鍋爐專業(yè)知識(shí)

1、第一節(jié) 電廠鍋爐簡(jiǎn)介鍋爐專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)講義第一節(jié) 電廠鍋爐簡(jiǎn)介一、鍋爐的作用鍋爐是發(fā)電廠三大主機(jī)中最基本的設(shè)備。其作用是使燃料在爐內(nèi)燃燒放熱,加熱爐水 并生成一定數(shù)量、一定壓力和一定溫度的過(guò)熱蒸汽。二、鍋爐的組成和作用鍋爐有本體設(shè)備、輔助設(shè)備和鍋爐附件組成。1、鍋爐本體設(shè)備是鍋爐的主要組成部分,由汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)兩大部分組成。 汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng)的組成:一般有省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器、減溫器等組成。汽水系統(tǒng)的作用:其主要作用是有效吸收燃料燃燒放出的熱量,使?fàn)t水蒸發(fā)并形成具有一定溫度和壓力 的過(guò)熱蒸汽。(要求是安全、高效燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)的組成:鏈條鍋爐:爐膛、煤道、爐排、空氣預(yù)熱

2、器等;煤粉鍋爐:爐膛、煤道、燃燒器、空氣預(yù)熱器等;循環(huán)流化床鍋爐:爐膛、煤道、布風(fēng)板、風(fēng)帽、分離器、返料器、空氣預(yù)熱器等; 燃燒系統(tǒng)的作用:其主要作用是使燃料在爐內(nèi)良好燃燒,放出熱量。(要求是安全、迅速、完全 2、鍋爐的輔助設(shè)備主要有通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)煤設(shè)備、給煤設(shè)備、給水設(shè)備、除塵設(shè)備、除 渣設(shè)備等。通風(fēng)設(shè)備:主要包括一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等,其 作用是提供燃料燃燒所需空氣,物料的流化、分離、返送所需空氣,并將燃燒生成的 煙氣排出爐外。運(yùn)煤設(shè)備:主要包括配煤設(shè)備、輸煤設(shè)備、碎煤設(shè)備等,其作用是將原煤配制成合格 的燃煤,并送至鍋爐煤倉(cāng)中。給煤設(shè)備:主要包括給煤機(jī),其作用是

3、將鍋爐煤倉(cāng)中的燃煤均勻地送入鍋爐。給水設(shè)備:由給水泵和給水管路組成,其主要作用是向鍋爐可靠地供水。除灰、除渣設(shè)備:由除塵器、冷渣機(jī)、輸灰機(jī)、輸渣機(jī)等組成,主要作用是清除煙氣 中的飛灰和煤燃燒后的灰渣。3、鍋爐附件主要包括安全門、水位計(jì)、吹灰器、熱工儀表、控制設(shè)備等。4、此外,鍋爐本體還包括爐墻和構(gòu)架。爐墻是用成來(lái)構(gòu)成封閉的爐膛和煙道,構(gòu)架是 用來(lái)支撐和懸吊汽包、爐墻等鍋爐部件。三、鍋爐的工作過(guò)程1、燃料的燃燒、放熱過(guò)程燃煤送入鍋爐,與爐內(nèi)灼熱的處于流態(tài)化的物料混合,吸收熱量并與空氣混合燃燒放 熱,燃燒中的煤與物料在上升煙氣流的 作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng),對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置 的其它受熱面放熱。粗大的

4、粒子在被上升煙氣帶入懸浮區(qū)后,在重力及其它外力作用 下不斷減速偏離主氣流,并最終形成附壁下降的粒子流。被帶出爐膛的氣固混合物進(jìn) 入爐膛后部的分離器,絕大多數(shù)的固體顆粒被分離出來(lái),并經(jīng)返料器送回爐膛進(jìn)行循 環(huán)燃燒。未被分離的極細(xì)顆粒隨煙氣進(jìn)入煙道,進(jìn)一步對(duì)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱 器放熱冷卻,經(jīng)除塵器除去煙氣中的灰塵后,由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。燃料燃燒、流化、返送所需的空氣由一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)供給,燃燒生成 的煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出鍋爐。2、給水的循環(huán)、吸熱、生成合格蒸汽的過(guò)程給水經(jīng)給水泵升壓后送入省煤器,在省煤器中被煙氣加熱后,送入汽包,與汽包中的 爐水混合,然后沿下降管經(jīng)下集箱進(jìn)入水冷

5、壁,在水冷壁中吸收爐內(nèi)高溫火焰和煙氣 的熱量,部分水蒸發(fā)形成汽水混合物流入汽包。汽水混合物在汽包內(nèi)的汽水分離裝置 進(jìn)行汽水分離,分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器,進(jìn)一步加熱成過(guò)熱蒸汽,然后送出鍋 爐;分離出的水與從省煤器送入的給水混合,進(jìn)入下降管,從而形成爐水的循環(huán)吸熱 過(guò)程。四、鍋爐的主要特性鍋爐的主要特性有鍋爐容量、鍋爐蒸汽參數(shù)、給水溫度、鍋爐效率等。1、鍋爐容量:一般指鍋爐每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量,又稱額定蒸發(fā)量或額定容量。用 符號(hào) De 表示,單位為 t/h。2、鍋爐蒸汽參數(shù):一般指鍋爐過(guò)熱器出口的蒸汽壓力和蒸汽溫度。用符號(hào) p 、 t 表示,單位為 MPa 、。3、給水溫度:指鍋爐給水規(guī)范的

6、特性數(shù)據(jù),一般指省煤器入口處的給水溫度。4、鍋爐熱效率:指鍋爐有效輸出熱量占輸入熱量的百分比。五、鍋爐的型號(hào)電廠鍋爐一般采用三組或四組字碼表示,一般為:制造廠家鍋爐容量 /過(guò)熱蒸汽壓力(過(guò)熱蒸汽溫度 /再熱蒸汽溫度設(shè)計(jì) 序號(hào)六、鍋爐的分類1、按鍋爐容量分:一般 De <220t/h,為小型鍋爐一般 De =220410t/h,為中型鍋爐一般 De >670t/h,為大型鍋爐2、按蒸汽壓力分:p2.45MPa,為低壓鍋爐p=2.944.92MPa,為中壓鍋爐p=7.8410.8MPa,為高壓鍋爐p=11.814.7MPa,為超高壓鍋爐p=16.719.6MPa,為亞臨界壓力鍋爐p22

7、.1MPa,為超臨界壓力鍋爐3、按燃燒方式分:層燃爐、室燃爐、沸騰爐、循環(huán)流化床爐4、按工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面中的流動(dòng)方式:可分自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐5、按燃料:燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐。第二節(jié)煤的簡(jiǎn)介一、煤的組成成分煤是一種植物化石,它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,作為燃料用,只需了解與燃燒有 關(guān)的組成成分及性質(zhì),即能滿足鍋爐燃燒技術(shù)和有關(guān)熱力計(jì)算方面的需要。1、煤的元素分析成分,即煤的化學(xué)組成成分:包括碳 C 、氫 H 、氧、 O 氮 N 、硫 S 、水 分 W 、灰分 A2、煤的工業(yè)分析用一定的方法,來(lái)測(cè)定煤中的固定碳、揮發(fā)分、灰分、水分這 4種成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 它直接測(cè)定煤中燃燒性質(zhì)相同的可

