锅炉讲课-新入厂人员培训

锅炉培训国电津能热电有限公司F1.电站锅炉的构成1.1锅炉的构成1.1锅炉的构成1.1锅炉的构成1.1锅炉的构成锅炉本体受热面结构示意图锅炉结构图1.2锅炉组成1.2.1本体设备：由锅筒、受热面及其连接管道、炉膛、燃烧器和空气预热器（包括烟道和风道），构架（包括平台和扶梯），炉墙和除渣设备等组成的整体。其中：“炉”指与燃烧有关的煤、风、烟气系统，称燃烧系统。“锅”指与汽水有关的受热面和管道系统，称汽水系统。燃煤锅炉燃烧系统流程锅炉汽水系统1.2.2辅助设备：由送风机、引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、除尘器及烟囱等组成。锅炉结构图1.3电站锅炉工作过程1.4电站锅炉的规范、型号描述：表述锅炉的规范、类型，锅炉型号的表示方法。锅炉的规范1.锅炉容量：常用最大连续蒸发量表示。锅炉在额定蒸汽参数（压力、温度）、额定给水温度并燃用设计燃料，能安全连续运行时每小时的最大连续蒸发量，简称BMCR。单位：t/h或kg/s。如：国产300MW机组锅炉容量为1025t/h。2.锅炉蒸汽参数：指锅炉过热器出口处的过热蒸汽额定压力和额定温度。用P、t表示,单位为MPa,℃。3.给水温度：给水进入省煤器入口处的温度。国产锅炉的型号电站锅炉型号由三部分组成，其形式如下：例：HG—1102/17.5—YM33，表示哈尔滨锅炉厂制造的，最大连续蒸发量1102t/h，介质出口压力为17.5MPa的电站锅炉，设计燃料为油+煤，顺序号。1.5锅炉的主要类型描述：锅炉主要分类有7种分类法，按容量、按过热蒸汽参数、按燃用燃料、按燃烧方式、按排渣方式、按工质的流动方式、按燃烧室分。特点：电站锅炉较多采用大容量、高参数、煤粉锅炉。1.5.1层燃炉煤块或其他固体燃料在炉箅上形成一定厚度的料层进行燃烧。层燃炉1.5.2流化床炉煤粒在炉箅(布风板)上上下下翻腾，呈沸腾状态进行燃烧。循环流化床锅炉整体循环流化床锅炉流程1.5.3自然循环炉:蒸发受热面中的工质依靠汽水密度差产生的压头循环流动。1.5.4控制循环炉有汽包，有循环泵，工质循环依靠泵的压头和汽水密度差。控制循环室燃炉1.5.5直流炉无汽包，工质依靠给水泵压头一次流经受热面后产生蒸汽。直流锅炉2.1燃料介绍1.煤的成分及其性质描述：煤的组成，煤质成分对工作的影响。煤的元素分析成分定义：全面测定煤中所含化学成分的分析法。组成：测定对燃烧有影响的C、H、O、N、S五种元素和A、M两种成分。2.煤的工业分析描述：煤的组成，煤质成分对工作的影响。定义：利用煤在加热过程中的失重进行定量分析测定。组成：测定煤的水分、挥发分、固定碳和灰分各成分的质量百分含量。说明：煤的元素分析是锅炉燃烧计算的依据，同时也是煤的分类和研究煤特性的依据。电厂实际运行一般采用较简单的工业分析法。煤样煤质分析仪马弗炉电子天平2.2煤的特性及分类描述：不同发热量的概念，发热量高低、灰熔点的高低对锅炉工作的影响。1.煤的发热量指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热。类型弹筒发热量：实验室用氧弹测热计测得的煤的发热量。高位发热量：在锅炉中燃料中可燃元素完全燃烧放出的全部热量。低位发热量：在锅炉中燃料完全燃烧时锅炉实际能够获取到的热量。说明：煤的发热量由弹筒量热仪中测得，比锅炉实际燃烧中煤释放的高位热量要高。锅炉实际应用的是低位发热量。氧弹测热计2.灰熔点(1)表示灰熔融性的方法角锥测量法煤灰的熔融特性：通常对灰加热，用灰变形温度（DT）、软化温度(ST)、熔化温度(FT)这三个特性温度表示灰的熔融特性。锅炉技术中多用软化温度ST作熔融特性指标（称灰熔点），ST值高，灰不易软化，不易造成结渣。提示：常把ST＜1200℃的煤灰称易熔灰，ST＞1400℃的煤灰称难熔灰，不易结渣。。(2)影响灰熔融性的因素煤灰化学成分：灰中酸性氧化物多，灰熔点高；灰中碱性氧化物多，灰熔点低。煤灰周围高温介质的性质：当烟气中存在一氧化碳、氢气等还原性气体时，灰熔点降低，易结渣。熔点低。煤中灰含量：灰量高，灰熔点低，易结渣。