風(fēng)粉混合物在內(nèi)錐體內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用，煤粉被進(jìn)一步分離磨煤機(jī)的干燥是在磨碗上方的空間內(nèi)進(jìn)行，在磨碗上的干燥作用不大。因此，這種磨煤機(jī)對(duì)原煤水分的變化比較敏感，水分過(guò)多的煤會(huì)被壓成煤餅而使磨煤機(jī)的出力大幅度下降。

煤中的石子、矸石和鐵塊等從磨碗邊緣溢出后，由于較重，從風(fēng)環(huán)處落下。磨碗轂上裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的刮板，把上述雜物掃入石子煤排出口，進(jìn)入石子煤收集斗中。石子煤排出口裝有閥門，正常運(yùn)行時(shí)，閥門保持打開，只有在清理石子煤收集斗時(shí)才關(guān)閉閥門。平時(shí)不要關(guān)閉閥門，否則雜物留在機(jī)體內(nèi)，被刮板支架和襯板研磨，會(huì)造成這些部件的額外磨損，并存在著火隱患。如果有煤排到石子煤收集斗中，這表明：給煤量過(guò)多，或磨輥壓力過(guò)小，或一次風(fēng)流量太小，或磨煤機(jī)出口工質(zhì)溫度過(guò)低。磨煤機(jī)零件磨損過(guò)多或調(diào)整不當(dāng)也會(huì)造成煤的排出。磨煤機(jī)在正壓下運(yùn)行，密封空氣系統(tǒng)向磨碗轂周圍提供清潔空氣，用以防止熱空氣和煤粉逸出而污染蝸輪箱；同時(shí)，也向磨輥耳軸提供密封空氣以免煤粉進(jìn)入磨輥軸承三、磨煤機(jī)的主要部件1．磨輥磨輥由磨輥軸、上下軸承、磨輥、耳軸和殼體等組成。耳軸的作用是在裝卸磨輥時(shí)，用作翻轉(zhuǎn)磨輥的支點(diǎn)。通過(guò)磨輥裝卸門，可以很方便地對(duì)磨輥進(jìn)行安裝與檢修。通過(guò)調(diào)整預(yù)載壓力螺栓，可以調(diào)節(jié)該壓力的大小。通過(guò)調(diào)節(jié)磨輥定位螺栓，可以控制磨輥與磨碗的間隙2．磨碗磨碗裝在磨碗轂上，磨碗部件由磨碗和襯板等組成。碗式磨煤機(jī)的一大特點(diǎn)是磨煤機(jī)的粉碎能力較高。這是因?yàn)槟ネ朊媸莾A斜的，煤的重力產(chǎn)生的沿斜面的分力抵消了部分離心力的作用，使煤向磨碗周緣移動(dòng)的速度變慢，增加了煤在磨碗上的停留時(shí)間

3．煤粉分離器由分離器頂、折向門和內(nèi)錐體等組成。煤粉氣流經(jīng)折向門葉片后，在內(nèi)錐體內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，粗粉被分離出來(lái)，沿內(nèi)錐體壁返回磨碗重磨。合格的煤粉經(jīng)文丘里管分配，被送往六根出粉管道。內(nèi)錐體壁面襯有陶瓷襯片。4．落煤管與文丘里管中心落煤管是將原煤送往磨碗處磨制。文丘里管的作用是將磨好的煤粉分配給六根出粉管，分配任務(wù)是靠文丘里管六塊隔板來(lái)完成的。在出粉管和文丘里管等都加裝了防磨襯板。5．出粉管閥門由閥體、氣控圓筒、閥門操縱桿、閥門圓蓋和限位開關(guān)等組成。它的作用之一是參與調(diào)節(jié)燃燒器的給煤量，一次風(fēng)速一定時(shí)，出粉管閥門的開度決定了燃燒器的給煤量。另一個(gè)作用是在檢修或事故時(shí)，將磨煤機(jī)與煤粉管道隔離

第五節(jié)給煤機(jī)一、設(shè)備規(guī)范型號(hào):CS2024型電子稱重給煤機(jī)數(shù)量:6臺(tái)給煤機(jī)（5臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用）給煤出力:8～100t/h給煤率控制精度:

0.5%進(jìn)煤口法蘭內(nèi)徑:610mm出煤口法蘭內(nèi)徑:610mm皮帶寬度:840mm進(jìn)料口與出料口距離:

2134mm皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī):變頻電機(jī)：380V，3KW清掃電機(jī):380V，0.25KW二、給煤機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理給煤機(jī)由機(jī)座，給料皮帶機(jī)構(gòu)，鏈?zhǔn)角謇砉伟宸Q重機(jī)構(gòu)，清煤及斷煤信號(hào)裝置，潤(rùn)滑及電氣管路及微機(jī)控制柜等組成。1．給煤機(jī)的結(jié)構(gòu)（1）機(jī)座機(jī)座由機(jī)體，進(jìn)料口和排料端門體，側(cè)門和照明燈等組成。機(jī)體為一密封的焊接殼體，能承受0.34Mpa的爆炸壓力。機(jī)體的進(jìn)料口處設(shè)有導(dǎo)向板和擋板，使煤進(jìn)入機(jī)器后能在皮帶上引成一定斷面的煤流，均由不銹鋼制成。進(jìn)料口排料端門體用螺釘緊密壓緊于機(jī)體上，以保持密封。門體可以選用向左或向右開啟。在所有門體上均設(shè)有觀察窗，在窗內(nèi)裝有噴頭，當(dāng)窗孔內(nèi)側(cè)積有煤灰時(shí)，可以通過(guò)噴頭用壓縮空氣或水予以清洗。密封結(jié)構(gòu)的照明燈供觀察機(jī)器內(nèi)部運(yùn)行情況時(shí)照明使用?？沙惺?.35Mpa的抗爆壓力。堅(jiān)固的機(jī)殼既保持整體密封，又起支撐作用。

（2）給料皮帶機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒，張緊滾筒，張力滾筒，皮帶支撐板以及給料膠帶等組成。膠帶帶有邊緣，內(nèi)側(cè)中間有凸筋，各滾筒有相應(yīng)的凹槽。在驅(qū)動(dòng)滾筒端，裝有皮帶清潔刮板。膠帶中部安裝的張力滾筒，使膠帶保持一定的張力，膠帶的張力隨著溫度和濕度的變化而有所改變，可用張緊拉桿來(lái)調(diào)節(jié)膠帶的張力。在機(jī)座側(cè)門內(nèi)，裝有指示板，張力滾筒的中心應(yīng)調(diào)整在指示板的中心刻線。給料機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)（含測(cè)速發(fā)電機(jī)），通過(guò)變頻控制器，組成具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的交流無(wú)級(jí)調(diào)速裝置，它能在較寬廣的范圍內(nèi)，進(jìn)行平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速。給料皮帶減速機(jī)為圓柱齒輪及渦輪兩極減速裝置，渦輪采用油浴潤(rùn)滑，齒輪則通過(guò)減速箱內(nèi)的擺線油泵，使?jié)櫥屯ㄟ^(guò)蝸桿軸孔后進(jìn)行潤(rùn)滑，蝸輪軸端通過(guò)柱銷聯(lián)軸器帶動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒。

