《潔凈煤燃燒技術(shù)》課程復(fù)習(xí)題

干凈煤焚燒技術(shù)課程復(fù)習(xí)題目錄干凈煤焚燒技術(shù)課程復(fù)習(xí)題1第一章超臨界與超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)31.1、超臨界鍋爐的工作原理31.2、超臨界鍋爐水冷壁安全工作存在的不利條件及其原由31.3、為何采納螺旋管圈后水冷壁管間的吸熱誤差較?。砍R界鍋爐除去熱誤差有哪些方法31.4、垂直管低質(zhì)量流速技術(shù)中的正流量賠償特征原理4第二章超超臨界機組構(gòu)造特色及應(yīng)用42.1、聯(lián)合系統(tǒng)簡圖說明HG-1000MW超超臨界鍋爐帶再循環(huán)泵的啟動系統(tǒng)流程，并說明啟動早期盡量減小工質(zhì)熱損失的舉措42.2、常有低氮焚燒技術(shù)原理（雙調(diào)風(fēng)旋流焚燒技術(shù)、PM焚燒技術(shù)及MACT焚燒技術(shù)）52.3、超臨界機組高溫氧化原理及改良舉措62.4、超超臨界機組常采納二次再熱技術(shù)的優(yōu)勢6第三章循環(huán)流化床鍋爐63.1、CFB鍋爐本體構(gòu)造及工作原理63.2、為何說CFB鍋爐是一種干凈煤焚燒設(shè)施73.3、超臨界鍋爐能夠采納CFB焚燒技術(shù)的優(yōu)勢73.4、聯(lián)合簡圖說明富氧CFB鍋爐焚燒過程7第四章整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)84.1、IGCC原理框圖84.2、氣化爐氣化反響模型94.3、兩種煤氣冷卻工藝流程的構(gòu)成及特色94.4、常溫濕法凈化技術(shù)原理與高溫干法凈化技術(shù)原理的比較10第五章煙氣凈化105.1、濕式石灰石－石膏法脫硫的化學(xué)反響機理及工藝流程105.2、濕式石灰石煙氣脫硫汲取塔的四個工作地區(qū)及作用115.3、濕式石灰石－石膏法脫硫工藝系統(tǒng)中漿液的PH值為何保持在15~6之間115.4、濕式石灰石－石膏法脫硫工藝系統(tǒng)存在的問題及改良舉措115.5、煙塔合一的條件及長處115.6、循環(huán)流化床煙氣脫硫的運轉(zhuǎn)控制125.7、SCR反響原理及主要影響要素125.8、SCR工藝流程135.9、煙氣雜質(zhì)對SCR催化劑性能的影響135.10、燃煤電廠控制汞排放的方法132第一章超臨界與超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)1.1、超臨界鍋爐的工作原理超臨界鍋爐采納工質(zhì)直流流動方式，工質(zhì)一次性經(jīng)過各受熱面，達(dá)成預(yù)熱、蒸發(fā)和過熱三個過程，屬于直流鍋爐種類。這時的水流動像活塞同樣，在鍋爐的受熱面推出蒸汽。蒸發(fā)量D等于給水流量G，故可以為其循環(huán)倍率k等于G/D=1。直流鍋爐管內(nèi)工質(zhì)的狀態(tài)和參數(shù)變化如圖，因為要戰(zhàn)勝流動阻力，工質(zhì)壓力沿受熱面長度不停降低；工質(zhì)的焓值及比體積上漲；工質(zhì)的溫度在預(yù)熱段和過熱段不停上漲，但在蒸發(fā)段因壓力降落，工質(zhì)溫度相應(yīng)略有降低。1.2、超臨界鍋爐水冷壁安全工作存在的不利條件及其原由①發(fā)生模態(tài)沸騰和管內(nèi)結(jié)垢原由：直流鍋爐中水冷壁出口常常是靠近飽和或微過熱蒸汽的狀態(tài)，因此很簡單造成膜態(tài)沸騰和管內(nèi)積垢現(xiàn)象。②逼迫流動的特征。即直流鍋爐循環(huán)沒有自然鍋爐的流量自賠償特征和自賠償調(diào)理能力。原由：自然循環(huán)中蒸發(fā)面吸熱量許多的管道蒸發(fā)量也較大，從而循環(huán)推進力和循環(huán)質(zhì)量流量也較大，即自然循環(huán)擁有自賠償特征，因此能夠調(diào)理其流量，保證了安全。