第九章-鍋爐及其附件

1、概述（第一節(jié)）2、組成設(shè)備介紹（第三、四節(jié)） 制粉系統(tǒng) 燃燒相關(guān)設(shè)備 燃燒器 爐膛布置、類型 水冷壁 傳熱相關(guān)設(shè)備 過熱器和再熱器 （受熱面） 省煤器和空氣預(yù)熱器3、原理介紹（燃料、熱平衡等）（第二節(jié)）本章授課流程1第一節(jié)鍋爐概述一、鍋爐概念（一）鍋爐的功能和分類：

鍋爐是利用燃料等能源的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱，將工質(zhì)(主要是水)加熱到一定溫度和壓力的換熱設(shè)備。通常意義的鍋爐中一般要實(shí)現(xiàn)下述過程燃燒熱交換

燃料的化學(xué)能煙氣的熱能蒸汽(或熱水)的熱能2電站鍋爐:火電廠三大主機(jī)之一，火室燃燒。生產(chǎn)高溫高壓蒸氣，適用各種燃料，熱效率高、受熱面復(fù)雜，向大容量、高參數(shù)發(fā)展。

工業(yè)鍋爐:適于各行業(yè)，火床燃燒，熱效率低，容量較小。生產(chǎn)蒸汽（或熱水）供給工業(yè)和民用所需熱能，或通過蒸汽動力機(jī)械轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。

船用鍋爐:作為船舶動力，體積小，重量輕，啟停方便，變負(fù)荷能力強(qiáng)。一般采用低中壓參數(shù)，爐膛容積熱負(fù)荷高，水循環(huán)高度小的燃油鍋爐。

生活鍋爐:居民生活所需的蒸汽或熱水之用。345工業(yè)鍋爐型號

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設(shè)計(jì)次序燃料代號額定蒸汽或熱水溫度額定蒸汽壓力額定蒸發(fā)量燃燒方式鍋爐型號例

SHL20-2.45/400-A

雙鍋筒橫置式鏈條爐排，額定蒸發(fā)為20t/h，蒸汽壓力為2.45MPa，過熱蒸汽溫度為400C0，燃用煙煤，原型設(shè)計(jì)的蒸汽鍋爐6工業(yè)鍋爐型號燃燒方式代號燃料代號7WNS燃油（氣）蒸汽鍋爐89LSG系列立式雙層爐排蒸汽、熱水鍋爐LSG系列立式彎水管鍋爐10DZL（DZW）系列煙火管鍋殼式鍋爐11DZL系列水管鍋爐12DZL系列水火管鍋殼式鍋爐1314“馬蹄型”鍋爐151617SHFx系列循環(huán)流化床鍋爐1819202122電站鍋爐型號

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設(shè)計(jì)次序燃料代號額定蒸汽壓力額定蒸發(fā)量制造廠代號例

HG-670/13.72–M

哈爾濱鍋爐廠制造,額定蒸發(fā)量670t/h，額定蒸汽壓力13.7Mpa燃煤鍋爐

SG-1000/16.66-YM2

上海鍋爐廠制造,額定蒸發(fā)量1000t/h，額定蒸汽壓力16.66Mpa燃用煙煤鍋爐（第二次設(shè)計(jì)）23小資料：

1、2004年底我國發(fā)電裝機(jī)容量提高到447GW（4.47億千瓦），年發(fā)電量達(dá)12500億KWH，火電占82.3％，屬于耗煤大戶。

2、我國火電廠主力200～300MW燃煤機(jī)組的供電煤耗超過進(jìn)口30％以上。

3、每年我國電站鍋爐、工業(yè)爐窯與工業(yè)鍋爐，耗煤占煤炭總消費(fèi)量的2／3左右，也是造成我國大氣污染的主要原因之一。因此，鍋爐是能源利用領(lǐng)域中的重要設(shè)備和環(huán)節(jié)，關(guān)系國計(jì)民生，擁有巨大節(jié)能潛力。24（二）電站煤粉鍋爐機(jī)組組成現(xiàn)代電站鍋爐最為龐大、復(fù)雜，技術(shù)成套性強(qiáng)，是多學(xué)科、多門類工業(yè)產(chǎn)品綜合而成的蒸汽發(fā)生裝置。火力發(fā)電廠能量轉(zhuǎn)換的基本過程鍋爐汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)

燃料的化學(xué)能蒸汽的熱能轉(zhuǎn)軸的機(jī)械能電能2526燃燒效率：18％～36％熱效率：16％～40％熱效率：90～99％燃燒效率：97～99％（流化床）2728空氣燃料水蒸汽煙氣293031鍋爐鍋爐本體輔助設(shè)備電站煤粉鍋爐機(jī)組鍋爐汽水系統(tǒng)由汽包、下降管、聯(lián)箱、導(dǎo)管及各換熱設(shè)備（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器等）組成。完成由水變成蒸汽的吸熱過程。鍋爐燃燒系統(tǒng)由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構(gòu)架等部件組成，完成煤的燃燒過程。由送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、燃料供應(yīng)及制粉、除灰、除渣、測量控制等組成32（一）鍋爐參數(shù)230額定蒸發(fā)量在額定給水溫度、使用設(shè)計(jì)燃料和額定蒸汽參數(shù)，保證熱效率時(shí)所規(guī)定的蒸發(fā)量，單位為T/h（或Kg/s）最大連續(xù)蒸發(fā)量（對大型鍋爐）

在額定蒸汽參數(shù)，額定給水溫度和使用設(shè)計(jì)燃料，長期連續(xù)運(yùn)行時(shí)所能達(dá)到的最大蒸發(fā)量，單位為T/h（或Kg/s）

供熱量（工業(yè)熱水鍋爐）

單位為KW（或Kcal/h）。二、鍋爐的特性蒸汽鍋爐的額定參數(shù)在規(guī)定負(fù)荷范圍內(nèi)長期連續(xù)運(yùn)行應(yīng)能保證的出口蒸汽參數(shù)，包括額定蒸汽壓力（對應(yīng)規(guī)定的給水壓力），單位是MPa；額定蒸汽溫度（對應(yīng)額定蒸汽壓力和額定給水溫度)，單位是0C。熱水鍋爐的額定參數(shù)鍋爐出口熱水的壓力和溫度，單位分別是MPa和0C

33（二）鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

連續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)兩次檢修之間的運(yùn)行小時(shí)數(shù)（>5000h）可用率（總運(yùn)行小時(shí)數(shù)+總備用小時(shí)數(shù)）/統(tǒng)計(jì)期間總小時(shí)數(shù)（一年）（>90%）事故率

總事故停爐小時(shí)數(shù)/（總運(yùn)行小時(shí)數(shù)+事故停爐小時(shí)數(shù)）（<2%）運(yùn)行安全性指標(biāo)：34經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)：鍋爐熱效率

ηgl=（Q1/Q

r）×100，%

式中Q1—鍋爐有效利用熱

Q

r—鍋爐在單位時(shí)間內(nèi)所消耗燃料的輸入熱量（大容量電站鍋爐大于90%；工業(yè)鍋爐約60～80%）鍋爐有害物質(zhì)排放物：鍋爐燃燒產(chǎn)生的污染物主要有：煙霧、粉塵等35（三）鍋爐類型

按用途分：電站鍋爐：用于發(fā)電，參數(shù)高、容量大；工業(yè)鍋爐：用于工業(yè)生產(chǎn)和供熱，參數(shù)低、容量小。其中，又有蒸汽鍋爐和熱水鍋爐。