（3）斷煤信號(hào)裝置安裝在膠帶上方，當(dāng)膠帶上無(wú)煤時(shí)，由于信號(hào)裝置上擋板的擺動(dòng)，使信號(hào)裝置軸上的凸輪觸動(dòng)限位開關(guān)從而控制皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)，或起動(dòng)煤倉(cāng)振動(dòng)器，或者返向控制室表示膠帶上無(wú)煤，斷煤信號(hào)也可提供停止給煤量累計(jì)以及防止在膠帶上有煤的情況下定度給煤機(jī)。堵煤信號(hào)裝置安裝在給煤機(jī)出口處，其結(jié)構(gòu)與斷煤信號(hào)裝置相同，當(dāng)煤流堵塞至排出口時(shí)，限位開關(guān)發(fā)出信號(hào)，并停止給煤機(jī)。

（4）稱重機(jī)構(gòu)位于給煤機(jī)進(jìn)料口與驅(qū)動(dòng)滾筒之間，共3個(gè)。一對(duì)固定于機(jī)體上，構(gòu)成稱重跨距，另外一個(gè)稱重托棍，則懸掛于一對(duì)負(fù)荷傳感器上，膠帶上煤重由負(fù)荷傳感器送出訊號(hào)。負(fù)荷傳感器的輸出訊號(hào)，表示單位長(zhǎng)度上煤的重量；測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的頻率信號(hào)，則表示為膠帶的速度，微機(jī)控制系統(tǒng)把這兩者綜合，就可以得到機(jī)器的給煤率。在負(fù)荷傳感器及稱重托棍的下方，裝有稱重校準(zhǔn)量塊。在機(jī)器工作時(shí)，校準(zhǔn)量塊支承在稱重臂和偏心盤上而與稱重棍脫開，當(dāng)需要定度時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)校重桿手柄使偏心盤轉(zhuǎn)動(dòng)，稱重校準(zhǔn)量塊即懸掛在負(fù)荷傳感器上，從而檢查重量訊號(hào)是否準(zhǔn)確。圖3-5

稱重組件結(jié)構(gòu)圖

（5）鏈?zhǔn)角謇砉伟彐準(zhǔn)角謇砉伟骞┣謇斫o煤機(jī)機(jī)體內(nèi)底部積煤用，在機(jī)器工作時(shí)，膠帶上粘結(jié)的煤通過(guò)皮帶清潔刮板刮落，膠帶內(nèi)側(cè)如有粘結(jié)煤灰，則通過(guò)自潔式張緊滾筒后由滾筒端面落下，同時(shí)密封風(fēng)的存在，也會(huì)使煤灰產(chǎn)生，這些煤灰堆積在機(jī)體底部，如不及時(shí)清除，往往有可能引起自燃。刮板鏈條由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)鏈輪拖動(dòng)。帶翼的鏈條，將煤灰刮至給煤機(jī)出口排出。鏈?zhǔn)角謇砉伟逋扑]隨著給料皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)而連續(xù)運(yùn)行。采用這種運(yùn)行方式，可以使機(jī)體內(nèi)積煤最少。同時(shí)，連續(xù)清理可以減少給煤率誤差。連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以防止鏈銷粘結(jié)和生銹。清理刮板機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用精確的電子式電流繼電器進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，當(dāng)清理刮板機(jī)構(gòu)過(guò)載時(shí)，在電流繼電器作用下最后切斷電動(dòng)機(jī)供電電源，使減速機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

（6）密封空氣密封空氣的進(jìn)口位于給煤機(jī)機(jī)體進(jìn)口處的下方，法蘭式接口供用戶接入密封空氣用。在正壓運(yùn)行系統(tǒng)中，給煤機(jī)需要通過(guò)密封空氣來(lái)防止磨煤機(jī)熱風(fēng)通過(guò)排料口回入給煤機(jī)。密封空氣壓力為磨煤機(jī)進(jìn)口壓力加上60～245Pa的壓力，所需密封空氣量則為通過(guò)進(jìn)料落煤管由煤斗部分的空氣泄漏量，加上形成給煤機(jī)和磨煤機(jī)進(jìn)口間的壓力差所需的空氣量。給煤機(jī)本身密封可靠，可以認(rèn)為無(wú)泄漏。在給煤機(jī)機(jī)體進(jìn)口處附近，裝有內(nèi)螺紋接口，可以在此接上壓力表來(lái)測(cè)定機(jī)內(nèi)的壓力數(shù)值，在不接壓力表時(shí)則以螺塞密封。密封空氣壓力過(guò)低會(huì)導(dǎo)致熱風(fēng)從磨煤機(jī)回入給煤機(jī)內(nèi)，這樣，煤灰將容易積滯在門框或其它凸出部分，從而引起自燃。密封空氣壓力過(guò)高和風(fēng)量過(guò)大，又會(huì)將煤粒從膠帶上吹落，從而使稱量精度下降，并增加清理刮板的負(fù)荷，密封空氣量過(guò)大也容易使觀察孔內(nèi)產(chǎn)生塵霧的不利于觀察，因此應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整密封空氣的壓力。

（7）機(jī)器的潤(rùn)滑機(jī)器的潤(rùn)滑除減速機(jī)采用潤(rùn)滑油浸油潤(rùn)滑外，其余潤(rùn)滑均采用潤(rùn)滑脂。機(jī)器內(nèi)部的潤(rùn)滑依靠利用軟管接至機(jī)體外，所以不需打開機(jī)器門體即可在運(yùn)行中進(jìn)行潤(rùn)滑。（8）控制系統(tǒng)

CS2024型給煤機(jī)的控制原理并不復(fù)雜，它通過(guò)稱重傳感器測(cè)量單位皮帶長(zhǎng)度上煤的重量，同時(shí)通過(guò)測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)量并換算出皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，二者的積分得出實(shí)際給煤率，與要求給煤率進(jìn)行比較，然后調(diào)節(jié)皮帶電機(jī)的速度，使給煤率控制在所要求的指令值上。由微機(jī)板、電源板、輸入通道板、輸出通道板、速度控制器等模塊構(gòu)成整個(gè)給煤機(jī)控制系統(tǒng)

（9）斷堵煤報(bào)警開關(guān)在給煤機(jī)稱重平臺(tái)外側(cè)與驅(qū)動(dòng)輪之間的皮帶上方設(shè)置有斷煤擋板，當(dāng)皮帶上的煤層頂起擋板后，通過(guò)轉(zhuǎn)軸上的凸輪開關(guān)，發(fā)出有煤信號(hào)。同理設(shè)置在給煤機(jī)出口的堵煤擋板，在落煤管堵煤時(shí)堆煤推動(dòng)堵煤擋板，堵煤開關(guān)發(fā)出堵煤信號(hào)。有煤、堵煤信號(hào)將參與邏輯控制，必要時(shí)會(huì)自動(dòng)停止給煤機(jī)運(yùn)行。圖3-7表示的是斷堵煤報(bào)警開關(guān)。

三、給煤機(jī)的運(yùn)行1．啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作原煤斗進(jìn)煤之前，開、關(guān)原煤斗出口閥門以排出原煤斗中雜物；進(jìn)入給煤機(jī)內(nèi)清掃雜物；）安裝好皮帶和重量傳感器；檢查減速箱油位是否正常；校正稱重輥，檢查稱重跨距和稱重輥的自由旋轉(zhuǎn)性；調(diào)整清掃裝置鏈條張力，應(yīng)調(diào)整到要求的5cm的垂度；正確安裝微機(jī)控制裝置，所有的PC卡及電纜插頭都緊固地插到了插座上；關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制，將最大轉(zhuǎn)速電位差計(jì)（RS）設(shè)置在逆時(shí)針?lè)较驖M負(fù)荷處，將減速電位差計(jì)設(shè)置在調(diào)節(jié)范圍中點(diǎn)處；測(cè)量給煤機(jī)進(jìn)口主斷路開關(guān)電壓，如果電壓正常，則接通電源，綠色指示燈READY亮。

