鍋爐指導內(nèi)容

1、鍋爐培訓內(nèi)容第一講一、介紹鍋爐本體設(shè)備和附件1、什么是鍋爐“鍋”一一 省、汽包、水冷壁、過熱器、再熱器等汽水系統(tǒng)；“爐”一一爐膛、煙道、燃燒器、空氣預熱器等燃燒系統(tǒng)；2、鍋爐的分類A、按鍋爐容量分：小、中、大B、按鍋爐壓力分：低壓（1.27MPa）、中壓（2.4 3.8MPa）高壓（9.8MPa）、超高壓（13.7MPa）亞臨界（16.7MPa）超亞臨界（22.1MPa）（什么是臨界狀態(tài)：液體與飽和汽重度現(xiàn)相等，水的臨界壓力是22.1MPa）C、按燃用燃料分：燃煤、燃氣、燃油D、按燃燒方式分：層燃爐、室燃爐（煤粉爐、燃油爐）、旋風爐、沸騰爐等E、按布置方式分：屋內(nèi)式、半露天式、露天式F、按工質(zhì)

2、的流動特性即水循環(huán)特性分：自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、復合循環(huán)鍋爐、直流鍋爐（循環(huán)倍率K） K小和大的問題 K大安全，過大會使循環(huán)流速低（0.5 1.5m/s）G、按排渣方式分：固體排渣鍋爐、液體排渣鍋爐3、水變化為汽的過程鍋爐內(nèi)的水變成過熱蒸汽經(jīng)歷了加熱、汽化、過熱三個階段給水一等壓升溫一飽和水一等溫等壓汽化一飽和蒸汽一等壓升溫一過熱蒸汽（省煤器 內(nèi)完成，液體熱；水冷壁內(nèi)完成，汽化潛熱；過熱器內(nèi)完成，過熱熱；）頁眉內(nèi)容4、鍋爐三大安全附件：安全閥、壓力表、水位計二、各設(shè)備規(guī)范及作用1、汽包 用鋼要求：強度高；塑性、韌性和冷彎性好；焊接性能好；看規(guī)程記住汽包長度、壁厚等作用：教科書上有干鍋時間

3、計算（近似長方體體積+近似圓柱體體積）x 13.7MPa下水的比重（0.625）=汽包內(nèi)水的重量（X）X 440/3600 = Y 秒汽包內(nèi)徑1.6米 筒身長15.6米 汽包封頭半徑=（17.55- 15.6-0.095X 2） -2=0.88米 正常水位到極限低水位高度=0.3米（15.6 x 1.6 + 3.1416X 0.882）x 0.3X 0.625= 5.14 噸5.14-440/3600 = 42 秒2、汽包內(nèi)部設(shè)備的工作原理旋風分離器、清洗孔板、波形板分離器和頂部多孔板、及排污管、加藥管、事故放水管等位置3、 水冷壁 分類（光管、膜式、刺管優(yōu)缺點）屬于輻射式受熱面，看規(guī)范 作用

4、教科書上有有的書上還介紹凝渣管（費斯登管）、折煙角等優(yōu)缺點。4、過熱器、再熱器（要記住輻射式受熱面、對流式受熱面的工作特性）布置方式等主要說一下過熱器A、按布置方式分立式（水平煙道）和臥式（垂直煙道） ；B、按蒸汽和煙氣流向分：順流、逆流、雙逆流、混流四種C、 按傳熱方式分：對流式過熱器（對流冷熱段）輻射式過熱器（水冷壁、前屏、頂棚）半輻射式過熱器（后屏）5、一、二、三次風的作用A、一次風：是用來輸送加熱煤粉，使煤粉通過一次風管送入爐膛，一次風量應 滿足煤粉揮發(fā)分的著火燃燒為宜。B、二次風：一般是高溫風，配合一次風攪拌混合煤粉，提供煤粉燃燒所需要的 氧量。C、三次風：一般是中間儲倉式熱風送粉（