方式層燃爐室燃爐流化床爐旋風(fēng)爐燃料塊狀粉狀、霧狀、氣態(tài)固體顆粒固體顆粒按鍋爐燃燒方式分：層燃爐、室燃爐、流化床爐、旋風(fēng)爐36層燃爐：煤塊在爐排上燃燒，燃燒所需空氣從爐排低下送入。爐排在旋轉(zhuǎn)。旋風(fēng)爐：燃料和空氣在高溫旋風(fēng)筒內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，細(xì)小的燃料顆粒在其中懸浮燃燒，較大的顆粒被拋向筒壁液態(tài)渣膜上進(jìn)行燃燒。流化床爐：固體燃料在高速氣流作用下，在布風(fēng)板上的床料層上下翻滾，呈流化狀態(tài)燃燒。室燃爐：燃料以粉狀、霧狀或氣態(tài)隨空氣噴入爐膛，懸浮燃燒。37按鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)流動方式分：

自然循環(huán)汽包鍋爐

具有汽包，利用下降管和上升管（水冷壁）中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)。循環(huán)倍率(?)約為4～10，是亞臨界壓力以下鍋爐的主要形式。

強(qiáng)制循環(huán)汽包鍋爐

具有汽包和循環(huán)泵，利用循環(huán)回路中工質(zhì)密度差和循環(huán)泵壓頭使工質(zhì)循環(huán)。循環(huán)倍率約為3～5，只能在臨界壓力以下應(yīng)用。泵汽包聯(lián)箱下降管受熱面38直流鍋爐無汽包，給水靠給水泵壓頭一次通過各受熱面產(chǎn)生蒸汽，循環(huán)倍率約為1，可在高壓以上任何壓力下應(yīng)用

低倍率循環(huán)鍋爐無汽包，具有汽水分離器和再循環(huán)泵，靠再循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)工質(zhì)再循環(huán),循環(huán)倍率約為1.2～2，多用于亞臨界壓力泵汽包聯(lián)箱下降管受熱面39按鍋爐參數(shù)分：低壓（表壓≤2.4MPa）、中壓(表壓2.9~4.9MPa)、高壓(表壓7.84~10.8MPa)、超高壓(表壓11.8~14.7MPa)、亞臨界壓力(表壓15.7~19.6MPa)、超臨界壓力(超過臨界壓力22.1MPa)、超超臨界壓力鍋爐。22.1--15.7-19.611.8-14.77.84-10.82.94-4.9超臨界亞臨界超高壓高壓中壓自然循環(huán)強(qiáng)制循環(huán)直流低倍率--2.45低壓40自然循環(huán)鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是可以將汽包內(nèi)含雜質(zhì)濃度較高的水連續(xù)排去一部分(連續(xù)排污),還可以在水冷壁下部定期放水,除去沉淀的水渣(定期排污),對給水質(zhì)量要求稍低,自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)較簡單.目前我國火電廠采用的鍋爐絕大部分是自然循環(huán)鍋爐.鍋爐的汽壓越高,飽和蒸汽與飽和水的比重就越接近,使?fàn)t水自然循環(huán)的動力也越小.如果設(shè)計(jì),運(yùn)行不當(dāng),就容易發(fā)生水循環(huán)不良,引發(fā)爆管事故.一般汽壓超過16.6MPa(170大氣壓)時(shí)不宜采用此種鍋爐.直流鍋爐的特點(diǎn)是沒有汽包,水在給水泵的下,一直流過鍋爐的蒸發(fā)部分,不往返循環(huán),如圖2-5所示.直流鍋爐的優(yōu)點(diǎn)是沒有汽包,比較容易制造,鋼材耗量少,缺點(diǎn)是不能排污,對水質(zhì)要求高,自動調(diào)節(jié)也比較復(fù)雜.直流鍋爐可用于任何蒸汽參數(shù),特別適用于超高壓以上的電廠.41我國電站鍋爐參數(shù)、容量3001025；1000250~280540/54016.7125；200420~670220~250540/54013.750；100220；410205~2255409.86；122535；65130145~155165~1754503.88201054002.5蒸汽溫度給水溫度蒸汽壓力發(fā)電功率MW容量（t/h)參數(shù)300；6001025；2008260~290540/54017.5小資料：42工質(zhì)吸熱量分配比例補(bǔ)水率1.5%43作業(yè)題與思考題1、談?wù)勫仩t的類型。3、寫出鍋爐運(yùn)行的安全性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)及其計(jì)算公式。4、列出你能想到的相關(guān)概念知識。5、簡述電站燃煤鍋爐的工作過程鍋爐2、鍋爐的參數(shù)有哪幾種。44空氣燃料水蒸汽煙氣45（一）燃料的燃燒原理阿累尼烏斯定律：燃燒化學(xué)反應(yīng)速度主要取決于反應(yīng)過程的溫度及活化能的大小。241什么是燃料的“活性”呢？可以簡單地理解為燃料著火與燃盡的難易程度。例如，氣體燃料比固體燃料容易著火，也容易燃盡。而不同的固體燃料，“活性”也不同，煙煤比無煙煤容易著火，也容易燃盡。因此，燃料的“活性”也表現(xiàn)為燃料燃燒時(shí)的反應(yīng)能力。燃料的"活性"程度可用"活化能"來表示。第三節(jié)燃料的燃燒及燃燒設(shè)備461.活化能：煤種2.溫度：空氣預(yù)熱器3.氣流擴(kuò)散速度：磨煤機(jī)，燃燒方式燃燒速度影響因素完全燃燒的條件：

1.爐膛溫度；

2.供應(yīng)充分的空氣；

3.燃料與空氣的充分混合；

4.足夠的燃燒空間和時(shí)間。動力燃燒與擴(kuò)散燃燒問題：47

煤燃燒過程的四個(gè)階段：

預(yù)熱干燥階段

加熱、析出水分，大量吸熱；

揮發(fā)份析出階段

CmHn、CO、H2等可燃?xì)怏w析出，少量吸熱；

著火、燃燒階段揮發(fā)份首先燃燒，造成高溫促使碳著火燃燒，大量放熱；

燃盡階段

碳粒燃盡形成灰渣，少量放熱。燃料（煤）分類簡介:

我團(tuán)動力用煤(包括電廠鍋爐用煤與工業(yè)鍋爐用煤)的分類主要是根據(jù)煤的揮發(fā)分多少來確定，并參考煤的水分及灰分的含量。一般把煤分成為無煙煤、煙煤(包括貧煤及劣質(zhì)煙煤)、褐煤和泥煤四類。發(fā)熱量和含碳量大致從多到少，著火能力從難到易。

關(guān)于煤矸石、油頁巖。484950（二）煤粉的制備1.為什么需要制備煤粉？

將煤磨成粉后，表面面積增大，與空氣接觸面增大，反應(yīng)速度增快，提高燃燒效率；另外，煤粉很細(xì)，流動性好，便于管道氣力輸送。

2.煤粉粗細(xì)程度的指標(biāo)；

煤粉顆粒的粗細(xì)用煤粉細(xì)度Rx表示。

3.制備煤粉是否越細(xì)越好？

最佳的煤粉細(xì)度應(yīng)保證燃燒充分且制粉能耗小。514.磨煤機(jī)的分類及其原理低速磨中速磨244高速磨245筒式鋼球磨結(jié)構(gòu)簡單，可靠，煤種適應(yīng)性廣投資大，噪聲大，耗電，負(fù)荷適應(yīng)性差盤式磨、碗式磨、環(huán)式磨結(jié)構(gòu)緊湊，省投資，耗電小，負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煤種適應(yīng)性差風(fēng)扇磨結(jié)構(gòu)簡單，金屬耗量小，負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)磨損大，煤種適應(yīng)性受限撞擊擠壓研磨撞擊52筒體在不同旋轉(zhuǎn)速度下鋼球和煤的運(yùn)動狀態(tài)536.磨煤機(jī)與制粉系統(tǒng)的匹配關(guān)系及其優(yōu)缺點(diǎn)中間儲倉式系統(tǒng)直吹式系統(tǒng)低速磨中速磨高速磨5.煤粉制備系統(tǒng)分類

