第09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、五、揮發(fā)分五、揮發(fā)分n組成：主要包括各種組成：主要包括各種C Cm mH Hn n、H H2 2、COCO、H H2 2S S等等可燃?xì)怏w可燃?xì)怏w組成，組成，還有少量的還有少量的O O2 2、COCO2 2、N N2 2等等不可燃?xì)怏w不可燃?xì)怏w。n影響因素：煤種、加熱速率、加熱溫度和加熱時(shí)間。影響因素：煤種、加熱速率、加熱溫度和加熱時(shí)間。 煤的碳化程度越深煤的碳化程度越深( (如無煙煤如無煙煤), ), 揮發(fā)分越小。揮發(fā)分越小。n運(yùn)行：運(yùn)行： V V多，煤的著火溫度低，易著火燃燒。多，煤的著火溫度低，易著火燃燒。 V V多，多，V V揮發(fā)使煤的孔隙多，反應(yīng)表面積大，反應(yīng)速度加揮發(fā)使煤的孔隙多，

2、反應(yīng)表面積大，反應(yīng)速度加快，煤易于燃盡。快，煤易于燃盡。n發(fā)熱量：取決于揮發(fā)份的成分。發(fā)熱量：取決于揮發(fā)份的成分。V V越多，發(fā)熱量越低。越多，發(fā)熱量越低。n鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)和鍋爐的運(yùn)行方法等都與煤的揮發(fā)分含鍋爐的爐膛結(jié)構(gòu)和鍋爐的運(yùn)行方法等都與煤的揮發(fā)分含量有關(guān)。所以，揮發(fā)分是煤的一個(gè)重要燃燒特性，也是量有關(guān)。所以，揮發(fā)分是煤的一個(gè)重要燃燒特性，也是我國我國( (以及美、俄、英、法等國以及美、俄、英、法等國) )作為作為煤的分類的重要依煤的分類的重要依據(jù)據(jù)之一。之一。六、灰熔融性六、灰熔融性灰熔點(diǎn)灰熔點(diǎn)1.1.灰熔點(diǎn)的測(cè)定灰熔點(diǎn)的測(cè)定n定義：灰在加熱時(shí)，由固態(tài)逐漸向液態(tài)的轉(zhuǎn)化特性。定義：灰在加熱

3、時(shí)，由固態(tài)逐漸向液態(tài)的轉(zhuǎn)化特性。n灰分的組成：灰分的組成：SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、各種氧化鐵、各種氧化鐵、CaOCaO、MgOMgO、K K2 2O O、NaNa2 2O O等，不是單一物質(zhì)，無固定熔點(diǎn)。等，不是單一物質(zhì)，無固定熔點(diǎn)。n灰熔點(diǎn)的測(cè)定：采用角錐法測(cè)定特征溫度?；胰埸c(diǎn)的測(cè)定：采用角錐法測(cè)定特征溫度。GB/T219-GB/T219-20042004煤灰熔融性的測(cè)定方法煤灰熔融性的測(cè)定方法。 將煤灰制作成底邊長為將煤灰制作成底邊長為7mm7mm的等邊三角形，高為的等邊三角形，高為20mm20mm的角的角錐。將錐體放入錐。將錐體放入弱還原性弱還原性氣體的灰熔點(diǎn)測(cè)定

4、儀中氣體的灰熔點(diǎn)測(cè)定儀中, ,以規(guī)定以規(guī)定的速度升溫的速度升溫, ,觀測(cè)灰錐在熔融過程中的三個(gè)特征溫度，來觀測(cè)灰錐在熔融過程中的三個(gè)特征溫度，來標(biāo)示煤灰的熔融特性。標(biāo)示煤灰的熔融特性。角錐法測(cè)定角錐法測(cè)定灰熔融性示意圖灰熔融性示意圖n變形溫度變形溫度DTDT：測(cè)試角錐開始變園或彎曲時(shí)的溫度。：測(cè)試角錐開始變園或彎曲時(shí)的溫度。n軟化溫度軟化溫度STST：灰錐頂彎曲到平盤上或呈半球形時(shí)的溫度。：灰錐頂彎曲到平盤上或呈半球形時(shí)的溫度。n流動(dòng)溫度流動(dòng)溫度FTFT：灰錐熔融倒在平盤上：灰錐熔融倒在平盤上, ,并開始流動(dòng)時(shí)的溫度。并開始流動(dòng)時(shí)的溫度。圖圖3-2 3-2 角錐法測(cè)定灰熔融性示意圖角錐法測(cè)定灰