2．給煤機(jī)的運(yùn)行方式從計(jì)量的角度而言，給煤機(jī)有稱重式和容積式兩種運(yùn)行方式。前者給煤以每小時(shí)噸數(shù)給出，后者則以皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)代表給煤機(jī)的出力。從控制角度劃分，給煤機(jī)有遙控、本機(jī)（就地）等運(yùn)行方式，由選擇開關(guān)SSF選定。在“遙控”方式時(shí)，由爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）的啟動(dòng)指令控制給料皮帶機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)時(shí)給煤機(jī)先以容積方式運(yùn)行，并受給料皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)的直接反饋信號(hào)控制，給煤機(jī)上的給煤率顯示器FRI上顯示出電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)斷煤信號(hào)裝置檢測(cè)到皮帶上有煤并且電子控制信號(hào)正常時(shí)，即自動(dòng)切換為稱重式運(yùn)行，F(xiàn)RI顯示出每小時(shí)給煤噸數(shù)。如果電子信號(hào)不正常，則給煤機(jī)仍按容積方式運(yùn)行。給煤機(jī)的“本機(jī)”運(yùn)行方式僅用于對(duì)給煤機(jī)的標(biāo)定或空載檢查。如果皮帶上有煤，則“本機(jī)”運(yùn)行方式不能建立，給煤機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)。

3．給煤機(jī)的標(biāo)定由于給煤機(jī)的運(yùn)行方式有兩種，所以其標(biāo)定種類也有兩種：（1）按稱重方式標(biāo)定：根據(jù)所要求給煤率與給煤機(jī)最大給煤率的比值，決定出給煤率，在電子線路板上，利用拔碼開關(guān)預(yù)先調(diào)整好；（2）按容積方式標(biāo)定：將給煤機(jī)的最大給煤率轉(zhuǎn)換成每分鐘給煤容積，再將此數(shù)值除以皮帶驅(qū)動(dòng)滾筒每轉(zhuǎn)一周能輸送的容積，然后再乘以減速機(jī)的總速比，即為容積方式工作時(shí)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速。

第六節(jié)制粉系統(tǒng)的啟動(dòng)和停運(yùn)一、制粉系統(tǒng)啟動(dòng)前的檢查和準(zhǔn)備工作（1）啟動(dòng)磨煤機(jī)前徹底檢查系統(tǒng)中的所有元件，確保清潔。檢查所有必須的回路斷路器的閉合。檢查磨煤機(jī)機(jī)殼及分離器無(wú)漏焊、破裂之處。各機(jī)械裝置連接可靠，螺絲固定好，密封完善不漏。（2）檢查頂軸和潤(rùn)滑系統(tǒng)中油箱油位正常，油箱內(nèi)清潔無(wú)雜物，且潤(rùn)滑系統(tǒng)準(zhǔn)備投運(yùn)，各個(gè)閥門處在正確的位置。清洗濾網(wǎng)。檢查驅(qū)動(dòng)齒輪潤(rùn)滑系統(tǒng)并準(zhǔn)備投運(yùn)。檢查齒輪有無(wú)充分的潤(rùn)滑，系統(tǒng)是否有充足的潤(rùn)滑油。系統(tǒng)中有無(wú)適當(dāng)?shù)目諝鈮毫?。?）檢查并吹掃磨煤機(jī)的控制管。其液壓機(jī)構(gòu)的功能應(yīng)符合要求，動(dòng)作正常。取樣煤管及旋塞開關(guān)要處在全關(guān)位置。密封良好觀察孔清潔。（4）檢查馬達(dá)，軸承有足夠的潤(rùn)滑油。減速齒輪和軸承潤(rùn)滑恰當(dāng)。檢查一次風(fēng)機(jī)及其軸承有足夠的油潤(rùn)滑及可靠的冷卻介質(zhì)。

（5）檢查燃燒器和油槍，準(zhǔn)備投運(yùn)。（6）檢查所有一次風(fēng)及調(diào)溫風(fēng)的電動(dòng)和汽動(dòng)閥門，一次風(fēng)隔離擋板，一次風(fēng)流量調(diào)節(jié)，輔助風(fēng)及密封風(fēng)擋板，燃燒器隔離閥門及所有的擋板起跳正常并處在合適的開度位置。檢查手動(dòng)，給煤機(jī)密封風(fēng)調(diào)節(jié)擋板應(yīng)該同第一次整定時(shí)一樣的開度。（7）檢查惰化消防系統(tǒng)處在合適的位置，并處在備用狀態(tài)。（8）檢查給煤機(jī)內(nèi)部無(wú)雜物，調(diào)節(jié)擋板靈活，傳動(dòng)裝置及各部件完整。皮帶給煤機(jī)的托輥完整，皮帶無(wú)損壞，接頭良好。檢查原煤倉(cāng)中有足夠的煤，進(jìn)煤管和落煤管閥門處在合適的位置。（9）檢查監(jiān)測(cè)儀表，報(bào)警、跳閘信號(hào)裝置應(yīng)該完好，試驗(yàn)正常確認(rèn)無(wú)誤。各部油壓、油量、油位、油質(zhì)正常，符合設(shè)計(jì)值。各檢查完畢后，檢查試運(yùn)轉(zhuǎn)一次風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)。并經(jīng)過(guò)８小時(shí)試運(yùn)，各部件合格。檢查試運(yùn)轉(zhuǎn)給煤機(jī)，并調(diào)整分步試運(yùn)轉(zhuǎn)。各檢查一切正常后，按規(guī)定啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)進(jìn)行有關(guān)風(fēng)壓試驗(yàn)。檢查各部無(wú)漏風(fēng)無(wú)漏粉現(xiàn)象，符合要求。（10）對(duì)檢修后的制粉系統(tǒng)啟動(dòng)前應(yīng)做下面的試驗(yàn)：拉合閘試驗(yàn)、故障按鈕試驗(yàn)、連鎖裝置試驗(yàn)、各旋轉(zhuǎn)部件試運(yùn)行。

二、制粉系統(tǒng)的啟動(dòng)

啟動(dòng)制粉系統(tǒng)的條件

啟動(dòng)一次風(fēng)機(jī)

啟動(dòng)潤(rùn)滑油泵啟動(dòng)密封風(fēng)機(jī)啟動(dòng)磨煤機(jī)打開熱一次風(fēng)風(fēng)門啟動(dòng)給煤機(jī)三、制粉系統(tǒng)的停止1．正常停機(jī)磨煤機(jī)停機(jī)前，應(yīng)先將自動(dòng)改為手動(dòng)，并做好停止制粉系統(tǒng)的準(zhǔn)備。在正常停機(jī)期間，要求將磨煤機(jī)冷卻到正常運(yùn)行溫度以下，并走空磨煤機(jī)內(nèi)的煤，停機(jī)前的冷卻溫度為60℃。（1）將給煤機(jī)出力減少到最低值以減少磨煤機(jī)負(fù)荷。給煤量以10%的速率遞減。在每次給煤量減少之后，需進(jìn)行下一次遞減之前，應(yīng)讓磨煤機(jī)出口溫度回復(fù)到設(shè)定值。磨煤機(jī)一次風(fēng)控制投自動(dòng)。監(jiān)測(cè)磨煤機(jī)出口溫度，不允許其超過(guò)設(shè)定值8℃。需要注意的是，火焰著火能量的大小必須可調(diào)以保證煤粉氣流著火穩(wěn)定。（2）當(dāng)給煤量達(dá)到最小值時(shí)，關(guān)閉熱一次風(fēng)門以降低磨煤機(jī)出口溫度。冷一次風(fēng)風(fēng)門應(yīng)自動(dòng)打開以維持所需的一次風(fēng)量。（3）當(dāng)磨煤機(jī)分離器出口溫度降到60℃時(shí)，停掉給煤機(jī)。