中間儲倉式系統(tǒng)直吹式系統(tǒng)243系統(tǒng)復(fù)雜，投資大，耗電大工作可靠性差，變負(fù)荷能力差，煤種適應(yīng)性差54（三）燃燒器及其布置燃燒器是煤粉爐正常燃燒的重要影響因素。燃燒器將煤粉和風(fēng)噴入爐膛，煤粉在其中作懸浮燃燒。

燃燒器的作用：

1.保證煤粉流及時(shí)穩(wěn)定著火

2.一、二次風(fēng)適時(shí)混合，擾動強(qiáng)烈。

3.具有良好的調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)燃料、負(fù)荷變化

4.減少Nox的生成，保護(hù)環(huán)境

5.降低結(jié)渣可能性

燃燒器形式一般分為：直流燃燒器、旋流燃燒器。551、直流燃燒器

一、二次風(fēng)分別由垂直布置的一組圓形或矩形的噴口，以直流自由射流的形式噴入爐膛，煤粉氣流著火的熱量，來自直流射流外邊界卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃俊Ｓ捎谌紵髦幸?、二次風(fēng)口布置不同，直流燃燒器可分為均等配風(fēng)和分級配風(fēng)兩種形式。56分級配風(fēng)(無煙煤型)：一次風(fēng)相對集中布置，而二次風(fēng)口與一次風(fēng)口則保持一定的距離。一次風(fēng)口集中布置可以增大煤粉濃度，使火焰中心溫度升高。這些都有利于無煙煤、劣質(zhì)煤的著火、燃燒。二次風(fēng)分階段送入燃燒的煤粉氣流中，促使已著火煤粉的燃燒過程繼續(xù)擴(kuò)展，強(qiáng)化混合擾動，有利于燃盡。

均等配風(fēng)(煙煤型)：一、二次風(fēng)相間布置，即在二個(gè)一次風(fēng)口之間均等布置一個(gè)或二個(gè)二次風(fēng)口。一、二次風(fēng)口距離較近，有利于混合、著火和燃燒。縱向布置：57鍋爐中的“風(fēng)”一次風(fēng)

攜帶煤粉進(jìn)入爐膛，供應(yīng)燃燒初期的空氣。二次風(fēng)

供應(yīng)燃料繼續(xù)燃燒所需空氣，對爐膛氣流進(jìn)行擾動，促進(jìn)燃料與空氣的混合。

三次風(fēng)

細(xì)粉分離器出口含有10%左右煤粉的氣流，進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒。

58橫斷面布置：為了保證揮發(fā)份低的煤種穩(wěn)定著火，直流燃燒器多采用四角布置切圓燃燒方式。246圖9—13燃燒器布置在爐膛的四角，燃燒器的軸線與爐膛中心的假想圓相切。切圓越大，鄰角火炬高溫火焰更容易到達(dá)下角射流的根部，有利于煤粉氣流的著火、燃盡，但易于結(jié)渣。592、旋流燃燒器及其布置旋流燃燒器出口氣流是一股繞燃燒器軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)射流，煤粉氣流著火熱量，來源于旋轉(zhuǎn)射流內(nèi)、外邊界同時(shí)卷吸爐內(nèi)高溫?zé)煔獾臒崃?。卷吸量較大但射程短，適用于揮發(fā)份較高的煤種。60（2）軸向可動葉輪旋流燃燒器246圖9-14軸向可動葉輪旋流燃燒器，一次風(fēng)氣流為直流或靠擋板產(chǎn)生弱旋轉(zhuǎn)射流，出口裝有擴(kuò)流錐。二次風(fēng)通過裝有軸向葉片的葉輪產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。葉輪可沿軸向移動，調(diào)節(jié)性能好。旋流燃燒器的引燃和混和性能較好，單個(gè)燃燒器在爐膛內(nèi)形成的空氣動力結(jié)構(gòu)基本上是獨(dú)立的，彼此之間的影響很小。

根據(jù)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)射流的旋流器型式的不同，旋流燃燒器主要有:

（1）蝸殼式旋流燃燒器

蝸殼式旋流燃燒器又分直流蝸殼式、雙蝸殼式兩種。直流蝸殼式旋流燃燒器的二次風(fēng)經(jīng)渦殼旋流器產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，一次風(fēng)為直流，出口出裝有擴(kuò)流錐，可調(diào)節(jié)一次風(fēng)氣流的擴(kuò)展角。擴(kuò)流錐尾跡內(nèi)回流區(qū)有利于煤粉氣流的著火。雙蝸殼式旋流燃燒器的一、二次風(fēng)均旋轉(zhuǎn)，有利于混合。61布置方式：旋流燃燒器常采用前墻布置、兩面墻對沖或交錯(cuò)布置。246圖9—156263646566NOx的危害性及排放情況 氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時(shí)產(chǎn)生的，包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氧化二氮(N2O)。還有NxOy氮氧化物的危害性表現(xiàn)在：1.對人體健康的直接危害。2.參與形成光化學(xué)煙霧，形成酸雨，造成環(huán)境污染。3.氧化二氮是一種溫室氣體，會破壞臭氧層。67燃燒過程中Nox排放分3種類型，即熱力Nox排放、燃料Nox排放和催化Nox排放(a)熱力型

燃燒時(shí)，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生。隨著反應(yīng)溫度T的升高，其反應(yīng)速率按指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)T<1500℃時(shí),NO的生成量很少,而當(dāng)T>1500℃時(shí),T每增加100℃,反應(yīng)速率增大6-7倍。溫度型NOx占NOx5總量的15％一35％。

(b)燃料型

由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度，在600－800℃時(shí)就會生成燃料型，它在煤粉燃燒NOx產(chǎn)物中占60－80％。

（c）快速反應(yīng)型Nox

由高溫?zé)峤馍傻腃H自由基和空氣中的氮反應(yīng)，生成HCN化合物和NO進(jìn)一步快速生成的Nox。這部分Nox的轉(zhuǎn)換速度極快，但僅占N02總量的5％。所以，控制N0x的生成量主要是控制燃料型NOx和溫度型NOx。68Nox排放與燃燒溫度之間的關(guān)系圖69由于切圓燃燒的固有特性,切圓布置方式的一次風(fēng)和二次風(fēng)混合較晚,所以,直流燃燒器的NOx的生成量較旋流燃燒器稍低。直流燃燒器降NOx措施：垂直濃淡燃燒技術(shù)：采用一個(gè)彎頭或分離器把一次風(fēng)分成垂直方向上濃淡兩股氣流，這種燃燒技術(shù)能使NOx的生成量降低45%～60%,而且可增強(qiáng)燃穩(wěn)燃性。直流燃燒器與旋流燃燒器的特點(diǎn)比較---NOx的排放

7071旋流燃燒器Nox的產(chǎn)生：

原因：普通的旋流燃燒器由于一二次風(fēng)混合比較強(qiáng)烈,導(dǎo)致煤粉與氣流強(qiáng)烈混合,過快的溫升及過量氧的加入,使燃燒強(qiáng)度很高,最終導(dǎo)致NOx的大量生成,約為1000～1200mg/L。

方法：可通過增加燃燒器之間的距離和分級配風(fēng)的方法來降低NOx的排放。

措施：1）雙調(diào)風(fēng)軸向旋流燃燒器：通過調(diào)節(jié)內(nèi)二次風(fēng)和外二次風(fēng)風(fēng)量和旋流來調(diào)節(jié)一次風(fēng)與二次風(fēng)的混合點(diǎn),減小NOx排放。2）徑向濃淡旋流燃燒器：通過煤粉的徑向濃縮，濃淡一次風(fēng)以及二次風(fēng)的分級配入，可以大大降低NOx的排放。72（四）鏈條爐與流化床爐