5、熔融性示意圖2.影響灰熔融性的因素影響灰熔融性的因素n煤灰的化學(xué)組成煤灰的化學(xué)組成: :煤灰中酸性氧化物使灰熔點(diǎn)提高；堿性氧化煤灰中酸性氧化物使灰熔點(diǎn)提高；堿性氧化物使灰熔點(diǎn)降低。物使灰熔點(diǎn)降低。n煤灰周圍高溫介質(zhì)的性質(zhì)煤灰周圍高溫介質(zhì)的性質(zhì): :氧化性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較高；還原氧化性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較高；還原性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較低。性介質(zhì)中，灰熔點(diǎn)較低。 在氧化性氣氛中在氧化性氣氛中, ,鐵可能以鐵可能以FeFe2 2O O3 3形態(tài)存在，這時(shí)隨含鐵量的增形態(tài)存在，這時(shí)隨含鐵量的增加加, ,灰熔點(diǎn)下降得比較少；在還原性或半還原性氣氛中灰熔點(diǎn)下降得比較少；在還原性或半還原性氣氛中,Fe,Fe2 2O

6、 O3 3會(huì)還原成會(huì)還原成 FeO,FeO,并可能與其他氧化物生成復(fù)合化合物（共晶并可能與其他氧化物生成復(fù)合化合物（共晶體）體）, ,這樣灰熔點(diǎn)會(huì)隨灰中含鐵量的增加而迅速下降。介質(zhì)氣這樣灰熔點(diǎn)會(huì)隨灰中含鐵量的增加而迅速下降。介質(zhì)氣氛不同氛不同, ,會(huì)使灰熔點(diǎn)變化會(huì)使灰熔點(diǎn)變化200-300200-300。實(shí)踐證明。實(shí)踐證明, ,若灰處在還原若灰處在還原性介質(zhì)中（如性介質(zhì)中（如COCO、H H2 2），它的軟化溫度將降低。），它的軟化溫度將降低。n堿酸比堿酸比B/AB/A：灰中堿性成分與酸性成分含量之比。：灰中堿性成分與酸性成分含量之比。 B/AB/A，易結(jié)渣，易結(jié)渣n硅鋁比硅鋁比: :即即Si

7、OSiO2 2/Al/Al2 2O O3 3的比值。硅鋁比的比值。硅鋁比，易結(jié)渣，易結(jié)渣。3.灰熔融性灰熔融性對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行的影響對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行的影響n根據(jù)灰熔融性確定鍋爐的排渣方式。根據(jù)灰熔融性確定鍋爐的排渣方式。 ST1200ST1200，易熔灰，宜采用液態(tài)排渣；，易熔灰，宜采用液態(tài)排渣； 1200ST14001200ST1400ST1400，難熔灰，宜采用固態(tài)排渣。，難熔灰，宜采用固態(tài)排渣。n根據(jù)灰熔融性預(yù)測(cè)鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣的渣型。根據(jù)灰熔融性預(yù)測(cè)鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣的渣型。 ST-DT=200ST-DT=200400,400,長渣長渣, ,宜采用液態(tài)排渣宜采用液態(tài)排渣, ,排渣通暢；排渣通暢；