5、乏氣送粉），由制粉系統(tǒng)的乏氣從單獨布置的噴口（三次風口）送入爐膛，以利用未分離掉少量煤粉燃燒產(chǎn)生熱量。（影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性）第二講燃料何謂燃料一一一般是指能與氧發(fā)生強烈放熱化學反應的物質(zhì)。燃料按物態(tài)分：固、液、氣三種狀態(tài)火力發(fā)電廠所用燃料一般只能取其熱量，故一般采用劣質(zhì)燃料一一指揮發(fā)分、灰分 或含硫較多，燃燒較困難，在其他方面沒有多大經(jīng)濟價值的燃料。一、煤的組成及性質(zhì)元素分析法 C、H、0、N、S、A （灰分）、M （水分）煤的組成工業(yè)分析法 水分（M）、揮發(fā)分（V）、固定炭（Fc）、灰分（A）元素分析法1、碳（C）是煤中最主要的可燃元素，4090%，煤中碳一部分與氫、氮、硫結(jié)合 成揮發(fā)性的

6、化合物，另一部分呈游離狀態(tài)，稱為固定碳。碳的燃燒：不易著火、燃燒緩慢、火焰短、碳含量越多著火和燃燒越困難。2、氫（H）煤中單位發(fā)熱量最高的元素，含量 3 6%,煤中氫一部分與氧結(jié)合成穩(wěn) 定的化合物不能燃燒，一部分存在有機物中，加熱是揮發(fā)出來燃燒放出熱量。氫的燃燒：極易著火燃燒，燃燒速度快。頁眉內(nèi)容3、氧（Q）是煤中的雜質(zhì)，不能產(chǎn)生熱量，游離態(tài)可助燃，化合態(tài)不能助燃，含量 越多，煤的發(fā)熱量降低。4、氮（N）是煤中雜質(zhì)，既不能燃燒也不能助燃，并在煤燃燒過程中生成氮化物污 染空氣。5、 硫（S）有機硫、黃鐵礦硫、（均稱可燃硫 Sy）,硫酸鹽硫（不可燃）可燃硫燃燒生成二氧化硫和三氧化硫，與水蒸汽結(jié)合生

7、成亞硫酸和硫酸蒸汽，達到露點腐蝕尾部受熱面，排大氣污染空氣。6、灰分（A）是煤中主要雜質(zhì)，是煤中不可燃的礦物質(zhì)，煤在燃燒后剩下的固體礦 物質(zhì)殘渣。危害：A、灰含量大，煤發(fā)熱量降低，增加制粉電耗；B灰分易隔絕可燃質(zhì)與氧化劑的接觸，使不完全燃燒損失增加、受熱面磨損；C灰含量大易結(jié)焦，影響傳熱；D灰含量大，排渣、灰量多帶走熱量多，熱損失 增加；等等。7、水分（M是煤中雜質(zhì)表面水分-外在水分（自然風干除去），固有水分-內(nèi)在水分，（必須加熱到102C 105C，保持2小時才能除去）和稱全水分。危害：A、使煤中可燃元素相對減少，燃燒時水蒸發(fā)要吸收熱量，使煤的實 際發(fā)熱量降低；B、使煤粉著火困難，延長燃燒過

8、程，降低爐膛溫度， 增加不完全燃燒損失和排煙熱損失，同時增加吸風機電耗；C對制粉系統(tǒng)影響：堵煤倉、粉倉，煤粉細度大，制粉出力降低；總之：碳是煤中最主要的可燃元素，氫是煤中單位發(fā)熱量最高 的元素，硫是部分可燃而有害的元素，氮、氧、水分、灰分是雜質(zhì)。工業(yè)分析法頁眉內(nèi)容頁眉內(nèi)容元素分析法很復雜，所以火電廠一般采用工業(yè)分析法（比較簡單，同時通過工業(yè)分析了解煤在燃燒方面的特性）。工業(yè)分析法是在實驗室內(nèi)進行的，以去掉表面水分的煤作為試樣進行分析。1、水分（M把試樣放入烘干箱內(nèi)，保持102C 105C2小時，失去重量占原試樣 百分數(shù)。2、揮發(fā)分（V）把失去水分的試樣置于不通風的條件下，加熱到 850C 士