8、燃成分和不可燃成分的含量。測(cè)試方法簡(jiǎn)單,是被 電廠廣泛采用的測(cè)定方法。固定碳是煤發(fā)熱量的主要來(lái)源,要在較高溫度下才能著火,燃燒也較困難。因此,煤中固定 碳含量越高,其發(fā)熱量就越高,但不易著火和燃燒。揮發(fā)分是煤的一個(gè)重要成分特性,并可作為對(duì)煤分類的重要依據(jù)。對(duì)煤的著火和燃燒有很大 的影響。揮發(fā)份越高,煤就越易著火,燃燒也易于完全。灰分是煤中的主要雜質(zhì),煤中的灰分是有害成分,灰分大,煤中的可燃成分相對(duì)減少,煤 的發(fā)熱量就低;排渣熱損失增加;未完全燃燒熱損失增加;受熱面磨損:受熱面積灰 結(jié)渣,排煙熱損失增加;增加運(yùn)煤能耗;環(huán)境污染。水分是煤的主要雜質(zhì),煤中的水分含量對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響很大。水分大,煤的

9、發(fā)熱量減少; 著火延遲;燃燒不完全;排煙熱損失增加;受熱面的積灰、腐蝕;運(yùn)煤設(shè)備電耗增加、 堵塞。3、煤的主要特性發(fā)熱量單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量,稱為煤的發(fā)熱量。一般用 Q 表示,單位是 kJ/kg。煤的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之分,煤的高位發(fā)熱量減去煤中水蒸汽凝結(jié)成 水所放出的汽化潛熱后所得的熱量,即為低位發(fā)熱量,這是在鍋爐運(yùn)行中煤的有效發(fā) 熱量。因此,一般所用的發(fā)熱量為低位發(fā)熱量。煤的發(fā)熱量各不相同,為了便于比較和管理,核算煤耗量,需要統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)而采用 標(biāo)準(zhǔn)煤的概念。國(guó)標(biāo)規(guī)定:以收到基低位發(fā)熱量為 29310kJ/kg的燃煤,稱為標(biāo)準(zhǔn)煤。因此,每 29310 kJ/kg

10、的熱量可折算成 1kg 的標(biāo)準(zhǔn)煤?？捎孟率綄?shí)際煤耗量換算為標(biāo)準(zhǔn)耗煤量。Bb=B*Qnet/29310 kg/hBb :標(biāo)準(zhǔn)煤耗量B :實(shí)際煤耗量灰的熔融性即灰的熔點(diǎn)的高低,通常用 3種特征溫度來(lái)表示灰的熔融性:變形溫度 DT軟化溫度 ST熔化溫度 FT可用以上 3個(gè)溫度來(lái)判斷煤在燃燒過(guò)程中結(jié)渣的可能性,通常用軟化溫度 ST 來(lái)反映熔 融性。一般 ST 在 11001600之間。三節(jié)煤的燃燒原理一、煤的燃燒過(guò)程1、燃燒的基本概念燃料的燃燒是指燃料中的可燃物質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生的強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),并放出大 量熱量的過(guò)程。燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)的綜合過(guò)程,它包括燃料和空氣的混合、擴(kuò)散過(guò)程,

11、預(yù)熱、著火過(guò)程,燃燒、燃盡過(guò)程。2、煤燃燒的四個(gè)階段著火前的預(yù)熱階段:煤受熱 -水分蒸發(fā)出來(lái)此過(guò)程是一吸熱階段,進(jìn)行的快慢主要是溫度和煤的性質(zhì)揮發(fā)份著火燃燒階段:揮發(fā)分析出 - 溫度升高到著火溫度。固定碳燃燒階段:揮發(fā)分先著火放出大量熱量 -使固定碳加熱迅速燃燒,此過(guò)程是 一個(gè)強(qiáng)烈的放熱階段。這一階段進(jìn)行的快慢主要取決于溫度和混合接觸速度。碳燃盡階段:未燃盡的少量固定碳繼續(xù)燃燒 -直至燃盡,形成渣。此階段一般在氧 氣不足、溫度較低、煤風(fēng)混合較弱的情況進(jìn)行,所需時(shí)間較長(zhǎng)。3、煤迅速而完燃燒的條件相當(dāng)高的溫度;合適的空氣量;與空氣的良好混合;充足的燃燒時(shí)間。第四節(jié)水在鍋爐中的加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱和自然

12、循環(huán)一、水在鍋爐中所經(jīng)過(guò)的狀態(tài)水在鍋爐中經(jīng)過(guò) 5種狀態(tài):過(guò)冷水 -飽和水 -濕飽和蒸汽 -干飽和蒸汽 -過(guò) 熱蒸汽。二、蒸發(fā)設(shè)備自然循環(huán)鍋爐的蒸發(fā)設(shè)備包括汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱、連接管等。其作用是吸 收燃料燃燒放出的熱量,使水蒸發(fā)產(chǎn)生飽和蒸汽。1、汽包的作用接受省煤器的來(lái)水,連接下降管、水冷壁組成蒸發(fā)系統(tǒng),并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽, 是加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐和分界點(diǎn)。具有一定的容積,因而具有一定的儲(chǔ)熱能力,在負(fù)荷變化時(shí),起到穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行工況的作用。內(nèi)部裝有汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置、排污裝置、加藥裝置等,可提高蒸汽品質(zhì)。 裝有壓力表、水位計(jì)、安全閥等附件,內(nèi)部還裝有事故放水裝置等

13、,保證鍋爐的安 全運(yùn)行。2、下降管的作用將汽包中的水連續(xù)不斷地送往下聯(lián)箱供給水冷壁,以維持正常的水循環(huán)。下降管布置 在爐外不受熱。3、水冷壁的作用是蒸發(fā)設(shè)備中的受熱面,一般布置在爐膛內(nèi)壁四周。4、聯(lián)箱的作用是匯集、混合、分配工質(zhì)。聯(lián)箱一般布置在爐外不受熱。三、蒸發(fā)凈化裝置1、蒸汽污染的原因蒸汽中的雜質(zhì)主要是各種鹽類,鍋爐的給水,雖經(jīng)過(guò)化學(xué)處理,但仍含有一定的 鹽分,當(dāng)給水經(jīng)過(guò)不斷地蒸發(fā)、濃縮使鍋水含鹽濃度增大。當(dāng)飽和蒸汽從鍋水中引出 時(shí),由于各種原因,會(huì)攜帶一定的爐水,從而使蒸汽污染。另外,高壓及以上的蒸汽 還能直接溶液鍋水中的某種鹽分,使蒸汽污染。給水含鹽是蒸汽污染的根源,蒸汽帶水(及蒸汽溶

14、鹽是蒸汽污染的途徑。影響蒸汽機(jī)械攜帶的因素鍋爐負(fù)荷負(fù)荷 -產(chǎn)汽量 -進(jìn)入汽包的汽水混合物動(dòng)能 -鍋水飛濺,生成細(xì)小水滴-汽包蒸汽空間蒸汽流速 -帶水能力-帶水量蒸汽空間高度蒸汽空間高度 -蒸汽帶水蒸汽壓力壓力 -汽水密度差 -汽水分離困難蒸汽帶水壓力 -鍋爐蓄熱放出鍋水大量蒸發(fā)汽包水容積 -水位 -蒸汽空間高度-穿過(guò)水面的蒸汽量 -帶水量鍋水含鹽量在一定范圍內(nèi)鍋水含鹽量 -蒸汽帶水不變;當(dāng)鍋水含鹽量增大到某一數(shù)值時(shí),蒸 汽帶水突然增大。鍋水含鹽量 -鍋水粘度 -汽泡上升速度 -汽泡數(shù)量 -起泡能力-水面上的汽泡不易破裂 -形成泡沫層-達(dá)到一定程度時(shí)泡沫層急劇膨脹,產(chǎn)生汽水共騰 -蒸汽空間高度