（4）提升磨輥，讓磨煤機(jī)至少再運(yùn)行10分鐘以消除磨盤上的煤。（5）停磨煤機(jī)，磨輥下降復(fù)位。（6）關(guān)小冷一次風(fēng)風(fēng)門，留下約5%的開度，讓一部分冷風(fēng)繼續(xù)吹掃和冷卻磨煤機(jī)。磨煤機(jī)出粉管閥門仍然保持打開狀態(tài)。要注意的是，在機(jī)組初次啟動(dòng)期間，必須設(shè)置一個(gè)自動(dòng)停止裝置，使冷一次風(fēng)風(fēng)門停在最小開度位置上。

在磨煤機(jī)啟停整個(gè)期間，必須始終保持最小冷一次風(fēng)量。（7）保持系統(tǒng)潤(rùn)滑油。如果冬天磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)需要關(guān)閉潤(rùn)滑油系統(tǒng)，則冷油器中冷卻水必須關(guān)閉。如果管子結(jié)冰，則在啟動(dòng)時(shí)必須仔細(xì)檢查以確保管子沒(méi)有破裂，油沒(méi)有被冷卻水污染。

2．緊急停機(jī)發(fā)生下列情況時(shí)應(yīng)緊急停機(jī)：鍋爐安全保護(hù)動(dòng)作；一次風(fēng)量小于最低風(fēng)量的85%；）磨煤機(jī)分離器出口溫度≤55℃或≥120℃；磨輥油溫≥120℃；電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。緊急停機(jī)時(shí)，下列設(shè)備必須同時(shí)操作：緊急關(guān)閉磨煤機(jī)進(jìn)口熱風(fēng)隔絕門；關(guān)閉冷熱風(fēng)調(diào)節(jié)門；停止給煤機(jī)；停磨煤機(jī)；開防爆蒸汽。磨煤機(jī)緊急停機(jī)后必須打開冷卻至環(huán)境溫度，并進(jìn)行手工清掃。如果緊急停機(jī)1小時(shí)后，仍無(wú)法排除故障，要進(jìn)行以下操作：1）磨煤機(jī)空載運(yùn)行，將磨盤上積煤燃盡，避免自燃；2）關(guān)閉密封風(fēng)、潤(rùn)滑油站、高壓油站。

3．緊急停機(jī)后的啟動(dòng)緊急停機(jī)之后，磨煤機(jī)冷卻至環(huán)境溫度，并打開進(jìn)行了清掃，磨煤機(jī)的再次啟動(dòng)要進(jìn)行以下操作：1）檢查磨煤機(jī)及輔助設(shè)備；2）排渣，然后按正常啟動(dòng)程序進(jìn)行。緊急停機(jī)后重新啟動(dòng)磨煤機(jī)時(shí)，出粉管閥門必須關(guān)閉，否則爐膛煙氣會(huì)貫入煤粉管道而進(jìn)入磨煤機(jī)；重新啟動(dòng)磨煤機(jī)時(shí)，盡可能一次一臺(tái)，先至少開足十分鐘以吹掃人工清掃時(shí)未清理的煤粉；當(dāng)磨煤機(jī)重新啟動(dòng)吹掃殘余煤粉時(shí)，出粉管閥門必須打開以便氣流通過(guò)。

第七節(jié)制粉系統(tǒng)運(yùn)行中的檢查和調(diào)整一、磨煤機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視和檢查

二、設(shè)備在運(yùn)行中的調(diào)整制粉系統(tǒng)在運(yùn)行中調(diào)整的主要任務(wù)是：（1）使系統(tǒng)所磨制的煤粉量滿足鍋爐運(yùn)行的需要；（2）保持合格的煤粉細(xì)度與水分；（3）維持正常的風(fēng)溫和風(fēng)壓，防止制粉系統(tǒng)發(fā)生堵塞和爆炸；（4）盡量降低制粉系統(tǒng)的耗電量。為了降低電耗，制粉系統(tǒng)應(yīng)保持在最大出力下運(yùn)行，并應(yīng)該做到：連續(xù)均勻給煤，保持磨煤機(jī)內(nèi)煤量合適；保持合適的通風(fēng)量；保持氣粉混合物出口溫度正常。運(yùn)行中應(yīng)即時(shí)調(diào)整給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，供給足夠的煤量來(lái)適應(yīng)磨煤機(jī)的出力，同時(shí)應(yīng)特別注意原煤中大塊煤矸石、鐵件及木塊等進(jìn)入卡壞機(jī)件。增加或減少磨煤機(jī)的給煤時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行。磨煤機(jī)的出力，可根據(jù)出入口壓差、溫度、磨煤機(jī)電流及制粉系統(tǒng)風(fēng)壓等進(jìn)行調(diào)整。

1．煤粉細(xì)度的調(diào)整煤粉細(xì)度的變化和分離器折向門開度、磨輥研磨力、給煤量、一次風(fēng)量大小等因素有關(guān)。煤粉細(xì)度的調(diào)整主要是通過(guò)改變分離器折向門葉片的開度來(lái)完成的，折向門葉片開度從大到小，煤粉細(xì)度由粗變細(xì)。當(dāng)折向門葉片開度最大（半徑方向）時(shí)，煤粉還太細(xì)，就需要減少磨輥彈簧壓力；反之，當(dāng)折向門葉片開度最小時(shí)，煤粉仍然很粗，則需要加大磨輥彈簧的壓力。需要注意的是，磨煤機(jī)的一次風(fēng)量也影響煤粉的細(xì)度。但是，一次風(fēng)量的大小取決于使?fàn)t內(nèi)保持良好燃燒的一次風(fēng)比例，不能將其作為調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度的手段。磨煤機(jī)在初次運(yùn)行時(shí)，折向門開度暫定為45°。經(jīng)過(guò)1000小時(shí)以上的運(yùn)行后，通過(guò)性能試驗(yàn)可以得出磨煤機(jī)運(yùn)行的最佳工況，即滿足鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度。試驗(yàn)主要包括以下內(nèi)容：調(diào)整最佳折向門開度、最佳研磨力和適當(dāng)?shù)囊淮物L(fēng)量等。磨在運(yùn)行過(guò)程中，如果折向門磨損嚴(yán)重，回粉擋板關(guān)閉不嚴(yán)或掛有雜物都會(huì)影響煤粉的分離，故要經(jīng)常維護(hù)和檢查。2．磨煤機(jī)出力及磨輥加載性能的調(diào)整

根據(jù)磨煤機(jī)出力的大小調(diào)整磨輥的加載力

3．風(fēng)煤比的控制磨煤機(jī)的給煤量和一次風(fēng)量根據(jù)一次風(fēng)與煤粉出力變化曲線操作?？梢愿鶕?jù)鍋爐廠和設(shè)計(jì)院的要求來(lái)制定“標(biāo)準(zhǔn)空氣曲線”，以確保磨煤機(jī)一次風(fēng)量與系統(tǒng)要求相匹配。建立正確的給煤量和一次風(fēng)量的比率是很重要的，如果標(biāo)定的一次風(fēng)量、給煤量不準(zhǔn)，不僅影響鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)，而且影響磨煤機(jī)的運(yùn)行。故在磨煤機(jī)初次運(yùn)行前，應(yīng)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)空氣曲線校對(duì)給煤量和一次風(fēng)量的比率，認(rèn)真檢查標(biāo)定的給煤量和一次風(fēng)量是否準(zhǔn)確。運(yùn)行期間應(yīng)定期校對(duì)測(cè)量裝置，防止測(cè)量裝置出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題而使標(biāo)定的給煤量和一次風(fēng)量失準(zhǔn)。在磨煤機(jī)運(yùn)行初期，一次風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)尚未投入，由運(yùn)行人員手動(dòng)調(diào)節(jié)磨煤機(jī)出力時(shí)，應(yīng)做到增加磨的出力時(shí)，先加風(fēng)量，后加煤量。降低出力時(shí)，先減煤量，后減風(fēng)量，以防止一次風(fēng)量調(diào)節(jié)過(guò)快或風(fēng)量過(guò)小造成石子煤量過(guò)多，甚至堵煤。

