《鍋爐原理》講稿PPT

1、鍋爐原理第一章 概論 火力發(fā)電約占全國總發(fā)電量的70%左右，鍋爐是發(fā)電廠的三大主機(jī)之一，在火力發(fā)電廠中占重要地位。 電廠生產(chǎn)過程： 燃料（煤、油、天然氣）-熱能-水-蒸汽-氣輪機(jī)膨脹作功-帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。1-1 鍋爐的一般工作原理 一、煤粉鍋爐及輔助設(shè)備示意圖： 鍋：省煤器、汽包、下降管、水冷壁組成的蒸發(fā)設(shè)備和過熱器等組成的汽水系統(tǒng)。 爐：爐膛、煙道、燃燒器、空氣預(yù)熱器等組成的燃燒系統(tǒng)。 輔助設(shè)備：制粉設(shè)備、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙囪、給水設(shè)備、除灰設(shè)備、除塵設(shè)備、輸煤系統(tǒng)。 35噸鏈條爐35噸煤粉爐 鍋爐三大系統(tǒng)： 1）燃燒供給系統(tǒng) 2）汽水系統(tǒng) 3）空氣、煙氣系統(tǒng)1-2鍋爐的參數(shù)一、鍋爐容量（額

2、定蒸發(fā)量）鍋爐在設(shè)計(jì)蒸汽參數(shù)和保證效率下最大連續(xù)蒸發(fā)量。Kg/s t/h二、蒸汽參數(shù)鍋爐出口處蒸汽壓力（MP)和溫度（）三、給水溫度進(jìn)省煤器的給水溫度。動(dòng)力中壓鍋爐給水溫度：150 或170 動(dòng)力高壓鍋爐給水溫度：215動(dòng)力亞臨界鍋爐給水溫度：260 （表1-1參數(shù)）目前國內(nèi)已經(jīng)使用的火力發(fā)電機(jī)組為： 汽輪機(jī)：600MW, 鍋爐：1950t/h, 壓力：25.5MP 國外： 汽輪機(jī)：1300MW, 鍋爐：4300t/h國內(nèi)較大電廠： 陡河電廠（155萬KW）、諫壁電廠（162.5萬KW)、清河電廠（130萬KW）、姚孟電廠（120萬KW）、神頭電廠（130萬KW）、徐州電廠（130萬KW）、秦

3、嶺電廠（105萬KW）、錦州電廠（120萬KW）、大同二電廠（120萬KW）、富拉爾基二電廠（100萬KW） 1-3鍋爐分類一、按用途分工業(yè)鍋爐、船舶鍋爐、電站鍋爐、機(jī)車鍋爐二、按蒸汽參數(shù)（壓力）分低壓鍋爐: 1.3MP以下中壓鍋爐: 2.53.9MP （20世紀(jì)2040年代）高壓鍋爐: 1014MP （50年代）超高壓鍋爐: 1417MP （60年代）亞臨界鍋爐: 1722.5MP （70年代）超臨界鍋爐: 22.5MP以上（70年代后）三、按使用燃料分燃煤鍋爐燃油鍋爐燃?xì)忮仩t電鍋爐四、按燃燒方式分1.層燃爐(火床爐) 燃燒特點(diǎn):燃料在爐排上燃燒。2、室燃爐 燃燒特點(diǎn)：燃料在爐膛內(nèi)懸浮燃燒。

4、3.旋風(fēng)爐(臥式和立式兩種) 粗煤粒貼旋風(fēng)筒內(nèi)壁燃燒. 細(xì)煤粉隨筒內(nèi)氣流一起運(yùn)動(dòng)懸浮燃燒. 特點(diǎn):a)燃燒猛烈(燃燒與風(fēng)的相對(duì)速度很高).因供氧條件好,爐溫高,猛烈程度比煤粉爐高. b)燃燒在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng),可燒粗煤粉(制粉設(shè)備簡(jiǎn)單). c)排渣率高(90%以液態(tài)渣形式排出,煙氣飛灰少,為10%,有利于提高煙氣速度(飛灰對(duì)設(shè)備有磨損),加強(qiáng)傳熱. 缺點(diǎn):1)制造工藝比較復(fù)雜,對(duì)耐火材料要求高. 2)風(fēng)機(jī)電耗大. 3)液態(tài)渣帶走的熱損失大, 4)有害氣體NO2排放量大。（很少采用） 四、沸騰爐 (燃料在沸騰床內(nèi)進(jìn)行燃燒).介于層燃爐和室燃爐之間. 特點(diǎn):a).適應(yīng)煤種廣. 煤矸石也能燃燒,礦區(qū)應(yīng)

5、用廣. b).強(qiáng)化傳熱. 埋管(布置于沸騰床內(nèi)的受熱面管子)不積灰,但磨損嚴(yán)重.同樣容量爐膛可減少一半(與普通爐比). c).低溫燃燒. 燃燒溫度900950.（若溫度高,則會(huì)結(jié)渣.） NOx量少,環(huán)境污染少. A.氣包B.爐內(nèi)槽型分離器C.水冷耐火層D.蒸發(fā)屏E.水冷耐火層F.分隔G.煤包H.重力給煤機(jī)I.水冷耐火層J.二次風(fēng)噴嘴K.給煤槽L.冷渣器M.過熱器N.外槽型分離器O.飛灰斗P.省煤器Q.多管旋風(fēng)分離器R.管式空氣預(yù)熱器S.再循環(huán)系統(tǒng)T.鼓風(fēng)機(jī)U.床上燃燒器V.一次風(fēng) 這是美國巴威的內(nèi)循環(huán)爐型其特點(diǎn)是采用高速床和兩級(jí)分離器。在爐膛出口前后的高溫區(qū)裝有兩組槽型(慣性)分離器作為第一級(jí)

6、分離，而分離下來的飛灰將在爐膛內(nèi)部形成循環(huán)。在鍋爐尾部省煤器之后還有一多管(旋風(fēng))分離器作第二次分離。這種鍋爐的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，布置更接近傳統(tǒng)的煤粉鍋爐，不僅鍋爐整體緊湊、簡(jiǎn)單，而且也更便于采用傳統(tǒng)鍋爐成熟可靠的受熱面結(jié)構(gòu)。目前最大容量的這種鍋爐是裝在美國賓夕法尼亞州的燃高灰分尾煤的210t/h高壓循環(huán)流化床鍋爐。芬蘭奧斯隆循環(huán)流化床 這是奧斯隆爐型其特點(diǎn)是采用高循環(huán)倍率，高溫旋風(fēng)分離器，在爐膛內(nèi)可布置少量受熱面但不設(shè)外置流化床熱交換器。這種循環(huán)流化床鍋爐的大型化問題也已順利解決，已有各種容量的大型電站鍋爐在世界各地 運(yùn)行。最大容量的這種鍋爐是裝在美國賓夕法尼亞州約克郡的783t/h(配250M