但在直流循環(huán)中，工質(zhì)流動的推力來自于給水泵，當(dāng)質(zhì)量流速較高時，假如并列的某根管子吸熱量許多，則管內(nèi)工質(zhì)的均勻比體積和流動阻力就較大，管內(nèi)工質(zhì)流量反而減小，這就是直流鍋爐的逼迫流動特征，對水冷壁的安所有是很不利的。1.3、為何采納螺旋管圈后水冷壁管間的吸熱誤差較小？超臨界鍋爐除去熱誤差有哪些方法原由：因為同一管以同樣方式從下到上繞過爐膛的角隅部分和中間部分，吸3熱均勻，所以管間熱誤差減小。第一，采納小功率旋流式焚燒器對沖焚燒方式。為了進一步除去超臨界鍋爐蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)的熱誤差，還采納以下舉措：①采納小容量的旋流式焚燒器，沿爐膛寬度均勻、對稱的部署，再經(jīng)過焚燒調(diào)整實現(xiàn)單只焚燒器的風(fēng)粉均勻分派，使?fàn)t膛出口煙氣流量和溫度誤差都較小。②過熱器和再熱汽聯(lián)箱間的連結(jié)采納大口徑管道左右交錯。③保持各受熱面管排擁有同樣的橫向節(jié)距。④合理選擇各聯(lián)箱內(nèi)徑。在出進口連箱設(shè)計節(jié)流孔。第二，對流與輻射互補抵消熱誤差的雙切圓焚燒方式。即采納兩個相對獨立的反向切圓焚燒方式，將對流熱誤差與整體單調(diào)火焰輻射系統(tǒng)的輻射熱誤差互相賠償或抵消，使熱誤差盡可能小。1.4、垂直管低質(zhì)量流速技術(shù)中的正流量賠償特征原理①正流量賠償特征：直流鍋爐中近似汽包鍋爐水冷壁中的流量分派的特征。②原理：在低質(zhì)量流速下，垂直管由重位壓降決定流量分派，受熱偏高的管子工質(zhì)密度減小，重位壓頭也減小，從而受熱偏高的管子與受熱偏低的管子之間形成自然循環(huán)，致使受熱偏高的管子就會流過較高的流量。所以，在總流量不變的狀況下，因為吸熱偏多而惹起的出口溫度偏高的現(xiàn)象大多數(shù)會獲得賠償，這就是正流量賠償原理。第二章超超臨界機組構(gòu)造特色及應(yīng)用2.1、聯(lián)合系統(tǒng)簡圖說明HG-1000MW超超臨界鍋爐帶再循環(huán)泵的啟動系統(tǒng)流程，并說明啟動早期盡量減小工質(zhì)熱損失的舉措①流程：啟動時，鍋爐小于最低直流負(fù)荷，此時啟動系統(tǒng)為濕態(tài)運轉(zhuǎn)。分別器起汽水分別作用，分別出來的過熱蒸汽進入低溫過熱器，水則經(jīng)過水連通管進入分別器儲水箱，經(jīng)過再循環(huán)系統(tǒng)進入鍋爐的再循環(huán)。分別器儲水箱中的水由WDC閥（分別器疏水調(diào)理閥）排入爐水回收箱，再依據(jù)水質(zhì)狀況排至廢水系統(tǒng)或回收到汽機冷凝器系統(tǒng)。4當(dāng)鍋爐負(fù)荷大于最低直流負(fù)荷時，鍋爐運轉(zhuǎn)方式由再循環(huán)模式轉(zhuǎn)入直流運轉(zhuǎn)模式，啟動分別器也由濕態(tài)轉(zhuǎn)為干態(tài)，即分別器內(nèi)部已經(jīng)所有是蒸汽，此時它相當(dāng)于一此中間集箱。此時封閉再循環(huán)泵和WDC閥，再循環(huán)系統(tǒng)和爐水回收系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)。②舉措：a）在啟動早期（包含冷態(tài)沖洗、汽水膨脹和熱態(tài)沖洗時期）只需水質(zhì)合格，就將這些疏水?dāng)U容后所有送往冷凝器回收;b）若水質(zhì)不合格，則排向廢水及水槽，不予回收。2.2、常有低氮焚燒技術(shù)原理（雙調(diào)風(fēng)旋流焚燒技術(shù)、PM焚燒技術(shù)及MACT焚燒技術(shù)）①雙調(diào)風(fēng)旋流焚燒器：雙調(diào)風(fēng)旋流焚燒器是將二次風(fēng)分紅內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)兩股氣流，經(jīng)過調(diào)風(fēng)器和旋流葉片分別控制各自的風(fēng)量和旋流強度，以調(diào)理一、二次風(fēng)的混淆，使其在焚燒器出口鄰近的火焰根部形成缺氧富燃料區(qū)，使焚燒推遲，火焰溫度降低，NOX的生成量減少，在下游形成富氧的燃盡區(qū)，保證燃料的完整焚燒。