4．排渣排渣是通過(guò)液壓控制關(guān)斷門的開與關(guān)，由人工定時(shí)清理排渣箱內(nèi)的石子煤。清理排渣箱內(nèi)的石子煤必須在滑板關(guān)斷門關(guān)閉時(shí)清理。清理的間隔時(shí)間應(yīng)根據(jù)運(yùn)行情況來(lái)決定。運(yùn)行初期應(yīng)間隔半小時(shí)檢查一次排渣箱，但是每次啟磨和停磨時(shí)必須檢查或清理排渣箱，正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)1～2小時(shí)檢查一次排渣箱。在正常運(yùn)行時(shí)石子煤很少，石子煤較多時(shí)主要是出現(xiàn)在以下情況：1）磨煤機(jī)啟動(dòng)后；2）緊急停磨；3）煤質(zhì)較差；4）運(yùn)行后期磨輥、襯瓦、噴嘴磨損嚴(yán)重；5）運(yùn)行時(shí)磨出力增加過(guò)快，一次風(fēng)量偏少（即風(fēng)煤比失調(diào)）。其中啟動(dòng)磨煤機(jī)和緊急停磨引起的石子煤增多屬正常情況。對(duì)于由噴嘴喉口磨損引起的石子煤增多，應(yīng)更換噴嘴。排渣應(yīng)注意以下問(wèn)題：1）初次運(yùn)行時(shí)，排渣箱滑板關(guān)斷門應(yīng)先不開；2）排渣箱滑板關(guān)斷門未完全關(guān)閉，不得打開排渣門，以防止人員燙傷；3）清理排渣箱后，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉排渣門，打開滑板關(guān)斷門，以避免一次風(fēng)室積渣過(guò)多損壞刮板和石子煤跑到機(jī)座炭精密封室內(nèi)。

第八節(jié)制粉系統(tǒng)的事故及故障處理一、制粉系統(tǒng)的自燃及爆炸二、制粉系統(tǒng)的斷煤三、落煤管的堵塞四、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械故障五、用電中斷或者掉閘六、磨煤機(jī)的運(yùn)行故障及處理第四章

煤粉燃燒及設(shè)備第一節(jié)燃燒設(shè)備一、爐膛爐膛的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：1）合理布置燃燒器，使燃料能迅速著火，并有良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，使各壁面熱負(fù)荷均勻，即要使火焰在爐膛的充滿程度好，減少氣流的死滯區(qū)和旋渦區(qū)，且要避免火焰沖墻，避免結(jié)渣。2）爐膛要有足夠的容積和高度，保證燃料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，完全燃燒。能夠布置合適的蒸發(fā)受熱面，滿足鍋爐容量的需要；同時(shí)保證爐膛出口溫度合適，爐膛出口及以后的受熱面不結(jié)渣和安全工作。3）爐膛結(jié)構(gòu)緊湊，金屬材料用量少；便于制造、安裝、檢修和運(yùn)行。

容積熱負(fù)荷:每小時(shí)送入鍋爐單位容積的平均熱量

爐膛截面熱負(fù)荷:按燃燒器區(qū)域爐膛橫界面計(jì)算，每小時(shí)送入爐膛的平均熱量

燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷:按照燃燒器區(qū)域爐膛單位

爐壁面積折算，每小時(shí)送入爐膛的平均熱量

二、燃燒器對(duì)燃燒器的基本要求有：1）保證送入爐內(nèi)的煤粉氣流能迅速、穩(wěn)定地著火燃燒；2）供應(yīng)合理的二次風(fēng)，使它與一次風(fēng)能及時(shí)良好地混合，確保較高的燃燒效率；3）火焰在爐膛的充滿程度較好，且不會(huì)沖墻貼壁，避免結(jié)渣；4）有較好的燃料適應(yīng)性和負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍；5）流動(dòng)阻力較小，污染物生成量??；6）能減少NOX的生成，減少對(duì)環(huán)境的污染。旋轉(zhuǎn)射流具有如下特點(diǎn)：1）旋轉(zhuǎn)射流不但具有軸向速度，而且有較大的切向速度，因此，氣流的初期擾動(dòng)非常強(qiáng)烈。由于射流不斷卷吸周圍氣體，而且不斷擴(kuò)展，其切向速度的旋轉(zhuǎn)半徑也不斷增大，切向速度衰減得很快，所以射流的后期擾動(dòng)不夠強(qiáng)烈。因而使旋轉(zhuǎn)射流的射程相對(duì)較短。2）旋轉(zhuǎn)射流在燃燒器出口存在一個(gè)中心回流區(qū)，能回流高溫?zé)煔猓訜崦悍蹥饬?，使之快速著火。因此，旋轉(zhuǎn)射流是從兩方面卷吸周圍高溫?zé)煔獾?，一方面從回流區(qū)的高溫?zé)煔?；另一方面旋轉(zhuǎn)射流也從射流的外邊界卷吸周圍的高溫?zé)煔狻ＰD(zhuǎn)射流的擴(kuò)展角較大。

旋流強(qiáng)度對(duì)旋轉(zhuǎn)射流的影響：1）隨著旋流強(qiáng)度的不同，旋轉(zhuǎn)射流的氣流結(jié)構(gòu)型式不同。2）隨著旋流強(qiáng)度的增加，中心回流區(qū)的回流量加大，回流區(qū)的長(zhǎng)度是先增加后又縮短。當(dāng)旋流強(qiáng)度過(guò)低時(shí)，回流區(qū)的長(zhǎng)度和回流量都較小，對(duì)著火不利。如旋流強(qiáng)度過(guò)大，雖然回流量增大，當(dāng)回流區(qū)縮短，對(duì)著火也不利。旋流強(qiáng)度太大還會(huì)形成全擴(kuò)散氣流，造成飛邊。3）擴(kuò)展角隨著氣流旋流強(qiáng)度的增大而增大。氣流的射程隨著旋流強(qiáng)度的增大而減小。

第二節(jié)

HT-NR3旋流煤粉燃燒器一、燃燒器本體圖4-1HT-NR3旋流煤粉燃燒器示意圖

二、燃燒系統(tǒng)燃燒器采用前后墻對(duì)沖燃燒，采用新型的HT－NR3低NOx燃燒器。布置有16只燃盡風(fēng)噴口，36只HT－NR3燃燒器噴口，共52個(gè)噴口。煤粉燃燒器分3層，每層共6只，前后墻各布置18只HT－NR3燃燒器；在前后墻距最上層燃燒器噴口一定距離處布置有一層燃盡風(fēng)噴口，每層16只，前后墻各布置8只。在燃燒器中，助燃空氣被分為三股，它們是：直流一次風(fēng)、直流二次風(fēng)和旋流三次風(fēng)。一次風(fēng)由一次風(fēng)機(jī)提供。它首先進(jìn)入磨煤機(jī)干燥原煤并攜帶磨制合格的煤粉通過(guò)燃燒器的一次風(fēng)入口彎頭組件進(jìn)入HT-NR3燃燒器，再流經(jīng)燃燒器的一次風(fēng)管，最后進(jìn)入爐膛。一次風(fēng)管內(nèi)靠近爐膛端部布置有一個(gè)錐形煤粉濃縮器，用于在煤粉氣流進(jìn)入爐膛以前對(duì)其進(jìn)行濃縮。濃縮后的一次風(fēng)和二次風(fēng)、三次風(fēng)調(diào)節(jié)協(xié)同配合，以達(dá)到低負(fù)荷穩(wěn)燃和在燃燒的早期減少NOx的目的。