15、-蒸汽大量帶水提高蒸汽品質(zhì)的方法根本途徑:提高給水品質(zhì)、降低蒸汽的機(jī)械攜帶具體方法:采用完善的汽水分離裝置;采用蒸汽清洗;控制鍋水堿度;控制汽包水位, 嚴(yán)禁高水位運(yùn)行,杜絕滿水事故;保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定,避免負(fù)荷突變;保持汽壓的穩(wěn) 定,防止汽壓驟變;控制鍋水含鹽量在規(guī)定范圍內(nèi)。2、汽水分離裝置汽水分離的基本原理有:重力分離、離心分離、慣性分離、水膜分離。汽包內(nèi)的汽水分離一般分 2個(gè)階段進(jìn)行,常用的汽水分離裝置有:進(jìn)口擋板、旋風(fēng)分 離器用于第一階段粗分離;波形板分離器、頂部多孔板用于第二階段細(xì)分離用。3、蒸汽清洗裝置讓蒸汽穿過(guò)一層含鹽濃度較低的水,減少蒸汽中機(jī)械攜帶的鹽量(蒸汽中溶解的鹽分 擴(kuò)散到清

16、洗水中,從而提高蒸汽品質(zhì)。蒸汽清洗裝置主要采用起泡穿層式。有鐘罩式、平板式 2種。4、排污裝置給水含有一定的鹽分;金屬腐蝕產(chǎn)生一些腐蝕產(chǎn)物;鍋水經(jīng)過(guò)不斷的蒸發(fā)、濃縮,含鹽量增大;經(jīng)鍋內(nèi)加藥處理后,鍋水中的某些鹽分轉(zhuǎn)變?yōu)樗?因此,鍋爐運(yùn)行中應(yīng)排出部分被污染的鍋水,以控制鍋水品質(zhì),稱為鍋爐排污。鍋爐排污分為連續(xù)排污和定期排污 2種:連續(xù)排污指在運(yùn)行中連續(xù)不斷地排出部分鍋水、懸浮物和油脂,以維持一定的鍋水含 鹽量和堿度。連續(xù)排污的位置在鍋水含鹽濃度最大的汽包蒸發(fā)面附近,即在汽包正常 水位線以下 200300mm處。定期排污是指在鍋爐運(yùn)行中,定期的排出鍋水中的水渣等物。定期排污位置在沉淀物 聚集最多

17、的水冷壁下聯(lián)箱的底部。排污量一般用排污率表示:P=Gpw/D*100%P :排污率Gpw :排污量D :鍋爐蒸發(fā)量五、自然循環(huán)原理1、自然循環(huán)原理蒸發(fā)設(shè)備中的水冷壁吸收熱量,水部分蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽,而下降管不受熱,管內(nèi)是水。 因此,下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度,在下聯(lián)箱兩側(cè)由于密度差 產(chǎn)生的壓力差,將推動(dòng)工質(zhì)在水冷壁中向上流動(dòng),在下降管中向下流動(dòng),形成自然循 環(huán)。P=gh2、自然循環(huán)常見(jiàn)故障循環(huán)停滯、循環(huán)倒流、汽水分層、下降管帶汽、水冷壁沸騰傳熱惡化。循環(huán)停滯和倒流在某個(gè)循環(huán)回路中,當(dāng)并列的水冷壁管受熱來(lái)均勻時(shí),受熱最弱的管子由于產(chǎn)汽量少, 汽水混合物的密度增大,下降管和水冷壁管內(nèi)

18、的工質(zhì)密度差減小,循環(huán)的推動(dòng)力減小, 管內(nèi)的工質(zhì)流速降低。沒(méi)管子受熱弱到一定程度,工質(zhì)的流速接近或等于零時(shí),稱為 循環(huán)停滯。當(dāng)工質(zhì)的流速為負(fù)時(shí),即形成循環(huán)倒流。主要原因:并列水冷壁管受熱不均勻。主要危害:循環(huán)停滯時(shí)工質(zhì)不流動(dòng),熱量主要 *導(dǎo)熱,引起管壁超溫;長(zhǎng)期時(shí)引起管壁 結(jié)垢、腐蝕。循環(huán)倒流時(shí)流速低,蒸汽向上的速度與倒流水速相近時(shí),會(huì)形成汽泡集聚、增大,形 成汽塞。引起管壁過(guò)熱或疲勞損壞。汽水分層發(fā)生在水平或微傾斜的蒸發(fā)管中,當(dāng)汽水混合物流速較低時(shí),將使水在管下部流動(dòng), 汽在管上部流動(dòng),形成汽水分層。下降管帶汽下降管帶汽,工質(zhì)的密度減小,水循環(huán)推動(dòng)力減小,同時(shí)工質(zhì)的流速增大,使下降管 內(nèi)的流

19、動(dòng)阻力增大,可能造成循環(huán)停滯和倒流。下降管帶汽的主要原因:旋渦斗帶汽、汽包內(nèi)鍋水含汽、下降管入口鍋水汽化。A 、旋渦斗帶汽當(dāng)水位較低時(shí),鍋水在進(jìn)入下降管過(guò)程中,由于流動(dòng)速度的大小和方向突變,在下降 管入口處形成旋渦斗。嚴(yán)重時(shí)可將汽包上部的蒸汽吸入下降管,造成下降管帶汽。 B 、下降管入口鍋水汽化水流速度突然增大,出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和壓力下降,若鍋水是飽和水,則在下降管入口處 會(huì)發(fā)生自沸騰。C 、鍋水含汽鍋水中含有蒸汽,當(dāng)蒸汽的上浮速度小于水的下降速度時(shí),蒸汽就會(huì)被帶入下降管。 水冷壁沸騰傳熱惡化主要發(fā)生在高壓以上鍋爐高負(fù)荷區(qū)水冷壁。3、提高自然循環(huán)安全性的措施從結(jié)構(gòu)上:增分循環(huán)回路、改善邊角管布置、

20、采用大直徑下降管、不布置或少布置水平或斜度小 于 150的蒸發(fā)管、下降管入口處裝柵格、將省煤器的給水部分引到下降管入口處提高 鍋水欠焓、汽水混合物引入汽包點(diǎn)遠(yuǎn)離下降管入口。從運(yùn)行上:a 、合理組織爐內(nèi)燃燒,保持燃燒均勻;b 、保持受熱面清潔;c 、避免鍋爐長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行,運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)大于最低允許負(fù)荷;(循環(huán)流速低、燃燒不 均d 、維持汽壓穩(wěn)定,控制負(fù)荷變化速度在允許范圍內(nèi),嚴(yán)禁猛增、猛減負(fù)荷;(若汽壓 急劇波動(dòng),當(dāng)汽壓降低時(shí),可使下降管入口鍋水自汽化,下降管帶汽e 、保持汽包水位正常,防止水位過(guò)節(jié)低;f 、定期排污時(shí),排污時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)(一般不超過(guò) 40秒。否則易使排污管附近的水 冷壁出現(xiàn)循環(huán)停滯

21、或循環(huán)倒流。六、蒸汽的過(guò)熱過(guò)熱裝置主要是過(guò)熱器。作用是將鍋爐蒸發(fā)設(shè)備所產(chǎn)生的飽和蒸汽加熱成具有一定過(guò) 熱度的過(guò)熱蒸汽。1、過(guò)熱器的主要類型、結(jié)構(gòu)根據(jù)傳熱方式分:對(duì)流式過(guò)熱器、輻射式過(guò)熱器、半輻射式過(guò)熱器。對(duì)流式過(guò)熱器:布置在水平和垂直煙道內(nèi),主要吸收煙氣對(duì)流熱?？煞譃榱⑹胶团P式布置。輻射式過(guò)熱器:布置在爐膛內(nèi),以吸收火焰輻射熱為主。半輻射式過(guò)熱器:布置在爐膛出口處,即吸收火焰輻射熱,又吸收煙氣對(duì)流熱。2、過(guò)熱器安全工作的主要影響因素并列管中,部分管內(nèi)工質(zhì)的焓增大于管組中平均焓增,稱熱偏差。把管內(nèi)工質(zhì)的焓增 大于管組中平均焓增的管稱偏差管。影響過(guò)熱器安全工作的主要影響因素是熱偏差。 產(chǎn)生熱偏差的