②PM焚燒技術(shù)：PM焚燒器其原理是利用焚燒進口彎頭的離心分別作用，將煤粉氣流分紅上下濃淡兩股分別進入爐膛，濃相煤粉濃度高所需著火熱少，利于著火和穩(wěn)燃；淡相增補后期所需的空氣，利于煤粉的燃盡，同時濃淡焚燒均偏離了化學(xué)當(dāng)量焚燒，大大降低了NOx的生成量。③MACT焚燒技術(shù)：在焚燒器上方部署兩層OFA噴口，同時最上層濃相煤粉噴嘴上方7206ｍｍ處部署四組AA噴口。MACT分層焚燒技術(shù)可使NOx生成量減少約25%。52.3、超臨界機組高溫氧化原理及改良舉措①原理：在較高的溫度下，鐵/水系統(tǒng)的反響主假如化學(xué)反響，其反成式為3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2在無氧條件下，因為鐵與蒸汽直接反響，生成四氧化三鐵并放出氫氣分子。在該反響過程中，水蒸汽分子經(jīng)過物理碰撞和化學(xué)吸附供給與鐵離子反響所需的氧離子，因為鐵離子向外擴散，氧離子向里擴散，整個氧化層同時向鋼原始表面雙側(cè)生長。水蒸氣與鐵直接反響生成致密的氧化膜，跟著時間的推移Fe3O4氧化膜的厚度漸漸增添，當(dāng)其厚度增添到必定厚度時會發(fā)生零落現(xiàn)象。②改良舉措：2.4、超超臨界機組常采納二次再熱技術(shù)的優(yōu)勢①提高蒸汽參數(shù)，提高發(fā)電機組效率。經(jīng)過增添再熱次數(shù)，能夠給水溫度、給水壓力等參數(shù)，從而提高循環(huán)效率；②降低汽輪機末級蒸汽濕度，防止超出設(shè)計規(guī)范從而帶來腐化損壞和安全隱患；③在超超臨界參數(shù)條件下，采納二次再熱式機組熱經(jīng)濟性獲得提高，從而降低電廠的運轉(zhuǎn)花費。第三章循環(huán)流化床鍋爐3.1、CFB鍋爐本體構(gòu)造及工作原理①本體構(gòu)造：CFB鍋爐本體由爐膛、布風(fēng)裝置、分別器、回料閥、尾部煙道及外置換熱器構(gòu)成。此中爐膛由膜式水冷壁構(gòu)成，底部為布風(fēng)板。爐膛下部錐段用耐磨耐火資料覆蓋，并依焚燒工藝要求開設(shè)二次封口、循環(huán)灰回灰口、排渣口及點火啟動焚燒器等孔口。上部直段爐膛周圍為水冷壁受熱面。爐膛出口與循環(huán)灰分別器進口相連，分別器出口與部署過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等對流受熱面的尾部煙道相連結(jié)。6②工作原理：CFB鍋爐燃用的固體燃料和石灰石脫硫劑在爐膛內(nèi)以一種特別的氣固流動方式（流態(tài)化）運動，走開爐膛的顆粒被分別并送回爐膛循環(huán)焚燒，爐膛內(nèi)固體顆粒的濃度高，焚燒、傳質(zhì)、傳熱、強烈，溫度散布均勻。3.2、為何說CFB鍋爐是一種干凈煤焚燒設(shè)施①燃料適應(yīng)性廣。能夠焚燒各樣煤、煤矸石、焦碳、油頁巖、垃圾等（低質(zhì)燃料）。②潔凈焚燒。1）高效、低價脫硫。脫硫率達(dá)90%。2）減少NOx排放。低溫、分級焚燒，有效減少燃料型和熱力型NOx的排放。③負(fù)荷調(diào)理性能好。低負(fù)荷下仍可保持焚燒穩(wěn)固，負(fù)荷調(diào)理比達(dá)4：1。④灰渣綜合利用性能好。低溫焚燒后的灰渣沒有經(jīng)歷燒結(jié)過程，活性好，非常合適做水泥填料。3.3、超臨界鍋爐能夠采納CFB焚燒技術(shù)的優(yōu)勢超臨界CFB鍋爐同時兼顧了CFB鍋爐焚燒技術(shù)和超臨界壓力鍋爐的長處，詳細(xì)以下：①低熱流。循環(huán)流化床爐膛中的熱流率要比煤粉爐中的低得多。