8、 ST-DT=100ST-DT=100200,200,短渣短渣, ,宜采用固態(tài)排渣宜采用固態(tài)排渣, ,避免結(jié)渣嚴(yán)重。避免結(jié)渣嚴(yán)重。n在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)灰熔融性來選擇爐膛出口煙氣溫度。在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)灰熔融性來選擇爐膛出口煙氣溫度。 爐膛出口煙氣溫度應(yīng)比灰變形溫度爐膛出口煙氣溫度應(yīng)比灰變形溫度DTDT低低5050100100。n在鍋爐運(yùn)行時(shí)，根據(jù)灰熔融性來控制爐膛出口煙氣溫度。在鍋爐運(yùn)行時(shí)，根據(jù)灰熔融性來控制爐膛出口煙氣溫度。 爐膛出口煙氣溫度應(yīng)比灰變形溫度爐膛出口煙氣溫度應(yīng)比灰變形溫度DTDT低低5050100100。七、動(dòng)力煤的分類七、動(dòng)力煤的分類鍋爐燃料用煤通常按干燥無灰基揮發(fā)份鍋爐燃料

9、用煤通常按干燥無灰基揮發(fā)份V Vdafdaf的含量來分的含量來分類。對(duì)動(dòng)力用煤習(xí)慣分為四類：類。對(duì)動(dòng)力用煤習(xí)慣分為四類：n無煙煤：無煙煤： V Vdafdaf 10% 10%。n貧煤：貧煤： V Vdafdaf =10%-20% =10%-20%。n煙煤：煙煤： V Vdafdaf =20%-40% =20%-40%。n褐煤：褐煤： V Vdafdaf40%40%。1.1.無煙煤無煙煤V Vdafdaf 10% 10%圖圖3-3 3-3 無煙煤無煙煤2.2.貧煤貧煤V Vdafdaf =10%-20%=10%-20%圖圖3-4 3-4 貧煤貧煤3.3.煙煤煙煤V Vdafdaf =20%- =

10、20%-40% 40% 圖圖3-5 3-5 煙煤煙煤4.4.褐煤褐煤V Vdafdaf40%40%，有的甚，有的甚至達(dá)至達(dá)6060圖圖3-6 3-6 褐煤褐煤第二節(jié)第二節(jié) 煤粉制備煤粉制備一、煤粉特性一、煤粉特性1.1.一般物理特性一般物理特性n尺寸小：尺寸?。?m1m500m500m，20m20m50m50m最多。最多。n外形很不規(guī)則。外形很不規(guī)則。n比表面積大：比表面積大：3003001600m1600m2 2/kg/kg。n堆積比重小：新鮮煤粉：堆積比重?。盒迈r煤粉：0.450.450.6t/m0.6t/m3 3，舊煤粉：，舊煤粉：0.80.80.9t/m0.9t/m3 3。2.2.流動(dòng)

11、性流動(dòng)性3.3.自燃性自燃性4.4.爆炸性爆炸性不會(huì)發(fā)生煤粉爆炸的幾種情況不會(huì)發(fā)生煤粉爆炸的幾種情況n煤粉顆粒大于煤粉顆粒大于100m100m，煤粉幾乎不會(huì)發(fā)生爆炸。，煤粉幾乎不會(huì)發(fā)生爆炸。n避開了煤粉危險(xiǎn)濃度或含氧濃度小于避開了煤粉危險(xiǎn)濃度或含氧濃度小于15%15%16%16%的煤粉的煤粉氣流，基本上不存在爆炸的危險(xiǎn)。氣流，基本上不存在爆炸的危險(xiǎn)。二、煤粉細(xì)度二、煤粉細(xì)度1.1.煤粉細(xì)度煤粉細(xì)度R Rx xn通過篩分，殘留在篩子上煤粉質(zhì)量占篩分前煤粉總質(zhì)通過篩分，殘留在篩子上煤粉質(zhì)量占篩分前煤粉總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，定義為煤粉細(xì)度量的百分?jǐn)?shù)，定義為煤粉細(xì)度R Rx x。)453(%100baaRx

