锅炉风烟系统

京能集团运行人员培训教程BEIHPlantCourse锅炉风烟系统TheAirandGasSystemofBoilerTDNO.100.2目录1风烟系统概述...............................................................01.1风烟系统原理与作用.....................................................01.2锅炉的通风方式.........................................................02风烟系统的构成与流程.......................................................22.1风烟系统的构成.........................................................22.2风烟系统的流程.........................................................33风烟系统基本设计原则.......................................................73.1锅炉风烟道基本性能要求.................................................73.2送风机型式、台数、风量和压头的要求.....................................73.3引风机型式、台数、风量和压头的要求.....................................83.4一次风机型式、台数、风量和压头的要求...................................83.5空气加热系统设置的要求.................................................93.6引风机叶轮的防磨要求...................................................94风烟系统的控制与联锁保护..................................................114.1引风量的控制..........................................................114.2锅炉送风量的控制......................................................114.3一次风量的控制........................................................124.4一、二次风的配合......................................................134.5锅炉运行过程中风量的调节原则..........................................134.6风烟系统的联锁保护....................................................145风烟系统的启动与经济运行..................................................205.1风烟系统启动注意事项..................................................205.2空预器的启动..........................................................205.3引风机的启动..........................................................215.4送风机的启动..........................................................235.5一次风机的启动........................................................245.6风烟系统的经济运行....................................................256试题库....................................................................291风烟系统概述1.1风烟系统原理与作用锅炉的风烟系统也称为通风系统，是锅炉重要的辅助系统。它的作用是连续不断的给锅炉燃烧提供空气，并按燃烧的要求分配风量，同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后，最终由烟囱排至大气。锅炉风烟系统是锅炉空气系统和烟气系统的总称。在锅炉运行过程中，通过送风系统连续向炉内送入燃料燃烧所需要的适量空气，同时通过排烟系统将燃烧生成的含尘烟气不断排出锅炉，以维持炉膛压力的稳定和燃烧、传热的正常进行，这种送风、排烟（也称引风）同时进行的过程称为锅炉的通风过程。如果送风量和送风方式与燃料和燃烧方式不匹配将会影响燃料的着火、燃烧和燃尽过程，影响炉内平均烟温水平和辐射换热强度以及锅炉出力等，如果送风量和排烟量不匹配将影响炉膛压力的稳定性和烟道中受热面的换热强度以及磨损、积灰等。1.2锅炉的通风方式锅炉的通风方式主要有两种：自然通风和强制通风方式。1.2.1自然通风方式自然通风是利用外界冷空气与烟囱内部热烟气之间的密度差而产生的抽吸力进行通风的方式。在自然通风锅炉系统中，不需要设置送、引风机等通风设备，其仅依靠烟囱高度所产生的自生通风能力来克服锅炉通风过程的风烟流动阻力。但由于烟囱高度有限，自生通风能力有限，并且通风能力受季节、昼夜之影响，因此该通风方式仅适用于小容量锅炉。1.2.2强制通风方式强制通风又称为机械通风，是指依靠送、引风机等机械设备所产生的动力和烟囱的自生通风力来共同克服锅炉风烟流动阻力的通风方式。