三、燃盡風(fēng)(OFA)

燃盡風(fēng)采用優(yōu)化的雙氣流結(jié)構(gòu)和布置形式。燃盡風(fēng)包含兩股獨(dú)立的氣流：中央部位的氣流是非旋轉(zhuǎn)的氣流，它直接穿透進(jìn)入爐膛中心；外圈氣流是旋轉(zhuǎn)氣流，用于和靠近爐膛水冷壁的上升煙氣進(jìn)行混合。外圈氣流的旋流強(qiáng)度和兩股氣流之間的分離程度由一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)桿來(lái)控制。調(diào)節(jié)桿的最佳位置在鍋爐試運(yùn)行期間燃燒調(diào)整時(shí)設(shè)定。這樣，可通過(guò)燃燒調(diào)整，使燃盡風(fēng)沿膛寬度和深度同煙氣充分混合，既可保證水冷壁區(qū)域呈氧化性特性，防止結(jié)渣；同時(shí)可保證爐膛中心不缺氧，達(dá)到高燃燒效率。前后墻的燃盡風(fēng)口均布置8個(gè)，使燃盡風(fēng)沿爐寬方向燃盡風(fēng)覆蓋了整個(gè)一次風(fēng)。這種布置可有效的防止出現(xiàn)煤粉顆粒逃逸現(xiàn)象，有利于降低飛灰可燃物，同時(shí)又可防止燃燒器區(qū)域靠近兩側(cè)墻處結(jié)焦。

四、燃燒器配風(fēng)控制燃燒器每層風(fēng)室的入口處均設(shè)有風(fēng)門擋板，所有風(fēng)門擋板均配有執(zhí)行器，可程控調(diào)節(jié)。全爐共配有8個(gè)風(fēng)門用執(zhí)行器，執(zhí)行器上配有位置反饋裝置，執(zhí)行器具有故障自鎖保位功能。為使每個(gè)燃燒器的空氣分配均勻，在燃燒器區(qū)域設(shè)有大風(fēng)箱，大風(fēng)箱被分隔成單個(gè)風(fēng)室，每個(gè)燃燒器一個(gè)風(fēng)室。大風(fēng)箱對(duì)稱布置于前后墻，設(shè)計(jì)入口風(fēng)速較低，可以將大風(fēng)箱視為一個(gè)靜壓風(fēng)箱，風(fēng)箱內(nèi)風(fēng)量的分配取決于燃燒器自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其風(fēng)門開度，這樣就可以保證的燃燒器在相同狀態(tài)下自然得到相同風(fēng)量，利于燃燒器的配風(fēng)均勻。大風(fēng)箱和燃燒器的載荷通過(guò)風(fēng)箱的殼體，傳遞給支撐梁；支撐梁的一端與殼體相連，另一端與固定在鋼結(jié)構(gòu)上的恒力彈簧吊架相連。風(fēng)箱簡(jiǎn)圖見圖4-4。這樣，大風(fēng)箱和燃燒器的載荷不由螺旋水冷壁支撐，避免了對(duì)螺旋水冷壁造成損壞。五、燃燒器喉口旋流燃燒器的喉口設(shè)計(jì)對(duì)燃燒器性能(火焰穩(wěn)定性、燃燒器區(qū)域結(jié)渣的控制等)和整個(gè)爐膛都有十分重要的影響。

HT-NR燃燒器都安裝有一只專門設(shè)計(jì)的喉口。這個(gè)喉口有合理的旋角；喉口前緣由爐膛水冷壁管環(huán)繞；喉口表面鑲襯光潔的、導(dǎo)熱性能良好的陶瓷材料，不僅耐高溫、耐磨，而且與普通耐火材料相比能夠大大降低喉口表面的溫度，有助于防止喉口部位結(jié)渣。大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，采用這種結(jié)構(gòu)的喉口可以完全消除燃燒器喉口區(qū)域的結(jié)渣。

第四節(jié)煤粉爐的點(diǎn)火裝置一、油燃燒器及其點(diǎn)火器為了使煤粉燃燒器和油燃燒器可靠的點(diǎn)燃，本鍋爐共設(shè)36只簡(jiǎn)單機(jī)械霧化點(diǎn)火油槍，18只蒸汽霧化啟動(dòng)油槍。點(diǎn)火油槍位于三次風(fēng)通道中，其出力～250kg/h；啟動(dòng)油槍位于煤粉燃燒器的中心，其出力～2200kg/h。每只HT-NR3燃燒器裝有1支點(diǎn)火油槍用于點(diǎn)火。在鍋爐前墻中、下層和鍋爐后墻中層共裝有18只啟動(dòng)油槍用于暖爐和低負(fù)荷穩(wěn)燃。每只油槍配有自身的高能點(diǎn)火器。高能點(diǎn)火器、油槍及其各自的推進(jìn)器設(shè)計(jì)成組合一體型式，結(jié)構(gòu)緊湊，并且能夠完全滿足程控點(diǎn)火的要求。

根據(jù)BHK的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，如果采用機(jī)械霧化油槍，在燃燒器中心具有如圖4-7所示的油錐體。采用機(jī)械霧化應(yīng)用于低NOx燃燒器，油錐體將被沿直線前進(jìn)的一次風(fēng)氣流吹離噴口，火焰的穩(wěn)定性得不到維持。在鍋爐啟動(dòng)和低負(fù)荷穩(wěn)燃時(shí)將耗費(fèi)更多的油，根據(jù)BHK長(zhǎng)期設(shè)計(jì)燃燒器的經(jīng)驗(yàn)，從經(jīng)濟(jì)性和可靠性的角度考慮，低NOx燃燒器HT－NR3燃燒器配36只機(jī)械霧化油槍的形式不可取。

采用蒸汽霧化油槍可以很好地同低NOx的HT－NR燃燒器匹配。蒸汽霧化油槍具有很強(qiáng)的噴射角，可以穿透幾乎沿直線前進(jìn)的一次風(fēng)氣流到達(dá)如圖4-8所示的火焰穩(wěn)燃環(huán)附近。在火焰穩(wěn)燃環(huán)附近有強(qiáng)烈的回流區(qū)，這樣在鍋爐啟動(dòng)和通常的運(yùn)行中就得到了穩(wěn)定、可靠的火焰。當(dāng)鍋爐啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)點(diǎn)火油槍點(diǎn)燃啟動(dòng)油槍。鍋爐輸入熱量隨投運(yùn)啟動(dòng)油槍的數(shù)量的增加而增加，當(dāng)達(dá)到30％MCR，開始投入上層煤粉燃燒器；在隨鍋爐負(fù)荷的增加，投運(yùn)油槍的數(shù)量逐漸減少至到油槍完全退出。當(dāng)?shù)拓?fù)荷穩(wěn)燃時(shí)，僅需要250kg/h出力的點(diǎn)火油槍既可滿足要求。

