鍋爐專(zhuān)業(yè)知識(shí)

1、第一節(jié) 電廠鍋爐簡(jiǎn)介鍋爐專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)講義第一節(jié) 電廠鍋爐簡(jiǎn)介一、鍋爐的作用鍋爐是發(fā)電廠三大主機(jī)中最基本的設(shè)備。其作用是使燃料在爐內(nèi)燃燒放熱，加熱爐水并生成一定數(shù)量、一定壓力和一定溫度的過(guò)熱蒸汽。二、鍋爐的組成和作用鍋爐有本體設(shè)備、輔助設(shè)備和鍋爐附件組成。1、鍋爐本體設(shè)備是鍋爐的主要組成部分，由汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)兩大部分組成。汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng)的組成：一般有省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器、減溫器等組成。汽水系統(tǒng)的作用：其主要作用是有效吸收燃料燃燒放出的熱量，使?fàn)t水蒸發(fā)并形成具有一定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽。（要求是安全、高效）燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)的組成：鏈條鍋爐： 爐膛、煤道、爐排、空氣預(yù)熱器

2、等；煤粉鍋爐： 爐膛、煤道、燃燒器、空氣預(yù)熱器等；循環(huán)流化床鍋爐： 爐膛、煤道、布風(fēng)板、風(fēng)帽、分離器、返料器、空氣預(yù)熱器等；燃燒系統(tǒng)的作用：其主要作用是使燃料在爐內(nèi)良好燃燒，放出熱量。（要求是安全、迅速、完全）2、鍋爐的輔助設(shè)備主要有通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)煤設(shè)備、給煤設(shè)備、給水設(shè)備、除塵設(shè)備、除渣設(shè)備等。通風(fēng)設(shè)備：主要包括一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等，其作用是提供燃料燃燒所需空氣，物料的流化、分離、返送所需空氣，并將燃燒生成的煙氣排出爐外。運(yùn)煤設(shè)備：主要包括配煤設(shè)備、輸煤設(shè)備、碎煤設(shè)備等，其作用是將原煤配制成合格的燃煤，并送至鍋爐煤倉(cāng)中。給煤設(shè)備：主要包括給煤機(jī)，其作用是將鍋爐煤

3、倉(cāng)中的燃煤均勻地送入鍋爐。給水設(shè)備：由給水泵和給水管路組成，其主要作用是向鍋爐可靠地供水。除灰、除渣設(shè)備：由除塵器、冷渣機(jī)、輸灰機(jī)、輸渣機(jī)等組成，主要作用是清除煙氣中的飛灰和煤燃燒后的灰渣。3、鍋爐附件主要包括安全門(mén)、水位計(jì)、吹灰器、熱工儀表、控制設(shè)備等。4、此外，鍋爐本體還包括爐墻和構(gòu)架。爐墻是用成來(lái)構(gòu)成封閉的爐膛和煙道，構(gòu)架是用來(lái)支撐和懸吊汽包、爐墻等鍋爐部件。三、鍋爐的工作過(guò)程1、燃料的燃燒、放熱過(guò)程燃煤送入鍋爐，與爐內(nèi)灼熱的處于流態(tài)化的物料混合，吸收熱量并與空氣混合燃燒放熱，燃燒中的煤與物料在上升煙氣流的 作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其它受熱面放熱。粗大的粒子在被上升煙氣

4、帶入懸浮區(qū)后，在重力及其它外力作用下不斷減速偏離主氣流，并最終形成附壁下降的粒子流。被帶出爐膛的氣固混合物進(jìn)入爐膛后部的分離器，絕大多數(shù)的固體顆粒被分離出來(lái)，并經(jīng)返料器送回爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。未被分離的極細(xì)顆粒隨煙氣進(jìn)入煙道，進(jìn)一步對(duì)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器放熱冷卻，經(jīng)除塵器除去煙氣中的灰塵后，由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。燃料燃燒、流化、返送所需的空氣由一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)供給，燃燒生成的煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出鍋爐。2、給水的循環(huán)、吸熱、生成合格蒸汽的過(guò)程給水經(jīng)給水泵升壓后送入省煤器，在省煤器中被煙氣加熱后，送入汽包，與汽包中的爐水混合，然后沿下降管經(jīng)下集箱進(jìn)入水冷壁，在水冷壁中吸收爐內(nèi)高溫火

5、焰和煙氣的熱量，部分水蒸發(fā)形成汽水混合物流入汽包。汽水混合物在汽包內(nèi)的汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器，進(jìn)一步加熱成過(guò)熱蒸汽，然后送出鍋爐；分離出的水與從省煤器送入的給水混合，進(jìn)入下降管，從而形成爐水的循環(huán)吸熱過(guò)程。四、鍋爐的主要特性鍋爐的主要特性有鍋爐容量、鍋爐蒸汽參數(shù)、給水溫度、鍋爐效率等。1、鍋爐容量：一般指鍋爐每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量，又稱(chēng)額定蒸發(fā)量或額定容量。用符號(hào)De表示，單位為t/h。2、鍋爐蒸汽參數(shù)：一般指鍋爐過(guò)熱器出口的蒸汽壓力和蒸汽溫度。用符號(hào)p、t表示，單位為MPa、。3、給水溫度：指鍋爐給水規(guī)范的特性數(shù)據(jù)，一般指省煤器入口處的給水溫度。4、鍋爐熱效率：

6、指鍋爐有效輸出熱量占輸入熱量的百分比。五、鍋爐的型號(hào)電廠鍋爐一般采用三組或四組字碼表示，一般為：制造廠家鍋爐容量/過(guò)熱蒸汽壓力（過(guò)熱蒸汽溫度/再熱蒸汽溫度）設(shè)計(jì)序號(hào)六、鍋爐的分類(lèi)1、按鍋爐容量分：一般De220t/h，為小型鍋爐 一般De220410t/h，為中型鍋爐 一般De670t/h，為大型鍋爐2、按蒸汽壓力分：p2.45MPa，為低壓鍋爐 p2.944.92MPa，為中壓鍋爐 p7.8410.8MPa，為高壓鍋爐 p11.814.7MPa，為超高壓鍋爐 p16.719.6MPa，為亞臨界壓力鍋爐 p22.1MPa，為超臨界壓力鍋爐3、按燃燒方式分：層燃爐、室燃爐、沸騰爐、循環(huán)流化床爐4