9、20C，這時 揮發(fā)氣體不斷析出，約7分鐘。揮發(fā)分不是現(xiàn)成狀態(tài)存在煤中，而是煤在加熱時才 形成的，它不是煤中含有揮發(fā)物質(zhì)的多少，而是加熱到一定條件下能夠分解生成的揮發(fā)物的數(shù)量。3、固定碳（Fc）和灰分（A）當水、揮發(fā)分析出后剩下的是焦炭，將焦炭在空氣中 加熱至815C士 10C灼燒至基本燒燼，剩下的是灰分，燒掉的就是固定碳。二、煤成分基準及其換算煤成分有各種不同的基準：應用基 ar （收到基）、分析基ad （空氣干燥基）、 干燥基d、可燃基daf （干燥無灰基）四種。已知基換算后基收到基空氣干燥基干燥基干燥無灰基收到基1(100-Mad)/(100-Mt)100/ (100-Mt)100/(10

10、0-Mt-Aar)空氣干燥基(100-Mt)/(100-Mad)1100/(100-Mad)100/(100-Mad-Aad)干燥基(100-Mt)/100(100-Mad)/1001100/ (100-Ad)干燥無灰基(100-Mt-Aar)/100(100-Mad-Aad)/100(100-Ad/1001基準關(guān)系：收到基準可以理解成電廠所收到的原煤所處的狀態(tài)；空氣干燥基準 是測定煤質(zhì)特性指標時試樣所處的狀態(tài)；干燥基準是除去了全部水分的干燥所處的 狀態(tài)；干燥無灰基準是假想不計算不可燃組分即只有可燃組分的煤所處的狀態(tài)?；鶞什町悾菏盏交c空氣干燥基的差異即相差煤的外在水分；收到基與干燥基 的差異

11、，則是相差煤的全水分；收到基與干燥無灰基的差異，則是相差煤的全水分 和收到基灰分?？諝飧稍锘c干燥基的的差異，即相差煤的空干基水分；空氣干燥 基與干燥無灰基的的差異，則是相差煤的空干基水分及空干基灰分。干燥基與干燥 無灰基的差異，即相差煤的干燥基灰分。實際上不同基準之間的關(guān)系，就是相差水 分或灰分，有時則同時相差水分和灰分。當一種煤質(zhì)特性指標用不同基準表示時，就有不同的數(shù)值，收到基的數(shù)值最小， 空氣干燥基次之，干燥基較大，干燥無灰基最大。無論何種基準煤炭各成分之和一 定是是100%，不同基準特性指標不可以直接相加減。干燥無灰基 Vdaf = 100/ (100-Mad- Aad)x Vad三、

12、煤的主要特性1、發(fā)熱量單位重量的煤完全燃燒時所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量。有高位、低位之分。高位發(fā)熱量(Qgr)公斤燃料完全燃燒時放出的全部熱量包括煙氣中水蒸氣凝結(jié)成水所放出的汽化熱。低位發(fā)熱量(Qnet)高位發(fā)熱量中扣除水蒸氣凝結(jié)成水放出的熱量。煤的發(fā)熱量往往相差很大2000大卡/公斤7000大卡/公斤，機組的經(jīng)濟性單看 耗煤量是不確切的，引入標準煤概念。規(guī)定：標準煤的低位發(fā)熱量為7000大卡/公斤(29310kj/kg )，煤耗要換算成 標準煤來算。頁眉內(nèi)容Bb = BX Qnetar/7000 （要記住其他經(jīng)濟指標的計算公式）2、揮發(fā)分燃料中的揮發(fā)物質(zhì)隨溫度的不斷升高而揮發(fā)出來，即燃料的