二、火焰檢測(cè)裝置日立公司建議每只HT-NR燃燒器設(shè)置2套火焰檢測(cè)裝置：一套用于煤火焰檢測(cè)，另一套用于油火焰檢測(cè)。火焰檢測(cè)裝置應(yīng)當(dāng)選用成熟、可靠的產(chǎn)品，以滿足爐膛安全監(jiān)控的要求。燃燒器上預(yù)留有火焰檢測(cè)探頭的安裝位置。

第五節(jié)燃燒器的運(yùn)行操作一、燃油系統(tǒng)的運(yùn)行1．燃油系統(tǒng)投運(yùn)前的檢查2．啟動(dòng)火檢冷卻風(fēng)機(jī)3．燃油系統(tǒng)投入前閥門準(zhǔn)備4．點(diǎn)火油系統(tǒng)的投入5．啟動(dòng)油系統(tǒng)的投入6．投入啟動(dòng)油霧化和吹掃蒸汽系統(tǒng)7．燃油系統(tǒng)油泄漏試驗(yàn)8．啟動(dòng)爐膛吹掃9．開啟燃油跳閘閥10．檢查點(diǎn)火油槍允許點(diǎn)火條件建立11．A12點(diǎn)火油槍點(diǎn)火許可條件12．點(diǎn)火油槍的啟動(dòng)13．A12點(diǎn)火油槍的點(diǎn)火啟動(dòng)步驟（其他點(diǎn)火油槍對(duì)相同）。14．點(diǎn)火油槍投入后，投入點(diǎn)火油供油壓力自動(dòng)15．檢查啟動(dòng)油點(diǎn)火允許條件建立16．啟動(dòng)油槍的投入17．啟動(dòng)油槍投入后，投入啟動(dòng)油壓力自動(dòng)18．點(diǎn)火油槍的退出19．油槍的運(yùn)行及檢查二、制粉系統(tǒng)的運(yùn)行

第六節(jié)爐內(nèi)結(jié)渣及防治結(jié)渣是鍋爐較普遍的現(xiàn)象，尤其當(dāng)燒劣質(zhì)煤時(shí)，結(jié)渣的情況更顯著，為此，對(duì)結(jié)渣的危害、原因及預(yù)防和消除方法等應(yīng)充分了解?！?、結(jié)渣對(duì)鍋爐運(yùn)行的危害1．渣會(huì)引起過(guò)熱汽溫升高，甚至?xí)兄缕鼙?．結(jié)渣會(huì)使鍋爐出力降低，嚴(yán)重時(shí)造成被迫停爐3．結(jié)渣會(huì)縮短鍋爐設(shè)備的使用壽命4．排煙損失增大，鍋爐效率降低5．引風(fēng)機(jī)消耗電能增加6．水冷壁結(jié)渣還會(huì)對(duì)鍋爐水冷壁的熱偏差帶來(lái)不利的影響。二、焦渣的形成

三、結(jié)渣的原因1．燃燒過(guò)程中空氣量不足2．與空氣混合不良3．燃料和空氣分布不均造成火焰偏斜4．爐膛熱負(fù)荷5．運(yùn)行操作6．鍋爐設(shè)計(jì)或檢修質(zhì)量不佳7．燃料質(zhì)量

四、預(yù)防和消除結(jié)渣的方法1．降低爐膛出口煙氣溫度（1）合理使用一次風(fēng);（2）減少爐膛熱強(qiáng)度;（3）降低火焰中心位置;（4）加速燃煤著火;（5）保持適當(dāng)?shù)倪^(guò)?？諝饬?．組織良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)3．保證合適的煤粉細(xì)度和均勻度4．加強(qiáng)運(yùn)行中監(jiān)視，及時(shí)清焦吹灰，保持受熱面清潔5．保證燃煤質(zhì)量6．除去多余的衛(wèi)燃帶7．其他原因

本鍋爐旋流燃燒器設(shè)計(jì)特點(diǎn)1．利用火焰中NOx還原技術(shù)2．利用穩(wěn)燃環(huán)實(shí)現(xiàn)快速點(diǎn)火和高火焰溫度3．性能優(yōu)越的煤粉濃縮器

燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)將爐膛分為三各區(qū)域，即主燃區(qū)、NO還原區(qū)和燃燼區(qū)。

HT-NR燃燒器穩(wěn)燃的主要措施有：利用煤粉濃縮器實(shí)現(xiàn)煤粉濃淡燃燒，利用煤粉濃淡燃燒技術(shù)加強(qiáng)煤粉氣流的著火；在一次風(fēng)出口處設(shè)置穩(wěn)燃環(huán)，利用穩(wěn)燃環(huán)進(jìn)一步加強(qiáng)煤粉氣流的著火；利用雙通道技術(shù)降低二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合速度，確保煤粉氣流的著火。在燃燒器一次風(fēng)出口處存在高溫?zé)煔獾幕亓鲄^(qū)，回流區(qū)的存在對(duì)煤粉氣流的著火是非常重要的。對(duì)不同的煤種應(yīng)選用回流區(qū)的大小。由于采用雙通道和穩(wěn)燃環(huán)的存在，可降低回流區(qū)中氧濃度，因而可減少NO的生成量。在主燃區(qū)的上方設(shè)置一段還原區(qū)。由于還原區(qū)內(nèi)氧濃度較低，這對(duì)進(jìn)一步分解主燃區(qū)中生成的NO的濃度。在還原區(qū)的上方為燃燼區(qū)。在該區(qū)，燃燒所要求的一部分空氣由燃燼風(fēng)噴嘴噴入爐內(nèi)，使未燃燼的焦碳進(jìn)一步燃燒。此時(shí)，由于煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中的一部分NO已還原成N2，再加入空氣對(duì)NO生成量的影響不大。從而實(shí)現(xiàn)低NO燃燒的目的。

第五章

超臨界鍋爐的工作原理和基本型式第一節(jié)超臨界鍋爐的工作原理一、直流鍋爐的工作原理直流鍋爐依靠給水泵的壓頭將鍋爐給水一次通過(guò)預(yù)熱、蒸發(fā)、過(guò)熱各受熱面而變成過(guò)熱蒸汽。直流鍋爐的工作原理:圖5-1直流鍋爐的工作原理示意圖

二、直流鍋爐的特點(diǎn)1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)直流鍋爐無(wú)汽包，工質(zhì)一次通過(guò)各受熱面，且各受熱面之間無(wú)固定界限2．適用于壓力等級(jí)較高的鍋爐3．可采用小直徑蒸發(fā)受熱面管且蒸發(fā)受熱面布置自由采用小管徑水冷壁且不用汽包。直流鍋爐通?？晒?jié)省約20%~30%的鋼材。采用小直徑管后流動(dòng)阻力增加，給水泵電耗增加。4．給水品質(zhì)要求高5．自動(dòng)控制系統(tǒng)要求高6．啟停和變負(fù)荷速度快

第二節(jié)直流鍋爐的基本型式一、早期直流鍋爐的型式1．本生式2．蘇爾壽式3．拉姆辛式二、現(xiàn)代直流鍋爐的型式三種主要型式：一次垂直上升管屏式（UP型）；爐膛下部多次上升、爐膛上部一次上升管屏式（FW型）；螺旋圍繞上升管屏式。1．一次垂直上升管屏式直流鍋爐（通用壓力鍋爐）2．螺旋式水冷壁直流鍋爐3.爐膛下部多次上升、上部一次上升管屏式直流鍋爐(FW型)