7、、按工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面中的流動(dòng)方式：可分自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐5、按燃料：燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐。第二節(jié)煤的簡(jiǎn)介一、煤的組成成分煤是一種植物化石，它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，作為燃料用，只需了解與燃燒有關(guān)的組成成分及性質(zhì)，即能滿足鍋爐燃燒技術(shù)和有關(guān)熱力計(jì)算方面的需要。1、煤的元素分析成分，即煤的化學(xué)組成成分：包括碳C、氫H、氧、O氮N、硫S、水分W、灰分A2、煤的工業(yè)分析用一定的方法，來(lái)測(cè)定煤中的固定碳、揮發(fā)分、灰分、水分這4種成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。它直接測(cè)定煤中燃燒性質(zhì)相同的可燃成分和不可燃成分的含量。測(cè)試方法簡(jiǎn)單，是被電廠廣泛采用的測(cè)定方法。固定碳是煤發(fā)熱量的主要來(lái)源，要在較高溫度下才能著火

8、，燃燒也較困難。因此，煤中固定碳含量越高，其發(fā)熱量就越高，但不易著火和燃燒。揮發(fā)分是煤的一個(gè)重要成分特性，并可作為對(duì)煤分類(lèi)的重要依據(jù)。對(duì)煤的著火和燃燒有很大的影響。揮發(fā)份越高，煤就越易著火，燃燒也易于完全?；曳质敲褐械闹饕s質(zhì)，煤中的灰分是有害成分，灰分大，煤中的可燃成分相對(duì)減少，煤的發(fā)熱量就低；排渣熱損失增加；未完全燃燒熱損失增加；受熱面磨損：受熱面積灰結(jié)渣，排煙熱損失增加；增加運(yùn)煤能耗；環(huán)境污染。水分是煤的主要雜質(zhì)，煤中的水分含量對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響很大。水分大，煤的發(fā)熱量減少；著火延遲；燃燒不完全；排煙熱損失增加；受熱面的積灰、腐蝕；運(yùn)煤設(shè)備電耗增加、堵塞。3、煤的主要特性發(fā)熱量單位質(zhì)量的煤

9、在完全燃燒時(shí)所放出的熱量，稱(chēng)為煤的發(fā)熱量。一般用Q表示，單位是kJ/kg。煤的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之分，煤的高位發(fā)熱量減去煤中水蒸汽凝結(jié)成水所放出的汽化潛熱后所得的熱量，即為低位發(fā)熱量，這是在鍋爐運(yùn)行中煤的有效發(fā)熱量。因此，一般所用的發(fā)熱量為低位發(fā)熱量。煤的發(fā)熱量各不相同，為了便于比較和管理，核算煤耗量，需要統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)而采用標(biāo)準(zhǔn)煤的概念。國(guó)標(biāo)規(guī)定：以收到基低位發(fā)熱量為29310kJ/kg的燃煤，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)煤。因此，每29310 kJ/kg的熱量可折算成1kg的標(biāo)準(zhǔn)煤?？捎孟率綄?shí)際煤耗量換算為標(biāo)準(zhǔn)耗煤量。Bb=B*Qnet/29310 kg/hBb：標(biāo)準(zhǔn)煤耗量B：實(shí)際煤耗量灰的熔融性

10、即灰的熔點(diǎn)的高低，通常用3種特征溫度來(lái)表示灰的熔融性：變形溫度DT軟化溫度ST熔化溫度FT可用以上3個(gè)溫度來(lái)判斷煤在燃燒過(guò)程中結(jié)渣的可能性，通常用軟化溫度ST來(lái)反映熔融性。一般ST在11001600之間。三節(jié)煤的燃燒原理一、煤的燃燒過(guò)程1、燃燒的基本概念燃料的燃燒是指燃料中的可燃物質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生的強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，并放出大量熱量的過(guò)程。燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)的綜合過(guò)程，它包括燃料和空氣的混合、擴(kuò)散過(guò)程，預(yù)熱、著火過(guò)程，燃燒、燃盡過(guò)程。2、煤燃燒的四個(gè)階段著火前的預(yù)熱階段：煤受熱-水分蒸發(fā)出來(lái)此過(guò)程是一吸熱階段，進(jìn)行的快慢主要是溫度和煤的性質(zhì)揮發(fā)份著火燃燒階段：揮發(fā)分析出- 溫度升高

11、到著火溫度。固定碳燃燒階段：揮發(fā)分先著火放出大量熱量-使固定碳加熱迅速燃燒，此過(guò)程是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱階段。這一階段進(jìn)行的快慢主要取決于溫度和混合接觸速度。碳燃盡階段：未燃盡的少量固定碳繼續(xù)燃燒-直至燃盡，形成渣。此階段一般在氧氣不足、溫度較低、煤風(fēng)混合較弱的情況進(jìn)行，所需時(shí)間較長(zhǎng)。3、煤迅速而完燃燒的條件相當(dāng)高的溫度；合適的空氣量；與空氣的良好混合；充足的燃燒時(shí)間。第四節(jié)水在鍋爐中的加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱和自然循環(huán)一、水在鍋爐中所經(jīng)過(guò)的狀態(tài)水在鍋爐中經(jīng)過(guò)5種狀態(tài)：過(guò)冷水-飽和水-濕飽和蒸汽-干飽和蒸汽-過(guò)熱蒸汽。二、蒸發(fā)設(shè)備自然循環(huán)鍋爐的蒸發(fā)設(shè)備包括汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱、連接管等。其作用是吸收燃

12、料燃燒放出的熱量，使水蒸發(fā)產(chǎn)生飽和蒸汽。1、汽包的作用接受省煤器的來(lái)水，連接下降管、水冷壁組成蒸發(fā)系統(tǒng)，并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽，是加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐和分界點(diǎn)。具有一定的容積，因而具有一定的儲(chǔ)熱能力，在負(fù)荷變化時(shí)，起到穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行工況的作用。內(nèi)部裝有汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置、排污裝置、加藥裝置等，可提高蒸汽品質(zhì)。裝有壓力表、水位計(jì)、安全閥等附件，內(nèi)部還裝有事故放水裝置等，保證鍋爐的安全運(yùn)行。2、下降管的作用將汽包中的水連續(xù)不斷地送往下聯(lián)箱供給水冷壁，以維持正常的水循環(huán)。下降管布置在爐外不受熱。3、水冷壁的作用是蒸發(fā)設(shè)備中的受熱面，一般布置在爐膛內(nèi)壁四周。4、聯(lián)箱的作用是匯集、混