7、W)亞臨界壓力循環(huán)流化床鍋爐，該鍋爐已于1997年上半年投入商業(yè)運(yùn)行。 德國魯齊循環(huán)流化床鍋爐1、爐膛2、旋風(fēng)分離器3、過熱器4、外置式換熱器5、煤倉6、返料裝置7、石灰石進(jìn)料口8、灰冷卻器9、省煤器10、空氣預(yù)熱11、除塵器12、引風(fēng)機(jī)13、尾部煙道14、汽包其特點(diǎn)是采用高循環(huán)倍率，高溫旋風(fēng)分離器和外置流化床熱交換器。雖然外置流化床熱交換器的采用使這種鍋爐略顯復(fù)雜，但也使這種鍋爐的床溫調(diào)節(jié)更加簡(jiǎn)便，過熱器/再熱器的布置更為靈活。目前這種循環(huán)流化床鍋爐最大容量的鍋爐是法國阿爾斯通斯登工業(yè)公司制造的，裝在普羅旺斯電廠配250MW機(jī)組的700t/h亞臨界壓力循環(huán)流化床鍋爐。意志巴高克循環(huán)流化床鍋爐

8、1、 下降管2、 省煤器3、 過熱器4、 煤 倉5、 加料口6、 爐 膛7、 返料裝置8、 引風(fēng)機(jī)9、 除塵器10、空氣預(yù)熱器11、旋風(fēng)分離器這是德巴(德國巴高克)型，是德巴在歐共體資助下開發(fā)的一種低速(低倍率)循環(huán)流化床鍋爐，其設(shè)計(jì)意圖是盡可能將鼓泡床和高速循環(huán)床的優(yōu)點(diǎn)很好地結(jié)合起來。其特點(diǎn)是采用低的循環(huán)倍率和中溫(400-500oC)旋風(fēng)分離這種鍋爐的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但大型化，特別是再熱器的布置，有一定困難。目前最大容量的這種鍋爐是裝在捷克的燃褐煤的350t/h高壓電站鍋爐。 五.按工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的流動(dòng)方式分 1.自然循環(huán)鍋爐 加熱水省煤器 蒸發(fā)水冷壁 加熱蒸汽過熱器 下降管：不受熱,管中全部

9、是水 上升管：受熱,管中為汽和水的混合物2、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐3、直流鍋爐4、復(fù)合循環(huán)鍋爐 1-4 鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一.安全指標(biāo)(鍋爐的可靠性。三種指標(biāo)衡量) 1.連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)=兩次檢修之間運(yùn)行的小時(shí)數(shù).4000h 2.事故率=事故停用小時(shí)數(shù)/(運(yùn)行總時(shí)數(shù)+事故停用小時(shí)數(shù))100% 90%二.經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)1.鍋爐效率：鍋爐的有效利用熱量與輸入熱量的百分比.gl=Q1/Qr100% (30萬機(jī)組,設(shè)計(jì)效率92%,保證效率89%,一般為90%)2.鋼材使用率 鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生一噸蒸汽所用鋼材噸數(shù). 2.5-5t/t/h 1-5 鍋爐發(fā)展的趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)：1、大容量：容量增大一倍,每t/h的金屬用量減少5

10、20%。2、高參數(shù)：參數(shù)提高一檔,經(jīng)濟(jì)性提高2%.3、再熱機(jī)組：一次再熱,提高經(jīng)濟(jì)性45%.目前我國多采用亞臨界壓力,溫度多采用540,主要是考慮設(shè)備工作的可靠性.1-6工業(yè)鍋爐型號(hào)表示方法按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定方法編制： （1）（2）(3) (4) (5) (6) （1）：總體型式代號(hào)（2）：燃燒設(shè)備代號(hào)（3）：額定熱功率或額定蒸發(fā)量（4）：額定爭(zhēng)氣壓力或允許工作壓力（5）：過熱蒸汽溫度或出/進(jìn)水溫度（6）：燃料種類代號(hào)鍋殼鍋爐總體型式代號(hào)鍋爐總體型式代號(hào)立式水管LS立式火管LH臥式外燃WW臥式內(nèi)燃WN水管鍋爐總體型式代號(hào)鍋爐總體型式代號(hào)單鍋筒立式DL單鍋筒縱置式DZ單鍋筒橫置式DH雙鍋筒縱置式SZ雙

11、鍋筒橫置式SH縱橫鍋筒式ZH強(qiáng)制循環(huán)式QX鍋爐燃燒設(shè)備代號(hào)燃燒設(shè)備代號(hào)燃燒設(shè)備代號(hào)固定爐排G拋煤機(jī)P固定雙層爐排C（層）振動(dòng)爐排Z活動(dòng)手搖爐排H下飼爐排A(下）鏈條爐排L沸騰爐F往復(fù)爐排W室燃爐S燃料種類代號(hào)燃料種類代號(hào)燃料種類代號(hào)類煙煤A 柴油YC類煙煤A 重油YZ類煙煤A 天然氣QT類無煙煤W 焦?fàn)t煤氣QJ類無煙煤W 液化石油氣QY類無煙煤W 褐煤H型號(hào)舉例WNG1-0.7-ADZL4-1.25-WQXW2.8-1.25/95/70-A QXW2.8-1.25/145-A 第二章 燃料2-1 燃料的化學(xué)成分和性質(zhì)一.燃料:在燃燒過程中能夠產(chǎn)生熱量的物質(zhì).二.鍋爐用燃料 1.固體:煤油、頁巖

12、. 2.液體:重油、渣油(石油煉制后的殘余物)、點(diǎn)火時(shí)用柴油、輕油. 3.氣體-天然氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣 三.煤的成分 C、H、O、N、S、A、W 1.碳(C) a.含量:5090%.是主要可燃元素,含量多少與地質(zhì)年齡有關(guān). 無煙煤、煙煤、貧煤、褐煤、泥煤、煤矸石 b.形式:固定碳(單質(zhì)狀態(tài)). c.對(duì)運(yùn)行的影響:含碳高的煤不易著火. d.發(fā)熱量: 32700kj/kg. 2.氫(H) a.含量:36% 隨地質(zhì)年齡升高而降低. b.形式:與氧結(jié)合生成水,或成為有機(jī)物. c.運(yùn)行:含量越高,越容易燃燒. d.發(fā)熱量:120103kj/kg.3.硫(S) a.含量:一般為11.5%.無煙煤、貧煤

13、、劣質(zhì)煙煤可達(dá)38% b.形式:可燃硫:有機(jī)硫、黃鐵礦硫（FeS2) 灰分中硫:硫酸鹽硫 c.運(yùn)行:二氧化硫,三氧化硫腐蝕設(shè)備,含有氧化硫的煙對(duì)人畜有害. 對(duì)水冷壁、過熱器的腐蝕,對(duì)空氣預(yù)熱器的低溫腐蝕. 當(dāng)金屬壁溫低于酸露點(diǎn)溫度時(shí)會(huì)在金屬壁上凝結(jié)成硫酸,腐蝕金屬. d.發(fā)熱量: 低,9040kj/kg4.氧(O)和氮(N)a.含量: O: 140%. 無煙煤12%. 泥煤40% N: 0.52%. b.形式: O與H或C結(jié)合,使可燃成分下降. 5.灰份-燃料完全燃燒后形成的固態(tài)殘余物的統(tǒng)稱 a.含量:535% b.運(yùn)行:使燃料發(fā)熱量下降,妨礙可燃物質(zhì)與氧氣的接觸. 煙氣速度高時(shí)會(huì)引起飛灰對(duì)受