鍋爐主要界限尺寸

鍋爐深度

mm44500鍋爐寬度(外側(cè)柱)mm44000鍋爐寬度(內(nèi)側(cè)柱)mm25000鍋筒大板梁標(biāo)高mm82800爐膛寬度

mm19419.2爐膛深度

mm15456.2頂棚拐點(diǎn)標(biāo)高

mm72800水平煙道深

mm5486.4后豎井低溫再熱器煙道深度

mm6604后豎井低溫過(guò)熱器煙道深度

mm8331.2水冷壁下集箱標(biāo)高mm5800第六章超臨界鍋爐的構(gòu)造第一節(jié)蒸發(fā)受熱面一、水冷壁結(jié)構(gòu)本工程水冷壁具有如下特點(diǎn)：（1）按日立-巴布科克壁溫計(jì)算、應(yīng)力分析計(jì)算結(jié)果選用受熱面管及膜式扁鋼材質(zhì)并留有裕度；（2）包括冷灰斗在內(nèi)的爐膛下部采用螺旋盤繞水冷壁，上部采用垂直水冷壁，適于變壓運(yùn)行及鍋爐調(diào)峰；（3）水冷壁為全膜式結(jié)構(gòu)，并采用微負(fù)壓爐膛設(shè)計(jì)，爐內(nèi)煙氣不泄漏；（4）下部螺旋盤繞水冷壁管全部采用內(nèi)螺紋管，可防止水循環(huán)不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生，降低最低質(zhì)量流速，減小水冷壁流動(dòng)阻力；（5）下部水冷壁與上部水冷壁之間設(shè)有過(guò)渡段，并設(shè)有混合分配集箱，以及下部螺旋盤繞內(nèi)螺紋管的采用，水冷壁出口工質(zhì)溫度偏差小；（6）采用不同的剛性梁支撐結(jié)構(gòu)，剛性梁與水冷壁可相對(duì)滑動(dòng)，自由膨脹爐膛水冷壁的設(shè)計(jì)主要考慮以下幾點(diǎn)：（1）隨負(fù)荷降低，工作條件惡劣的水冷壁中，質(zhì)量流速也按比例下降。在直流方式下，工質(zhì)流動(dòng)的穩(wěn)定性受到影響，為了防止出現(xiàn)流動(dòng)的多值性不穩(wěn)定現(xiàn)象，須限定最低直流運(yùn)行負(fù)荷時(shí)的質(zhì)量流速；（2）在臨界壓力點(diǎn)以下負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，與亞臨界機(jī)組一樣，必須重視水冷壁管內(nèi)兩相流的傳熱和流動(dòng)，要防止發(fā)生膜態(tài)沸騰；（3）低負(fù)荷時(shí)，爐膛水冷壁的吸熱不均將加大，須防止它引起水冷壁管圈吸熱不均導(dǎo)致溫度偏差增大；（4）在變壓運(yùn)行中，蒸發(fā)點(diǎn)的變化，使單相和兩相區(qū)水冷壁金屬溫度將變化，須注意水冷壁及其剛性梁體系的熱膨脹設(shè)計(jì)，防止頻繁變化引起承壓件上出現(xiàn)疲勞破壞；（5）由于降低負(fù)荷后，省煤器段的吸熱量減少，按B-MCR工況設(shè)計(jì)布置的省煤器在低負(fù)荷時(shí)有可能出現(xiàn)出口處汽化，它將影響水冷壁流量分配，導(dǎo)致流動(dòng)工況惡化。

螺旋管圈的設(shè)計(jì)，是為了在直流爐中負(fù)荷減少時(shí)，既減少了工質(zhì)流量又能充分冷卻爐膛水冷壁，螺旋管圈爐膛的基本原理就是減少組成爐膛水冷壁管子的數(shù)量，保持較高的質(zhì)量流速，又不加大管子之間的節(jié)距，使管子和肋片的金屬壁溫在任何工況下都安全，于是將管子以一定傾角沿爐膛四周向上盤繞就能做到這一點(diǎn)。因此螺旋管圈水冷壁設(shè)計(jì)達(dá)到這樣兩個(gè)目的：（1）減少各管屏的管子數(shù)量，提高管內(nèi)質(zhì)量流速，避免管壁金屬發(fā)生過(guò)熱和超溫。（2）使每根管子都經(jīng)過(guò)爐膛的四面墻就可把管子間的吸熱偏差減至最小程度。所有的水冷壁管都是按工質(zhì)向上流動(dòng)而布置。對(duì)大容量鍋爐水冷壁，螺旋盤繞管和垂直上升管兩種布置都是可行的。在本鍋爐設(shè)計(jì)中，爐膛由下部螺旋盤繞上升水冷壁和上部垂直上升水冷壁兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)組成，都采用膜式結(jié)構(gòu)，兩者間由過(guò)渡水冷壁轉(zhuǎn)換連接。

圖6-1不同的水冷壁形式下出口工質(zhì)溫度偏差比較

圖6-2水冷壁總體布置圖

爐膛寬度為22162.4mm，深度為15456.8mm，高度為62000mm的爐膛。水冷壁中介質(zhì)流向朝上。冷灰斗的角度為55°，除渣口的喉口寬度約為1.240m。爐膛中下部都采用螺旋盤繞管圈，管子傾角約19.5°，管子規(guī)格Φ38.1，管子節(jié)距50.8，上爐膛采用垂直管屏，垂直管屏管子規(guī)格為Φ31.8，節(jié)距50.8。上下爐膛之間采用Ф191，材質(zhì)為SA335P12的中間集箱過(guò)渡連接。經(jīng)省煤器加熱后的給水，通過(guò)單根下水連接管（φ457.2×62，SA-106C）引至兩個(gè)下水連接管分配集箱（φ368.3×68，SA106C），再由32根螺旋水冷壁引入管（φ127×19，SA106C）引入兩個(gè)螺旋水冷壁入口集箱（φ190.7×38，SA106C）。

螺旋水冷壁管屏螺旋水冷壁管均為六頭、上升角60°的內(nèi)螺紋管，456根，管子規(guī)格Φ38.1×7.5，材料SA-213T2。

冷灰斗的傾斜角度為55°，除渣喉口寬度為1.2432米。冷灰斗處管子節(jié)距為50.8、49.827mm，中部螺旋管傾角為19.471°，管子節(jié)距50.8mm。螺旋水冷壁管屏膜式采用雙面坡口扁鋼，厚度δ6.4，材料15CrMo。冷灰斗螺旋水冷壁：

40片屏，屏寬均控制在2700mm以內(nèi)。為便于車間生產(chǎn)，每一片屏分成若干工藝小屏，再?gòu)S內(nèi)生產(chǎn)后組裝出廠。為減少工地焊口，角部彎頭均帶在管屏上出廠。

中部螺旋水冷壁屏：

前（后）墻各分28片，管屏寬度3200m以內(nèi)，長(zhǎng)度均小于14米。側(cè)墻各分14片，管屏寬度3200m以內(nèi)，最長(zhǎng)的管屏長(zhǎng)16.72米。角部彎頭均帶在管屏上。燃燒器、吹灰器等大開孔管屏均設(shè)計(jì)成通用件形式。

過(guò)渡段水冷壁：

1.螺旋水冷壁抽出爐外（前、兩側(cè)墻管全部，后墻管4抽1成為后墻凝渣管，另3根抽出到爐外），完全混合后引入形成垂直水冷壁。

2.過(guò)渡段水冷壁分屏：管子規(guī)格Φ38.1×7.5和Φ31.8×9.1，材料SA-213T2。每屏均包括螺旋水冷壁出口段、垂直水冷壁入口段、螺旋水冷壁出口集箱、垂直水冷壁出口集箱四部分。

過(guò)渡段水冷壁連接管：螺旋水冷壁出口集箱：Φ190.7×43，SA106C