13、合、分配工質(zhì)。聯(lián)箱一般布置在爐外不受熱。三、蒸發(fā)凈化裝置1、蒸汽污染的原因 蒸汽中的雜質(zhì)主要是各種鹽類(lèi)，鍋爐的給水，雖經(jīng)過(guò)化學(xué)處理，但仍含有一定的鹽分，當(dāng)給水經(jīng)過(guò)不斷地蒸發(fā)、濃縮使鍋水含鹽濃度增大。當(dāng)飽和蒸汽從鍋水中引出時(shí)，由于各種原因，會(huì)攜帶一定的爐水，從而使蒸汽污染。另外，高壓及以上的蒸汽還能直接溶液鍋水中的某種鹽分，使蒸汽污染。給水含鹽是蒸汽污染的根源，蒸汽帶水（及蒸汽溶鹽）是蒸汽污染的途徑。影響蒸汽機(jī)械攜帶的因素鍋爐負(fù)荷負(fù)荷-產(chǎn)汽量-進(jìn)入汽包的汽水混合物動(dòng)能-鍋水飛濺，生成細(xì)小水滴-汽包蒸汽空間蒸汽流速-帶水能力-帶水量蒸汽空間高度蒸汽空間高度-蒸汽帶水蒸汽壓力壓力-汽水密度差-汽水分

14、離困難蒸汽帶水壓力-鍋爐蓄熱放出鍋水大量蒸發(fā)汽包水容積-水位-蒸汽空間高度-穿過(guò)水面的蒸汽量 -帶水量鍋水含鹽量在一定范圍內(nèi)鍋水含鹽量-蒸汽帶水不變；當(dāng)鍋水含鹽量增大到某一數(shù)值時(shí)，蒸汽帶水突然增大。鍋水含鹽量-鍋水粘度-汽泡上升速度-汽泡數(shù)量-起泡能力-水面上的汽泡不易破裂-形成泡沫層-達(dá)到一定程度時(shí)泡沫層急劇膨脹，產(chǎn)生汽水共騰-蒸汽空間高度-蒸汽大量帶水提高蒸汽品質(zhì)的方法根本途徑：提高給水品質(zhì)、降低蒸汽的機(jī)械攜帶具體方法：采用完善的汽水分離裝置；采用蒸汽清洗；控制鍋水堿度；控制汽包水位，嚴(yán)禁高水位運(yùn)行，杜絕滿水事故；保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定，避免負(fù)荷突變；保持汽壓的穩(wěn)定，防止汽壓驟變；控制鍋水含鹽量

15、在規(guī)定范圍內(nèi)。2、汽水分離裝置汽水分離的基本原理有：重力分離、離心分離、慣性分離、水膜分離。汽包內(nèi)的汽水分離一般分2個(gè)階段進(jìn)行，常用的汽水分離裝置有：進(jìn)口擋板、旋風(fēng)分離器用于第一階段粗分離；波形板分離器、頂部多孔板用于第二階段細(xì)分離用。3、蒸汽清洗裝置讓蒸汽穿過(guò)一層含鹽濃度較低的水，減少蒸汽中機(jī)械攜帶的鹽量（蒸汽中溶解的鹽分?jǐn)U散到清洗水中），從而提高蒸汽品質(zhì)。蒸汽清洗裝置主要采用起泡穿層式。有鐘罩式、平板式2種。4、排污裝置給水含有一定的鹽分；金屬腐蝕產(chǎn)生一些腐蝕產(chǎn)物；鍋水經(jīng)過(guò)不斷的蒸發(fā)、濃縮，含鹽量增大；經(jīng)鍋內(nèi)加藥處理后，鍋水中的某些鹽分轉(zhuǎn)變?yōu)樗?；因此，鍋爐運(yùn)行中應(yīng)排出部分被污染的鍋水，以

16、控制鍋水品質(zhì)，稱(chēng)為鍋爐排污。鍋爐排污分為連續(xù)排污和定期排污2種：連續(xù)排污指在運(yùn)行中連續(xù)不斷地排出部分鍋水、懸浮物和油脂，以維持一定的鍋水含鹽量和堿度。連續(xù)排污的位置在鍋水含鹽濃度最大的汽包蒸發(fā)面附近，即在汽包正常水位線以下200300mm處。定期排污是指在鍋爐運(yùn)行中，定期的排出鍋水中的水渣等物。定期排污位置在沉淀物聚集最多的水冷壁下聯(lián)箱的底部。排污量一般用排污率表示：P=Gpw/D*100%P：排污率Gpw：排污量D：鍋爐蒸發(fā)量五、自然循環(huán)原理1、自然循環(huán)原理蒸發(fā)設(shè)備中的水冷壁吸收熱量，水部分蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，而下降管不受熱，管內(nèi)是水。因此，下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度，在下聯(lián)箱兩

17、側(cè)由于密度差產(chǎn)生的壓力差，將推動(dòng)工質(zhì)在水冷壁中向上流動(dòng)，在下降管中向下流動(dòng)，形成自然循環(huán)。P=gh2、自然循環(huán)常見(jiàn)故障循環(huán)停滯、循環(huán)倒流、汽水分層、下降管帶汽、水冷壁沸騰傳熱惡化。循環(huán)停滯和倒流在某個(gè)循環(huán)回路中，當(dāng)并列的水冷壁管受熱來(lái)均勻時(shí)，受熱最弱的管子由于產(chǎn)汽量少，汽水混合物的密度增大，下降管和水冷壁管內(nèi)的工質(zhì)密度差減小，循環(huán)的推動(dòng)力減小，管內(nèi)的工質(zhì)流速降低。沒(méi)管子受熱弱到一定程度，工質(zhì)的流速接近或等于零時(shí)，稱(chēng)為循環(huán)停滯。當(dāng)工質(zhì)的流速為負(fù)時(shí)，即形成循環(huán)倒流。主要原因：并列水冷壁管受熱不均勻。主要危害：循環(huán)停滯時(shí)工質(zhì)不流動(dòng)，熱量主要*導(dǎo)熱，引起管壁超溫；長(zhǎng)期時(shí)引起管壁結(jié)垢、腐蝕。循環(huán)倒流時(shí)流