13、揮發(fā)分一一主要 由一些可燃氣體組成，極易著火，它著火后對煤未揮發(fā)部分進行強烈加熱，使其迅 速著火燃燒，同時揮發(fā)分逸出后煤會變的比較松散，孔隙較多增加了煤的燃燒面積， 也增加了與氧接觸面積，加速了燃燒過程。V越大越好，燃燒越完全，燃燒效率越高3、焦結(jié)性煤加熱一一揮發(fā)分逸出后剩下的是焦炭，有的較松散，有的則結(jié)成不同硬度的 焦塊，焦炭這種不同焦結(jié)程度的性質(zhì)稱煤的焦結(jié)性。當燃用焦結(jié)性強的煤時極易形成堅實的焦粒，焦粒內(nèi)部的可燃物質(zhì)又很難與空 氣接觸使燃燒困難，損失增大。（細度要小、單耗增加）4、 煤灰的熔融性是指煤中灰分熔點的高低灰分熔點的測定采用（角錐法）即等邊三角錐體（底邊 7mm高20mmT1灰錐

14、尖端彎曲時溫度變形溫度1240 CT2灰錐變成球狀時溫度軟化溫度-1400 CT3灰錐完全熔融成液態(tài)并能流動時溫度-融化溫度1400C控制爐膛出口溫度比T1低50C 100C不同的煤具有不同的灰熔點，就是同一種煤其灰熔點也不是固定不變的，影響 的因素有：灰的化學成分、灰周圍介質(zhì)性質(zhì)及煤中含灰量。5、可磨性是表明煤的機械強度的大小，即煤是否易于磨成煤粉的特性，它用可磨性系數(shù)Kkm表示，某種煤的可磨性系數(shù)通常是指標準煤（k = 1）與所測定煤在風干狀態(tài)下，由相 同粒度磨制成同樣細度時所耗電能的比值，或消耗同樣的電能所得煤粉細度的比值。Kkm = Eb/Ex （Eb磨標煤電量）Kkm越大煤越易磨四、

15、煤的分類1、無煙煤碳化程度高、揮發(fā)分低、不易燃燒 V = 10%以下2、貧煤 碳化程度比無煙煤稍低、較易燃燒 V= 10% 20% （煙煤）3、 煙煤碳化程度較高、揮發(fā)分較高、易燃燒 V = 20% 40%4、褐煤碳化成度低、揮發(fā)分高、易燃燒易自然 V= 40 %以上第三講制粉系統(tǒng)及設(shè)備、煤粉的-般性質(zhì)流動性自然性爆炸性煤粉細度和均勻性1、流動性要求制粉系統(tǒng)嚴密性要好短期堆放煤粉重度約0.45 0.5t/m3，長期堆放煤粉重度約0.8 0.9 t/m3 , 平均可取0.7 t/m3。一（測算出粉倉內(nèi)煤粉重量，確定滑停時停運制粉系統(tǒng)的時間）2、自燃及爆炸長期存積的煤粉受空氣氧化作用，緩慢地發(fā)出熱

16、量當散熱條件不好時，煤粉溫 度逐漸上升到其燃點就會發(fā)生自燃，煤粉自燃常引起周圍氣粉混合物的爆炸而形成 煤粉爆炸。因素：揮發(fā)分含量煤粉細度氣粉混合物的濃度流速 溫度 濕度和輸 送煤粉的氣體中氧成分的比例。措施：制粉系統(tǒng)無死角、無水平管道流速不要太低一般16 30m/s加強原煤管理以防易燃易爆混入控制磨煤機出口溫度 中間儲倉式（無煙煤不受限制、貧煤130C、煙煤80C、褐煤70C） 直吹式（貧煤150C、煙煤130C、褐煤100C）3、煤粉細度和均勻度煤粉細度：煤粉經(jīng)過專門的篩子篩分，殘留在篩子上的煤粉重量占篩分前煤粉總 重量的百分數(shù)叫煤粉細度。R = a x 100% a 殘留在篩子上的煤粉重量