②潔凈的爐墻。與煤粉爐對比，循環(huán)流化床鍋爐爐墻上的堆積物特別少。爐墻特別潔凈，水冷壁發(fā)生傳熱惡化佳的狀況大幅減少。③熱流散布。循環(huán)流化床鍋爐爐膛中，最高熱流出此刻底部并跟著爐高增添而漸漸減小，而工質(zhì)溫度恰好相反。所以，最冷的工質(zhì)恰幸虧最高熱流處，這類特征使水冷壁面不至于超溫，在循環(huán)流化床鍋爐中發(fā)生傳熱惡化的幾率比煤粉爐小得多。3.4、聯(lián)合簡圖說明富氧CFB鍋爐焚燒過程①煤或高碳燃料在焚燒室中與預(yù)熱了的混淆氣體中的氧反響，氧來自于低溫制氧設(shè)施。底渣經(jīng)過流化床冷渣器排放，控制系統(tǒng)的床料量和回收底渣余熱。②煙氣走開焚燒室經(jīng)旋風(fēng)分別器后，分別器采集的一部分灰顆粒直接送回焚燒室循環(huán)焚燒，另一部分經(jīng)過外置床到必定溫度后返回焚燒室再循環(huán)焚燒。7③走開旋風(fēng)分別器的煙氣經(jīng)尾部煙道的對流受熱面和氧加熱器進一步冷卻。④走開氧加熱器的煙氣經(jīng)除塵器和脫硫裝置除掉此中的粒塵和SO2。干凈的煙氣經(jīng)給水加熱器冷卻以后，再經(jīng)過一混合式煙氣水冷卻器冷卻到盡可能低的溫度。⑤走開引風(fēng)機的煙氣分為兩部分，大部分進入后部的CO2分別、純化、壓縮和液化系統(tǒng)，回收的CO2可用來注入油田增加油的回收；小部分進入焚燒系統(tǒng)作為流化氣體。第四章整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)4.1、IGCC原理框圖氣化島：氣化爐、空分、煤氣凈化設(shè)備動力島：燃?xì)廨啓C、蒸汽輪機、余熱鍋爐84.2、氣化爐氣化反響模型4.3、兩種煤氣冷卻工藝流程的構(gòu)成及特色①激冷流程。構(gòu)成：激冷流程一般由激冷室（罐）、文丘里管、清洗塔構(gòu)成。特色：a)系統(tǒng)比較簡單，投資較少。b)氣體的熱量被水氣化汲取，灰渣混于水中，氣象包含有大批的水蒸氣，能夠知足變換工藝的需要。c）此工藝流程合用于化工領(lǐng)域及多聯(lián)產(chǎn)。②廢鍋流程。構(gòu)成：廢鍋流程一般由一級或多級廢熱鍋爐、干洗和水洗除塵裝置構(gòu)成。特色：a)氣體的熱量用于產(chǎn)生高壓和中壓蒸汽，灰渣混于水中，氣相中包含有少許的水蒸氣。b)粗煤氣中15%-20%的熱能被回收為中壓或高壓蒸汽，氣化工藝整體的熱效率能夠達(dá)到98%。c)此工藝過程比較合適于IGCC項目。94.4、常溫濕法凈化技術(shù)原理與高溫干法凈化技術(shù)原理的比較常溫濕法凈化技術(shù)原理高溫干法凈化技術(shù)原理除塵：①初級除塵：旋風(fēng)分別器或許除塵：高溫除塵器除掉煤氣中5μm以中溫陶瓷過濾器。②精除塵：文丘里上的細(xì)小顆粒。管清洗器洗除堿金屬化合物、鹵化物以及NH3和HCN脫硫：脫除HS、COS、CS及CO等。汲取塔：高溫干法脫硫方法有氧化鐵222脫硫方法：鑒于物理汲取法的Selexol法、氧化鋅法等，脫硫劑為Fe-Zn系方法；鑒于化學(xué)汲取法的MDEA方法和Zn-Ti系金屬氧化物：氣體調(diào)理：①注入蒸汽：降低火焰溫重生裝置：汲取了H2S和COS的脫硫度以減小NOx。②N2回注:控制NOx；劑進入重生裝置重生，重生后的脫硫增添燃?xì)饬髁恳栽鎏磔敵龉β蕜┰俜祷孛摿蛟O(shè)施循環(huán)使用。第五章煙氣凈化5.1、濕式石灰石－石膏法脫硫的化學(xué)反響機理及工藝流程①反響機理：石灰石法：CaCO3SO21/2H2OCaSO3?1/2H2O(固)CO2石灰法：SO2CaO1/2H2OCaSO3?1/2H2O2()氧化反響：231/22O232O242CaSO?HSOHCaSO?HO固②工藝流程：a)清洗漿液連續(xù)從汲取塔頂部（或底部）噴入；b)在汲取塔內(nèi)，SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反響，生成亞硫酸鈣(CaSO3)和硫酸鈣(CaSO4)結(jié)晶物；c)汲取塔排出的石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后回收。