14、熱面的磨損. 煙氣速度低時(shí)會(huì)引起積灰. 灰分是影響燃煤質(zhì)量的主要成分. 6.水分(W) a.含量 :250% b.形式:外部水分(表面水分)-煤由于自然干燥所失去的水分. 內(nèi)部水分(固有水分)-空氣風(fēng)干狀態(tài)下仍殘留煤中的水分. 分析水分:煤在規(guī)定溫度和相對(duì)濕度下進(jìn)行自然干燥,干燥后煤樣中所含有的內(nèi)部水分. c.運(yùn)行:不利燃燒,燃燒溫度下降,引起低溫受熱面的積灰和腐蝕,煤粉制備困難,煙氣量上升,電耗上升. 2-2 燃料的成分分析基礎(chǔ)與換算一.燃料的成分分析基礎(chǔ) 煤中水分和灰分的含量會(huì)隨外界條件而變化，其他成分的百分量也隨之變化，所以，在說明煤中各種成分的百分含量時(shí)，必須同時(shí)注明百分?jǐn)?shù)的基準(zhǔn)，常用

15、的基準(zhǔn)有以下四種：1.應(yīng)用基-鍋爐燃料的實(shí)際應(yīng)用成分.以包括全部水分和灰分的燃料作100%的成分.用y表示. Cy+Hy+Oy+Ny+Ay+Wy+Sy=100%（作鍋爐熱力計(jì)算時(shí)采用，原煤水分也用應(yīng)用基表示。）2.分析基實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行燃料(除去自然干燥水分后)分析時(shí)的燃料成分,用f表示. Cf+Hf+Of+Nf+Sf+Af+Wf=100% 不用煤種的水分常用Wf表示,可排除開采,運(yùn)輸和儲(chǔ)存等對(duì)煤的水分含量的影響. 3.干燥基去掉全部水分的燃料成分,用g表示. Cg+Hg+Og+Ng+Sg+Ag=100% 用Ag來表示不同煤的灰分大小,可確切地反映出煤的灰分雜質(zhì)含量,而不受水分變化的影響.4.可燃基

16、可燃基即去掉水分和灰分的燃料成分,用r表示. Cr+Hr+Or+Nr+Sr=100% 可燃基常用來表示煤的有機(jī)物中各種元素的成分和煤的揮發(fā)分(用Vr表示.)二.燃料分析基礎(chǔ)的換算如表2-1.2-3 燃料的某些特性一.揮發(fā)分: Vr 它是指一定溫度下(900+10）,隔絕空氣加熱煤（7分鐘）,煤中有機(jī)物分析出的氣態(tài)物質(zhì).(包括:H2,CmHn,CO,少量O2,N2,CO2) 1.揮發(fā)分=f(加熱濕度,時(shí)間,煤量). 2.揮發(fā)分與煤質(zhì)關(guān)系: 煤的碳化程度越深(如無煙煤), Vr越小 無煙煤: Vr=2-10%.(最小) 褐煤: Vr=37-60%.(最多) 3.揮發(fā)分易著火燃燒: Vr越大,著火越

17、容易. 二.焦碳煤中水分與揮發(fā)分逸出后留下的固體物質(zhì)叫焦碳. 焦碳=灰分+固定碳三.煤的發(fā)熱量 1.定義-單位量的燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量. 對(duì)氣體:1Nm3. 對(duì)固,液體:1kg. 2.高位/低位發(fā)熱量. 高位發(fā)熱量:1kg燃料完全燃燒時(shí)放出的全部熱量中包括煙氣中水蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量. 低位發(fā)熱量:1kg煤完全燃燒時(shí)放出的全部熱量中不包括煙氣中水蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的熱量. 3.同一基準(zhǔn),高低位發(fā)熱量的換算 4.各種基發(fā)熱量的換算 （1）、不同基準(zhǔn)高位發(fā)熱量換算換算系數(shù)采用表2-1中系數(shù)。例：已知Qgr,求QgyQgy= Qgr(100-Ay-Wy)/100（2）、不同基準(zhǔn)低位發(fā)熱量換算例：已

18、知Qdr求Qdy途徑：先由Qdr求Qgr,再由Qgr求Qgy，由Qgy求出Qdy。5.折算成分對(duì)應(yīng)于每4190kj/kg發(fā)熱量的成分 由于各種煤的發(fā)熱量差別很大，有的煤發(fā)熱量?jī)H有8370kJkg(2000 kcalkg)左右，有的高達(dá)293l 0 kJ/Kg(7000 kcalkg)。為了計(jì)算電廠煤耗和廠礦編制計(jì)劃的方便，規(guī)定低位發(fā)熱量為29310KJ/Kg(7000 kcal/Kg)的煤為標(biāo)準(zhǔn)煤。四.灰的性質(zhì)害處: 1.管子上積灰影響傳熱效率,使gl下降. 2.灰塵排入大氣污染環(huán)境. 3.含灰量大不易燃燒. 4.灰多使磨煤的電耗增加. 5.灰在溫度較高時(shí)會(huì)熔化,引起結(jié)渣。（輕則影響運(yùn)行,嚴(yán)重

19、時(shí)被迫停爐 ）灰的性質(zhì) 1.熔化性 變形溫度t1、軟化溫度t2、熔化溫度t32.燒結(jié)性產(chǎn)生高溫?zé)Y(jié)性積灰2-4 煤的分類 1.無煙煤: Vr1的條件下進(jìn)行的. Vy=Vy0+1.016(-1）V03-3 煙氣分析常用煙氣分析方法：化學(xué)吸收法，電氣測(cè)量法，色譜分析法。奧氏氣體分析儀原理：用某種吸收劑與煙氣接觸，該種吸收劑能夠吸收煙氣中某種成分，而不能吸收其他成分。 1.KOH溶液-吸收CO2,SO2. 2.焦性沒食子酸的堿溶液-吸收O2 3.氧化亞銅的氨溶液-吸收CO 以上吸收劑有雙重吸收作用,測(cè)量時(shí)秩序不能顛倒,利用量筒可以測(cè)得每次吸收后煙氣減少的容積,此減少的容積就是被吸收的氣體容積,這樣利

