《洁净煤燃烧技术》课程复习题

1洁净煤燃烧技术课程复习题目录洁净煤燃烧技术课程复习题..............................................................................1第一章超临界与超超临界燃煤发电技术...................................................31.1、超临界锅炉的工作原理..............................................................31.2、超临界锅炉水冷壁安全工作存在的不利条件及其原因................31.3、为什么采用螺旋管圈后水冷壁管间的吸热偏差较小？超临界锅炉消除热偏差有哪些方法.......................................................................31.4、垂直管低质量流速技术中的正流量补偿特性原理.......................4第二章超超临界机组结构特点及应用.....................................................42.1、结合系统简图说明HG-1000MW超超临界锅炉带再循环泵的启动系统流程，并说明启动初期尽量减小工质热损失的措施.....................42.2、常见低氮燃烧技术原理（双调风旋流燃烧技术、PM燃烧技术及MACT燃烧技术）..............................................................................52.3、超临界机组高温氧化原理及改善措施.........................................62.4、超超临界机组常采用二次再热技术的优势..................................6第三章循环流化床锅炉..........................................................................63.1、CFB锅炉本体结构及工作原理...................................................63.2、为什么说CFB锅炉是一种洁净煤燃烧设备................................73.3、超临界锅炉可以采用CFB燃烧技术的优势................................73.4、结合简图说明富氧CFB锅炉燃烧过程.......................................7第四章整体煤气化联合循环...................................................................84.1、IGCC原理框图..........................................................................84.2、气化炉气化反应模型..................................................................94.3、两种煤气冷却工艺流程的组成及特点.........................................94.4、常温湿法净化技术原理与高温干法净化技术原理的比较..........10第五章烟气净化...................................................................................105.1、湿式石灰石－石膏法脱硫的化学反应机理及工艺流程..............105.2、湿式石灰石烟气脱硫吸收塔的四个工作区域及作用.................115.3、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统中浆液的PH值为什么维持在25~6之间..........................................................................................115.4、湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统存在的问题及改进措施.......115.5、烟塔合一的条件及优点............................................................115.6、循环流化床烟气脱硫的运行控制..............................................125.7、SCR反应原理及主要影响因素................................................125.8、SCR工艺流程.........................................................................135.9、烟气杂质对SCR催化剂性能的影响........................................135.10、燃煤电厂控制汞排放的方法...................................................133第一章超临界与超超临界燃煤发电技术1.1、超临界锅炉的工作原理超临界锅炉采用工质直流流动方式，工质一次性通过各受热面，完成预热、蒸发和过热三个过程，属于直流锅炉类型。这时的水流动像活塞一样，在锅炉的受热面推出蒸汽。蒸发量D等于给水流量G，故可认为其循环倍率k等于G/D=1。