22、主要原因是熱負(fù)荷不均、工質(zhì)流量不均。并列管的熱負(fù)荷不均a 、燃燒不均,爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均;b 、沿?zé)煹缹挾确较驘嶝?fù)荷和煙氣流速不均;c 、受熱面積灰;d 、熱負(fù)荷高的管內(nèi)工質(zhì),溫度高、比容大,阻力大,導(dǎo)致流量減小,加劇了熱偏差。 工質(zhì)流量不均主要是并列管的結(jié)構(gòu)、連接方式、質(zhì)量等引起。3、減小熱偏差的方法保持均衡燃燒,使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)和煙氣流速均勻,避免煙氣走廊;及時(shí)吹灰;七、蒸汽溫度的調(diào)節(jié)1、蒸汽溫度調(diào)節(jié)的意義a 、溫度過(guò)高,造成設(shè)備過(guò)熱損壞。b 、溫度過(guò)低,造成電廠循環(huán)效率降低;溫度過(guò)低,造成汽機(jī)葉片的沖蝕,軸向推力增大,產(chǎn)生振動(dòng)因此,鍋爐蒸汽溫度有嚴(yán)格的規(guī)定,一般允許波動(dòng)范圍是:額定汽溫 -10+

23、52、蒸汽溫度調(diào)節(jié)有蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)調(diào)節(jié)。蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)主要設(shè)備是減溫器,主要有表面式減溫器、混合式減溫器煙氣側(cè)調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒,改變爐內(nèi)的溫度、煙氣流動(dòng)狀況發(fā)生八、給水的加熱主要設(shè)備是省煤器。作用是加熱給水、降低排煙溫度、減小汽包壁與進(jìn)水溫差引起的 熱應(yīng)力。按所用材料可分鑄鐵式、鋼管式省煤器主要運(yùn)行問(wèn)題是積灰、腐蝕、磨損、啟停保護(hù)。省煤器的啟動(dòng)保護(hù):鍋爐啟停時(shí),給水是間斷的,當(dāng)給不停止時(shí),省煤器內(nèi)的水是不 流動(dòng)的,而它是不斷受熱的,有可能生成蒸汽附在管壁上或聚集在省煤器上部,造成 管壁超溫。結(jié)構(gòu)上采取的措施:在省煤器進(jìn)口與汽包下部(有的與下聯(lián)箱設(shè)不受熱的再循環(huán)管, 循環(huán)管上裝再循環(huán)閥。形成汽包

24、 -再循環(huán)管 -省煤器 -汽包的自然循環(huán)回路。 運(yùn)行時(shí)的措施:停止上水時(shí),打開(kāi)再循環(huán)門,保護(hù)省煤器上水時(shí)關(guān)閉再循環(huán)門省煤器阻力大,給水短路或只有很少部分進(jìn)入汽包,導(dǎo)致省煤器水流停止而燒壞; 并且低溫給水直接進(jìn)入汽包,會(huì)降低汽包局部區(qū)域的鍋水溫度,擾亂汽水分離;再循環(huán)管入口處溫差較大,產(chǎn)生溫差應(yīng)力。九、空氣的加熱主要是空氣預(yù)熱器。作用是吸收煙氣的熱量,加熱空氣,以利于煤的著火和燃燒;同 時(shí)降低排煙溫度,以利于引風(fēng)機(jī)工作;提高了鍋爐效率。十、壓力及壓力測(cè)量1、壓力的基本概念:(1壓力,壓力是指物體表面積上所受到的垂直作用力,壓力符 F ,物體單位表面積 上的垂直作用力叫壓強(qiáng),用 P 表示。鍋爐上習(xí)

25、慣于將壓強(qiáng)叫壓力。(2鍋爐蒸汽壓力的表示方法:鍋爐蒸汽壓力由表壓力、大氣壓力和絕對(duì)壓力來(lái)表示。(1表壓為 Pb 是鍋爐壓力表測(cè)量的蒸汽壓力讀數(shù)。(2大氣壓力 Pd 是大氣層對(duì)地球表面所產(chǎn)生的壓力。大氣壓力又分標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力和工程大氣壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力是指大氣溫度為 0,高度 為海平面時(shí)大氣所產(chǎn)生的壓力 1.013×105 pa工程大氣壓力:是為了工程計(jì)算方便引入的一個(gè)大氣壓力單位。1kg 的力均勻分布在 1cm2面積上形成的壓力。(3絕對(duì)壓力 Pj :是指容器內(nèi)介質(zhì)的全部壓力值,也就是以絕對(duì)真空為測(cè)量起點(diǎn)的壓 力值,鍋爐蒸汽壓力除了水蒸汽加熱產(chǎn)生的壓力以外還應(yīng)加上大氣壓力。Pj=Pb+

26、pd=pb+0.1Mpa常用壓力單位的換算:1Mpa=106pa1工程大氣壓 =1kg/cm2=10mHzo=0.098Mpa1物理大氣壓 =1.033工程大氣壓 =10.33mH2O2、壓力測(cè)量:(1蒸汽壓力的測(cè)量:蒸汽壓力的測(cè)量是通彈簧式壓力 表來(lái)實(shí)現(xiàn)的,主要工作元件 是彈簧管。(2風(fēng)、煙介質(zhì)的測(cè)量:鍋爐運(yùn)行中風(fēng)、煙介質(zhì)壓力比較低,爐膛出口為負(fù)壓狀態(tài), 一般使用玻璃管液柱式壓力表和薄膜式風(fēng)壓表檢測(cè)。十一、溫度及溫度測(cè)量:1、溫度的基本概念:溫度是指物體的冷熱程度,是指鍋爐蒸汽、煙氣等介質(zhì)。用 T 或 t ,標(biāo)定介質(zhì)溫度方式 有攝氏度溫標(biāo)和絕對(duì)溫標(biāo)。(1攝氏度溫標(biāo):在對(duì)鍋爐介質(zhì)溫度日常測(cè)定中

27、,用攝氏溫標(biāo), t ,攝氏溫標(biāo)的定義:將水的冰點(diǎn)定為攝氏零度。(2絕對(duì)溫標(biāo)的定義:在鍋爐的熱力計(jì)算過(guò)程中,通常會(huì)用到絕對(duì)溫度。單位 K絕對(duì)溫標(biāo):是以分子停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的溫度定為絕對(duì)溫標(biāo)的 0度,以 0K 表示。將攝氏的 0oC 定為絕對(duì)溫標(biāo)的 273K 。絕對(duì)溫標(biāo)的計(jì)量起點(diǎn)比攝氏溫標(biāo)要低 273度。2、溫度測(cè)量:(1玻璃管溫度計(jì)玻璃管溫度計(jì)是根據(jù)液體體積隨溫度而變化的物理性質(zhì)來(lái)制作的。(2熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)是根據(jù)金屬導(dǎo)體電阻的大小隨著溫度的變化而改變的物理特性制成的。 3、熱電偶溫度計(jì) :熱電偶溫度計(jì)是應(yīng)用金屬的熱電現(xiàn)象制成的測(cè)溫儀表。十二、熱量及熱量的傳遞:1、熱量:熱量是物體的吸收或放出