鏈條爐：

固體燃料以一定厚度均勻分布在固定或可移動的爐排上進(jìn)行燃燒的鍋爐稱為火床爐。鏈條爐是應(yīng)用比較廣泛、結(jié)構(gòu)較完善的火床爐。247圖9-16

燃料適應(yīng)性廣，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，采用自然循環(huán)方式，工業(yè)領(lǐng)域較多應(yīng)用。73流化床鍋爐：

1.流化狀態(tài)的概念（重力與升力，臨界速度與輸送速度）

2.流化床鍋爐和其它類型鍋爐比較74（五）燃油爐及燃?xì)鉅t

燃油爐：

油料燃燒的特點(diǎn)：著火容易，環(huán)保，熱值高。

油料燃燒的過程：霧化、蒸發(fā)、擴(kuò)散混合、著火燃燒。

強(qiáng)化燃燒的關(guān)鍵：霧化和混合。

燃油鍋爐的燃燒器主要由霧化器（噴嘴）和調(diào)風(fēng)器組成。

燃?xì)鉅t：

燃燒的特點(diǎn)：著火容易，環(huán)保，熱值較高。

脫火與回火。

強(qiáng)化燃燒的關(guān)鍵：提高燃燒溫度和混合。

75作業(yè)題與思考題1、敘述固體燃料燃燒的過程。2、敘述煤的三個(gè)燃燒區(qū)域的特點(diǎn)及相應(yīng)的燃燒措施。3、保證煤粉良好燃燒必需具備哪些條件？4、何謂鍋爐燃燒系統(tǒng)的一、二、三次風(fēng)？各自的作用是什么？5、直流燃燒器噴口布置有幾種形式？6、直流燃燒器為什么都采用四角布置切圓燃燒方式？7、旋流燃燒器的布置方式。76第四節(jié)鍋爐受熱面鍋爐受熱面：是吸收爐內(nèi)熱量來加熱工質(zhì)的表面式換熱器。主要包括蒸發(fā)受熱面（包括水冷壁、對流管束和凝渣管束）、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器。以完成水的加熱、蒸發(fā)和過熱，蒸汽的再熱及空氣的預(yù)熱。蒸發(fā)受熱面過熱器再熱器空氣預(yù)熱器水蒸汽空氣水冷壁對流管束凝渣管束輻射對流對流對流對流輻射省煤器水對流77一、蒸發(fā)受熱面（水冷壁）：

（一）蒸發(fā)受熱面的作用與結(jié)構(gòu)：

蒸發(fā)受熱面是指工質(zhì)在其中吸熱、汽化的受熱面。主要是指敷設(shè)在爐膛四周爐墻上的水冷壁，用以吸收爐膛中的輻射熱。為了降低爐膛出口溫度，保護(hù)爐墻、防止?fàn)t壁結(jié)渣，還要將后墻水冷壁拉稀成凝渣管束。

現(xiàn)代大型鍋爐的水冷壁已成為鍋爐的主要受熱面，因?yàn)闋t內(nèi)溫度高，水冷壁吸收輻射熱的能力很強(qiáng)，這樣可減少受熱面積，節(jié)約鋼材；同時(shí)可降低高溫，保護(hù)爐墻和防止結(jié)渣。781、水冷壁與自然循環(huán)：

（1）水冷壁

自然循環(huán)鍋爐的水冷壁通常用無縫鋼管制成。水冷壁通常垂直布置在爐膛四周，上部與汽包或上聯(lián)箱相連接，并固定在鋼架上；下部與下聯(lián)箱相連接，可自由膨脹。

中、小型鍋爐常采用光管水冷壁；中、大型鍋爐常采用膜式水冷壁。膜式壁爐膛氣密性好,可減少漏風(fēng),降低熱損失,提高鍋爐效率，并可降低受熱面金屬耗量和爐墻重量，便于采用懸吊結(jié)構(gòu)。79

（2）汽水循環(huán)

自然循環(huán)鍋爐的循環(huán)回路包括若干根不受熱的下降管、接受爐內(nèi)輻射熱的水冷壁管，上部與汽包連接，并固定在鋼架上，下部與下聯(lián)箱連接,可自由膨脹。汽包中的爐水自下降管經(jīng)下聯(lián)箱引入水冷壁，爐水在水冷壁中接受爐內(nèi)高溫?zé)煔獾妮椛錈嵋孕纬善旌衔锊⒀厮浔谏仙狡?，以形成自然保護(hù)循環(huán)回路。隨著鍋爐容量增大、壓力增大，使密度差減小，則水循環(huán)的動力壓頭減小，到一定時(shí)，必須放棄自然保護(hù)循環(huán)而采用強(qiáng)制循環(huán)。80（3）循環(huán)倍率K

循環(huán)回路中水流量（G）與回路中的蒸汽量產(chǎn)生量（D）之比，即1kg水全部變成蒸汽，需在回路中循環(huán)多少次上式中，X為上升管出口汽水混合物的含汽率。循環(huán)倍率是標(biāo)致鍋爐水循環(huán)安全的一個(gè)重要指標(biāo)。

當(dāng)K增大（X減?。r(shí)，則上升管出口汽水混合物中水的分量增大，管壁水膜穩(wěn)定，管子可充分冷卻，避免超溫；但K過大，會使上下水通道密度差減小，運(yùn)動壓頭減小，循環(huán)減慢，對水循環(huán)不利；

當(dāng)K減?。╔增大）時(shí)，則上升管出口汽水混合物中汽的分量增大，上升管工質(zhì)密度減小，循環(huán)回路運(yùn)動壓頭增大，循環(huán)流速增大，水循環(huán)安全。但X過大，會使管中阻力增大過快，導(dǎo)致循環(huán)流速降低，自補(bǔ)償能力喪失。81（4）汽包：

汽包是自然循環(huán)鍋爐和強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的重要受壓部件。其作用主要是：

1、汽包是工質(zhì)加熱、蒸發(fā)、過熱三個(gè)過程的連接樞紐，保證鍋爐水循環(huán)；2、汽包是蒸汽通道與水通道的交匯點(diǎn)。汽包內(nèi)裝有汽水分離器、連續(xù)排污裝置等，用以汽水分離，保證蒸汽品質(zhì)；

3、汽包內(nèi)保持一定水量，具有一定儲熱能力，有利于運(yùn)行調(diào)節(jié)；

4、汽包筒體上安裝有壓力表、水位表、事故防水閥、安全閥等，以控制汽包壓力、監(jiān)視汽包水位，保證鍋爐安全工作。82（二）結(jié)渣及其危害1、結(jié)渣的產(chǎn)生

在固態(tài)排渣煤粉爐，由于煤燃燒時(shí)溫度高（1400~1600）灰渣呈溶融狀態(tài)，液態(tài)的渣粒在凝固之前沖刷到水冷壁或爐墻上，就形成結(jié)渣，結(jié)渣是一個(gè)自動加劇過程，一旦開始結(jié)渣，便越結(jié)越多。2、結(jié)渣的危害

1）結(jié)渣會造成水冷壁高溫腐蝕；

2）結(jié)渣改變了受熱面分配，爐膛吸熱減少，出口煙溫及排煙溫度升高，過熱器超溫爆管，熱損失增加，降低鍋爐出力和熱效率；

3）大塊渣團(tuán)掉落可能砸壞冷灰斗的水冷壁管。

3、結(jié)渣的預(yù)防

適當(dāng)?shù)臓t型，避免爐內(nèi)溫度過高；避免火焰偏斜、貼壁沖墻；避免鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行。83二、過熱器與再熱器過熱器、再熱器一般布置在高溫?zé)煹?，管外煙氣及管?nèi)工質(zhì)溫度高、蒸汽的換熱系數(shù)小，冷卻能力差，其壁溫是鍋爐受熱面中最高的。易發(fā)生管壁超溫、管間工質(zhì)熱偏差及高溫腐蝕。工作條件最為惡劣。（一）過熱器與再熱器的型式及特點(diǎn)：