直流锅炉管内工质的状态和参数变化如图，由于要克服流动阻力，工质压力沿受热面长度不断降低；工质的焓值及比体积上升；工质的温度在预热段和过热段不断上升，但在蒸发段因压力下降，工质温度相应略有降低。1.2、超临界锅炉水冷壁安全工作存在的不利条件及其原因①发生模态沸腾和管内结垢原因：直流锅炉中水冷壁出口往往是接近饱和或微过热蒸汽的状态，因而很容易造成膜态沸腾和管内积垢现象。②强迫流动的特性。即直流锅炉循环没有自然锅炉的流量自补偿特性和自补偿调节能力。原因：自然循环中蒸发面吸热量较多的管道蒸发量也较大，从而循环推动力和循环质量流量也较大，即自然循环具有自补偿特性，因而可以调节其流量，保证了安全。但在直流循环中，工质流动的推力来自于给水泵，当质量流速较高时，如果并列的某根管子吸热量较多，则管内工质的平均比体积和流动阻力就较大，管内工质流量反而减小，这就是直流锅炉的强迫流动特性，对水冷壁的安全是很不利的。1.3、为什么采用螺旋管圈后水冷壁管间的吸热偏差较小？超临界锅炉消除热偏差有哪些方法原因：由于同一管以相同方式从下到上绕过炉膛的角隅部分和中间部分，吸4热均匀，因此管间热偏差减小。第一，采用小功率旋流式燃烧器对冲燃烧方式。为了进一步消除超临界锅炉蒸汽侧和烟气侧的热偏差，还采取以下措施：①采用小容量的旋流式燃烧器，沿炉膛宽度均匀、对称的布置，再通过燃烧调整实现单只燃烧器的风粉均匀分配，使炉膛出口烟气流量和温度偏差都较小。②过热器和再热汽联箱间的连接采用大口径管道左右交叉。③保持各受热面管排具有相同的横向节距。④合理选择各联箱内径。在进出口连箱设计节流孔。第二，对流与辐射互补抵消热偏差的双切圆燃烧方式。即采用两个相对独立的反向切圆燃烧方式，将对流热偏差与整体单一火焰辐射系统的辐射热偏差相互补偿或抵消，使热偏差尽可能小。1.4、垂直管低质量流速技术中的正流量补偿特性原理①正流量补偿特性：直流锅炉中类似汽包锅炉水冷壁中的流量分配的特性。②原理：在低质量流速下，垂直管由重位压降决定流量分配，受热偏高的管子工质密度减小，重位压头也减小，从而受热偏高的管子与受热偏低的管子之间形成自然循环，导致受热偏高的管子就会流过较高的流量。因此，在总流量不变的情况下，由于吸热偏多而引起的出口温度偏高的现象大部分会得到补偿，这就是正流量补偿原理。第二章超超临界机组结构特点及应用2.1、结合系统简图说明HG-1000MW超超临界锅炉带再循环泵的启动系统流程，并说明启动初期尽量减小工质热损失的措施①流程：启动时，锅炉小于最低直流负荷，此时启动系统为湿态运行。分离器起汽水分离作用，分离出来的过热蒸汽进入低温过热器，水则通过水连通管进入分离器储水箱，通过再循环系统进入锅炉的再循环。分离器储水箱中的水由WDC阀（分离器疏水调节阀）排入炉水回收箱，再根据水质情况排至废水系统或回收到汽机冷凝器系统。5当锅炉负荷大于最低直流负荷时，锅炉运行方式由再循环模式转入直流运行模式，启动分离器也由湿态转为干态，即分离器内部已经全部是蒸汽，此时它相当于一个中间集箱。此时关闭再循环泵和WDC阀，再循环系统和炉水回收系统停止运行。②措施：a）在启动初期（包括冷态清洗、汽水膨胀和热态清洗期间）只要水质合格，就将这些疏水扩容后全部送往冷凝器回收;b）若水质不合格，则排向废水及水槽，不予回收。2.2、常见低氮燃烧技术原理（双调风旋流燃烧技术、PM燃烧技术及MACT燃烧技术）①双调风旋流燃烧器：双调风旋流燃烧器是将二次风分成内二次风和外二次风两股气流，通过调风器和旋流叶片分别控制各自的风量和旋流强度，以调节一、二次风的混合，使其在燃烧器出口附近的火焰根部形成缺氧富燃料区，使燃烧推迟，火焰温度降低，NOX的生成量减少，在下游形成富氧的燃尽区，保证燃料的完全燃烧。②PM燃烧技术：PM燃烧器其原理是利用燃烧入口弯头的离心分离作用，将煤粉气流分成上下浓淡两股分别进入炉膛，浓相煤粉浓度高所需着火热少，利于着火和稳燃；淡相补充后期所需的空气，利于煤粉的燃尽，同时浓淡燃烧均偏离了化学当量燃烧，大大降低了NOx的生成量。③MACT燃烧技术：在燃烧器上方布置两层OFA喷口，同时最上层浓相煤粉喷嘴上方7206ｍｍ处布置四组AA喷口。MACT分层燃烧技术可使NOx生成量减少约25%。62.3、超临界机组高温氧化原理及改善措施①原理：在较高的温度下，铁/水系统的反应主要是化学反应，其反成式为3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2在无氧条件下，由于铁与蒸汽直接反应，生成四氧化三铁并放出氢气分子。在该反应过程中，水蒸汽分子通过物理碰撞和化学吸附提供与铁离子反应所需的氧离子，由于铁离子向外扩散，氧离子向里扩散，整个氧化层同时向钢原始表面两侧生长。水蒸气与铁直接反应生成致密的氧化膜，随着时间的推移Fe3O4氧化膜的厚度逐渐增加，当其厚度增加到一定厚度时会发生脱落现象。②改善措施：2.4、超超临界机组常采用二次再热技术的优势①提高蒸汽参数，提高发电机组效率。通过增加再热次数，可以给水温度、给水压力等参数，从而提升循环效率；②降低汽轮机末级蒸汽湿度，避免超过设计规范从而带来腐蚀破坏和安全隐患；③在超超临界参数条件下，采用二次再热式机组热经济性得到提高，从而降低电厂的运行费用。第三章循环流化床锅炉3.1、CFB锅炉本体结构及工作原理①本体结构：CFB锅炉本体由炉膛、布风装置、分离器、回料阀、尾部烟道及外置换热器组成。其中炉膛由膜式水冷壁构成，底部为布风板。炉膛下部锥段用耐磨耐火材料覆盖，并依燃烧工艺要求开设二次封口、循环灰回灰口、排渣口及点火启动燃烧器等孔口。上部直段炉膛四周为水冷壁受热面。炉膛出口与循环灰分离器入口相连，分离器出口与布置过热器、省煤器和空气预热器等对流受热面的尾部烟道相连接。7②工作原理：CFB锅炉燃用的固体燃料和石灰石脱硫剂在炉膛内以一种特殊的气固流动方式（流态化）运动，离开炉膛的颗粒被分离并送回炉膛循环燃烧，炉膛内固体颗粒的浓度高，燃烧、传质、传热、剧烈，温度分布均匀。3.2、为什么说CFB锅炉是一种洁净煤燃烧设备①燃料适应性广。可以燃烧各种煤、煤矸石、焦碳、油页岩、垃圾等（劣质燃料）。②清洁燃烧。1）高效、廉价脱硫。