2.1 锅炉专业指标

任务二：分析锅炉专业指标《单元机组经济运行及管理》1、锅炉热效率1.1基本概念思考题1：什么是锅炉的热效率？正平衡和反平衡计算效率的差别？锅炉热效率为输出热量占输入热量的百分比，单位%。输入热输出热锅炉热效率思考题2：什么是锅炉输出热？相对每千克或每立方米燃料，工质在锅炉能量平衡系统所吸收的总热量，以及排污水和其他外用蒸汽量所消耗的热量等，kJ/kg。包括：过热蒸汽吸热量、再热蒸汽吸热量、再热器减温水吸热量、过热器减温水吸热量、饱和蒸汽耗用部分吸热量、排污水吸热量。思考题3：什么是锅炉输入热？相对每千克或每立方米燃料输入锅炉能量平衡系统的总热量，包括燃料收到基的低位发热量，物理显热，用外来热源或空气时带入的热量，雾化燃油所用蒸汽带入的热量。2、反平衡计算锅炉效率的方法采用热损失法计算锅炉效率反平衡计算效率的方法？ηgl=100-(q2+q3+q4+q5+q6)思考题4：以上热损失项目分别表示是什么？q2：排烟热损失q3：可燃气体未完全燃烧热损失q4：固体未完全燃烧热损失q5：锅炉散热损失q6：灰渣物理热损失思考题6：影响排烟热损失的直接因素？排烟温度、排烟容积、烟气中水蒸汽含量。思考题5：什么叫排烟热损失？由于锅炉排烟温度高于环境温度而造成的损失，为所有热损失中最大的一项，一般占到7%~8%思考题7：排烟热损失的热量Q2如何计算？Q2为干烟气带走的热量和水蒸汽的显热之和见（公式3-6）思考题8：烟气主要成分包括哪些？RO2、O2、N2、CO、NOX、H2O、CH4、H2干烟气带走的热量又如何计算？Q2gyQ2gy=干烟气容积×干烟气定压比热容×温差按照烟气各种成分份额的比例折算出干烟气定压比热容；烟气的容积包括一是理论干烟气量，二是过量的干空气量。干烟气带走的热量又如何计算？Q2gy思考题9：烟气中的水蒸汽主要来自于哪些地方？1、燃烧产生水分；2、燃料中的水分；3、空气中的水分；4、雾化产生的水分思考题10：思考影响排烟热损失q2的间接因素？1、炉膛火焰中心高；2、一次风管的风压高；3、通风量大；4、漏风系数大；5、磨煤机出口温度低；6、煤粉细度不够；7、四管结垢；8、锅炉吹灰不及时；9、给水温度；10、燃料的成分（水分、灰分、挥发份）；11、锅炉负荷（送风量和排烟温度关系）；12、燃烧工况作业：降低锅炉排烟热损失的有效措施？锅炉的燃烧调整思考题11：锅炉的型式有几种？煤粉锅炉炉膛型式炉膛及燃烧器布置方式Π型炉切向燃烧Π型炉对冲（交错）燃烧Π型炉前墙燃烧W型炉W燃烧炉膛型式排渣方式固态固态固态固态燃烧器型式直流式旋流式旋流式旋流式直流式2/2思考题12：锅炉燃烧器有几种类型？直流燃烧器、旋流燃烧器思考题13：锅炉的配风方式包括哪几种？均等配风、分级配风600MW机组CE锅炉WR型（**配风）直流燃烧器的结构国产HG670／140-5型**配风(无烟煤型)直流燃烧器的结构。思考题14：分级配风和均等配风分别适用何种煤种？均等配风适用于燃用高挥发分煤种，常称为烟煤、褐煤型配风方式分级配风适合于燃用低挥发分煤种或劣质煤，常称为无烟煤和贫煤配风方式思考题15：一次风、二次风、三次风、周界风、夹心风、过燃风（燃烬风）的作用？一次风携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要二次风加强气流扰动助燃，提供氧气、卫燃保证火焰刚度，不偏斜三次风对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风过燃风（燃尽风）喷口位于整组燃烧器的最上部（三次风喷口之上），送入剩余15%的空气，实现富燃料燃烧，抑制燃烧区段温度，达到分级燃烧目的，有效减少炉内NOX生成量，有利于燃料的燃尽周界风位于一次风喷口的四周，周界风的风层薄；风量小；风速较高。