1、锅炉原理,主讲： 张秀芳,电站燃煤锅炉的构成及作业进程锅炉参数及技能、经济性目标 电厂锅炉开展的新趋势,第一章 锅炉机组概述,锅炉的效果,锅炉是运用燃料的热能或工业生产中的余热，将工质加热到必定温度和压力的换热设备。在锅炉内完成下叙进程,电站锅炉是火力发电厂三大主机之一，又称为蒸汽发生器。 火力发电厂能量转化的根本进程,锅,炉,锅炉本体,辅佐设备,锅炉机组,电站煤粉锅炉机组组成,电站煤粉锅炉的构成,1-原煤斗;2-给煤机;3-磨煤机;4-汽包;5-高温过热器;6-屏式过热器;7-下降管;8-炉膛水冷壁;9-焚烧器;10-下联箱;11-低温过热器;12-再热器;13-再热蒸汽出口;14-再热蒸汽进口;15-省煤器;16-给水;17-空气预热器18-排粉风机;19-排渣设备;20-送风机;21-除尘器;22-引风机;23-烟囱,亚临界天然循环燃煤锅炉,1-汽包；2-下降管；3-分隔屏；4-后屏；5-高温过热器；6-高温再热器；7-水冷壁；8-焚烧器；9-焚烧带；10-空气预热器；11-省煤器进口集箱；12-省煤器；13-低温再热器；14-低温过热器；15-折焰角；16-排渣设备,煤、风、烟体系
2、,汽、水 系 统,锅 炉 参 数,额外蒸腾量 在额外蒸汽参数，额外给水温度和运用规划燃料，确保热功率时所规则的蒸腾量，单位为t/h（或kg/s）,最大接连蒸腾量（大型锅炉） 在额外蒸汽参数，额外给水温度和运用规划燃料，长时间接连运转所能到达的最大蒸腾量，单位为t/h（或kg/s ）,蒸汽锅炉额外蒸汽参数 在规则负荷范围内长时间接连运转应能确保的出口蒸汽参数，额外蒸汽压力（对应规则的给水压力），单位是Mpa ；额外蒸汽温度（对应额外蒸汽压力和额外给水温度），单位是0C。,我国电站锅炉参数、容量系列,锅炉机组经济性目标,热功率（90%）净功率焚烧功率 式中 Q 1 锅炉有用运用热， kJ/kg；Q r 锅炉在单位时间内所耗费燃料的输入热量,kJ/kg； 锅炉机组本身所耗费的热量，kJ/kg； 锅炉机组本身电耗对应的热量，kJ/kg；、 锅炉化学、机械未彻底焚烧热丢失，%,锅炉机组安全性目标,火力发电厂锅炉烟尘及有害化学气体 最高答应排放浓度,本规范实用于：第三时段（2004.1.1起新建火电厂）火电厂两控区（ SO2排扩大或酸雨严峻区域）及入炉煤Q12550的火电厂,锅 炉 类 型,锅炉用处 电站
3、锅炉、工业锅炉（热水锅炉）,锅炉参数 低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界压力、超超临界压力锅炉,层燃炉 室燃炉 硫化床炉,锅炉焚烧方法,锅 炉 类 型,锅炉蒸腾受热面中工质活动方法,天然循环汽包锅炉具有汽包，运用下降管和上升管中工质密度差发生工质循环,强制循环具有汽包和循环泵，运用循环回路中工质密度差和循环泵压头工质循环,锅 炉 类 型,直流锅炉无汽包，给水靠给水泵压头一次经过各受热面发生蒸汽,低倍率循环锅炉无汽包，具有汽水分离器和再循环泵，首要靠再循环泵完成工质 再循环,电站锅炉开展的新趋势,加速开展大容量、高参数机组大容量、高参数机组可习惯生产开展的需求，电站热功率高，基建投资、设备和运转的本钱下降,可用率较高,强化煤电环境保护，开展洁净燃煤技能 燃煤的燃气-蒸汽联合循环和超临界压力蒸汽循环可满意燃煤、高效、低污染要求,进步运转可靠性和灵敏性可靠性涉及到规划、设备制作、运转保护和生产管理等每个方面 运转灵敏性要求全力开展中心负荷机组，习惯电网调峰需求（低负荷或两班制运转）, 进步锅炉对煤种的习惯性。进步机组的监控水平,煤的惯例特性及对锅炉作业的影响煤的分类燃料的焚烧核算烟气剖析
4、锅炉热平衡,第二章 锅炉燃料及 热平衡核算,煤的工业剖析成分 水分(M)、灰分(A)、蒸腾分(V)、固定碳(FC),煤的组成特性,煤的元素剖析成分 碳(C)、氢(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N),可燃元素 C（固定碳和蒸腾分中的C）、H、S（可燃硫 和硫酸盐硫 ）不可燃元素（内部杂质） O、N 不可燃成分（外部杂质） M（内、外）、A 可燃气体蒸腾份 煤中的氢、氧、氮、硫与部分碳所组成的有机物加热后分化,构成气体蒸腾出来,煤的成分基准,收到基（ar）（原使用基y）以入炉煤（包含煤的悉数成分）为基准空气枯燥基（ad ）（原剖析基f） 以风干情况煤（除外部水分）为基准枯燥基（d）（原枯燥基g）以去掉悉数水分煤为基准枯燥无灰基（daf）（原可燃基r）以去掉悉数水分及灰分煤为基准,煤成分基准间的换算,煤的成分基准换算系数,表2-1,煤的发热量及换算,发热量各基准间的换算,高位发热量(Qgr)各基准间的换算选用上述换算系数,低位发热量(Qnet)各基准间的换算分三步进行 已知基准的 Qnet 已知基准的 Qgr (式2-12等) 已知基准的 Qgr 所求基准的 Qgr (选用上述换算系数)