18、速低，蒸汽向上的速度與倒流水速相近時(shí)，會(huì)形成汽泡集聚、增大，形成汽塞。引起管壁過(guò)熱或疲勞損壞。汽水分層發(fā)生在水平或微傾斜的蒸發(fā)管中，當(dāng)汽水混合物流速較低時(shí)，將使水在管下部流動(dòng)，汽在管上部流動(dòng)，形成汽水分層。下降管帶汽下降管帶汽，工質(zhì)的密度減小，水循環(huán)推動(dòng)力減小，同時(shí)工質(zhì)的流速增大，使下降管內(nèi)的流動(dòng)阻力增大，可能造成循環(huán)停滯和倒流。下降管帶汽的主要原因：旋渦斗帶汽、汽包內(nèi)鍋水含汽、下降管入口鍋水汽化。A、旋渦斗帶汽當(dāng)水位較低時(shí)，鍋水在進(jìn)入下降管過(guò)程中，由于流動(dòng)速度的大小和方向突變，在下降管入口處形成旋渦斗。嚴(yán)重時(shí)可將汽包上部的蒸汽吸入下降管，造成下降管帶汽。B、下降管入口鍋水汽化水流速度突然增大

19、，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和壓力下降，若鍋水是飽和水，則在下降管入口處會(huì)發(fā)生自沸騰。C、鍋水含汽鍋水中含有蒸汽，當(dāng)蒸汽的上浮速度小于水的下降速度時(shí)，蒸汽就會(huì)被帶入下降管。水冷壁沸騰傳熱惡化主要發(fā)生在高壓以上鍋爐高負(fù)荷區(qū)水冷壁。3、提高自然循環(huán)安全性的措施從結(jié)構(gòu)上：增分循環(huán)回路、改善邊角管布置、采用大直徑下降管、不布置或少布置水平或斜度小于150的蒸發(fā)管、下降管入口處裝柵格、將省煤器的給水部分引到下降管入口處提高鍋水欠焓、汽水混合物引入汽包點(diǎn)遠(yuǎn)離下降管入口。從運(yùn)行上：a、合理組織爐內(nèi)燃燒，保持燃燒均勻；b、保持受熱面清潔；c、避免鍋爐長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)大于最低允許負(fù)荷；（循環(huán)流速低、燃燒不均）d、維

20、持汽壓穩(wěn)定，控制負(fù)荷變化速度在允許范圍內(nèi)，嚴(yán)禁猛增、猛減負(fù)荷；（若汽壓急劇波動(dòng)，當(dāng)汽壓降低時(shí)，可使下降管入口鍋水自汽化，下降管帶汽）e、保持汽包水位正常，防止水位過(guò)節(jié)低；f、定期排污時(shí)，排污時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)（一般不超過(guò)40秒）。否則易使排污管附近的水冷壁出現(xiàn)循環(huán)停滯或循環(huán)倒流。六、蒸汽的過(guò)熱過(guò)熱裝置主要是過(guò)熱器。作用是將鍋爐蒸發(fā)設(shè)備所產(chǎn)生的飽和蒸汽加熱成具有一定過(guò)熱度的過(guò)熱蒸汽。1、過(guò)熱器的主要類(lèi)型、結(jié)構(gòu)根據(jù)傳熱方式分：對(duì)流式過(guò)熱器、輻射式過(guò)熱器、半輻射式過(guò)熱器。對(duì)流式過(guò)熱器：布置在水平和垂直煙道內(nèi)，主要吸收煙氣對(duì)流熱?？煞譃榱⑹胶团P式布置。輻射式過(guò)熱器：布置在爐膛內(nèi)，以吸收火焰輻射熱為主。半輻射

21、式過(guò)熱器：布置在爐膛出口處，即吸收火焰輻射熱，又吸收煙氣對(duì)流熱。2、過(guò)熱器安全工作的主要影響因素并列管中，部分管內(nèi)工質(zhì)的焓增大于管組中平均焓增，稱(chēng)熱偏差。把管內(nèi)工質(zhì)的焓增大于管組中平均焓增的管稱(chēng)偏差管。影響過(guò)熱器安全工作的主要影響因素是熱偏差。產(chǎn)生熱偏差的主要原因是熱負(fù)荷不均、工質(zhì)流量不均。并列管的熱負(fù)荷不均a、燃燒不均，爐內(nèi)溫度場(chǎng)不均；b、沿?zé)煹缹挾确较驘嶝?fù)荷和煙氣流速不均；c、受熱面積灰；d、熱負(fù)荷高的管內(nèi)工質(zhì)，溫度高、比容大，阻力大，導(dǎo)致流量減小，加劇了熱偏差。工質(zhì)流量不均主要是并列管的結(jié)構(gòu)、連接方式、質(zhì)量等引起。3、減小熱偏差的方法保持均衡燃燒，使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)和煙氣流速均勻，避免煙氣走廊

22、；及時(shí)吹灰；七、蒸汽溫度的調(diào)節(jié)1、蒸汽溫度調(diào)節(jié)的意義a、溫度過(guò)高，造成設(shè)備過(guò)熱損壞。b、溫度過(guò)低，造成電廠循環(huán)效率降低；溫度過(guò)低，造成汽機(jī)葉片的沖蝕，軸向推力增大，產(chǎn)生振動(dòng)因此，鍋爐蒸汽溫度有嚴(yán)格的規(guī)定，一般允許波動(dòng)范圍是：額定汽溫-10+52、蒸汽溫度調(diào)節(jié)有蒸汽側(cè)和煙氣側(cè)調(diào)節(jié)。蒸汽側(cè)調(diào)節(jié)主要設(shè)備是減溫器，主要有表面式減溫器、混合式減溫器煙氣側(cè)調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒，改變爐內(nèi)的溫度、煙氣流動(dòng)狀況發(fā)生八、給水的加熱主要設(shè)備是省煤器。作用是加熱給水、降低排煙溫度、減小汽包壁與進(jìn)水溫差引起的熱應(yīng)力。按所用材料可分鑄鐵式、鋼管式省煤器主要運(yùn)行問(wèn)題是積灰、腐蝕、磨損、啟停保護(hù)。省煤器的啟動(dòng)保護(hù)：鍋爐啟停時(shí)