根据风机布置的位置和方式的不同，机械通风又分为负压通风、正压通风和平衡通风三种类型。（1）负压通风指除利用自然通风外，还在锅炉烟囱之前的引风系统烟道中设置引风机来克服通风的流动阻力的通风方式。该通风方式一般适用于对引风机不易造成磨损、通风阻力不大且密封性较好的小容量锅炉，如小容量燃气或燃油锅炉。由于在大型锅炉中，风烟道的流动阻力很大，采用该通风方式会在锅炉的炉膛和风烟道中产生很大的负压，使大量冷空气由不严密处漏入炉膛和风烟道，从而引起燃烧过程恶化、引风机负荷增加及降低锅炉效率等问题。（2）正压通风指在锅炉风烟系统中设置送风机，利用其压头来克服锅炉全部烟风道的流动阻力。该通风方式中，送风机布置在锅炉的供风通道中。该通风方式的优点是省略了引风机，使系统简化，消除漏风，提高了锅炉效率。且由于送风机输送的是含灰量极少的干净低温空气，使风机的使用寿命增加，且电能消耗量小，运1行和维修比较方便。由于这种通风方式中，整个烟道和风道都处于正压，消除了炉膛和对流受热面的漏风，提高了锅炉热效率。但这种通风方式要求炉膛及所有的烟风道都有严格的密封，否则遇到密封不严的看火孔、炉门和炉壁，高温的火焰和烟气将会喷出，不但危及操作人员的人身安全，还会影响锅炉房的卫生环境，损坏设备，增加锅炉的热损失。该通风方式在燃油锅炉中应用较多。(3)平衡通风是指在锅炉烟风道中同时布置送风机和引风机，利用送风机克服锅炉燃烧设备及风道系统的各种阻力，利用引风机克服全部烟气行程的阻力，并使炉膛出口处保持20～30Pa负压的通风方式。该通风方式的特点是送风系统全部处于正压的状态，而锅炉全部烟道均处在合理的负压状态。整个烟风道的漏风量均较小，且送、引风机的电功率较低。这样的设置既能有效地调节送、引风量，满足燃烧需要，锅炉房的安全及卫生条件也较好。因此，目前在大型电站锅炉中，该种通风方式应用最为普遍。但是，该通风方式所采用的设备较多，投资较大，且系统相对比较复杂，运行及维护工作量较大。22风烟系统的构成与流程2.1风烟系统的构成目前，大型燃煤锅炉的风烟系统，大体上包括了一次风系统、二次风系统和烟气系统三部分。按我国火力发电厂施工图卷册设计的传统划分方法，它应该包括冷风道、热风道和烟道，以及与这三类通道相关的设备：送风机、引风机、一次风机、密封风机、空气预热器、暖风器、除尘器、脱硫脱硝装置及烟囱等。与这三类通道相关的元件有：关闭挡板风门、调节挡板风门、插板门、膨胀补偿器（膨胀节）、防爆门、人孔门、滤网及消声器等。（1）烟道：锅炉空气预热器出口至烟囱前的烟道，烟气再循环管道，磨煤机干燥用的高温烟气管道，低温烟气管道和混合室至磨煤机进口的干燥管等。（2）冷风道：吸风口至空气预热器的冷风道，磨煤机及其他调温用的压力冷风道，锅炉尾部支承梁的冷却风管道，磨煤机、给煤机的密封系统管道，低温一次风机或低温干燥风机的进口和出口风道，微正压锅炉的有关密封管道，炉膛火焰检测器冷却风管道，点火风机风道等。（3）热风道：空气预热器出口风箱，喷燃器的二次风道，热风送粉用的热风道，磨煤机干燥用的热风道，排粉机进口的热风道，高温一次风机进口的热风道，烟气干燥混合器的热风道，热风再循环管道，邻炉间的热风联络管道，三次风喷口冷却风管道，风扇磨密封管道等。（4）送风机：又叫二次风机，其作用是为锅炉炉膛内燃料的正常燃烧提供充足的二次风量。为了使燃料在炉内的燃烧正常进行，必须向炉膛内送入燃料燃烧所需要的空气，用送风机克服空气预热器、风道和燃烧器的流动阻力，提供燃料燃烧所需要的氧气。（5）引风机：又叫吸风机，其作用是克服烟气侧的过热器、再热器、省煤器、空气预热器、除尘器以及脱硫脱硝装置等的流动阻力，将锅炉燃烧产生的烟气排出，维持炉膛压力，形成流动烟气，完成烟气与各受热面的热交换。（6）一次风机：其作用是为锅炉的正常运行提供一次风量。对于煤粉锅炉来说，一次风主要作用是干燥和输送煤粉至锅炉炉膛，并为煤粉的初期燃烧提供氧气。对于循环流化床锅炉来说，一次风的作用是使床料在炉膛内流化和提供煤初始燃烧所需要的氧气。（7）密封风机：为锅炉制粉系统磨煤机、给煤机等设备提供密封风的风机称为密封风机，其作用是防止带有煤粉的气粉混合物漏出设备污染环境或进入加载装置磨辊轴承而造成轴承故障。（8）空气预热器：利用锅炉尾部烟道中烟气的余热来加热空气的热交换设备。空气预热器利用锅炉燃烧后烟气的热量加热空气，回收了烟气的部分热量，降低了排烟温度，同时提高了燃料与空气的初始温度，强化了燃料的燃烧，提高锅炉效率。（9）暖风器：利用蒸汽加热空气预热器进口空气，以防止热空气预热器低温腐蚀和堵3塞的热交换器。（10）除尘器：用于将锅炉烟气中的粉尘分离出来的设备，以减少锅炉排出来的烟气对环境造成的粉尘污染。（11）脱硫脱硝装置：用于去除锅炉烟气中的二氧化硫、氮氧化物等有害气体，以减少锅炉排出来的烟气造成的大气污染。（12）烟囱：其作用是利用外界冷空气与烟囱内部热烟气之间的密度差而产生的抽吸力来排除锅炉燃烧产生的烟气。（13）关闭挡板风门：也称关断门、风道挡板门或烟道挡板门，用于烟管、风道中做截流介质用，它具有全开全关两个功能，使系统某一管路介质全部流通或关闭。（14）调节挡板风门：（15）膨胀补偿器：习惯上也叫膨胀节，或伸缩节，主要作用是利用其工作主体波纹管的有效伸缩变形，以吸收管线、导管、容器等由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化，或补偿管线、导管、容器等的轴向、横向和角向位移。（16）防爆门：用于防止系统或设备内部由于爆炸等原因造成压力突增而损坏设备。（17）人孔门：又称检修孔，用于系统或设备检修时供检修人员进出的通道。（18）滤网：主要用于风机的入口风道等处，防止空气中的杂物等进入风机或风道造成设备损坏或阻塞风道。（19）消声器：消声器是安装在空气动力设备气流通道上或进、排气系统中的降低噪声的装置。它既能允许气流顺利通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传