28、的數(shù)量。單位:J 和 KJ2、熱量的傳遞:熱量的傳遞的一般規(guī)律:由高溫物體傳到低溫物體,或同一物體內(nèi)部由高溫的部分傳 到低溫的部分,一直到溫度一致。熱傳遞的方式有三種:熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。(1熱傳導(dǎo) :熱傳導(dǎo)是指通過(guò)兩物體相互接觸來(lái)傳遞熱量。(2熱對(duì)流:熱對(duì)流是指通過(guò)流體的流動(dòng)來(lái)傳遞熱量。(3熱輻射:熱輻射是物體以電磁波的形式直接向四周放射熱量。十三、閥門基本知識(shí)閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件,它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向,具有 導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門,從最簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門, 其品種和規(guī)格繁多,閥門的公

29、稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達(dá) 10m 的工業(yè)管路用 閥。閥門可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、 液態(tài)金屬和放射性流體等各種類型流體的流動(dòng) ,閥門的工作壓力可從 1.310MPa 到 1000MPa 的超 高壓,工作溫度從 -269的超低溫到 1430的高溫。閥門的控制可采用多種傳動(dòng)方式, 如手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)、蝸輪、電磁動(dòng)、電磁 -液動(dòng)、電 -液動(dòng)、氣 -液動(dòng)、正 齒輪、傘齒輪驅(qū)動(dòng)等;可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號(hào)的作用下,按預(yù)定的要 求動(dòng)作,或者不依賴傳感信號(hào)而進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)啟或關(guān)閉,閥門依靠驅(qū)動(dòng)或自動(dòng)機(jī)構(gòu)使 啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而改變其流道面

30、積的大小以實(shí)現(xiàn)其控制功 能。I 閥門的用途閥門是一種管路附件,它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向,控制輸送介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的 一種裝置,具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。具體講, 閥門有以下幾種用途:1.1 截?cái)嚅y類:接通或截?cái)喙苈分懈鞫沃械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、 隔膜閥、蝶閥等。1.2 調(diào)節(jié)閥類:調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)的流量和壓力。如節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、安全閥 等。1.3 分流閥類:改變管路中介質(zhì)的流動(dòng)方向,用于分配、分離或混合介質(zhì)。如分配閥、 三通旋塞閥、三通或四通球閥、疏水閥等。II 閥門的分類閥門的種類繁多,隨著各類成套設(shè)備工藝流程和性能的不斷改進(jìn),閥門種類還在

31、不斷 增加,但總的來(lái)說(shuō)可分為兩大類:2.1 自動(dòng)閥門依靠介質(zhì) (液體、氣體、蒸汽等 本身的能力而自行動(dòng)作的閥門。如安全閥、止回閥、 減壓閥、疏水閥、水力控制閥、緊急切斷閥、排氣閥等。2.2 驅(qū)動(dòng)閥門借助手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)來(lái)操縱的閥門。如閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、球閥、 平衡閥、柱塞閥、旋塞閥等。閥門依靠自動(dòng)或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)達(dá)運(yùn)動(dòng),從而改變其流道 面積的大小,以實(shí)現(xiàn)其控制功能。此外,閥門還有以下幾種分類方法。2.3 按結(jié)構(gòu)特征分根據(jù)閉啟件相對(duì)于閥座的移動(dòng)方向可分為:2.4 按操縱方法分:根據(jù)不同的操縱方法可分為:3.1 按壓力分:3.2 按介質(zhì)工作溫度分:3.3 按

32、閥體材料分類:閥體材料材質(zhì)非金屬材料、陶瓷、玻璃鋼、塑料金屬材料、銅合金、鋁合金、鉛合金、鈦合金、蒙乃爾合金鑄鐵、炭鋼、低合金鋼、高合金鋼3.4 按閥體襯里材料分類:閥體襯里材料金屬材料、銅合金、合金鋼、硬質(zhì)合金非金屬材料、橡膠、襯膠、氟塑料、尼龍橡膠3.5 按公稱通徑分:3.6 按與管道連接的方式分:IV 閥門通用分類法這種分類法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分,是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際最用的分類方法。一般分為:閘閥、截止閥、節(jié)流閥、減壓閥、球閥、蝶閥、安全閥、止回閥和底閥、 隔膜閥、排污閥 、疏水閥、柱塞閥、調(diào)節(jié)閥。一、鍋爐的作用鍋爐是發(fā)電廠三大主機(jī)中最基本的設(shè)備。其作用是使燃料在爐內(nèi)燃燒放熱,加熱爐水

33、并生 成一定數(shù)量、一定壓力和一定溫度的過(guò)熱蒸汽。二、鍋爐的組成和作用鍋爐有本體設(shè)備、輔助設(shè)備和鍋爐附件組成。1、鍋爐本體設(shè)備是鍋爐的主要組成部分,由汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)兩大部分組成。汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng)的組成:一般有省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器、減溫器等組成。汽水系統(tǒng)的作用:其主要作用是有效吸收燃料燃燒放出的熱量,使?fàn)t水蒸發(fā)并形成具有一定溫度和壓力的過(guò) 熱蒸汽。(要求是安全、高效燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)的組成:鏈條鍋爐:爐膛、煤道、爐排、空氣預(yù)熱器等;煤粉鍋爐:爐膛、煤道、燃燒器、空氣預(yù)熱器等;循環(huán)流化床鍋爐:爐膛、煤道、布風(fēng)板、風(fēng)帽、分離器、返料器、空氣預(yù)熱器等; 燃燒系統(tǒng)的作用:其主要作用

34、是使燃料在爐內(nèi)良好燃燒,放出熱量。(要求是安全、迅速、完全2、鍋爐的輔助設(shè)備主要有通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)煤設(shè)備、給煤設(shè)備、給水設(shè)備、除塵設(shè)備、除渣設(shè) 備等。通風(fēng)設(shè)備:主要包括一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等,其作用 是提供燃料燃燒所需空氣,物料的流化、分離、返送所需空氣,并將燃燒生成的煙氣排出 爐外。運(yùn)煤設(shè)備:主要包括配煤設(shè)備、輸煤設(shè)備、碎煤設(shè)備等,其作用是將原煤配制成合格的燃 煤,并送至鍋爐煤倉(cāng)中。給煤設(shè)備:主要包括給煤機(jī),其作用是將鍋爐煤倉(cāng)中的燃煤均勻地送入鍋爐。給水設(shè)備:由給水泵和給水管路組成,其主要作用是向鍋爐可靠地供水。除灰、除渣設(shè)備:由除塵器、冷渣機(jī)、輸灰機(jī)、輸渣機(jī)等組成

35、,主要作用是清除煙氣中的 飛灰和煤燃燒后的灰渣。3、鍋爐附件主要包括安全門、水位計(jì)、吹灰器、熱工儀表、控制設(shè)備等。4、此外,鍋爐本體還包括爐墻和構(gòu)架。爐墻是用成來(lái)構(gòu)成封閉的爐膛和煙道,構(gòu)架是用來(lái) 支撐和懸吊汽包、爐墻等鍋爐部件。三、鍋爐的工作過(guò)程1、燃料的燃燒、放熱過(guò)程燃煤送入鍋爐,與爐內(nèi)灼熱的處于流態(tài)化的物料混合,吸收熱量并與空氣混合燃燒放熱, 燃燒中的煤與物料在上升煙氣流的 作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng),對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其它受 熱面放熱。粗大的粒子在被上升煙氣帶入懸浮區(qū)后,在重力及其它外力作用下不斷減速偏 離主氣流,并最終形成附壁下降的粒子流。被帶出爐膛的氣固混合物進(jìn)入爐膛后部的分離 器,絕大