23、，給水是間斷的，當(dāng)給不停止時(shí)，省煤器內(nèi)的水是不流動(dòng)的，而它是不斷受熱的，有可能生成蒸汽附在管壁上或聚集在省煤器上部，造成管壁超溫。結(jié)構(gòu)上采取的措施：在省煤器進(jìn)口與汽包下部（有的與下聯(lián)箱）設(shè)不受熱的再循環(huán)管，循環(huán)管上裝再循環(huán)閥。形成汽包-再循環(huán)管-省煤器-汽包的自然循環(huán)回路。運(yùn)行時(shí)的措施：停止上水時(shí)，打開(kāi)再循環(huán)門(mén)，保護(hù)省煤器上水時(shí)關(guān)閉再循環(huán)門(mén)省煤器阻力大，給水短路或只有很少部分進(jìn)入汽包，導(dǎo)致省煤器水流停止而燒壞；并且低溫給水直接進(jìn)入汽包，會(huì)降低汽包局部區(qū)域的鍋水溫度，擾亂汽水分離；再循環(huán)管入口處溫差較大，產(chǎn)生溫差應(yīng)力。九、空氣的加熱主要是空氣預(yù)熱器。作用是吸收煙氣的熱量，加熱空氣，以利于煤的著火

24、和燃燒；同時(shí)降低排煙溫度，以利于引風(fēng)機(jī)工作；提高了鍋爐效率。十、壓力及壓力測(cè)量1、壓力的基本概念：（1）壓力，壓力是指物體表面積上所受到的垂直作用力，壓力符F，物體單位表面積上的垂直作用力叫壓強(qiáng)，用P表示。鍋爐上習(xí)慣于將壓強(qiáng)叫壓力。（2）鍋爐蒸汽壓力的表示方法：鍋爐蒸汽壓力由表壓力、大氣壓力和絕對(duì)壓力來(lái)表示。（1）表壓為Pb是鍋爐壓力表測(cè)量的蒸汽壓力讀數(shù)。（2）大氣壓力Pd是大氣層對(duì)地球表面所產(chǎn)生的壓力。大氣壓力又分標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力和工程大氣壓力，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力是指大氣溫度為0，高度為海平面時(shí)大氣所產(chǎn)生的壓力1.013105 pa工程大氣壓力：是為了工程計(jì)算方便引入的一個(gè)大氣壓力單位。1kg的力均勻

25、分布在1cm2面積上形成的壓力。（3）絕對(duì)壓力Pj：是指容器內(nèi)介質(zhì)的全部壓力值，也就是以絕對(duì)真空為測(cè)量起點(diǎn)的壓力值，鍋爐蒸汽壓力除了水蒸汽加熱產(chǎn)生的壓力以外還應(yīng)加上大氣壓力。Pj=Pb+pd=pb+0.1Mpa常用壓力單位的換算：1Mpa=106pa1工程大氣壓=1kg/cm2=10mHzo=0.098Mpa1物理大氣壓=1.033工程大氣壓=10.33mH2O2、壓力測(cè)量：（1）蒸汽壓力的測(cè)量：蒸汽壓力的測(cè)量是通彈簧式壓力 表來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要工作元件是彈簧管。（2）風(fēng)、煙介質(zhì)的測(cè)量：鍋爐運(yùn)行中風(fēng)、煙介質(zhì)壓力比較低，爐膛出口為負(fù)壓狀態(tài)，一般使用玻璃管液柱式壓力表和薄膜式風(fēng)壓表檢測(cè)。十一、溫度及溫

26、度測(cè)量：1、溫度的基本概念：溫度是指物體的冷熱程度，是指鍋爐蒸汽、煙氣等介質(zhì)。用T或t，標(biāo)定介質(zhì)溫度方式有攝氏度溫標(biāo)和絕對(duì)溫標(biāo)。（1）攝氏度溫標(biāo)：在對(duì)鍋爐介質(zhì)溫度日常測(cè)定中，用攝氏溫標(biāo)，t，攝氏溫標(biāo)的定義：將水的冰點(diǎn)定為攝氏零度。(2)絕對(duì)溫標(biāo)的定義：在鍋爐的熱力計(jì)算過(guò)程中，通常會(huì)用到絕對(duì)溫度。單位K絕對(duì)溫標(biāo)：是以分子停止運(yùn)動(dòng)時(shí)的溫度定為絕對(duì)溫標(biāo)的0度，以0K表示。將攝氏的0oC定為絕對(duì)溫標(biāo)的273K。絕對(duì)溫標(biāo)的計(jì)量起點(diǎn)比攝氏溫標(biāo)要低273度。2、溫度測(cè)量：（1）玻璃管溫度計(jì)玻璃管溫度計(jì)是根據(jù)液體體積隨溫度而變化的物理性質(zhì)來(lái)制作的。（2）熱電阻溫度計(jì)熱電阻溫度計(jì)是根據(jù)金屬導(dǎo)體電阻的大小隨著溫度

27、的變化而改變的物理特性制成的。3、熱電偶溫度計(jì):熱電偶溫度計(jì)是應(yīng)用金屬的熱電現(xiàn)象制成的測(cè)溫儀表。十二、熱量及熱量的傳遞：1、熱量：熱量是物體的吸收或放出的數(shù)量。單位：J和KJ2、熱量的傳遞：熱量的傳遞的一般規(guī)律：由高溫物體傳到低溫物體，或同一物體內(nèi)部由高溫的部分傳到低溫的部分，一直到溫度一致。熱傳遞的方式有三種：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射。（1）熱傳導(dǎo):：熱傳導(dǎo)是指通過(guò)兩物體相互接觸來(lái)傳遞熱量。（2）熱對(duì)流：熱對(duì)流是指通過(guò)流體的流動(dòng)來(lái)傳遞熱量。（3）熱輻射：熱輻射是物體以電磁波的形式直接向四周放射熱量。十三、閥門(mén)基本知識(shí)閥門(mén)是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，具有導(dǎo)流