20、用煙氣分析儀可以方便的測(cè)出各組成氣體在煙氣容積中的百分比. 3-4 不完全燃燒方程式一.完全燃燒方程式. 燃料在爐膛中完全燃燒,煙氣分析所得到的RO2,O2與燃料的元素分析之間必然存在一定的關(guān)系式,這個(gè)關(guān)系式就叫做完全燃燒方程式.二.不完全燃燒方程式. 在實(shí)際運(yùn)行鍋爐中,燃燒剩余物中有CO和O2,不完全燃燒情況下,燃燒滿足的方程。3-6 空氣和煙氣焓的計(jì)算在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算,校核計(jì)算以及整理鍋爐實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),都需要知道空氣和燃燒產(chǎn)物的焓.一.空氣焓的計(jì)算1.理論空氣焓2.實(shí)際空氣焓二.煙氣焓 煙氣是由多種成分組成的混合氣體,同時(shí)還夾帶一定數(shù)量的飛灰.當(dāng)1,煙氣溫度為時(shí),煙氣焓等于理論煙氣焓,過量

21、空氣焓和飛灰焓三部分之和.即：其中：3-7 熱平衡鍋爐機(jī)組熱平衡-指輸入鍋爐機(jī)組的熱量與鍋爐機(jī)組輸出熱量之間的平衡.熱平衡意義-表明了燃料的熱量有多少被有效利用,有多少變?yōu)闊崃繐p失,這些損失又表現(xiàn)在哪些方面.目的:找出引起熱量損失的原因,提出減少損失的措施,有效地提高鍋爐效率,以節(jié)約能源. 一.熱平衡方程式: 輸入=輸出 Qr=Q1(有效）+Q2(排煙）+Q3(化學(xué)） +Q4(機(jī)械）+Q5(散熱）+Q6（其他） 相對(duì)熱損失（輸入熱量的百分率） 100=q1+q2+q3+q4+q5+q6 鍋爐效率為：二、輸入熱量低位發(fā)熱量燃料帶入物理熱空氣預(yù)先加入熱（暖風(fēng)機(jī)）霧化熱三、損失1、q4：機(jī)械未完全燃

22、燒損失設(shè)計(jì)時(shí)按經(jīng)驗(yàn)推薦數(shù)值選取運(yùn)行時(shí)通過熱平衡測(cè)定，但飛灰量難以準(zhǔn)確收集，一般采用灰平衡法計(jì)算：影響q4的因素：燃料性質(zhì)燃燒設(shè)備、方式負(fù)荷過量空氣系數(shù)運(yùn)行水平2、q3:化學(xué)不完全燃燒損失也叫可燃?xì)怏w不完全燃燒損失,是指鍋爐排煙中殘留的可燃?xì)怏w和重碳?xì)浠衔锏任捶懦銎淙紵裏岫斐傻臒釗p失. (1)氣體燃料: (2)固體燃料: 測(cè)試時(shí)采用：q3=3.2pyCO影響 q3因素：燃料性質(zhì)爐膛過量空氣系數(shù)爐內(nèi)溫度爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)組織計(jì)算時(shí)選取：煤粉爐： q3 =0氣體、液體鍋爐： q3=0.5%層燃爐： q3=（0.51.0）%3.排煙熱損失 q2高溫?zé)煔怆x開最后受熱面，造成的損失。是鍋爐損失中最大的一項(xiàng)

23、。影響q2的因素：排煙溫度過量空氣系數(shù)與漏風(fēng)系數(shù)燃料性質(zhì)運(yùn)行水平qq2q3q4Q2+q3+q44.散熱損失 由于鍋爐爐墻,鍋筒,集箱,汽水管道,煙風(fēng)管等部件溫度高于周圍大氣溫度而向四周散失的熱量. 5.灰渣熱損失 由灰渣排出爐外帶走的熱損失. 4-8 鍋爐效率及燃料消耗量的確定實(shí)際燃料消耗量:計(jì)算燃料消耗量: 保熱系數(shù)=煙道受熱面吸熱量/煙氣在煙道中放熱量 =受熱面?zhèn)鹘o工質(zhì)熱量/(受熱面?zhèn)鹘o工質(zhì)熱量+散熱)第四章 煤粉制備 現(xiàn)代中型和大型鍋爐一般均采用煤粉燃燒,原煤先經(jīng)碎煤機(jī)打碎,然后在磨煤機(jī)中制成煤粉. 4-1 煤粉 一、煤粉特性1.煤粉細(xì)度(即煤粉顆粒大小). 1)定義-用某篩子上篩后的煤

24、粉剩余量占篩分煤粉總量的百分比定義為煤粉細(xì)度. 電廠鍋爐用煤多為2060m。2)經(jīng)濟(jì)細(xì)度:使不完全燃燒損失和制粉能耗最小時(shí)的煤粉細(xì)度.3)影響經(jīng)濟(jì)細(xì)度的主要因素: a.與煤種有關(guān) b.磨煤機(jī)和分離器的性能 性能決定煤粉顆粒的均勻程度. c.燃燒方式:旋風(fēng)爐可燒粗些的煤粉,甚至碎煤屑. 4）經(jīng)濟(jì)細(xì)度的確定使q4與qm之和為最小。2.煤粉的顆粒組成特性. 用一套篩孔尺寸不同的標(biāo)準(zhǔn)篩子進(jìn)行篩分得到的煤粉顆粒組成曲線,稱為篩分曲線D：通過篩子煤粉量。R：流在篩子的煤粉量。篩分曲線用途：1、直觀比較煤粉的相對(duì)細(xì)度。2、比較煤粉的均勻程度。對(duì)曲線用公式描寫；Rx篩子上煤粉剩余量。b煤粉細(xì)度系數(shù)n煤粉均勻性

25、指標(biāo)討論：保持R90不變，n增加，則R200減小，即過粗粉少。 保持R200不變，n增加，則R90增加，即過細(xì)粉少。顯然n越大，過粗粉、過細(xì)粉都少，煤粉均勻。3.煤粉水分 水分過大,要影響煤粉流動(dòng)性和著火. 煤粉過于干燥,褐煤、煙煤與空氣接觸易自燃和爆炸。 煤粉的水分Wmf接近分析水分Wf時(shí)比較合適.4.煤粉的爆炸性. 1).Vr100m時(shí),爆炸可能性很小. 2).遇到明火時(shí)會(huì)爆炸. 3).嚴(yán)格控制制粉系統(tǒng)末端氣粉混合物的溫度. 4).裝防爆門.二.煤的可磨系數(shù) Kkm 1.定義:將質(zhì)量相等的標(biāo)準(zhǔn)燃料和試驗(yàn)燃料由相同的初始粒度磨制成細(xì)度相同的煤粉時(shí),消耗能量的比值稱為試驗(yàn)燃料的可磨性系數(shù),以K