過熱器的作用：將飽和蒸汽加熱成過熱蒸汽，增加蒸汽的做功能力。再熱器的作用：提高汽輪機(jī)高壓缸排汽溫度。對于再熱發(fā)電機(jī)組，才具有再熱器。提高循環(huán)熱效率和安全性。84

過熱器、再熱器的型式對流式布置于鍋爐的對流煙道半輻射式爐膛出口煙窗，稱為屏式受熱面輻射式爐膛頂部，稱為頂棚受熱面；或爐膛內(nèi)壁，稱為墻式受熱面。輻射式受熱面的采用利于改善汽溫特性，降低金屬耗量。85（二）熱偏差

定義：過熱器并列管中的焓增差異，稱之為過熱器的熱偏差。用熱偏差系數(shù)Φ表示，定義為：式中，——管組平均焓增；——偏差管焓增。

原因：1.管子結(jié)構(gòu)尺寸差異；2.內(nèi)部流動阻力差異；3.外部煙氣的溫度場、速度場分布差異。造成過熱器并列管間吸熱不均勻、流場不均勻，導(dǎo)致蒸汽焓增差異。

后果：熱偏差可能造成某些管子壁溫高而產(chǎn)生超溫破壞。

措施：1.從設(shè)計(jì)、運(yùn)行上保證鍋爐良好的空氣動力場；2.過熱器分段、分級布置；3.各級過熱器出口工質(zhì)在聯(lián)箱管中混合。86（三）蒸汽溫度的調(diào)節(jié)必要性：鍋爐在運(yùn)行中隨著負(fù)荷、燃料性質(zhì)、給水溫度、爐膛過?？諝庀禂?shù)的變化，過熱器、再熱器蒸汽溫度會發(fā)生較大的波動。

目的：保證汽輪機(jī)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

目標(biāo)：使電站鍋爐蒸汽溫度偏離額定值的波動不能超過

(-10～+5)℃；工業(yè)鍋爐出口過熱汽溫為(-20～+30)℃。87汽溫調(diào)節(jié)方法汽側(cè)調(diào)節(jié)（多用于過熱蒸汽調(diào)溫）煙氣側(cè)調(diào)節(jié)（多用于再熱蒸汽調(diào)溫）分隔煙道擋板煙氣再循環(huán)搖動燃燒器噴水減溫器將液態(tài)水直接噴入過熱蒸汽。低溫?zé)煔馑突氐綘t膛。幅度大、靈敏、遲滯小結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)靈敏，可靠性高。優(yōu)點(diǎn)方式調(diào)節(jié)煙道的煙氣量。簡單、方便、延遲大，范圍有限改變爐內(nèi)火焰中心位置調(diào)溫幅度大增大廠用電、風(fēng)機(jī)磨損效率降低。缺點(diǎn)延遲大，范圍有限/88三、尾部受熱面

省煤器和空氣預(yù)熱器布置在對流煙道最后的低煙溫區(qū)，利用煙氣的余熱加熱給水和燃料燃燒所需的空氣，提高系統(tǒng)熱效率。

1.加熱給水，提高效率；2.減少蒸發(fā)受熱面；3.降低汽包的溫差熱應(yīng)力1.加熱空氣，利于著火和燃燒；

2.提高效率形式作用一般采用管式換熱大多采用回轉(zhuǎn)式蓄熱換熱器省煤器空氣預(yù)熱器89尾部受熱面工作特點(diǎn)：

受熱工質(zhì)和煙氣溫度均較低，金屬工作條件雖不像過熱器那樣惡劣，但易造成低溫腐蝕、磨損與積灰。1.流速；2.飛灰濃度煙氣溫度措施影響因素1.合理設(shè)計(jì)流速2.降低飛灰濃度3.加裝防磨裝置1.提高空氣溫度2.采用耐腐蝕材料3.降低過量空氣系數(shù)飛灰磨損低溫腐蝕部位省煤器較嚴(yán)重空氣預(yù)熱器較嚴(yán)重90作業(yè)題與思考題1、敘述鍋爐中水冷壁、汽包、過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器的作用。2、在什么情況下鍋爐必需采用強(qiáng)制循環(huán)或直流形式？3、在鍋爐運(yùn)行中，調(diào)節(jié)蒸汽溫度的主要方法？4、鍋爐尾部受熱面的主要問題是什么？5、為什么大型電站鍋爐需要采用對流－輻射式過熱器系統(tǒng)。91周二（7.5）上午8：30動力樓402階梯教室，答疑92第二節(jié)鍋爐燃料特性及熱平衡燃料核燃料有機(jī)燃料（主要成分：碳、氫、硫、氧、氮、水份、灰份）固體燃料液體燃料氣體燃料93固體燃料液體燃料氣體燃料天然木材、煤、油頁巖人工焦炭、煤磚、煤粉天然石油人工汽油、煤油、重油、渣油、酒精天然天然氣人工高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、煉焦?fàn)t煤氣、地下氣化煤氣我國鍋爐燃料以燃煤為主，而且主要是燃燒劣質(zhì)煤，燃燒困難。劉慈欣地火94（一）煤的組成成分

煤的元素分析成分

碳(C)、氫(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N)

煤的工業(yè)分析成分

水分(M

Moisture)、灰分(AAsh)、揮發(fā)分(V

Volatile)、固定碳(FCFixedcarbon)一、煤的成分及特性煤的成分分析一般有元素分析和工業(yè)分析法。95（二）煤的成分特性碳C元素：包括固定碳和揮發(fā)分(CmHn及CO等)中的C；在煤中含量最多（50~90%）。發(fā)熱量為32700kj/kg。含碳量高、不易著火。

氫H元素：以有機(jī)化合物狀態(tài)存在，易著火，發(fā)熱量最高（達(dá)120000kj/kg)。

硫S元素：包括可燃硫（Sr）和硫酸鹽硫（Sly）?？扇剂蛏捎泻ξ镔|(zhì)，造成污染，導(dǎo)致尾部煙道腐蝕、堵灰。

氧（O）：含量會使可燃元素含量減少，降低煤的發(fā)熱量。

氮（N）：燃燒產(chǎn)生有害物質(zhì)Nxx，會使可燃元素含量減少.

可燃元素不可燃元素96水份（M）（內(nèi)部水份Mad和外部水份Mf）；

灰份（A）是礦物質(zhì)燃燒生成物，影響燃燒，造成積灰、結(jié)渣、堵塞和磨損，含量相差較大。

揮發(fā)份

煤中的氫、氧、氮、硫與部分碳所組成的有機(jī)化合物加熱后分解，形成氣體揮發(fā)，易燃，揮發(fā)份是煤的重要特性。固定碳揮發(fā)份析出后的純碳。

不可燃雜質(zhì)可燃97（三）煤的工業(yè)分析成分基準(zhǔn)basis1、

收到基asreceived（ar）（舊稱應(yīng)用基“y”）

以進(jìn)入鍋爐煤（包括煤的全部成分）為基準(zhǔn)

2、空氣干燥基airdry（ad）（舊稱分析基“f”）

以風(fēng)干狀態(tài)煤（空氣干燥狀態(tài)）為基準(zhǔn)(以與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)）基準(zhǔn)

3、

干燥基dry（d）

（舊稱干燥基“g”）

以去掉全部水分煤為基準(zhǔn)

4、干燥無灰基dryandashfree（daf）(舊稱可燃基“r”)

以去掉全部水分及灰分煤為基準(zhǔn)