28、、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門(mén)，從最簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門(mén)，其品種和規(guī)格繁多，閥門(mén)的公稱(chēng)通徑從極微小的儀表閥大至通徑達(dá)10m的工業(yè)管路用閥。閥門(mén)可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質(zhì)、 液態(tài)金屬和放射性流體等各種類(lèi)型流體的流動(dòng) ，閥門(mén)的工作壓力可從1.310MPa到1000MPa 的超高壓，工作溫度從-269的超低溫到1430的高溫。閥門(mén)的控制可采用多種傳動(dòng)方式，如手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)、蝸輪、電磁動(dòng)、電磁-液動(dòng)、電-液動(dòng)、氣-液動(dòng)、正齒輪、傘齒輪驅(qū)動(dòng)等；可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號(hào)的作用下，按預(yù)定的要求動(dòng)作，或

29、者不依賴傳感信號(hào)而進(jìn)行簡(jiǎn)單的開(kāi)啟或關(guān)閉，閥門(mén)依靠驅(qū)動(dòng)或自動(dòng)機(jī)構(gòu)使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而改變其流道面積的大小以實(shí)現(xiàn)其控制功能。I 閥門(mén)的用途閥門(mén)是一種管路附件，它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，控制輸送介質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種裝置，具有導(dǎo)流、截止、調(diào)節(jié)、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。具體講，閥門(mén)有以下幾種用途：1.1 截?cái)嚅y類(lèi)：接通或截?cái)喙苈分懈鞫沃械慕橘|(zhì)。如閘閥、截止閥、球閥、旋塞閥、隔膜閥、蝶閥等。1.2 調(diào)節(jié)閥類(lèi)：調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)的流量和壓力。如節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥、減壓閥、安全閥等。1.3 分流閥類(lèi)：改變管路中介質(zhì)的流動(dòng)方向，用于分配、分離或混合介質(zhì)。如分配閥、三通旋塞閥、三通或四

30、通球閥、疏水閥等。II 閥門(mén)的分類(lèi)閥門(mén)的種類(lèi)繁多，隨著各類(lèi)成套設(shè)備工藝流程和性能的不斷改進(jìn)，閥門(mén)種類(lèi)還在不斷增加，但總的來(lái)說(shuō)可分為兩大類(lèi)：2.1 自動(dòng)閥門(mén)依靠介質(zhì)(液體、氣體、蒸汽等) 本身的能力而自行動(dòng)作的閥門(mén)。如安全閥、止回閥、減壓閥、疏水閥、水力控制閥、緊急切斷閥、排氣閥等。2.2 驅(qū)動(dòng)閥門(mén)借助手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和氣動(dòng)來(lái)操縱的閥門(mén)。如閘閥、截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、球閥、平衡閥、柱塞閥、旋塞閥等。閥門(mén)依靠自動(dòng)或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使啟閉件升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)達(dá)運(yùn)動(dòng)，從而改變其流道面積的大小，以實(shí)現(xiàn)其控制功能。此外，閥門(mén)還有以下幾種分類(lèi)方法。2.3 按結(jié)構(gòu)特征分根據(jù)閉啟件相對(duì)于閥座的移動(dòng)方向可分為：2.3

31、.1 截門(mén)形：閉啟件沿著閥座的中心線移動(dòng)。2.3.2 閘門(mén)形：閉啟件沿著垂直于閥座中心線的方向移動(dòng)。2.3.3 旋塞和球形：?jiǎn)㈤]件是柱塞或球體，圍繞本身的軸線旋轉(zhuǎn)。2.3.4 旋啟形：?jiǎn)㈤]件圍繞閥座外的軸線旋轉(zhuǎn)。2.3.5 蝶形：?jiǎn)㈤]件的圓盤(pán)，圍繞閥內(nèi)的軸線旋轉(zhuǎn)(中線式)或閥座外的軸線旋轉(zhuǎn)(偏心式)2.3.6 滑閥形：?jiǎn)㈤]件在垂直于通道的方向上向上滑動(dòng)。2.4 按操縱方法分：根據(jù)不同的操縱方法可分為：2.4.1 手動(dòng)閥門(mén)-借助手輪、手柄、扳手、杠桿或鏈輪等。由人力來(lái)操縱的閥門(mén)，當(dāng)需要傳遞較大的力矩時(shí)，可裝蝸輪、齒輪等減速裝置。2.4.2 電動(dòng)閥門(mén)-借助于電動(dòng)機(jī)、電磁或其他電氣來(lái)操縱的閥門(mén)。2.

32、4.3 液動(dòng)或氣動(dòng)閥門(mén)-借助于液體(水、油等液體介質(zhì))或氣體操縱的閥門(mén)。2.4.4 自動(dòng)閥門(mén)-依靠介質(zhì)(液體、氣體、蒸汽)本身的能力而自行動(dòng)作的閥門(mén)。III 按主要參數(shù)分類(lèi)3.1 按壓力分：3.1.1 真空閥-工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的閥門(mén)，絕對(duì)壓力小于0.1MPa(即760mm汞柱高)的閥門(mén)，通常用毫米水柱(mmH2O)或毫米汞柱(mmHg)表示壓力。3.1.2 低壓閥門(mén)-公稱(chēng)壓力PN1.6MPa的閥門(mén)。3.1.3 中壓閥門(mén)-公稱(chēng)壓力PN2.56.4MPa的閥門(mén)(2564kg)。3.1.4 高壓閥門(mén)-公稱(chēng)壓力PN10.080.0MPa的閥門(mén)(100800kg)。3.1.5 超高壓閥門(mén)-公稱(chēng)壓力

33、100MPa的閥門(mén)(10001萬(wàn)kg)。3.2 按介質(zhì)工作溫度分：3.2.1 常溫閥- -40t120的閥門(mén)。3.2.2 中溫閥- 120t450的閥門(mén)。3.2.3 高溫閥- t450的閥門(mén)。3.2.4 底溫閥- -100t-40的閥門(mén)。3.2.5 超低溫閥- t-100的閥門(mén)。3.3 按閥體材料分類(lèi)：閥體材料材質(zhì)非金屬材料、陶瓷、玻璃鋼、塑料金屬材料、銅合金、鋁合金、鉛合金、鈦合金、蒙乃爾合金鑄鐵、炭鋼、低合金鋼、高合金鋼3.4 按閥體襯里材料分類(lèi)：閥體襯里材料金屬材料、銅合金、合金鋼、硬質(zhì)合金非金屬材料、橡膠、襯膠、氟塑料、尼龍橡膠3.5 按公稱(chēng)通徑分：3.5.1 小口徑閥門(mén)- 公稱(chēng)通徑D