26、km表示： Kkm=Eb/Es Eb：標(biāo)準(zhǔn)煤能耗 Es：實(shí)驗(yàn)煤能耗 2.Kkm的測(cè)定和計(jì)算公式 a. BT-全蘇熱工研究所的測(cè)量方法.粒度2.363.33mm的空氣干燥煤樣500g，用小型瓷制成的球磨機(jī)磨15分鐘，測(cè)定R90s值代如公式：KkmBT2（ln100/ R90s)2/3我國范圍：0.82.0；1.5為易磨煤。標(biāo)準(zhǔn)煤為1。b.哈氏法.粒度0.591.19mm，50g，中速磨磨3分鐘，取出后篩分20分鐘。Kkmha=13+6.93D74D74：通過孔徑為74m篩子的煤粉量。KkmBT0.034（ Kkmha）1.25+0.61三、煤的磨損指數(shù)1、定義：表示煤對(duì)磨煤機(jī)金屬研磨部件磨損的輕

27、重程度的指數(shù)。用 Ke表示。Kem/10Ke5.0 磨損性極強(qiáng)4-2 磨煤機(jī)分類（按轉(zhuǎn)速分）1.低速：1525轉(zhuǎn)/分 筒式鋼球磨煤機(jī)（DTM型）2.中速: 50300轉(zhuǎn)/分 中速平盤磨,E型磨,碗式磨3.高速: 7501500轉(zhuǎn)/分 風(fēng)扇磨,錘擊磨 一.球磨機(jī)1.結(jié)構(gòu):磨煤部分直徑2-4M,長(zhǎng)3-10M的圓桶,內(nèi)裝大量鋼球(直徑2560mm). 從內(nèi)到外分為五層: 護(hù)甲-波浪型錳鋼 石棉-絕熱 筒體-鋼板 毛氈-隔音 外殼-鐵皮2.原理:利用低速旋轉(zhuǎn)的滾筒帶動(dòng)筒內(nèi)鋼球運(yùn)動(dòng),通過鋼球?qū)υ旱淖矒?擠壓,研磨,碾壓,將煤磨成煤粉. 特點(diǎn):干燥與磨煤同時(shí)進(jìn)行,采用熱空氣作為干燥劑.3.影響磨煤機(jī)工作

28、的主要因素 (1)臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速 nnlj n0.15 (4)通風(fēng)量通風(fēng)量大，磨煤出力大，煤粉粗，磨煤電耗低但通風(fēng)電耗高。最佳通風(fēng)量應(yīng)使磨煤與通風(fēng)電耗之和最小。 P63公式(4-13)4.磨煤機(jī)的磨煤出力 磨煤出力:保證煤粉細(xì)度,每小時(shí)所磨制的原煤的噸數(shù).干燥出力：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)將煤由最初水分Wf干燥為磨煤水分Wmf的能力。 P64公式(4-14)磨煤機(jī)的磨煤出力受磨煤與干燥條件的限制。5.評(píng)論: 優(yōu)點(diǎn): 1)通用性廣,可用于所有煤種(包括無煙煤,高灰分劣質(zhì)煤). 2)工作可靠性高,連續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng). 3)滿載運(yùn)行. 缺點(diǎn): 1)磨煤電耗大,為中速磨的2倍多. 2)設(shè)備笨重,投資大占地大. 3)

29、均余指數(shù)n值低. 4）在低負(fù)荷或變負(fù)荷時(shí)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。二.中速磨煤機(jī)分類:平盤式磨 碗式磨 E型磨1.平盤磨 (1)工作原理:原煤在兩個(gè)碾磨部件的表面之間,在壓緊力的作用下受到擠壓和碾磨而被粉碎成煤粉. (2)特點(diǎn):干燥能力受限制(煤的干燥基本上是在磨盤上方的空間內(nèi)進(jìn)行,在磨盤上的干燥作用不大). (3)優(yōu)點(diǎn):省鋼材,耗電少,占地面積小,噪音小,煤粉均余指數(shù)n高. 三.高速磨1.風(fēng)扇式磨煤機(jī):結(jié)構(gòu)與風(fēng)機(jī)相似,由一個(gè)工作葉輪及蝸殼組成. 工作原理:原煤隨干燥劑進(jìn)入磨煤機(jī),被轉(zhuǎn)動(dòng)的沖擊板打碎,拋到護(hù)甲上的煤再次被擊碎,合格的煤粉經(jīng)分離器送入燃燒器,不合格的粗粉返回磨煤機(jī)重磨. 特點(diǎn):(1)干燥條件好

30、(磨在磨煤機(jī)中處于懸浮狀態(tài),通風(fēng)強(qiáng)烈) (2)磨煤,干燥,輸粉一體(制粉系統(tǒng)簡(jiǎn)化,減少了排粉機(jī)) (3)干燥劑:熱風(fēng)+煙氣(但磨損嚴(yán)重,煤粉粗) 適用煤種:煙煤（可磨系數(shù)大于1.5）,褐煤. 4-3 制粉系統(tǒng)分類：直吹式，儲(chǔ)倉式一.直吹式: 是指煤經(jīng)磨煤機(jī)磨成煤粉后直接吹入爐膛燃燒. 磨煤機(jī)磨制的煤粉全部直接送入爐膛內(nèi)燃燒,制粉量在任何時(shí)候均等于鍋爐的燃燒消耗量,即制粉是隨鍋爐負(fù)荷的變化而變化的.（多選用中速磨） 系統(tǒng)簡(jiǎn)單,對(duì)可靠性、運(yùn)行水平要求很高. 正壓式：排粉機(jī)裝在磨煤機(jī)前。 負(fù)壓式：排粉機(jī)裝在磨煤機(jī)后。負(fù)壓直吹系統(tǒng)流程正壓直吹系統(tǒng)流程二.儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng) 1.適用煤種:無煙煤, K9 的

31、劣質(zhì)煙煤. 2.乏氣送粉系統(tǒng): (1)磨煤機(jī)入口有四根管子: 原煤, 熱風(fēng)管, 回粉管, 再循環(huán)管. (2)旋風(fēng)分離器(細(xì)粉分離器):約90%的煤粉被分離出來,經(jīng)鎖氣器,切換擋板送入煤粉倉,或經(jīng)螺旋輸粉機(jī)送入煤粉倉.上部出來的磨煤乏氣(含10%的極細(xì)煤粉)被排粉機(jī)吸收,作為一次風(fēng)輸送煤粉進(jìn)入爐膛. (3)排粉機(jī): a.抽吸乏氣 b.直接抽吸熱風(fēng) (4)鎖氣器:不允許氣體倒流. (5)吸潮管:防止煤粉倉受潮,煤粉結(jié)塊. (6)防爆門:爆炸時(shí),首先被爆破,釋放高壓. 3.熱風(fēng)送粉系統(tǒng) 當(dāng)燃用無煙煤,貧煤和劣質(zhì)煤時(shí),為穩(wěn)定著火燃燒，常利用熱空氣作為一次風(fēng)輸入煤粉. 三次風(fēng):磨煤乏氣經(jīng)燃燒器中專門的噴