36、多數(shù)的固體顆粒被分離出來(lái),并經(jīng)返料器送回爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。未被分離的極 細(xì)顆粒隨煙氣進(jìn)入煙道,進(jìn)一步對(duì)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器放熱冷卻,經(jīng)除塵器除去 煙氣中的灰塵后,由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。燃料燃燒、流化、返送所需的空氣由一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)供給,燃燒生成的煙 氣由引風(fēng)機(jī)抽出鍋爐。2、給水的循環(huán)、吸熱、生成合格蒸汽的過(guò)程給水經(jīng)給水泵升壓后送入省煤器,在省煤器中被煙氣加熱后,送入汽包,與汽包中的爐水 混合,然后沿下降管經(jīng)下集箱進(jìn)入水冷壁,在水冷壁中吸收爐內(nèi)高溫火焰和煙氣的熱量, 部分水蒸發(fā)形成汽水混合物流入汽包。汽水混合物在汽包內(nèi)的汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離, 分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱

37、器,進(jìn)一步加熱成過(guò)熱蒸汽,然后送出鍋爐;分離出的水與從 省煤器送入的給水混合,進(jìn)入下降管,從而形成爐水的循環(huán)吸熱過(guò)程。四、鍋爐的主要特性鍋爐的主要特性有鍋爐容量、鍋爐蒸汽參數(shù)、給水溫度、鍋爐效率等。1、鍋爐容量:一般指鍋爐每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量,又稱額定蒸發(fā)量或額定容量。用符號(hào) De 表示,單位為 t/h。2、鍋爐蒸汽參數(shù):一般指鍋爐過(guò)熱器出口的蒸汽壓力和蒸汽溫度。用符號(hào) p 、 t 表示,單位為 MPa 、。3、給水溫度:指鍋爐給水規(guī)范的特性數(shù)據(jù),一般指省煤器入口處的給水溫度。4、鍋爐熱效率:指鍋爐有效輸出熱量占輸入熱量的百分比。五、鍋爐的型號(hào)電廠鍋爐一般采用三組或四組字碼表示,一般為:制造

38、廠家鍋爐容量 /過(guò)熱蒸汽壓力(過(guò)熱蒸汽溫度 /再熱蒸汽溫度設(shè)計(jì)序號(hào) 六、鍋爐的分類1、按鍋爐容量分:一般 De <220t/h,為小型鍋爐一般 De =220410t/h,為中型鍋爐一般 De >670t/h,為大型鍋爐2、按蒸汽壓力分:p2.45MPa,為低壓鍋爐p=2.944.92MPa,為中壓鍋爐p=7.8410.8MPa,為高壓鍋爐p=11.814.7MPa,為超高壓鍋爐p=16.719.6MPa,為亞臨界壓力鍋爐p22.1MPa,為超臨界壓力鍋爐3、按燃燒方式分:層燃爐、室燃爐、沸騰爐、循環(huán)流化床爐4、按工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面中的流動(dòng)方式:可分自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐5、按燃

39、料:燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐。第二節(jié)煤的簡(jiǎn)介一、煤的組成成分煤是一種植物化石,它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,作為燃料用,只需了解與燃燒有關(guān)的 組成成分及性質(zhì),即能滿足鍋爐燃燒技術(shù)和有關(guān)熱力計(jì)算方面的需要。1、煤的元素分析成分,即煤的化學(xué)組成成分:包括碳 C 、氫 H 、氧、 O 氮 N 、硫 S 、水分 W 、 灰分 A2、煤的工業(yè)分析用一定的方法,來(lái)測(cè)定煤中的固定碳、揮發(fā)分、灰分、水分這 4種成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。它 直接測(cè)定煤中燃燒性質(zhì)相同的可燃成分和不可燃成分的含量。測(cè)試方法簡(jiǎn)單,是被電廠廣 泛采用的測(cè)定方法。固定碳是煤發(fā)熱量的主要來(lái)源,要在較高溫度下才能著火,燃燒也較困難。因此,煤中固定碳含

40、量越高,其發(fā)熱量就越高,但不易著火和燃燒。揮發(fā)分是煤的一個(gè)重要成分特性,并可作為對(duì)煤分類的重要依據(jù)。對(duì)煤的著火和燃燒有很大的影 響。揮發(fā)份越高,煤就越易著火,燃燒也易于完全?；曳质敲褐械闹饕s質(zhì),煤中的灰分是有害成分,灰分大,煤中的可燃成分相對(duì)減少,煤的發(fā) 熱量就低;排渣熱損失增加;未完全燃燒熱損失增加;受熱面磨損:受熱面積灰結(jié)渣,排 煙熱損失增加;增加運(yùn)煤能耗;環(huán)境污染。水分是煤的主要雜質(zhì),煤中的水分含量對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響很大。水分大,煤的發(fā)熱量減少;著 火延遲;燃燒不完全;排煙熱損失增加;受熱面的積灰、腐蝕;運(yùn)煤設(shè)備電耗增加、堵塞。 3、煤的主要特性發(fā)熱量單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量

41、,稱為煤的發(fā)熱量。一般用 Q 表示,單位是kJ/kg。煤的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之分,煤的高位發(fā)熱量減去煤中水蒸汽凝結(jié)成水所 放出的汽化潛熱后所得的熱量,即為低位發(fā)熱量,這是在鍋爐運(yùn)行中煤的有效發(fā)熱量。因 此,一般所用的發(fā)熱量為低位發(fā)熱量。煤的發(fā)熱量各不相同,為了便于比較和管理,核算煤耗量,需要統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)而采用標(biāo)準(zhǔn) 煤的概念。國(guó)標(biāo)規(guī)定:以收到基低位發(fā)熱量為 29310kJ/kg的燃煤,稱為標(biāo)準(zhǔn)煤。因此,每 29310 kJ/kg的熱量可折算成 1kg 的標(biāo)準(zhǔn)煤?？捎孟率綄?shí)際煤耗量換算為標(biāo)準(zhǔn)耗煤量。Bb=B*Qnet/29310 kg/hBb :標(biāo)準(zhǔn)煤耗量B :實(shí)際煤耗量灰的熔融性即

42、灰的熔點(diǎn)的高低,通常用 3種特征溫度來(lái)表示灰的熔融性:變形溫度 DT軟化溫度 ST熔化溫度 FT可用以上 3個(gè)溫度來(lái)判斷煤在燃燒過(guò)程中結(jié)渣的可能性,通常用軟化溫度 ST 來(lái)反映熔融性。 一般 ST 在 11001600之間。三節(jié)煤的燃燒原理一、煤的燃燒過(guò)程1、燃燒的基本概念燃料的燃燒是指燃料中的可燃物質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生的強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),并放出大量熱 量的過(guò)程。燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)的綜合過(guò)程,它包括燃料和空氣的混合、擴(kuò)散過(guò)程,預(yù) 熱、著火過(guò)程,燃燒、燃盡過(guò)程。2、煤燃燒的四個(gè)階段著火前的預(yù)熱階段:煤受熱 -水分蒸發(fā)出來(lái)此過(guò)程是一吸熱階段,進(jìn)行的快慢主要是溫度和煤的性質(zhì)揮發(fā)份著火燃燒階