d)脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器去水、換熱器加熱升溫后進入煙囪排向大氣。105.2、濕式石灰石煙氣脫硫汲取塔的四個工作地區(qū)及作用①急速冷卻區(qū)。作用：位于汲取塔煙氣進口地區(qū)，部署在進口上方的急速冷卻噴嘴噴出的漿液使煙氣快速冷卻并達(dá)到飽和狀態(tài)，為進一步汲取反響創(chuàng)建條件。②SO2汲取區(qū)。作用：在汲取塔的上部空間地區(qū)，煙氣處于飽和狀態(tài)，在汲取漿液的噴淋作用下發(fā)生SO2的汲取過程。③液滴分別區(qū)。作用：防備煙氣流出時攜帶的漿液在下游堆積結(jié)垢和造成腐蝕。④漿池。作用：脫硫汲取漿液在漿池內(nèi)采集下來，經(jīng)循環(huán)漿液泵多次循環(huán)使用，脫硫后的反響生成物也均在漿池中生成。5.3、濕式石灰石－石膏法脫硫工藝系統(tǒng)中漿液的PH值為何保持在5~6之間①pH太高：假如pH設(shè)定值太高，石灰石耗量大，循環(huán)漿液中剩余CaCO3偏高，池中產(chǎn)生的CaSO3·1/2H2O增加，石膏質(zhì)量降落，石灰石不再溶解而且只管pH值很高，二氧化硫汲取很難進行；②pH太低：pH設(shè)定值過低可降低擁塞和結(jié)垢的風(fēng)險，可是長時間在低pH值運轉(zhuǎn)系統(tǒng)腐化會加劇，保護花費較大。5.4、濕式石灰石－石膏法脫硫工藝系統(tǒng)存在的問題及改良舉措①設(shè)施結(jié)垢?？刂婆e措：（1）克制氧化，加入克制氧化的物質(zhì)；（2）強迫氧化，向漿液鼓入足夠空氣。②GGH的結(jié)垢與腐化。控制舉措：不裝設(shè)煙氣換熱器，即汲取塔辦理后的煙氣不經(jīng)過再熱，直接排放至大氣。5.5、煙塔合一的條件及長處①應(yīng)用條件：煙氣質(zhì)量較高：煙塵≤30mg/m3；SO2≤200mg/m3；NOx≤200mg/m3。11②特色（長處）：降低廠用電；提高電廠效率；有益于環(huán)境保護。5.6、循環(huán)流化床煙氣脫硫的運轉(zhuǎn)控制①依據(jù)反響器進口煙氣流量及煙氣中原始SO2濃度控制脫硫劑的給料量，而煙囪中的SO2排放值則用來作為校核和精準(zhǔn)地調(diào)理脫硫劑的給料量地協(xié)助調(diào)控參數(shù)。②依據(jù)反響器出口處的煙氣溫度T直接控制反響器底部的噴水量，采納離心式回流調(diào)理噴嘴，經(jīng)過調(diào)理回流水壓來調(diào)理噴水量。③CFB反響器內(nèi)的固體顆粒濃度是保證其優(yōu)秀運轉(zhuǎn)的重要參數(shù)，其調(diào)理方法是經(jīng)過調(diào)理分別器和除塵器下所采集的飛灰排灰量，以控制送回反響器的再循環(huán)干灰量，從而保證了流化床內(nèi)一定的固氣比。5.7、SCR反響原理及主要影響要素①反響原理：SCR是氨、烴等復(fù)原劑噴入煙氣中，在必定溫度下利用催化劑將煙氣中的NOX轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨夂退?。反響機理為:NO+NH3(+O2)→N2+H2ONO2+NH3(+O2)→N2+H2O②影響要素：1）催化劑的影響。催化劑是SCR工藝的核心，催化劑對脫除率的影響與催化劑的活性、種類、構(gòu)造、表面積等特征相關(guān)。此中催化劑的活性是對NOx的脫除率產(chǎn)生影響的最重要要素。2）反響溫度的影響。其最正確的操作溫度為250～420℃。往常最低連續(xù)運轉(zhuǎn)煙溫為310℃，最高連續(xù)運轉(zhuǎn)煙溫為405℃。3）空間速度。過大逗留時間太短，對催化劑沖洗增大。4）