32、口送入爐內(nèi)燃燒.三.兩種制粉系統(tǒng)比較1.直吹式:系統(tǒng)簡(jiǎn)單,設(shè)備部件少,電耗大. 儲(chǔ)倉式:部件多,管路長(zhǎng),初投資大,磨煤機(jī)出力不受鍋爐負(fù)荷影響. 2.負(fù)壓直吹式排粉機(jī)磨損較快. 儲(chǔ)倉式:含少量細(xì)粉的乏氣經(jīng)過排粉機(jī),工作安全. 3.直吹式:可靠性差. 儲(chǔ)倉式:可靠性高(磨煤機(jī)的工作對(duì)鍋爐影響較小) 4.倉儲(chǔ)式:鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí),只要調(diào)節(jié)給粉機(jī),方便靈活. 直吹式:鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí),要以改變給煤量開始,惰性較大. 第五章 燃燒過程理論基礎(chǔ) 5-1 燃燒化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)-研究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)速度的科學(xué).一.燃燒反應(yīng)速度: 燃燒是指燃料與氧的劇烈化學(xué)反應(yīng). 鍋爐內(nèi)的燃燒反應(yīng)包括:均相燃燒(

33、或單相燃燒)-氣體燃料在空氣中燃燒. 多相燃燒-固體燃料在空氣中燃燒. 1.反應(yīng)速度w. 通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示. 2.按質(zhì)量作用定律可得w與c的關(guān)系: 對(duì)于均相反應(yīng),在一定溫度下化學(xué)反應(yīng)速度與參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的濃度乘積成正比,而各反應(yīng)物濃度項(xiàng)的方次等于化學(xué)反應(yīng)式中相應(yīng)的反應(yīng)系數(shù). 二.影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素: 1.壓力P 定容時(shí),P升高,則C升高,升高 T=cost時(shí),反應(yīng)速度主要決定于反應(yīng)物濃度. 2.溫度 K=k0e-E/RT四.著火溫度. 1.定義:由緩慢的氧化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉磻?yīng)能自動(dòng)加速到高速燃燒狀態(tài)的瞬間過程稱為著火.著火時(shí)反應(yīng)系統(tǒng)的溫度稱為著火溫度

34、. 熱力著火-由于溫度不斷升高而引起著火. 2.著火溫度與熄火溫度. 以煤粉空氣混合物在燃燒室內(nèi)的燃燒情況為例 放熱量：Q1=k0exp(-E/RT)CO2nVQr 其中CO2n ：煤粉反應(yīng)表面氧濃度散熱量：Q2=S(T-Tb)其中：綜合發(fā)熱系數(shù)（ f +d)TTb1Tb2TzhTxhQ1,Q2Q1Q2/Q2/Q2/123455-2 燃燒反應(yīng)的動(dòng)力區(qū)與擴(kuò)散區(qū) 塊煤,碎煤,煤粉以及碳的燃燒屬于固體與氣體之間進(jìn)行的多相燃燒反應(yīng),反應(yīng)是在固相表面進(jìn)行的.一.固相表面上的多相燃燒過程.1、碳粒燃燒模型2、5個(gè)燃燒過程 (1)參加燃燒的氧氣從周圍環(huán)境擴(kuò)散到反應(yīng)表面. 氧的擴(kuò)散速度: (2)氧氣被燃料表面

35、吸附. (3)在燃料表面進(jìn)行燃燒化學(xué)反應(yīng). (4)燃燒產(chǎn)物由燃料表面解吸附. (5)燃燒產(chǎn)物離開燃料表面,擴(kuò)散到周圍環(huán)境中. 二.多相燃燒反應(yīng)速度 多相燃燒反應(yīng)速度取決于5個(gè)過程中進(jìn)行得最慢的過程,研究指出,取決于(1),(3)兩個(gè)過程.在碳粒表面上發(fā)生反應(yīng)的氧量應(yīng)該等于經(jīng)由邊界層擴(kuò)散進(jìn)來的氧,這樣,就可以利用化學(xué)反應(yīng)速度和汽流的擴(kuò)散速度來表示燃燒速度.按照氧向反應(yīng)表面的輸送速度以及它在反應(yīng)表面的消耗速度,兩者隨溫度變化情況,可以明顯區(qū)分出碳粒子的燃燒有三個(gè)截然不同的區(qū)域.(1)動(dòng)力區(qū) (2)擴(kuò)散區(qū) (3)過渡區(qū) 5-3 煤和煤粉的燃燒一.煤粉燃燒: 燃燒過程:析出水分析出揮發(fā)分揮發(fā)分燃燒加熱

36、焦碳,揮發(fā)分火焰消失后,焦碳燃燒形成灰渣 從燃燒過程來看,揮發(fā)分的著火發(fā)生在焦碳之前,它們分兩個(gè)階段,但又是連續(xù)進(jìn)行的,焦碳燃燒是主要過程(占全部燃燒時(shí)間的90%). 近代學(xué)者提出: a.揮發(fā)分析出貫穿燃燒的全過程. b.揮發(fā)分和焦碳同時(shí)著火燃燒. 二.碳粒的燃燒 以碳粒的燃燒作為焦碳燃燒理想的物理模型. 碳粒的燃燒是個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程. (1)一次反應(yīng)與二次反應(yīng). 還伴隨有二次反應(yīng). 在不同溫度下,上述反應(yīng)以不同的方式組合成不同的燃燒過程.：碳粒在靜止的空氣中碳粒受到空氣流沖刷 其他因素 第六章 燃燒設(shè)備6-1 直流燃燒器一.直流射流W0 C0 T0射流等速核心區(qū)射流內(nèi)邊界對(duì)流邊界層初始段

37、主體段轉(zhuǎn)折截面w0射流外邊界2Ra1.基本概念 (1)等速核心區(qū)：射流的中心部位有一核心區(qū),區(qū)內(nèi)的速度均與初始速度W0相同. (2)射流內(nèi)邊界:維持流速等于初速W0的邊界. (3)射流外邊界:射流與周圍靜止介質(zhì)的邊界面. (4)射流轉(zhuǎn)折截面:核心區(qū)消失處截面. (5)射流的主體段:中心速度開始衰減. (6)射流的初始段:主體段左面. (7)擴(kuò)展角:射流外界線的交角. 二.基本特征: 1.擴(kuò)展角.圓型： a=0.0733(紊流系數(shù)） 2.無因次速度表明主體段內(nèi)射流軸線速減規(guī)律。軸心線上速度隨射流的軸向距離X的變化 3.射程. 指由噴口治射流軸線到某一截面的距離L，該截面內(nèi)最大軸向速度Wm=0.0

38、5W0 對(duì)圓形噴口：R0越大，射程L越遠(yuǎn)。大噴口比小噴口有更大的射程。4.無因次流量. 由于射流不斷卷吸周圍介質(zhì)，所以沿射流流動(dòng)方向流量是逐漸增加的. 當(dāng)R0由大變小時(shí)，Q增加，即相對(duì)卷吸周圍介質(zhì)的量增加。三.直流式燃燒器 直流燃燒器是由一組圓形,矩形或多邊形的噴口所組成,煤粉和空氣分別由不同噴口噴進(jìn)爐膛,1,2次風(fēng)都是直流噴射.1.優(yōu)點(diǎn): (1)著火條件好. (2)氣流的后期混合強(qiáng)烈. (3)可控制二次風(fēng)混入的遲早. (4)煤種適應(yīng)性較廣. 2.分類. (1)均等配分(2-1-2-1型). a.一.二次風(fēng)口間隔布置,且間距相對(duì)較近,使著火后二次風(fēng)能更快混入,及時(shí)充分地供應(yīng)給焦碳的燃燒. b.