12、式中，式中， aa殘留在篩子上煤粉質(zhì)量；殘留在篩子上煤粉質(zhì)量； bb通過篩子煤粉質(zhì)量；通過篩子煤粉質(zhì)量； R Rx x煤粉細(xì)度；煤粉細(xì)度； xx篩孔邊長，篩孔邊長，mm。nR Rx x越小，篩上剩余的煤粉量愈少，煤粉磨得越細(xì)。越小，篩上剩余的煤粉量愈少，煤粉磨得越細(xì)。 2.2.我國電站鍋爐煤粉細(xì)度的表示方法我國電站鍋爐煤粉細(xì)度的表示方法表表3-3 R3-3 R9090和和R R200200對(duì)應(yīng)的篩子規(guī)格對(duì)應(yīng)的篩子規(guī)格3. 3. 最經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度最經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度三、三、磨煤機(jī)械磨煤機(jī)械n定義：將煤屑進(jìn)一步破碎而磨成煤粉的機(jī)械，叫磨煤定義：將煤屑進(jìn)一步破碎而磨成煤粉的機(jī)械，叫磨煤機(jī)。機(jī)。n磨煤原理：壓

13、碎、擊碎和研碎。磨煤原理：壓碎、擊碎和研碎。n磨煤機(jī)類型：按工作部件轉(zhuǎn)速可分為三類：磨煤機(jī)類型：按工作部件轉(zhuǎn)速可分為三類： 低速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速低速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n n151525r/min25r/min。 中速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速中速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n n5050300r/min300r/min。 高速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速高速磨煤機(jī)：轉(zhuǎn)速n=500n=5001500r/min1500r/min。n我國燃煤電廠目前廣泛應(yīng)用的是我國燃煤電廠目前廣泛應(yīng)用的是筒式鋼球磨煤機(jī)筒式鋼球磨煤機(jī)，其，其次是中速磨煤機(jī)，風(fēng)扇磨煤機(jī)應(yīng)用較少。次是中速磨煤機(jī)，風(fēng)扇磨煤機(jī)應(yīng)用較少。1.1.筒式鋼球磨煤機(jī)筒式鋼球磨煤機(jī)低速磨煤機(jī)低速磨煤機(jī)筒式

14、鋼球磨煤機(jī)外形圖筒式鋼球磨煤機(jī)外形圖1 1圖圖3-7 3-7 筒式鋼球磨煤機(jī)外形圖筒式鋼球磨煤機(jī)外形圖1 1圖圖3-8 3-8 筒式鋼球磨煤機(jī)外形圖筒式鋼球磨煤機(jī)外形圖2 2筒式鋼球磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)筒式鋼球磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)筒式鋼球磨煤機(jī)工作原理：筒式鋼球磨煤機(jī)工作原理：圖圖3-9 3-9 筒式鋼球磨煤機(jī)工作原理示意圖筒式鋼球磨煤機(jī)工作原理示意圖筒式鋼球磨煤機(jī)優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍：筒式鋼球磨煤機(jī)優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍：2.2.中速磨煤機(jī)中速磨煤機(jī)1 1錐齒輪行星減速機(jī)錐齒輪行星減速機(jī)2 2基礎(chǔ)基礎(chǔ)3 3下架體下架體4 4下架體密封環(huán)下架體密封環(huán)5 5中架體中架體6 6分段式的磨盤分段式的磨盤7 7磨盤支座磨盤支座

15、8 8旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)9 9磨輥磨輥1010剛性加載架剛性加載架1111擺動(dòng)鉸接點(diǎn)擺動(dòng)鉸接點(diǎn)1212擺動(dòng)調(diào)整裝置擺動(dòng)調(diào)整裝置1313液壓拉桿液壓拉桿1414靜態(tài)分離器靜態(tài)分離器SLKSLK1515熱風(fēng)入口熱風(fēng)入口1616電機(jī)電機(jī)1717可調(diào)式分離器葉片可調(diào)式分離器葉片1818密封風(fēng)管道密封風(fēng)管道1919煤粉分配器煤粉分配器圖圖3-10 3-10 中速磨煤機(jī)中速磨煤機(jī)(MPS)(MPS)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中速磨煤機(jī)工作原理：中速磨煤機(jī)工作原理： 二次分離二次分離 合格煤粉合格煤粉大顆粒煤粉返回大顆粒煤粉返回一次分離一次分離煤粉出口煤粉出口熱風(fēng)熱風(fēng)原煤原煤中速磨煤機(jī)工作原理示意圖：中速磨煤機(jī)工作原理示意