应用：在锅炉运行中，当燃用灰熔点低的燃料时，为防止炉内结渣，锅炉的过量空气系数应较大些，可避免或减少CO等还原性气体的产生。3.煤的分类3.1燃料燃烧所需送风量描述：运行中存在燃烧不完全，送风量可能随时变化，在运行中准确、迅速地测定过量空气系数，是监视锅炉经济，安全运行的重要手段之一。作用：监控送风量。理论空气量：1kg（或1标准立方米)收到基燃料完全燃烧而又无剩余氧存在时所需要的空气量。问题：为使燃料在炉内能燃烧完全，减少不完全燃烧热损失，实际送入炉内的空气量要比理论空气量要大些。过量空气系数：实际供给空气量与理论空气量之比。用“α”表示。1.设计时炉膛出口过量空气系数α的求取炉膛出口过量空气系数炉膛燃料过量空气系数固态排渣煤粉炉无烟煤、贫煤烟煤、褐煤1.251.2液态排渣煤粉炉无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤1.1~1.2分析：过量空气系数是锅炉运行的重要指标，太大会增大烟气容积使排烟损失增加，太小则不能保证燃料完全燃烧，都使锅炉效率降低。2.运行锅炉过量空气系数α的监控特点：当完全燃烧时，α随烟气中含氧量的增加而增加，所以通过监视烟气中的含氧量值，同样可达到监视和控制进入炉膛实际空气量的目的。由推导得由上式知：只要测出烟气中氧的百分含量，可近似确定α值，烟气中氧的百分含量提高，α高；反之氧的百分含量减少，α低。故电厂一般采用磁性氧量计或氧化锆氧量计来测定烟气中的氧量。3.2锅炉热效率分析3.2.1锅炉热平衡及其意义定义：在稳定工况下，输入锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡，锅炉的这种热量收、支平衡叫锅炉热平衡。热平衡关系：输入热量=锅炉有效利用热量+各种热损失。热平衡的意义：1.弄清燃料中的热量被利用了多少，热量损失了多少及损失在哪方面和损失大小，以便判断锅炉设计及运行水平，寻求提高锅炉经济性的途径。2.锅炉运行中定期进行热平衡试验，查明影响热效率的因素，利于改造。3.2.2锅炉反平衡求效率及各项损失方法：测定锅炉的各项热损失（机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、排烟热损失、灰渣物理热损失、散热损失），计算锅炉热效率。特点：锅炉反平衡求效率不仅可通过仪器正确的求出锅炉效率，并能分析出造成热损失具体位置，寻求提高热经济性的途径。描述：热效率概念、意义、求锅炉效率η的方法。锅炉效率：η=有效利用热量q1=100－(q2＋q2＋q4＋q5＋q6)%其中：q2—排烟热损失q3—固体不完全燃烧热损失q4—气体不完全燃烧热损失q5—散热损失q6—灰渣物理热损失有效利用热量：指过热蒸汽的吸热、再热蒸汽的吸热、饱和蒸汽的吸热和汽包连续排污时污水的吸热。锅炉的各项热损失：1.固体不完全燃烧损失：由于灰渣中有未燃尽的碳造成。固态排渣炉的固体不完全燃烧损失约为1%～5%。2.气体不完全燃烧热损失：指排烟中含有未燃尽的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体未燃烧所造成的损失。煤粉炉化学不完全燃烧热损失≈0；燃油燃气炉化学不完全燃烧热损失≈0.5%；高炉煤气炉化学不完全燃烧热损失≈1.5%。3.排烟热损失：指离开锅炉的烟气温度＞外界空气温度，排烟带走部分锅炉的热量所造成的损失。排烟热损失是锅炉中最大的一项损失，约为4%～8%。4.散热损失：指锅炉运行中，由于汽包、联箱、汽水管道、炉墙等的温度＞外界温度，而损失到空气中的那部分热量。当锅炉容量D＞900T/h时，q5取为0.2%。5．灰渣物理热损失：指高温炉渣排出炉外所造成的热损失。提示：炉渣温度θ—固态排渣取600℃，液态排渣取FT+100℃。4.1磨煤机概述描述：不同类型磨煤机的结构、工作过程、工作特点。作用：将原煤破碎并磨成煤粉且干燥到一定程度。原理撞击：利用燃料与磨煤机部件相对运动产生撞击力作用。挤压：利用煤在受力的两个碾磨件表面间的压力作用。研磨：利用煤与碾磨部件间的摩擦力作用。