39、側(cè)二次風(fēng)式. 側(cè)二次風(fēng)是指在煤粉噴口的外側(cè)(噴嘴側(cè))與一次風(fēng)平行布置的二次風(fēng). 特點(diǎn): 一次風(fēng)在爐膛內(nèi)側(cè),有利著火. 二次風(fēng)在外側(cè),使與爐墻接觸的是一層二次風(fēng),利于防止結(jié)渣. 氣流高度短,寬度大,剛性好. c.十字風(fēng). 冷卻一次風(fēng)噴口減少煤粉和氣流速度分布不均勻程度。(2)分級(jí)配風(fēng)(2-1-1-2型)(無煙煤型) 分級(jí)配風(fēng)：把燃燒所需的二次風(fēng)分級(jí)分階段送入燃燒的煤粉氣流中。 特點(diǎn)： 一次風(fēng)口相對(duì)集中布置,局部煤粉濃度升高. 采用狹長(zhǎng)的一次風(fēng)噴口,增大煤粉氣流的著火周界. 一,二次風(fēng)噴口間距較大,兩者混合較晚. a.周界風(fēng):作用:冷卻一次風(fēng)噴口,防止結(jié)渣,補(bǔ)充空氣,防止煤粉離析. 缺點(diǎn):本身要吸

40、熱. b.夾心風(fēng):優(yōu)點(diǎn): 加強(qiáng)一次風(fēng)射流剛性,減輕其偏轉(zhuǎn)程度,有助于防止結(jié)渣,及時(shí)補(bǔ)充空氣 一次風(fēng)射流尾部變狹,使煤粉濃度局部集中.3.二次風(fēng). 相對(duì)于一次風(fēng)噴口的位置分為:上、中、下二次風(fēng). 上二次風(fēng): 壓住火焰,穩(wěn)定火焰中心,不使出口煙溫升高. 補(bǔ)充煤粉燃燒和燃盡所需的氧氣. 強(qiáng)化過程所需氣流擾動(dòng). 中二次風(fēng): 補(bǔ)充煤粉燃燒和燃盡所需的氧氣. 強(qiáng)化過程所需氣流擾動(dòng). 下二次風(fēng): 托住火焰. 托住煤粉顆粒. 保證下排燃燒器所需空氣.4.三次風(fēng). 當(dāng)熱風(fēng)送粉時(shí),出現(xiàn)三次風(fēng). (1)特點(diǎn):三次風(fēng)含有1015%的極細(xì)煤粉. 含有較多的水分. 溫度低 風(fēng)量大,一般30補(bǔ)氣差。 (2)措施: a.爐膛

41、最好是正方形的,或a/b70%以上,可不采取任何措施,低于此負(fù)荷要采取措施. 五.煤粉的點(diǎn)火裝置 1、旋流煤粉預(yù)燃室燃燒器點(diǎn)火裝置. 開始時(shí),投油加熱預(yù)燃室,加熱到一定溫度再由旋流燃燒器投入煤粉氣流. 2、半導(dǎo)體高能點(diǎn)火器. 自動(dòng)點(diǎn)爐,滅火保護(hù):著火后,重油槍和點(diǎn)火器自行退出,火焰熄滅后,切斷煤粉等的供應(yīng),起保護(hù)作用. 3、等離子點(diǎn)火器等離子點(diǎn)火器一、意義大型燃煤鍋爐的啟、停及穩(wěn)燃都要燒掉大量的燃油。據(jù)97“中國能源”白皮書公布的數(shù)字證實(shí)，1995年電力系統(tǒng)燒油量為1120萬噸，1996年為1300萬噸。近幾年電力系統(tǒng)強(qiáng)制停掉或改造了發(fā)電用油爐和一些柴油發(fā)電機(jī)后，98年和99年僅電力系統(tǒng)內(nèi)電站

42、鍋爐的啟動(dòng)和穩(wěn)燃計(jì)劃內(nèi)用油就分別為288萬噸和320萬噸，而許多電廠計(jì)劃用油只占其燃油的一部分，每年還不得不購買大量的難以統(tǒng)計(jì)的非計(jì)劃用油。 近年來，隨著電源增加，用電負(fù)荷率下降，電網(wǎng)峰谷差不斷擴(kuò)大，特別是在低谷時(shí)段，大容量機(jī)組被迫頻繁起停調(diào)峰，這樣又大大地增加了電站鍋爐點(diǎn)火及穩(wěn)燃用油。 例如：每臺(tái)200MW和300MW的新建機(jī)組投產(chǎn)前試運(yùn)階段要燒掉平均5000噸以上，價(jià)值1500萬元的燃油；燃用貧煤的200MW機(jī)組每次點(diǎn)火用油平均在50噸以上：燃用貧煤的300MW機(jī)組每次點(diǎn)火要燒掉燃油上百噸，有的甚至達(dá)到300噸；而在調(diào)峰及低負(fù)荷時(shí)不得不用油伴燒來進(jìn)行穩(wěn)燃的耗油量則更大。 等離子點(diǎn)火技術(shù)直接

43、點(diǎn)燃煤粉鍋爐的原理一、 等離子點(diǎn)火機(jī)理 利用直流電流在一定介質(zhì)氣壓的條件下接觸引弧，并在強(qiáng)磁場(chǎng)控制下獲得穩(wěn)定功率的定向流動(dòng)空氣等離子體，該等離子體在點(diǎn)火燃燒器中形成T4000K的梯度極大的局部高溫火核，煤粉顆粒通過該等離子“火核”時(shí)，在千分之秒內(nèi)迅速釋放出揮發(fā)物，再造揮發(fā)份，并使煤粉顆粒破裂粉碎，從而迅速燃燒。由于反應(yīng)是在氣固兩相混合物中進(jìn)行，高溫等離子體使混合物發(fā)生了一系列物理和化學(xué)變化，進(jìn)而使煤粉的燃燒速度加快，達(dá)到點(diǎn)火并加速煤粉燃燒的目的，大大地減少了促使煤粉燃燒所需要的引燃能量。 等離子體內(nèi)含有大量的化學(xué)活性粒子，如原子(C、H、0)、原子團(tuán)(0H、H2、02)、離子(0-、H-、0H