5、 所求基准的 Qgr 所求基准的 Qnet (式2-12等),发热量相关值,规范煤 收到基低位发热量为29270 kJ/kg的燃料为规范煤规范煤耗量 式中 、 分别为规范煤耗量与实践煤耗量,煤的分类,我国煤的首要分类目标 枯燥无灰基蒸腾分Vdaf含量可分为三大类：褐煤（ Vdaf含量37% ）、烟煤（ Vdaf含量10% ）、无烟煤（ Vdaf含量10% ）,为反映煤的焚烧特性，电厂煤粉锅炉用煤还以收到基低位发热量Qar,net 、 收到基水分、枯燥基灰分、枯燥基硫分及灰的熔融特性DT、ST、FT作为参 考目标，分为五大类和十小类其中低（劣）质煤独自焚烧有困难，或焚烧不稳定，或焚烧经济性差，或煤中有害杂质含量高的煤，可分为五小类,电厂锅炉用煤分类,电厂锅炉用煤分类,煤的类型,无烟煤 碳化程度高，含碳量很高，达95%，杂质很少，发热量很高,约为2500032500 kJ/kg；蒸腾份很少，小于10%，Vdaf分出的温度比较高，着火和燃尽均较困难,贮存时不易自燃,褐煤 碳化程度低，含碳量低，约为4050%，水分及灰分很高，发热量低, 约1000021000 kJ/kg；蒸腾分含量高，约405
6、0%，乃至60%，蒸腾分的分出温度低，着火及焚烧均较简单,烟煤 碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，一般为4060%,杂质少，发热量较高, 约为2000030000 kJ/kg；蒸腾分含量较高，约10 45%，着火及焚烧均较简单 贫煤 蒸腾分含量1020%的烟煤蒸腾份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，焚烧功能方面比较挨近无烟煤； 残次烟煤 蒸腾份2030%；但水分高，灰分更高的烟煤 发热量低，为1100012500 kJ/kg这两种烟煤着火及焚烧均较困难,煤的类型,煤的灰分特性用灰熔点表明，煤灰的角锥法确认灰的变形温度 DT（原t1）灰的软化温度 ST（原t2）灰的活动温度 FT（原t3）,煤的灰分特性,灰分特性影响要素煤灰的化学组成煤灰中酸性氧化物使灰熔点进步；碱性氧化物使灰熔点下降煤灰周围高温介质的性质氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低,煤的灰熔点越低，越简单结渣,煤中V对锅炉作业的影响,蒸腾分 V V的含量代表了煤的地质年纪，地质年纪越短，煤的碳化程度越浅，煤中的气体蒸腾越少V含量越多，煤的着火温度低，易着火焚烧V 多，V蒸腾使煤的孔隙多，反响表面积大，反响速度加速V
7、多，煤中难燃的固定碳含量便少，煤易于燃尽V 多， V着火焚烧形成高温，有利于碳的着火、焚烧,煤中M、A对锅炉作业的影响,水分M、灰分A M、A 高，煤中可燃成分相对削减，煤的热值低M、A 高，M 蒸腾、A熔融均要吸热，炉膛温度下降M、A 高，添加着炽热或包裹碳粒，使煤着火、焚烧 与燃尽困难；M、A 高，q2、q3、q4、q6 添加，功率下降M、A 高，过热器易超温M、A 高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加剧 M、A 高，煤粉制备困难或添加能耗 A 高，形成大气和环境的污染,煤中C、S、ST对锅炉作业的影响,灰熔点（ST）灰分在熔融情况下粘结在锅炉受热面上形成结渣，危 及锅炉运转的安全性和经济性。关于固态排渣炉， ST1、彻底（不彻底）焚烧：O2 0；CO=0（ CO0）,烟气剖析成分,烟气剖析是以1kg燃料焚烧生成的干烟气（除掉水分后的烟气）容积为根底，选用奥氏剖析仪进行的烟气剖析可得到 在干烟气Vgy中所占的容积百分比,判别焚烧情况,=1、且彻底焚烧：CO=0，O2= 0,彻底焚烧方程式： l、且彻底焚烧： CO=0,锅炉常用燃料的值和 RO2max 值见表2-8。为坚持炉内杰出的焚烧工况,运转中应监测并保持炉内必定的 RO2，使其尽量接近 RO2max,判别焚烧情况,运转中及Vy的确认,烟气容积,干烟气容积,锅炉热平衡方程式,锅炉输入热量 Qr,关于燃煤锅炉，若燃料和空气没有运用外界热量进 行预热，且燃煤水分满意则,锅炉有用运用热 Q1,式中 Q 工质总吸热量， kJ/ sB 燃料耗费量， kg/s Dgr、Dzr、DPw 过热蒸汽量、再热蒸汽量和排污量，kg/s、 、h g s 过热蒸汽焓、饱满蒸汽焓和给水焓，kJ/kg 、 再热蒸汽出口和进口焓，kJ/kg,
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