17、a +bb-通過篩子的煤粉重量表示方法：過去是用篩號表示如 R70 R30 R50現(xiàn)在是用篩空寬度來表示 F90 （F70） R200 （R。）篩號每厘米長度上的篩空數(shù)每平方厘米上的篩空數(shù)7070490080806400篩空寬度（微米）金屬絲寬度（微米）90557550常用 R 90 煤粉細度的控制：以前 F90 = 4+ 0.5 x nx Vdafn 煤粉均勻性指數(shù)（通常取1.1 ）Vdaf -干燥無灰基揮發(fā)分 煤粉經(jīng)濟細度燃燒損失和制粉系統(tǒng)電耗之和為最小時的細度一般是通過試驗求出 曲線而定2002年制粉系統(tǒng)運行導則確定煤粉經(jīng)濟細度為R 90 = 4+ 0.5 x nx Vdaf （煙煤）經(jīng)

18、驗值 10% 14%R 90 = 2 + 0.5 x nx Vdaf （貧煤）經(jīng)驗值 F9o= 9% 12%R 90 = 0.5 x nxVdaf （無煙煤）經(jīng)驗值 甩=6% 7%2004年制粉系統(tǒng)運行導則重新確定煤粉經(jīng)濟細度為甩=0.5 x nx Vdaf （無論什么煤）變細了 為什么F90下降了？下降帶來的問題是什么?煤價上漲過快，電價上漲緩慢；磨煤機出力下降、煙煤著火提前噴燃器處“回火” 燒壞噴燃器； 煤粉均勻性煤粉顆粒特性單用細度表示是不全面的，還要看煤粉的均勻性，均勻性越好越經(jīng)濟，煤粉燃燼所需時間與煤粉粒徑的平方成正比。（同樣細度殘留在 篩子上的顆粒大小不均）用n表示lg Inn=1

19、00R200100-lg InR90lg20090n主要取決于采用的磨煤機和粗粉分離器的型式頁眉內(nèi)容二、磨煤機工作原理：通常是靠撞擊、擠壓和碾壓的作用將煤磨成煤粉的按轉(zhuǎn)速分：低速球磨機16-25轉(zhuǎn)/分中速平盤磨40-300轉(zhuǎn)/分高速風扇磨500 1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速的選擇：過低一一鋼球上升高度不夠過快鋼球與筒體一起旋轉(zhuǎn) 臨界轉(zhuǎn)速一一轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時作用在鋼球上的離心力等于鋼球的重量。般工作轉(zhuǎn)速應低于臨界轉(zhuǎn)速通過試驗n=32Dd筒體內(nèi)徑（m鋼球裝載量最適宜的裝載量是由磨煤和通風的單位電耗的之和為最小值時決定，實驗證明合適的裝載量約為球磨機筒體容積的20% 35%結(jié)構(gòu)：看教課書三、中間儲倉式制粉系

20、統(tǒng)比直吹式多了粉倉、旋風分離器、給粉機等設(shè)備，最大的特點是磨煤機的出力 不受鍋爐負荷限制。（要比較優(yōu)缺點）主要設(shè)備：原煤倉、給煤機、粗粉分離器、細粉分離器、給粉機、鎖氣器、防 爆門（作用、工作原理）制粉系統(tǒng)中鎖氣器為什么兩兩串聯(lián)布置？翻板式（重錘式）、草帽式（錐式）四、再循環(huán)風 主要是增加通風量和調(diào)節(jié)磨煤機出口溫度。為什么不用冷風來調(diào)節(jié) 磨出口溫度？五、銘牌出力和實際出力銘牌出力是在特定條件下的出力 K = 1水分=7% R90 = 8%實際出力與原煤粒度、水分、可磨系數(shù)、煤粉細度等有關(guān)。第四講燃燒原理及燃燒設(shè)備所謂燃燒就是燃料中的可燃質(zhì)和空氣中的氧進行劇烈化合放出大量熱量的化 學反應過程。一