可防止喷口烧坏，适应煤质的变化夹心风位于一次风喷口的中心，补充火焰中心的氧气。夹心风降低了着火区的温度，提高了一次风射流的刚度，能防止气流偏斜，而且增强了煤粉气流内部的扰动，思考题16：什么叫可燃气体未完全燃烧热损失q3？（化学未完全燃烧热损失）可燃气体未完全燃烧热损失由排烟中的未完全燃烧产物（CO、CH4、H2、CmHn）而造成的热量损失占输入热量的百分率。煤粉炉一般不超过0.5%。思考题17：什么叫固体未完全燃烧热损失q4？（机械未完全燃烧热损失）飞灰、灰渣和冷灰中未燃尽的可燃物所造成的热损失。煤粉炉一般不超过2%。主要影响因素有：1、燃料性质（挥发分、灰分、水分、细度）2、设计因素（燃烧器设计、炉膛设计）3、运行因素（炉膛温度、锅炉负荷、风煤配比、一次风管出口压力和温度、煤粉浓度与均匀性）思考题18：影响机械和化学未完全燃烧热损失的因素？思考题19：什么叫散热损失q5？锅炉炉墙、金属结构及锅炉范围内管道（烟风道及汽、水管道联箱等）向四周环境中散失的热量占总输入热的百分率。煤粉炉一般不超过0.35%。思考题20：影响散热损失的因素？容量、负荷、相对表面积、环境温度、风速思考题21：什么叫灰渣热损失q6？锅炉排出的飞灰、炉渣都带有一定的温度，由此带来的热量损失形成灰渣物理热损失，即炉渣、飞灰与沉降灰排出锅炉设备时所带走的显热占输入热量的百分率。思考题22：影响灰渣热损失的因素？灰渣温度的高低，灰渣体积的大小，灰渣排量的多少，灰渣排放方式和次数。作业：提高锅炉热效率的有效措施？2、直接影响锅炉热效率的指标（1）排烟温度（燃煤锅炉，排烟温度为140~160度）思考题24：什么是锅炉氧量和排烟氧量？思考题25：锅炉氧量和锅炉效率有何关系？什么是最佳氧量？思考题26：什么是最佳氧量？氧量过低或者过高对锅炉运行有什么样的危害？思考题27：影响锅炉氧量的因素有哪些？（2）锅炉氧量（煤粉炉一般为3%-4%）（2）煤粉细度（参考值见P28）思考题28：什么是煤粉细度和均匀性？思考题29：什么是最佳煤粉细度？思考题30：影响煤粉细度的因素？轴向型粗粉分离器的分离机理分为三级。第一级分离是由于气粉两相流以大约16至18m/S的速度进入分离器,由于截面积突然增加，气流速度降低•(约4m/S)，此时大颗粒发生重力沉降。力口之撞击锥的折向作用大颗粒在下锥体内壁附近被分离出来。二级分离是轴向挡板的撞击和折向作用带来的拦截和惯性分离。三级分离是由于轴向档板的导流作用，气流在上部空间形成一个旋转流场，大颗粒被甩到四周，小颗粒从中部出口管离开分离器。由于上部空间较大，三级分离中仍然有重力分离。（3）空气预热器漏风率思考题31：什么是空气预热器漏风率？思考题32：什么原因会导致空预器漏风？思考题33：降低空预器漏风率的措施？（4）吹灰器投入率思考题34：为什么要进行锅炉吹灰？正常空预器每隔8小时一次，炉膛吹灰每24小时吹一次，3、锅炉蒸汽参数思考题35：何为锅炉主蒸汽压力？思考题36：定压运行和滑压运行的定义？思考题37：对于汽包炉而言影响主蒸汽压力的因素是什么？（1）主蒸汽压力思考题38：对于直流炉而言影响主蒸汽压力的因素是什么？思考题39：当机组负荷变动时，如何手动调节主蒸汽压力？1)当负荷变化（增加或减少）时，应及时正确地调节燃料量，使锅炉蒸发量相应地增加或减少，以保持汽压稳定。2)当负荷变化不大时，相应地增加或减少运行给煤机的给煤率来满足负荷需要。