34、N120mm的閥門(mén)。3.6 按與管道連接的方式分：3.6.1 螺紋連接閥門(mén)- 閥體上帶有內(nèi)螺紋或外螺紋，與管道采用螺紋連接。3.6.2 法蘭連接閥門(mén)- 閥體上帶有法蘭，與管道采用法蘭連接。3.6.3 焊接連接閥門(mén)- 閥體上帶有焊口，與管道采用焊接。3.6.4 對(duì)夾連接閥門(mén)- 用雙頭螺栓將閥門(mén)連接在管道上的法蘭之間。3.6.5 夾箍連接閥門(mén)- 閥體上帶有夾口紋，與管道采用夾箍連接。3.6.6 卡套連接閥門(mén)- 采用卡套與管道連接。IV 閥門(mén)通用分類(lèi)法這種分類(lèi)法既按原理、作用又按結(jié)構(gòu)劃分，是目前國(guó)內(nèi)、國(guó)際最用的分類(lèi)方法。一般分為：閘閥、截止閥、節(jié)流閥、減壓閥、球閥、蝶閥、安全閥、止回閥和底閥、隔膜閥

35、、排污閥 、疏水閥、柱塞閥、調(diào)節(jié)閥。一、鍋爐的作用鍋爐是發(fā)電廠三大主機(jī)中最基本的設(shè)備。其作用是使燃料在爐內(nèi)燃燒放熱，加熱爐水并生成一定數(shù)量、一定壓力和一定溫度的過(guò)熱蒸汽。二、鍋爐的組成和作用鍋爐有本體設(shè)備、輔助設(shè)備和鍋爐附件組成。1、鍋爐本體設(shè)備是鍋爐的主要組成部分，由汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)兩大部分組成。汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng)的組成：一般有省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器、減溫器等組成。汽水系統(tǒng)的作用：其主要作用是有效吸收燃料燃燒放出的熱量，使?fàn)t水蒸發(fā)并形成具有一定溫度和壓力的過(guò)熱蒸汽。（要求是安全、高效）燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)的組成：鏈條鍋爐： 爐膛、煤道、爐排、空氣預(yù)熱器等；煤粉鍋爐： 爐膛、煤

36、道、燃燒器、空氣預(yù)熱器等；循環(huán)流化床鍋爐： 爐膛、煤道、布風(fēng)板、風(fēng)帽、分離器、返料器、空氣預(yù)熱器等；燃燒系統(tǒng)的作用：其主要作用是使燃料在爐內(nèi)良好燃燒，放出熱量。（要求是安全、迅速、完全）2、鍋爐的輔助設(shè)備主要有通風(fēng)設(shè)備、運(yùn)煤設(shè)備、給煤設(shè)備、給水設(shè)備、除塵設(shè)備、除渣設(shè)備等。通風(fēng)設(shè)備：主要包括一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、煙風(fēng)道、煙囪等，其作用是提供燃料燃燒所需空氣，物料的流化、分離、返送所需空氣，并將燃燒生成的煙氣排出爐外。運(yùn)煤設(shè)備：主要包括配煤設(shè)備、輸煤設(shè)備、碎煤設(shè)備等，其作用是將原煤配制成合格的燃煤，并送至鍋爐煤倉(cāng)中。給煤設(shè)備：主要包括給煤機(jī)，其作用是將鍋爐煤倉(cāng)中的燃煤均勻地送入鍋爐

37、。給水設(shè)備：由給水泵和給水管路組成，其主要作用是向鍋爐可靠地供水。除灰、除渣設(shè)備：由除塵器、冷渣機(jī)、輸灰機(jī)、輸渣機(jī)等組成，主要作用是清除煙氣中的飛灰和煤燃燒后的灰渣。3、鍋爐附件主要包括安全門(mén)、水位計(jì)、吹灰器、熱工儀表、控制設(shè)備等。4、此外，鍋爐本體還包括爐墻和構(gòu)架。爐墻是用成來(lái)構(gòu)成封閉的爐膛和煙道，構(gòu)架是用來(lái)支撐和懸吊汽包、爐墻等鍋爐部件。三、鍋爐的工作過(guò)程1、燃料的燃燒、放熱過(guò)程燃煤送入鍋爐，與爐內(nèi)灼熱的處于流態(tài)化的物料混合，吸收熱量并與空氣混合燃燒放熱，燃燒中的煤與物料在上升煙氣流的 作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其它受熱面放熱。粗大的粒子在被上升煙氣帶入懸浮區(qū)后，在重力及其

38、它外力作用下不斷減速偏離主氣流，并最終形成附壁下降的粒子流。被帶出爐膛的氣固混合物進(jìn)入爐膛后部的分離器，絕大多數(shù)的固體顆粒被分離出來(lái)，并經(jīng)返料器送回爐膛進(jìn)行循環(huán)燃燒。未被分離的極細(xì)顆粒隨煙氣進(jìn)入煙道，進(jìn)一步對(duì)過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器放熱冷卻，經(jīng)除塵器除去煙氣中的灰塵后，由引風(fēng)機(jī)送入煙囪排入大氣。燃料燃燒、流化、返送所需的空氣由一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、返料風(fēng)機(jī)供給，燃燒生成的煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出鍋爐。2、給水的循環(huán)、吸熱、生成合格蒸汽的過(guò)程給水經(jīng)給水泵升壓后送入省煤器，在省煤器中被煙氣加熱后，送入汽包，與汽包中的爐水混合，然后沿下降管經(jīng)下集箱進(jìn)入水冷壁，在水冷壁中吸收爐內(nèi)高溫火焰和煙氣的熱量，部分水蒸