分类：以磨煤机转速的大小分类低速磨煤机：转速n=16～25r/min，常用：筒式钢球磨。中速磨煤机：转速n=50～300r/min，常用：平盘磨、钢球磨（中速球式或E型磨）、碗式磨及MPS磨煤机等。高速磨煤机：转速n=500～1500r/min，常用：风扇磨、捶击磨等。目前我国电厂广泛应用的是低速钢球磨和中速磨。4.2单进单出钢球磨煤机结构单进单出钢球磨煤机正在安装的单进单出钢球磨对转速的要求1.临界转速：筒体的转速达到使钢球的离心力等于重力，筒内钢球不再脱筒壁的最小转速。2.最佳转速：指能把钢球带到适当高度落下，使磨煤效果最好的转速。3.工作转速：由经验得：工作转速=（0.74～0.8）临界转速。特点适应煤种广，能磨任何煤，特别是硬度大，磨损性强的煤及无烟煤，高灰份劣质煤等；对煤中混入的铁件、木屑不敏感；能在运行中补充钢球，延长了检修周期故钢球磨能长期维持一定出力和煤粉细度，可靠地工作。设备庞大、笨重，金属消耗多，占地面积大，初投资及运行电耗大，金属磨损多；不适宜调节，低负荷运行不经济；磨制的煤粉不够均匀。4.3双进双出钢球磨煤机特点相对传统钢球磨，系统相对简单且维修方便。相对中速磨，运行可靠性好。尤其是磨高灰、高腐蚀性煤及要求煤粉较细情况下，有独特优势。与单进单出式的比较相同点：工作原理。不同点：原煤和热风从钢球磨两端进入，同时细煤粉及热风从钢球磨两端带出。类型钢球磨轴颈内带有热风空心管。钢球磨轴颈内不带有热风空心管。其中，钢球磨轴颈内带有热风空心管又分为：1.粗分与磨煤机是一个整体，落煤管从粗分中间下来，煤块直接落到端部螺旋铰刀的下部。2.粗分与磨煤机分开布置，进入分离器的风粉管有一定的垂直高度；磨煤机与落煤管和粗分单独连接，粗分有回粉管，管路较“整体式”复杂，但煤粉细度控制较“整体式”好，对落煤也有利。轴颈内带热风空心管，粗分与磨煤机整体轴颈内不带热风空心管，粗分与磨煤机分开风和煤的流程磨煤机及连接设备示意图4.4中速磨煤机原理：两组碾磨部件相对运动，产生挤压和碾磨作用，使煤被磨制成粉。辊—环式：称MPS磨辊—碗式，如HP型结构特点1.平盘磨、碗式磨：碾磨件均为磨辊与磨盘，以磨盘的形状命名。磨盘作水平旋转，被压在磨盘上的磨辊，绕自己的固定轴在磨盘上滚动，煤在磨辊与磨盘间被粉碎。2.E型磨的碾磨件像一个大型止推轴承，下磨环被驱动作水平旋转，上磨环压紧在钢球上，多个大钢球在上下磨环间的环形滚道中自由滚动，煤在钢球与磨环间被碾碎。3.MPS磨取消了E型磨的上磨环，三个凸形磨辊压紧在具有凹槽的磨盘上，磨盘转动，磨辊靠摩擦力在固定位置绕自身的轴旋转。4.各种型式中速磨碾磨件的压紧力，靠弹簧力或液压气动装置实现。立式磨煤机应用1.中速磨干燥能力差，磨制收到基水分≤20～25%的原煤。2.为降低磨损，延长碾磨件的寿命，保证一定的煤粉细度，中速磨一般适合磨烟及贫煤。特点结构紧凑，占地面积小，质量轻，金属消耗少，空载功率低，适宜变负荷运行，煤粉均匀性指数较高；结构复杂，磨煤部件易损坏，需严格定期检修，不宜磨硬和灰份大的煤，也不宜磨水分大的煤。4.6.1直吹式制粉系统概念：指磨煤机磨制的煤粉被直接吹入炉膛燃烧的系统。特点：任何时候磨煤机的磨煤量=锅炉燃料消耗量，即制粉量随锅炉负荷变化而变化。配置：直吹式一般配中、高速磨煤机，双进双出钢球磨煤机。分类4.6.2中速磨直吹式制粉系统按压力分负压直吹式：按系统工作流程，排粉机在磨煤机之后，整个系统处于负压下工作，干燥能力差，排粉机电耗大，可靠性低。正压直吹式：按系统工作流程，排粉机（一次风机）在磨煤机之前，整个系统处于正压下工作，称正压直吹式。分析正压热风风机系统：排粉机输送的是高温空气，风机可靠性差，易向外喷粉，影响环境卫生。正压冷风风机系统：一次风机置于空预器前，风机工作条件好，由于一次风P＞＞二次风P，所以必须采用三分仓空预器，是目前我国大机组普遍采用的系统。5.1煤粉气流燃烧过程描述：影响着火热的因素、强化着火措施。5.1.1煤粉气流的燃烧过程1.着火前的准备阶段：吸热阶段，需降低着火热、提高炉温、使煤粉气流与高温烟气强烈混合。2.燃烧阶段：强烈的放热阶段，包括挥发分和焦碳的燃烧，需使炉内保持足够高的炉温，保证空气充