43、段:揮發(fā)分析出 - 溫度升高到著火溫度。固定碳燃燒階段:揮發(fā)分先著火放出大量熱量 -使固定碳加熱迅速燃燒,此過(guò)程是一個(gè) 強(qiáng)烈的放熱階段。這一階段進(jìn)行的快慢主要取決于溫度和混合接觸速度。碳燃盡階段:未燃盡的少量固定碳繼續(xù)燃燒 -直至燃盡,形成渣。此階段一般在氧氣不 足、溫度較低、煤風(fēng)混合較弱的情況進(jìn)行,所需時(shí)間較長(zhǎng)。3、煤迅速而完燃燒的條件相當(dāng)高的溫度;合適的空氣量;與空氣的良好混合;充足的燃燒時(shí)間。第四節(jié)水在鍋爐中的加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱和自然循環(huán)一、水在鍋爐中所經(jīng)過(guò)的狀態(tài)水在鍋爐中經(jīng)過(guò) 5種狀態(tài):過(guò)冷水 -飽和水 -濕飽和蒸汽 -干飽和蒸汽 -過(guò)熱蒸 汽。二、蒸發(fā)設(shè)備自然循環(huán)鍋爐的蒸發(fā)設(shè)備包括汽包

44、、下降管、水冷壁、聯(lián)箱、連接管等。其作用是吸收燃 料燃燒放出的熱量,使水蒸發(fā)產(chǎn)生飽和蒸汽。1、汽包的作用接受省煤器的來(lái)水,連接下降管、水冷壁組成蒸發(fā)系統(tǒng),并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽,是加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐和分界點(diǎn)。具有一定的容積,因而具有一定的儲(chǔ)熱能力,在負(fù)荷變化時(shí),起到穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行工況的 作用。內(nèi)部裝有汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置、排污裝置、加藥裝置等,可提高蒸汽品質(zhì)。 裝有壓力表、水位計(jì)、安全閥等附件,內(nèi)部還裝有事故放水裝置等,保證鍋爐的安全運(yùn) 行。2、下降管的作用將汽包中的水連續(xù)不斷地送往下聯(lián)箱供給水冷壁,以維持正常的水循環(huán)。下降管布置在爐 外不受熱。3、水冷壁的作用是蒸發(fā)設(shè)備中

45、的受熱面,一般布置在爐膛內(nèi)壁四周。4、聯(lián)箱的作用是匯集、混合、分配工質(zhì)。聯(lián)箱一般布置在爐外不受熱。三、蒸發(fā)凈化裝置1、蒸汽污染的原因蒸汽中的雜質(zhì)主要是各種鹽類,鍋爐的給水,雖經(jīng)過(guò)化學(xué)處理,但仍含有一定的鹽分, 當(dāng)給水經(jīng)過(guò)不斷地蒸發(fā)、濃縮使鍋水含鹽濃度增大。當(dāng)飽和蒸汽從鍋水中引出時(shí),由于各 種原因,會(huì)攜帶一定的爐水,從而使蒸汽污染。另外,高壓及以上的蒸汽還能直接溶液鍋 水中的某種鹽分,使蒸汽污染。給水含鹽是蒸汽污染的根源,蒸汽帶水(及蒸汽溶鹽是蒸汽污染的途徑。影響蒸汽機(jī)械攜帶的因素鍋爐負(fù)荷負(fù)荷 -產(chǎn)汽量 -進(jìn)入汽包的汽水混合物動(dòng)能 -鍋水飛濺,生成細(xì)小水滴-汽包蒸汽空間蒸汽流速 -帶水能力-帶水

46、量蒸汽空間高度蒸汽空間高度 -蒸汽帶水蒸汽壓力壓力 -汽水密度差 -汽水分離困難蒸汽帶水壓力 -鍋爐蓄熱放出鍋水大量蒸發(fā)汽包水容積 -水位 -蒸汽空間高度-穿過(guò)水面的蒸汽量 -帶水量鍋水含鹽量在一定范圍內(nèi)鍋水含鹽量 -蒸汽帶水不變;當(dāng)鍋水含鹽量增大到某一數(shù)值時(shí),蒸汽帶 水突然增大。鍋水含鹽量 -鍋水粘度 -汽泡上升速度 -汽泡數(shù)量 -起泡能力-水面上的汽泡不易破裂 -形成泡沫層-達(dá)到一定程度時(shí)泡沫層急劇膨脹,產(chǎn)生汽水共騰 -蒸汽空間高度 -蒸汽 大量帶水提高蒸汽品質(zhì)的方法根本途徑:提高給水品質(zhì)、降低蒸汽的機(jī)械攜帶具體方法:采用完善的汽水分離裝置;采用蒸汽清洗;控制鍋水堿度;控制汽包水位,嚴(yán) 禁

47、高水位運(yùn)行,杜絕滿水事故;保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定,避免負(fù)荷突變;保持汽壓的穩(wěn)定,防 止汽壓驟變;控制鍋水含鹽量在規(guī)定范圍內(nèi)。2、汽水分離裝置汽水分離的基本原理有:重力分離、離心分離、慣性分離、水膜分離。汽包內(nèi)的汽水分離一般分 2個(gè)階段進(jìn)行,常用的汽水分離裝置有:進(jìn)口擋板、旋風(fēng)分離器 用于第一階段粗分離;波形板分離器、頂部多孔板用于第二階段細(xì)分離用。3、蒸汽清洗裝置讓蒸汽穿過(guò)一層含鹽濃度較低的水,減少蒸汽中機(jī)械攜帶的鹽量(蒸汽中溶解的鹽分?jǐn)U散 到清洗水中,從而提高蒸汽品質(zhì)。蒸汽清洗裝置主要采用起泡穿層式。有鐘罩式、平板式 2種。4、排污裝置給水含有一定的鹽分;金屬腐蝕產(chǎn)生一些腐蝕產(chǎn)物;鍋水經(jīng)過(guò)不斷的蒸

48、發(fā)、濃縮,含鹽量增大;經(jīng)鍋內(nèi)加藥處理后,鍋水中的某些鹽分轉(zhuǎn)變?yōu)樗?因此,鍋爐運(yùn)行中應(yīng)排出部分被污染的鍋水,以控制鍋水品質(zhì),稱為鍋爐排污。鍋爐排污分為連續(xù)排污和定期排污 2種:連續(xù)排污指在運(yùn)行中連續(xù)不斷地排出部分鍋水、懸浮物和油脂,以維持一定的鍋水含鹽量 和堿度。連續(xù)排污的位置在鍋水含鹽濃度最大的汽包蒸發(fā)面附近,即在汽包正常水位線以 下 200300mm處。定期排污是指在鍋爐運(yùn)行中,定期的排出鍋水中的水渣等物。定期排污位置在沉淀物聚集 最多的水冷壁下聯(lián)箱的底部。排污量一般用排污率表示:P=Gpw/D*100%P :排污率Gpw :排污量D :鍋爐蒸發(fā)量五、自然循環(huán)原理1、自然循環(huán)原理蒸發(fā)設(shè)備中

49、的水冷壁吸收熱量,水部分蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽,而下降管不受熱,管內(nèi)是水。 因此,下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度,在下聯(lián)箱兩側(cè)由于密度差 產(chǎn)生的壓力差,將推動(dòng)工質(zhì)在水冷壁中向上流動(dòng),在下降管中向下流動(dòng),形成自然循 環(huán)。P=gh2、自然循環(huán)常見(jiàn)故障循環(huán)停滯、循環(huán)倒流、汽水分層、下降管帶汽、水冷壁沸騰傳熱惡化。循環(huán)停滯和倒流在某個(gè)循環(huán)回路中,當(dāng)并列的水冷壁管受熱來(lái)均勻時(shí),受熱最弱的管子由于產(chǎn)汽量少, 汽水混合物的密度增大,下降管和水冷壁管內(nèi)的工質(zhì)密度差減小,循環(huán)的推動(dòng)力減小, 管內(nèi)的工質(zhì)流速降低。沒(méi)管子受熱弱到一定程度,工質(zhì)的流速接近或等于零時(shí),稱為 循環(huán)停滯。當(dāng)工質(zhì)的流速為負(fù)時(shí),即形成循環(huán)倒