44、-、0-、H+)和電子等。它們可加速熱化學(xué)轉(zhuǎn)換，促進(jìn)燃料完全燃燒。除此之外，由于高溫等離子體對(duì)于煤粉的作用，使揮發(fā)份可比通常情況提高2080，即高溫等離子體有再造揮發(fā)份的作用，這對(duì)于點(diǎn)燃煤粉(特別是貧煤)強(qiáng)化燃燒有著特別重要的意義。等離子發(fā)生器工作原理 發(fā)生器為強(qiáng)磁場(chǎng)控制下的空氣載體等離子發(fā)生器。它由線圈、陰極、陽極組成。其中陰極和陽極由高導(dǎo)電率、高導(dǎo)熱率及抗氧化的特殊材料制成，以承受高溫電弧沖擊。線圈在高溫情況下具有抗直流高電壓擊穿能力。電源采用全波整流并具有恒流性能。其發(fā)火原理為：在一定輸出電流條件下，當(dāng)陰極3前進(jìn)同陽極2接觸后，系統(tǒng)處在短路狀態(tài)，當(dāng)陰極緩緩離開陽極時(shí)產(chǎn)生電弧，電弧在線圈磁

45、場(chǎng)的作用下被拉出噴管外部。壓縮空氣在電弧的作用下，被電離為高溫等離子體，為點(diǎn)燃煤粉創(chuàng)造了良好的條件。發(fā)生器示意圖穩(wěn)弧線圈產(chǎn)生合適的磁場(chǎng)，保證空氣等離子電弧的形狀及穩(wěn)定性。陽極空氣等離子電弧的一極，它為空氣等離子電弧形成帶電粒子的通道。電子發(fā)射槍空氣等離子電弧的另一極，它為空氣等離子電弧形成帶電粒子的通道，同時(shí)也是電弧啟動(dòng)、控制電弧功率的具體執(zhí)行部件。效益：經(jīng)理論分析與實(shí)際應(yīng)用證明，等離子點(diǎn)火裝置用于電站鍋爐點(diǎn)火及穩(wěn)燃的直接成本低于燃油點(diǎn)火及穩(wěn)燃成本的20。由此測(cè)算，電力系統(tǒng)99年火力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)及穩(wěn)燃計(jì)劃內(nèi)用油320萬噸，價(jià)值近百億元，若全部采用等離子點(diǎn)火裝置啟動(dòng)及穩(wěn)燃，則可節(jié)約80億元人民幣

46、，經(jīng)濟(jì)效益十分巨大。 6-4 液態(tài)除渣煤粉爐 1.問題提出:對(duì)于揮發(fā)份少而灰熔點(diǎn)低的煤的燃燒問題 2.形式: (1)半開式 (2)開式 3.特點(diǎn):爐溫高,排渣率高,煙氣中飛灰少,對(duì)管子的磨損少. 4.特殊問題: (1)析鐵 煤粉粗時(shí),發(fā)生下列反應(yīng): (2)高溫腐蝕:燃用多硫燃料時(shí),水冷壁發(fā)生腐蝕. (3)NOx大. (4)不太適應(yīng)變負(fù)荷.二.固態(tài)排渣煤粉爐的結(jié)渣問題 1.原因與危害. (1)傳熱惡化 (2)爐膛出口煙溫升高,過熱器超溫. (3)影響水循環(huán). (4)結(jié)渣多后掉下來,砸壞冷灰斗的水冷壁,引起排渣口的堵塞.2.影響結(jié)渣的因素 1)內(nèi)因:燃煤灰分特性:t1,t3. （1） t21350

47、 不結(jié)渣; t21a1O2coCO2H2CH43.鏈條爐的配風(fēng) (1)分段送風(fēng). 采用分段送風(fēng),沿各段所需空氣量供應(yīng)空氣,如中間多,兩端少,按理論分段送風(fēng)的段數(shù)越多,對(duì)燃燒越有利,實(shí)際上分為4-6段. (2)爐拱. 爐拱-是指緊靠爐排上部,做成特殊形狀的爐膛前后墻,并分別稱為前拱和后拱. 作用:及時(shí)著火,促進(jìn)可燃?xì)怏w與多余氧的混合. 燒無煙煤時(shí),前拱短而高,后拱矮而長(zhǎng). 無煙煤的著火較長(zhǎng),高溫區(qū)在后部,后拱矮而長(zhǎng)迫使后面的高溫?zé)煔庖暂^高的速度往前沖,前拱短以便新煤盡可能接受多的煙氣輻射. a.引導(dǎo)高溫?zé)煔獾筋^部,加強(qiáng)對(duì)新燃料的輻射加熱. b.加強(qiáng)前面的氣流擾動(dòng),強(qiáng)化煙氣對(duì)新燃料和前拱的對(duì)流放熱

48、. c.把已著火的顆粒甩到新燃料區(qū).優(yōu)質(zhì)煙煤拱 與無煙煤拱相比,后拱高而短(優(yōu)質(zhì)煤易著火.) 一般煙煤拱 前拱類似優(yōu)質(zhì)煙煤拱,后拱類似無煙煙煤拱. (3)二次風(fēng) 原因:由燃燒特性知,爐排前后端上方的爐膛空間里存在過量空氣,而可燃?xì)怏w大多集中在中部,為了增加擾動(dòng),可考慮二次風(fēng). 布置:小鍋爐,總風(fēng)量不大,采用前墻或后墻布置. 容量較大的鍋爐,風(fēng)量較大,可前、后墻同時(shí)布置.作用： 1)增強(qiáng)爐膛內(nèi)氣流擾動(dòng). 2)有利著火(與爐拱布置相配合,將高溫?zé)煔庖龑?dǎo)到前拱下方) 3)氣流渦流流動(dòng)利于新煤引燃和消除煙氣,降低飛灰攜帶損失. 4)改善氣流時(shí)爐膛的充滿程度,延長(zhǎng)可燃?xì)怏w、灰粒在爐膛內(nèi)停留時(shí)間,促使燃料

49、燃燒.因二次風(fēng)的主要作用是擾動(dòng)，可使用空氣、煙氣、燃?xì)?、水蒸氣?風(fēng)量和風(fēng)速：風(fēng)量：515% 風(fēng)速：5080m/s. 4.燃料層燃燒的調(diào)節(jié) 燃料層的出力取決于燃料層的厚度、送風(fēng)量、爐排速度,為了使燃燒工況正常,此三因素必須合理配合 . 燃料層厚度：借助于煤閘門來調(diào)節(jié). 厚度一般在100-150mm左右(根據(jù)煤種,煤質(zhì),顆粒度) 粘結(jié)性煙煤:60-120mm 不粘結(jié)性煙煤:80-140mm 無煙煤,貧煤:100-160mm 易著火的Vr大的燃料,進(jìn)給速度快,燃料層要薄些. Wy多的劣質(zhì)煤,采用較厚煤層,降低爐排速度. 煤粉含量多時(shí),煤層應(yīng)稍薄,否則通風(fēng)阻力上升. 運(yùn)行中鍋爐出力主要調(diào)節(jié)送風(fēng)量和爐排速度。即負(fù)荷變化時(shí)，先調(diào)節(jié)送風(fēng)量，再調(diào)節(jié)爐排速度與之配合。5.適用燃料. (1)粘結(jié)性適中 (2)水