在加减给煤量时要合理调整，同时注意磨煤机电流，防止满煤，注意磨煤机通风量及温度的调整。还应注意当前汽温情况，确定增加上层或下层燃烧器。3)当负荷变化较大，增加风量时，应首先调节（增大或减少）引风机入口静叶，然后调节（增大或减少）送风机入口动叶，同时调节（增大或减少）运行磨煤机通风量，调整对应运行给煤机的给煤率。4)当外界负荷变化很大，增加（或减少）给煤量和一次风量不能满足要求时，应先考虑启动（或停止）一台磨煤机，停止磨煤机时应在对锅炉燃烧影响不大的前提下进行，必要时投油助燃。5)增加通风量时，应增加引风量，然后增加送风量，在负荷变化很快而炉内过剩空气系数较大时，可先加煤，后加风。6)当运行中的某台磨煤机跳闸，在投油助燃的同时，应增加其他运行给煤机的转数和磨煤机的通风量，然后启动备用制粉系统，维持锅炉汽压稳定。7)正常运行中锅炉主值应加强与值长、电气和汽机主值联系，要求负荷变化尽量平稳，负荷变化率不超过5MW/min。8)一次风机入口挡板开关对多台运行磨煤机通风量影响很大。磨煤机通风量的增减直接影响进入炉膛的燃料量，因此，调节一次风机入口挡板一定要慎重操作，并保持一次风压为10.OkPa左右。9)在一次风压较低的情况下启动备用磨煤机时，应特别注意防止一次风管堵塞或磨煤机满煤。10)高压加热器解列时汽压暂时升高，投入时则相反。11)注意监视再热器出入口压力，防止超压运行。12)正常运行中不允许用过热器出口PCV阀安全阀来调整汽压。思考题40：何为锅炉主蒸汽温度？思考题41：影响主蒸汽温度的因素是什么？（2）主蒸汽温度思考题42：如何手动调节主蒸汽温度？270℃不饱和水压力：10MPa焓值：1183310℃饱和水压力：10MPa焓值：1408225310℃饱和蒸汽压力：10MPa焓值：272813201545540℃过热蒸汽压力：10MPa焓值：34757472292270℃不饱和水压力：17MPa焓值：1182350℃饱和水压力：17MPa焓值：1692510350℃饱和蒸汽压力：17MPa焓值：25528601370540℃过热蒸汽压力：17MPa焓值：33998472217270℃不饱和水压力：20MPa焓值：1182366℃饱和水压力：20MPa焓值：1826644366℃饱和蒸汽压力：20MPa焓值：24185921236540℃过热蒸汽压力：20MPa焓值：336594721831、喷水减温调节由于汽温动态特性的时滞和惯性较大，给调节带来一定的困难，故自动控制系统中除了以被调信号作为主调节信号外，一般还用减温器后某点的汽温或汽温变化率的信号来及时反映调节的作用，如图所示。汽温调节示意图1—某段过热器；2—调节装置；3—减温器；4—减温喷水蒸汽温度调节的注意事项①锅炉正常运行中主蒸汽温度调节主要依靠一级、二级喷水来调节，再热蒸汽温度依靠改变燃烧器摆动角度来调节，再热器喷水用于事故情况下。②过热器和再热器喷水闭锁阀是用于确保喷水不流入汽轮机，以免损坏汽轮机叶片。③当锅炉主燃料切断（MFT）时，将闭锁阀关闭。④锅炉负荷小于20%MCR时，将闭锁阀关闭。⑤当喷水调节阀开度大于5%时，才能将闭锁阀开启。⑥锅炉正常运行中应将一级、二级减温水调节阀、再热器喷水调节阀全部投入自动，并加强对汽温自动控制系统的监视。⑦正常运行时，如发现汽温偏离设定值较大或汽温控制失灵时，要及时切为手动调整，并及时联系热工人员处理。思考题43：何为再热蒸汽温度？思考题44：比较再热蒸汽与过蒸汽温度的影响因素的不同之处是什么？（3）再热蒸汽温度思考题45：如何手动调节再蒸汽温度？