50、流。主要原因:并列水冷壁管受熱不均勻。主要危害:循環(huán)停滯時(shí)工質(zhì)不流動(dòng),熱量主要 *導(dǎo)熱,引起管壁超溫;長(zhǎng)期時(shí)引起管壁 結(jié)垢、腐蝕。循環(huán)倒流時(shí)流速低,蒸汽向上的速度與倒流水速相近時(shí),會(huì)形成汽泡集聚、增大,形 成汽塞。引起管壁過(guò)熱或疲勞損壞。汽水分層發(fā)生在水平或微傾斜的蒸發(fā)管中,當(dāng)汽水混合物流速較低時(shí),將使水在管下部流動(dòng), 汽在管上部流動(dòng),形成汽水分層。下降管帶汽下降管帶汽,工質(zhì)的密度減小,水循環(huán)推動(dòng)力減小,同時(shí)工質(zhì)的流速增大,使下降管 內(nèi)的流動(dòng)阻力增大,可能造成循環(huán)停滯和倒流。下降管帶汽的主要原因:旋渦斗帶汽、汽包內(nèi)鍋水含汽、下降管入口鍋水汽化。A 、旋渦斗帶汽當(dāng)水位較低時(shí),鍋水在進(jìn)入下降管過(guò)程

51、中,由于流動(dòng)速度的大小和方向突變,在下降 管入口處形成旋渦斗。嚴(yán)重時(shí)可將汽包上部的蒸汽吸入下降管,造成下降管帶汽。 B 、下降管入口鍋水汽化水流速度突然增大,出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和壓力下降,若鍋水是飽和水,則在下降管入口處 會(huì)發(fā)生自沸騰。C 、鍋水含汽鍋水中含有蒸汽,當(dāng)蒸汽的上浮速度小于水的下降速度時(shí),蒸汽就會(huì)被帶入下降管。 水冷壁沸騰傳熱惡化主要發(fā)生在高壓以上鍋爐高負(fù)荷區(qū)水冷壁。3、提高自然循環(huán)安全性的措施從結(jié)構(gòu)上:增分循環(huán)回路、改善邊角管布置、采用大直徑下降管、不布置或少布置水平或斜度小 于 150的蒸發(fā)管、下降管入口處裝柵格、將省煤器的給水部分引到下降管入口處提高 鍋水欠焓、汽水混合物引入汽包點(diǎn)

52、遠(yuǎn)離下降管入口。從運(yùn)行上:a 、合理組織爐內(nèi)燃燒,保持燃燒均勻;b 、保持受熱面清潔;c 、避免鍋爐長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行,運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)大于最低允許負(fù)荷;(循環(huán)流速低、燃燒不 均d 、維持汽壓穩(wěn)定,控制負(fù)荷變化速度在允許范圍內(nèi),嚴(yán)禁猛增、猛減負(fù)荷;(若汽壓 急劇波動(dòng),當(dāng)汽壓降低時(shí),可使下降管入口鍋水自汽化,下降管帶汽e 、保持汽包水位正常,防止水位過(guò)節(jié)低;f 、定期排污時(shí),排污時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)(一般不超過(guò) 40秒。否則易使排污管附近的水冷 壁出現(xiàn)循環(huán)停滯或循環(huán)倒流。六、蒸汽的過(guò)熱過(guò)熱裝置主要是過(guò)熱器。作用是將鍋爐蒸發(fā)設(shè)備所產(chǎn)生的飽和蒸汽加熱成具有一定過(guò) 熱度的過(guò)熱蒸汽。1、過(guò)熱器的主要類型、結(jié)構(gòu)根據(jù)傳熱方式

53、分:對(duì)流式過(guò)熱器、輻射式過(guò)熱器、半輻射式過(guò)熱器。對(duì)流式過(guò)熱器:布置在水平和垂直煙道內(nèi),主要吸收煙氣對(duì)流熱?？煞譃榱⑹胶团P式布置。輻射式過(guò)熱器:布置在爐膛內(nèi),以吸收火焰輻射熱為主。半輻射式過(guò)熱器:布置在爐膛出口處,即吸收火焰輻射熱,又吸收煙氣對(duì)流熱。2、過(guò)熱器安全工作的主要影響因素并列管中,部分管內(nèi)工質(zhì)的焓增大于管組中平均焓增,稱熱偏差。把管內(nèi)工質(zhì)的焓增 大于管組中平均焓增的管稱偏差管。影響過(guò)熱器安全工作的主要影響因素是熱偏差。 產(chǎn)生熱偏差的主要原因是熱負(fù)荷不均、工質(zhì)流量不均。并列管的熱負(fù)荷不均a 、燃燒不均,爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均;b 、沿?zé)煹缹挾确较驘嶝?fù)荷和煙氣流速不均;c 、受熱面積灰;d 、熱負(fù)

54、荷高的管內(nèi)工質(zhì),溫度高、比容大,阻力大,導(dǎo)致流量減小,加劇了熱偏差。 工質(zhì)流量不均主要是并列管的結(jié)構(gòu)、連接方式、質(zhì)量等引起。3、減小熱偏差的方法保持均衡燃燒,使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)和煙氣流速均勻,避免煙氣走廊;及時(shí)吹灰;七、蒸汽溫度的調(diào)節(jié)1、蒸汽溫度調(diào)節(jié)的意義a 、溫度過(guò)高,造成設(shè)備過(guò)熱損壞。b 、溫度過(guò)低,造成電廠循環(huán)效率降低;溫度過(guò)低,造成汽機(jī)葉片的沖蝕,軸向推力增大,產(chǎn)生振動(dòng)因此,鍋爐蒸汽溫度有嚴(yán)格的規(guī)定,一般允許波動(dòng)范圍是:額定汽溫 -10+52、蒸汽溫度調(diào)節(jié)有蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)調(diào)節(jié)。蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)主要設(shè)備是減溫器,主要有表面式減溫器、混合式減溫器煙氣側(cè)調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒,改變爐內(nèi)的溫度、煙氣流動(dòng)狀況

55、發(fā)生八、給水的加熱主要設(shè)備是省煤器。作用是加熱給水、降低排煙溫度、減小汽包壁與進(jìn)水溫差引起的 熱應(yīng)力。按所用材料可分鑄鐵式、鋼管式省煤器主要運(yùn)行問(wèn)題是積灰、腐蝕、磨損、啟停保護(hù)。省煤器的啟動(dòng)保護(hù):鍋爐啟停時(shí),給水是間斷的,當(dāng)給不停止時(shí),省煤器內(nèi)的水是不 流動(dòng)的,而它是不斷受熱的,有可能生成蒸汽附在管壁上或聚集在省煤器上部,造成 管壁超溫。結(jié)構(gòu)上采取的措施:在省煤器進(jìn)口與汽包下部(有的與下聯(lián)箱設(shè)不受熱的再循環(huán)管, 循環(huán)管上裝再循環(huán)閥。形成汽包 -再循環(huán)管 -省煤器 -汽包的自然循環(huán)回路。運(yùn)行時(shí)的措施:停止上水時(shí),打開(kāi)再循環(huán)門,保護(hù)省煤器上水時(shí)關(guān)閉再循環(huán)門省煤器阻力大,給水短路或只有很少部分進(jìn)入汽包,導(dǎo)致省煤器水流停止而燒壞; 并且低溫給水直接進(jìn)入汽包,會(huì)降低汽包局部區(qū)域的鍋水溫度,擾亂汽水分離;再循環(huán)管入口處溫差較大,產(chǎn)生溫差應(yīng)力。九、空氣的加熱主要是空氣預(yù)熱器。作用是吸收煙氣的熱量,加熱空氣,以利于煤的著火