煤的成分分析一般用質(zhì)量百分比表示：98991、收到基(ar)=A+chons+Mad+Mf2、空氣干燥基(ad)=A+chons+Mad3、干燥基(d)=A+chons4、干燥無灰基(daf)=chons100在煤質(zhì)分析中，常采用空氣干燥基和干燥無灰基；

在鍋爐設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，必需知道煤的收到基。

不同基準(zhǔn)之間的換算關(guān)系為：

X=K

式中，——按原基準(zhǔn)計(jì)算的某成分的質(zhì)量百分比；

K——換算系數(shù)（234表9—1）；

X——按新基準(zhǔn)計(jì)算的某成分的質(zhì)量百分比。1011.某鍋爐爐前應(yīng)用燃煤取樣分析，知水份含量Mar＝10.00％；試驗(yàn)室中分析試樣的元素分析成份為：Cad＝60.04％，Had＝5.14％，Oad＝11.4％，Nad＝1.08％，Sad＝1.09％，Aad＝20.25％，Mad＝1.00％，求收到基成份.2.某煤樣的空氣干燥基工業(yè)分析結(jié)果為：Mad＝1.50％，Vad＝25.13％，F(xiàn)Cad＝59.37％，Aad＝14.00％，求干燥無灰基揮發(fā)份含量．收到基成份．已知Mar＝10.50％．練習(xí)題：235102（四）煤的灰分特性及分類

煤的灰分特性

煤的灰分在熔融狀態(tài)下會粘結(jié)在鍋爐受熱面上造成結(jié)渣（結(jié)焦），影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。這一特性與灰的成分及含量有關(guān)。煤的灰分特性可用灰的三個(gè)特征溫度表示：

灰的變形溫度DTdeformation（舊稱）灰的軟化溫度STSoftening（舊稱）灰的熔化溫度FTFluid（舊稱）103104煤的分類：按煤中揮發(fā)分含量高低依次可分為褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤。無煙煤：碳化程度高，含碳量高，發(fā)熱量一般為25000～32500KJ/kg，揮發(fā)分含量低（10%），燃燒困難，不易著火、燃盡；煙煤：含碳量較高，發(fā)熱量一般為20000～30000KJ/kg，揮發(fā)分含量（=10~45%），容易著火，燃燒。而劣質(zhì)煙煤中揮發(fā)分中等，但水分、灰分量高，發(fā)熱量低，所以，著火、燃燒較困難。105貧煤：碳化程度最高的煙煤，揮發(fā)分含量低（=10~20%），燃燒性能接近無煙煤。褐煤：碳化程度最低，揮發(fā)分含量很高（可達(dá)37%），易于著火。但水分、灰分量高，發(fā)熱量低，一般小于16750KJ/kg。

揮發(fā)分揮發(fā)份低的煤,含碳量高，通常水分或灰分較高燃料容易著火、燃燒與燃盡；

含碳量高發(fā)熱量高、固定碳不易著火、燃燒；

水分、灰分高發(fā)熱量低，爐膛溫度下降，燃料著火、燃燒越困難，受熱面腐蝕、堵灰、結(jié)渣及磨損加重。

106二、液體燃料（重油、渣油）特點(diǎn)：碳?xì)浜扛?，熱值大，燃燒效率高粘度：運(yùn)輸與霧化質(zhì)量凝固點(diǎn)（石蠟）：運(yùn)輸閃點(diǎn)與燃點(diǎn)：安全性含硫量：低溫腐蝕灰分：高溫腐蝕107奧里乳化油（Orimul-sion,中譯名為奧里乳化油，簡稱奧里油）是以產(chǎn)于南美委內(nèi)瑞拉奧里諾科河（Orinoco）流域的一種環(huán)烷基超重質(zhì)原油（瀝青質(zhì)原油）為原料，加入27%～30%的水和少量乳化劑形成水包油乳狀液，成為奧里油。類似一種膠狀體，無法直接使用，屬于劣質(zhì)燃料，經(jīng)過乳化處理后，其總體粘度大大降低，可滿足燃料油輸送霧化要求。奧里乳化油的燃燒值高于煤，價(jià)格遠(yuǎn)低于其他燃料油，作燃料發(fā)電是最佳選擇。奧里油的表觀特征與其他液體燃料極為相似，在一定溫度范圍內(nèi)，奧里油的粘性系數(shù)小于普通原油，但比原油難于著火，在5℃～70

℃之外其穩(wěn)定性急劇下降，直至破乳，即油水分離，形成瀝青塊而不易燃燒。由于水的緣故,奧里油應(yīng)儲存在水的沸點(diǎn)以下。奧里油簡介：108我國也在許多廠家成功地進(jìn)行過燃燒試驗(yàn)。但奧里油本身存在的突出問題是含硫量太高（約3％）。據(jù)介紹，為燒奧里油需增加的脫硫裝置大致相當(dāng)于半個(gè)發(fā)電廠的投資。109三、煤的燃燒計(jì)算煤的燃燒計(jì)算是進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。通過燃燒計(jì)算以確定燃燒所需空氣量、爐膛出口及煙道各處煙氣的容積、焓值，以便進(jìn)行鍋爐熱平衡計(jì)算、對流受熱面的傳熱計(jì)算。(一）燃燒所需空氣量1、理論空氣量V0

（NM3/kg）：1kg燃料完全燃燒時(shí)所需要的最小空氣量，可通過燃料中可燃元素（C、H、S）的燃燒化學(xué)反應(yīng)方程式求得。237式9-21102、實(shí)際空氣量V：由于空氣和燃料不可能完全混合，為了使煤燃盡，實(shí)際送入爐膛的空氣量應(yīng)大于理論空氣量。這里，用過?？諝饬肯禂?shù)說明。過?？諝庀禂?shù)：

實(shí)際空氣量V與理論空氣量之比稱為過?？諝庀禂?shù)，即，

過?？諝庀禂?shù)是鍋爐運(yùn)行的重要參數(shù)。通常用爐膛出口處的過?？諝庀禂?shù)

來描述空氣量對燃燒過程的影響。過?？諝庀禂?shù)與煙氣中的RO2，O2的含量存在一定的近似關(guān)系。237111對于負(fù)壓鍋爐，空氣可通過爐墻、煙道等處漏入，使得煙氣中過?？諝庠黾?。爐膛后任意一煙道截面處的過剩空氣系數(shù)為式中：—漏風(fēng)系數(shù)，為漏入空氣量與與理論空氣量之比，即112（二）燃燒產(chǎn)物(煙氣)容積1、煙氣容積：煤燃燒后生成煙氣。煤完全燃燒（=1）時(shí)，煙氣具有的容積為理論煙氣容積。但是，>1，完全燃燒時(shí)，煙氣具有的容積為實(shí)際煙氣容積，除了那四種生成物外還有剩余的。因此，理論煙氣容積為：實(shí)際煙氣容積為：1132，煙氣的焓值：空氣和煙氣的焓值，是指在等壓條件下，將1kg燃料燃燒所需要的理論空氣和生成煙氣量從0加熱到θ所需的熱量，用和表示，單位為KJ/kg。煙氣為混合物，其焓值為：其中，理論煙氣焓值（α=1）為理論空氣焓值為飛灰的焓值為114四、鍋爐的熱平衡

鍋爐的熱平衡是指輸入鍋爐的熱量與其輸出熱量的平衡。熱平衡計(jì)算的目的：確定鍋爐熱效率和燃料消耗量，分析熱損失產(chǎn)生的原因，鑒定鍋爐的性能和水平。115（一）煤的發(fā)熱量煤的發(fā)熱量（kJ/kg)

單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所釋放的熱量。高位發(fā)熱量()包含燃燒產(chǎn)物中全部水蒸汽凝結(jié)時(shí)放出的汽化潛熱。低位發(fā)熱量（）