16、圖：圖圖3-11 3-11 中速磨煤機(jī)工作原理示意圖中速磨煤機(jī)工作原理示意圖中速磨煤機(jī)優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍：中速磨煤機(jī)優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍：3.3.風(fēng)扇磨煤機(jī)風(fēng)扇磨煤機(jī)高速磨煤機(jī)高速磨煤機(jī)圖圖3-12 3-12 風(fēng)扇磨煤機(jī)工作原理示意圖風(fēng)扇磨煤機(jī)工作原理示意圖風(fēng)扇磨煤機(jī)工作原理：風(fēng)扇磨煤機(jī)工作原理：風(fēng)扇磨煤機(jī)優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍：風(fēng)扇磨煤機(jī)優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍：四、制粉系統(tǒng)四、制粉系統(tǒng)n定義：將原煤磨制成煤粉，然后送入鍋爐爐膛進(jìn)行懸定義：將原煤磨制成煤粉，然后送入鍋爐爐膛進(jìn)行懸浮燃燒所需設(shè)備和相關(guān)連接管道的組合。浮燃燒所需設(shè)備和相關(guān)連接管道的組合。n任務(wù)：煤粉的磨制、干燥、輸送、儲(chǔ)存和調(diào)劑。任務(wù)：煤粉

17、的磨制、干燥、輸送、儲(chǔ)存和調(diào)劑。n類型：中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)和直吹式制粉系統(tǒng)。類型：中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)和直吹式制粉系統(tǒng)。n中間儲(chǔ)倉式：將磨好的煤粉先儲(chǔ)存在煤粉倉中，再按中間儲(chǔ)倉式：將磨好的煤粉先儲(chǔ)存在煤粉倉中，再按鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的需要，從煤粉倉中經(jīng)給粉機(jī)送入爐膛鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的需要，從煤粉倉中經(jīng)給粉機(jī)送入爐膛燃燒。燃燒。 磨煤量磨煤量耗煤量；送粉量耗煤量；送粉量= =耗煤量耗煤量 中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)又可分為乏氣送粉和熱風(fēng)送粉兩中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)又可分為乏氣送粉和熱風(fēng)送粉兩種。種。n直吹式：磨煤機(jī)中磨好的煤粉直接吹送到爐膛燃燒。直吹式：磨煤機(jī)中磨好的煤粉直接吹送到爐膛燃燒。 磨煤量磨煤量= =耗煤量耗煤量 直吹式制粉系統(tǒng)又可分為正壓直吹式制粉系統(tǒng)和負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)又可分為正壓直吹式制粉系統(tǒng)和負(fù)壓直吹式制粉系統(tǒng)兩種。直吹式制粉系統(tǒng)兩種。 原煤倉原煤倉閘門閘門自動(dòng)磅秤自動(dòng)磅秤給煤機(jī)給煤機(jī)落煤管落煤管下行干燥管下行干燥管磨煤機(jī)磨煤機(jī)一次風(fēng)箱一次風(fēng)箱二次風(fēng)箱二次風(fēng)箱送風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)粗粉分離器粗粉分離器旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器換向閥換向閥煤粉倉煤粉倉空氣預(yù)熱器空氣預(yù)熱器燃燒燃燒器器排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī)爐膛爐膛圖圖3-13 3-13 乏氣送粉系統(tǒng)乏氣送粉系統(tǒng)1.1.中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)中