21、、煤粉的燃燒階段（三個階段）1、著火前的準備階段煤粉進入爐膛至著火前的這一階段為著火前準備階段，在此階段內(nèi)主要是對煤 粉進行加熱，使其盡快達到著火溫度，煤粉加熱后水分要蒸發(fā)，揮發(fā)分要逸出，這 個階段是一個吸熱階段。影響因素：除噴燃器結(jié)構(gòu)外，主要與爐內(nèi)熱煙氣對煤粉的加熱程度、煤粉氣流 的數(shù)量、濃度、溫度有關(guān)。如何強化此階段：、控制一次風量和風速（盡量小、不堵管），關(guān)小風門，降低風壓。風量過大，煤粉氣流加熱至著火熱量就多，使著火推遲；風量過小著火 階段部分揮發(fā)分和細粉燃燒得不到足夠的氧，將限制燃燒階段的發(fā)展。一次風速過 大，氣粉混合物流經(jīng)著火區(qū)的容積流量大，要求加熱至著火所需熱量也多，使著火 推遲

22、；一次風速過小，紊流擴散減弱，卷吸能力減弱，不利于高溫煙氣對煤粉氣流 的加熱，著火推遲，同時可能造成燃燒器燒壞、堵管等。、提高一次風溫（提高 排煙溫度）和煤粉溫度（提高磨出口溫度）。2、燃燒階段當煤粉溫度升高至著火點，而濃度又合適時，開始著火燃燒進入燃燒階段，首 先是揮發(fā)分著火燃燒，并放出大量的熱，這些熱量對焦炭加熱使其迅速燃燒，這一 階段是發(fā)熱階段，此階段快慢取決于煤粉與氧的化學反應速度和混合接觸速度。如何強化此階段：、化學反應速度煤粉著火后要及時混入二次風（過早過晚均不好）補充氧量來強化燃燒，提高爐膛溫度，溫度提高增加化學反應速度（氧 化劑），燃燒更快、更好，產(chǎn)生良性循環(huán)。、混合接觸速度及

23、時混入二次風攪拌，還起到了紊流擴散作用，使混合接觸速度快（也可將煤粉磨細、相當接觸面積 增大）。3、燃燼階段在燃燒階段未燃燼而被灰包圍的少量固定碳，在燃燼階段繼續(xù)燃燒直到燃燼。 此階段氧量不足，氣流混合較弱，爐溫低，此階段需要時間較長，放熱階段，要及 時補氧。此階段主要控制煤粉在爐內(nèi)停留時間。如何強化此階段：、改善火焰充 滿程度，相對延長可燃物在爐內(nèi)停留時間（折煙角）。、強化前兩個階段，使它 們時間縮短，相對延長可燃物在爐內(nèi)停留時間。、開大上排二次風，起到補氧壓 火作用，適當減小下排二次風，相對延長可燃物在爐內(nèi)停留時間。、保證煤粉細 度，提高煤粉均勻度。根據(jù)三個燃燒階段可分三個區(qū)即著火區(qū)、燃燒區(qū)、燃燼區(qū)。噴燃器附近為著火 區(qū)，爐膛中部及稍高區(qū)域為燃燒區(qū)，高于燃燒區(qū)直至鍋爐出口的區(qū)域都是燃燼區(qū)?？傊?，燃料的燃燒是一個非常復雜的過程，三個階段和三個區(qū)域是沒有明顯的 分界線，三個階段實際上是交錯進行的。二、燃燒速度與燃燒程度燃燒速度表現(xiàn)為單位時間內(nèi)燒去燃料量的多少；燃燒程度即燃燒完全的程度， 表現(xiàn)為煙氣離開爐膛時帶走的可燃