不考慮水份的汽化潛熱的發(fā)熱量。通常鍋爐排煙溫度一般為110~180，煙氣中的水蒸汽不會凝結(jié)，所以在熱力計(jì)算中是用低位發(fā)熱量。116高、低位發(fā)熱量之間的關(guān)系為：二者之差別就是汽化潛熱r=2510kJ/kg

標(biāo)準(zhǔn)煤：為了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，規(guī)定以收到基低位發(fā)熱量為29270kJ/kg(7000kCal/kg)的煤為標(biāo)準(zhǔn)煤。則各種煤的消耗量可以通過其收到基低位發(fā)熱量折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。117（二）鍋爐熱平衡方程式鍋爐熱平衡方程式式中qi=（Qi/Qr）×100Qr輸入熱量

Q1有效利用熱

Q2排煙損失

Q3化學(xué)不完全燃燒熱損失

Q4機(jī)械不完全燃燒熱損失

Q5散熱損失

Q6灰渣物理熱損失100118：燃料收到基低位發(fā)熱量，輸入鍋爐熱量式中：：燃料的物理顯熱，：外來熱源加熱空氣時(shí)帶來的熱量，：霧化燃油帶來的熱量，對于燃煤鍋爐，如果燃料和空氣都沒用外界熱量進(jìn)行預(yù)熱，則輸入鍋爐的熱量包括：119鍋爐有效利用熱：

鍋爐有效利用熱是指將給水加熱至過熱蒸汽（或飽和汽或熱水）所需的總熱量，

對于熱水爐，為：熱水吸熱熱量對于飽和蒸汽爐，為：有飽和蒸汽熱量＋排污損失熱量對電站鍋爐，為：過熱熱量＋再熱熱量＋排污損失熱量120鍋爐的各項(xiàng)損失：

鍋爐損失包括燃料未完全燃燒及未被充分利用熱量兩部分：1、機(jī)械不完全燃燒損失：機(jī)械不完全燃燒損失是指灰渣、飛灰中的未燃燒、未燃盡的固體可燃物（碳）被排出爐外所造成的熱損失。這是燃煤鍋爐的主要熱損失。對于固態(tài)排渣爐一般取0.5～5%，火床爐取7～15%，氣體、液體燃料爐取零。

2、化學(xué)不完全燃燒損失：化學(xué)不完全燃燒損失是指未完全燃燒的可燃?xì)怏w（）隨煙氣排放到大氣所造成的熱損失。對于煤粉爐一般取0，氣體、液體燃料爐取0.5%，火床爐取(0.5～1.0)%。影響燃料未完全燃燒的因素：燃料性質(zhì)，燃燒方式，燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)與布置，爐膛溫度，過?？諝庀禂?shù)。1213、排煙損失：排煙損失是指排煙物理顯熱造成的損失，為排煙焓與進(jìn)入鍋爐冷空氣焓之差，即式中：——排煙焓；——進(jìn)入鍋爐冷空氣焓，——排煙處的過?？諝庀禂?shù)，是鍋爐最大的一項(xiàng)熱損失，一般為5~12%。影響排煙損失的主要因素：排煙溫度和排煙處的過?？諝庀禂?shù)。

每增加10~20,排煙損失增加1%。過低，會造成尾部受熱面腐蝕和堵灰，一般為110以上。降低過剩空氣系數(shù)可降低排煙損失。1224、散熱損失：散熱損失是由于爐墻、金屬結(jié)構(gòu)、鍋爐范圍內(nèi)的汽水管道、煙風(fēng)管道等的溫度高于周圍環(huán)境溫度所造成的。一般鍋爐越大，散熱損失越小。當(dāng)容量>900t/h，可取0.2%。5、其他熱損失：其他熱損失主要是指灰渣排出時(shí)的物理顯熱所造成的損失。對于固態(tài)排渣煤粉爐，一般取0.5～1.0％123（三）鍋爐熱效率與燃料消耗量

熱效率：鍋爐熱效率為鍋爐有效利用熱與鍋爐送入熱量之比，即：或燃燒效率：反映燃料燃燒的完全程度，取決于不完全燃燒損失大小，即：124鍋爐燃料消耗量：計(jì)算燃料消耗量：

考慮了不完全燃燒損失后，實(shí)際燃料消耗量為125作業(yè)題與思考題：1、煤的元素分析成分和工業(yè)分析成分是什么？2、煤的揮發(fā)分、水分、灰分和硫?qū)﹀仩t工作有何況影響？3、解釋專業(yè)名詞：煤的高位發(fā)熱量、低位發(fā)熱量，理論空氣量、實(shí)際空氣量、過?？諝庀禂?shù)、漏氣系數(shù)、鍋爐熱平衡。4、敘述鍋爐運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)損失及產(chǎn)生原因。126空氣燃料水蒸汽煙氣127鍋爐技術(shù)的發(fā)展：1、鍋爐技術(shù)發(fā)展的動力（能源，環(huán)保，基礎(chǔ)理論的發(fā)展）2、大型鍋爐發(fā)展的方向（高參數(shù)化，聯(lián)合循環(huán)，多聯(lián)產(chǎn)）3、燃燒技術(shù)的發(fā)展方向（煤粉爐與流化床爐，環(huán)保）4、計(jì)算機(jī)技術(shù)在鍋爐技術(shù)發(fā)展中的作用（提高工作效率，節(jié)省試驗(yàn)成本，運(yùn)行監(jiān)控）128MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時(shí)間長Damadian1973做出兩個(gè)充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

2003諾貝爾獎(jiǎng)金LauterburMansfierd時(shí)間MR成像基本原理實(shí)現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個(gè)穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進(jìn)動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進(jìn)入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負(fù)方向），正負(fù)方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進(jìn)C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運(yùn)動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復(fù)，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時(shí)間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時(shí)間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時(shí)間：MXY喪失2/3所需的時(shí)間；T2愈大、同相位時(shí)間長MXY持續(xù)時(shí)間愈長MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個(gè)馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵(lì)、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強(qiáng)度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進(jìn)速度不同同頻率一定時(shí)間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進(jìn)頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進(jìn)頻率不同

GY----MXY旋進(jìn)相位不同（不影響MXY大?。?/p>

↓某一層面不同的體素，有不同頻率、相位

MRS（FID）第三節(jié)、磁共振檢查技術(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE－－T1W長TR長TE－－T2W增強(qiáng)MR最常用的技術(shù)是：多層、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技術(shù)磁共振掃描時(shí)間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高級序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三維成像（SPGR）彌散成像（DWI）關(guān)節(jié)運(yùn)動分析是一種成像技術(shù)而非掃描序列自旋回波（SE）必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波（FSE）必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波（GE）成像速度快對出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶顯示清晰判斷病灶成份脂肪抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信號判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無需造影劑TOF法PC法MIP投影動靜脈分開顯示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系統(tǒng)成像膽道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于診斷梗阻擴(kuò)張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術(shù)大大提高對小器官、小病灶的診斷能力三維梯度回波（SPGR） 早期診斷腦梗塞

彌散成像MRI的設(shè)備一、信號的產(chǎn)生、探測接受1.磁體（Magnet）:靜磁場B0（Tesla,T）→組織凈磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常導(dǎo)型（resistivemagnet）超導(dǎo)型（superconductingmagnet）磁體屏蔽（magnetshielding）2.梯度線圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z軸的磁場梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號接收二、信號的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢1、軟組織分辨力強(qiáng)（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應(yīng)（顯示血管）4、無骨骼偽影5、無電離輻射，無碘過敏6、不斷有新的成像技術(shù)MRI技術(shù)的禁忌證和限度1.禁忌證

體內(nèi)彈片、金屬異物各種金屬置入：固定假牙、起搏器、血管夾、人造關(guān)節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、維持系統(tǒng)不能合作病人，早期妊娠，高熱及散熱障礙2.其他鈣化顯示相對較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費(fèi)用昂貴多數(shù)MR機(jī)檢查時(shí)間較長1.病人必須去除一切金屬物品，最好更衣，以免金屬物被吸入磁體而影響磁場均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過程中病人身體（皮膚）不要直接觸碰磁體內(nèi)壁及各種導(dǎo)線，防止病人灼傷。3.紋身（紋眉）、化妝品、染發(fā)等應(yīng)事先去掉，因其可能會引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞，以防聽力損傷。掃描注意事項(xiàng)顱腦MRI適應(yīng)癥顱內(nèi)良惡性占位病變腦血管性疾病梗死、出血、動脈瘤、動靜脈畸形（AVM）等顱腦外傷性疾病腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫等感染性疾病腦膿腫、化膿性腦膜炎、病毒性腦炎、結(jié)核等脫髓鞘性或變性類疾病多發(fā)性硬化（MS）等先天性畸形胼胝體發(fā)育不良、小腦扁桃體下疝畸形等脊柱和脊髓MRI適應(yīng)證1.腫瘤性病變椎管類腫瘤（髓內(nèi)、髓外硬膜內(nèi)、硬膜外），椎骨腫瘤（轉(zhuǎn)移性、原發(fā)性）2.炎癥性疾病脊椎結(jié)核、骨髓炎、椎間盤感染、硬膜外膿腫、蛛網(wǎng)膜炎、脊髓炎等3.外傷骨折、脫位、椎間盤突出、椎管內(nèi)血腫、脊髓損傷等4.脊柱退行性變和椎管狹窄癥椎間盤變性、膨隆、突出、游離，各種原因椎管狹窄，術(shù)后改變，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脫髓鞘疾病（如MS），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對肺部結(jié)構(gòu)顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關(guān)系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關(guān)系其他較CT無明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動脈瘤、腔靜脈血栓等心臟及心包腫瘤，心包其他病變其他（如先心、各種心肌病等）較超聲心動圖無優(yōu)勢，應(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實(shí)質(zhì)性器官的腫瘤性病變肝腫瘤性病變，提供鑒別信息胰腺腫瘤，有利小胰癌、胰島細(xì)胞癌顯示宮頸、宮體良惡性腫瘤及分期等，先天畸形腫瘤的定位（臟器上下緣附近）、分期膽道、尿路梗阻和腫瘤，MRCP，MRU直腸腫瘤骨與關(guān)節(jié)MRI適應(yīng)證X線及CT的后續(xù)檢查手段－－鈣質(zhì)顯示差和空間分辨力部分情況可作首選：1.累及骨髓改變的骨?。ㄔ缙诠侨毖詨乃溃缙诠撬柩?、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷（膝、髖關(guān)節(jié)）3.形狀復(fù)雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報(bào)告界面報(bào)告界面2合理應(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費(fèi)用的增加病人滿意度下降導(dǎo)致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑戰(zhàn)，止血和疼痛目前已較好解決感染仍是外科醫(yī)生面臨的重大問題，處理不當(dāng)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果外科手術(shù)部位感染占院內(nèi)感染的14%～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院內(nèi)感染第3位嚴(yán)重手術(shù)部位的感染——病人的災(zāi)難，醫(yī)生的夢魘

預(yù)防手術(shù)部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手術(shù)部位感染的40%–60%可以預(yù)防圍手術(shù)期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術(shù)期應(yīng)用抗生素是預(yù)防什么感染？★哪些情況需要抗生素預(yù)防？★怎樣選擇抗生素？★什么時(shí)候開始用藥？★抗生素要用多長時(shí)間？定義：指發(fā)生在切口或手術(shù)深部器官或腔隙的感染分類：切口淺部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定義和分類二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口淺部感染

指術(shù)后30天內(nèi)發(fā)生、僅累及皮膚及皮下組織的感染，并至少具備下述情況之一者：

1．切口淺層有膿性分泌物

2．切口淺層分泌物培養(yǎng)出細(xì)菌

3．具有下列癥狀體征之一：紅熱，腫脹，疼痛或壓痛，因而醫(yī)師將切口開放者（如培養(yǎng)陰性則不算感染）

4．由外科醫(yī)師診斷為切口淺部SSI

注意：縫線膿點(diǎn)及戳孔周圍感染不列為手術(shù)部位感染二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口深部感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物則為術(shù)后1年內(nèi)）發(fā)生、累及切口深部筋膜及肌層的感染，并至少具備下述情況之一者：

1.切口深部流出膿液

2.切口深部自行裂開或由醫(yī)師主動打開，且具備下列癥狀體征之一：①體溫＞38℃；②局部疼痛或壓痛

3.臨床或經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷，發(fā)現(xiàn)切口深部有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為切口深部感染

注意：感染同時(shí)累及切口淺部及深部者，應(yīng)列為深部感染

二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物★則術(shù)后1年內(nèi)）、發(fā)生在手術(shù)曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通過手術(shù)打開或其他手術(shù)處理，并至少具備以下情況之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有膿性引流物

2.器官/腔隙的液體或組織培養(yǎng)有致病菌

3.經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷器官/腔隙有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心臟瓣膜、人工血管、人工關(guān)節(jié)等二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

不同種類手術(shù)部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔內(nèi)感染（腹膜炎，腹腔膿腫）生殖道：子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎、盆腔膿腫血管：靜脈或動脈感染三、SSI的發(fā)生率美國1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國1997年～2001年152所醫(yī)院報(bào)告在74734例手術(shù)中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國？SSI占院內(nèi)感染的14～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的發(fā)生率SSI與部位：非腹部手術(shù)為2%～5%腹部手術(shù)可高達(dá)20%SSI與病人：入住ICU的機(jī)會增加60%再次入院的機(jī)會是未感染者的5倍SSI與切口類型：清潔傷口 1%～2%清潔有植入物 ＜5%可染傷口＜10%手術(shù)類別手術(shù)數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術(shù)6466610.2大腸手術(shù)7116919.7子宮切除術(shù)71271722.4肝、膽管、胰手術(shù)1201512.5膽囊切除術(shù)8222.4不同種類手術(shù)的SSI發(fā)生率：三、SSI的發(fā)生率手術(shù)類別SSI數(shù)SSI類別（%）切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術(shù)6652.335.412.3大腸手術(shù)69158.426.315.3子宮切除術(shù)17278.813.57.6骨折開放復(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進(jìn)一步處理這里感染將導(dǎo)致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進(jìn)一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術(shù)，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關(guān)，其中90%是器官/腔隙嚴(yán)重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（1）病人因素：高齡、營養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細(xì)菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時(shí)間過長用剃刀剃毛、剃毛過早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐?。τ兄刚髡呶从每股仡A(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時(shí)間長、術(shù)中發(fā)生明顯污染置入人工材料、組織創(chuàng)傷大止血不徹底、局部積血積液存在死腔和/或失活組織留置引流術(shù)中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當(dāng)器械敷料滅菌不徹底等手術(shù)特定時(shí)間是指在大量同種手術(shù)中處于第75百分位的手術(shù)持續(xù)時(shí)間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過T越多，SSI機(jī)會越大五、導(dǎo)致SSI的危險(xiǎn)因素（4）SSI危險(xiǎn)指數(shù)（美國國家醫(yī)院感染監(jiān)測系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險(xiǎn)因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時(shí)間超過該類手術(shù)的特定時(shí)間（T）

（或一般手術(shù)＞2h)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法根據(jù)指南使用預(yù)防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術(shù)前住院時(shí)間維持手術(shù)患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預(yù)防/治療預(yù)防

在污染細(xì)菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療

在污染細(xì)菌接觸宿主手