39、發(fā)形成汽水混合物流入汽包。汽水混合物在汽包內(nèi)的汽水分離裝置進(jìn)行汽水分離，分離出的飽和蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器，進(jìn)一步加熱成過(guò)熱蒸汽，然后送出鍋爐；分離出的水與從省煤器送入的給水混合，進(jìn)入下降管，從而形成爐水的循環(huán)吸熱過(guò)程。四、鍋爐的主要特性鍋爐的主要特性有鍋爐容量、鍋爐蒸汽參數(shù)、給水溫度、鍋爐效率等。1、鍋爐容量：一般指鍋爐每小時(shí)的最大連續(xù)蒸發(fā)量，又稱(chēng)額定蒸發(fā)量或額定容量。用符號(hào)De表示，單位為t/h。2、鍋爐蒸汽參數(shù)：一般指鍋爐過(guò)熱器出口的蒸汽壓力和蒸汽溫度。用符號(hào)p、t表示，單位為MPa、。3、給水溫度：指鍋爐給水規(guī)范的特性數(shù)據(jù)，一般指省煤器入口處的給水溫度。4、鍋爐熱效率：指鍋爐有效輸出熱量占輸入

40、熱量的百分比。五、鍋爐的型號(hào)電廠鍋爐一般采用三組或四組字碼表示，一般為：制造廠家鍋爐容量/過(guò)熱蒸汽壓力（過(guò)熱蒸汽溫度/再熱蒸汽溫度）設(shè)計(jì)序號(hào)六、鍋爐的分類(lèi)1、按鍋爐容量分：一般De220t/h，為小型鍋爐 一般De220410t/h，為中型鍋爐 一般De670t/h，為大型鍋爐2、按蒸汽壓力分：p2.45MPa，為低壓鍋爐 p2.944.92MPa，為中壓鍋爐 p7.8410.8MPa，為高壓鍋爐 p11.814.7MPa，為超高壓鍋爐 p16.719.6MPa，為亞臨界壓力鍋爐 p22.1MPa，為超臨界壓力鍋爐3、按燃燒方式分：層燃爐、室燃爐、沸騰爐、循環(huán)流化床爐4、按工質(zhì)在蒸發(fā)受熱面中的

41、流動(dòng)方式：可分自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐5、按燃料：燃煤爐、燃?xì)鉅t、燃油爐。第二節(jié)煤的簡(jiǎn)介一、煤的組成成分煤是一種植物化石，它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，作為燃料用，只需了解與燃燒有關(guān)的組成成分及性質(zhì)，即能滿足鍋爐燃燒技術(shù)和有關(guān)熱力計(jì)算方面的需要。1、煤的元素分析成分，即煤的化學(xué)組成成分：包括碳C、氫H、氧、O氮N、硫S、水分W、灰分A2、煤的工業(yè)分析用一定的方法，來(lái)測(cè)定煤中的固定碳、揮發(fā)分、灰分、水分這4種成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。它直接測(cè)定煤中燃燒性質(zhì)相同的可燃成分和不可燃成分的含量。測(cè)試方法簡(jiǎn)單，是被電廠廣泛采用的測(cè)定方法。固定碳是煤發(fā)熱量的主要來(lái)源，要在較高溫度下才能著火，燃燒也較困難。因此，煤

42、中固定碳含量越高，其發(fā)熱量就越高，但不易著火和燃燒。揮發(fā)分是煤的一個(gè)重要成分特性，并可作為對(duì)煤分類(lèi)的重要依據(jù)。對(duì)煤的著火和燃燒有很大的影響。揮發(fā)份越高，煤就越易著火，燃燒也易于完全?；曳质敲褐械闹饕s質(zhì)，煤中的灰分是有害成分，灰分大，煤中的可燃成分相對(duì)減少，煤的發(fā)熱量就低；排渣熱損失增加；未完全燃燒熱損失增加；受熱面磨損：受熱面積灰結(jié)渣，排煙熱損失增加；增加運(yùn)煤能耗；環(huán)境污染。水分是煤的主要雜質(zhì)，煤中的水分含量對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響很大。水分大，煤的發(fā)熱量減少；著火延遲；燃燒不完全；排煙熱損失增加；受熱面的積灰、腐蝕；運(yùn)煤設(shè)備電耗增加、堵塞。3、煤的主要特性發(fā)熱量單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量

43、，稱(chēng)為煤的發(fā)熱量。一般用Q表示，單位是kJ/kg。煤的發(fā)熱量有高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之分，煤的高位發(fā)熱量減去煤中水蒸汽凝結(jié)成水所放出的汽化潛熱后所得的熱量，即為低位發(fā)熱量，這是在鍋爐運(yùn)行中煤的有效發(fā)熱量。因此，一般所用的發(fā)熱量為低位發(fā)熱量。煤的發(fā)熱量各不相同，為了便于比較和管理，核算煤耗量，需要統(tǒng)一計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)而采用標(biāo)準(zhǔn)煤的概念。國(guó)標(biāo)規(guī)定：以收到基低位發(fā)熱量為29310kJ/kg的燃煤，稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)煤。因此，每29310 kJ/kg的熱量可折算成1kg的標(biāo)準(zhǔn)煤?？捎孟率綄?shí)際煤耗量換算為標(biāo)準(zhǔn)耗煤量。Bb=B*Qnet/29310 kg/hBb：標(biāo)準(zhǔn)煤耗量B：實(shí)際煤耗量灰的熔融性即灰的熔點(diǎn)的高低，通常用

44、3種特征溫度來(lái)表示灰的熔融性：變形溫度DT軟化溫度ST熔化溫度FT可用以上3個(gè)溫度來(lái)判斷煤在燃燒過(guò)程中結(jié)渣的可能性，通常用軟化溫度ST來(lái)反映熔融性。一般ST在11001600之間。三節(jié)煤的燃燒原理一、煤的燃燒過(guò)程1、燃燒的基本概念燃料的燃燒是指燃料中的可燃物質(zhì)與空氣中的氧氣發(fā)生的強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，并放出大量熱量的過(guò)程。燃燒過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)的綜合過(guò)程，它包括燃料和空氣的混合、擴(kuò)散過(guò)程，預(yù)熱、著火過(guò)程，燃燒、燃盡過(guò)程。2、煤燃燒的四個(gè)階段著火前的預(yù)熱階段：煤受熱-水分蒸發(fā)出來(lái)此過(guò)程是一吸熱階段，進(jìn)行的快慢主要是溫度和煤的性質(zhì)揮發(fā)份著火燃燒階段：揮發(fā)分析出- 溫度升高到著火溫度。固定碳燃燒階

45、段：揮發(fā)分先著火放出大量熱量-使固定碳加熱迅速燃燒，此過(guò)程是一個(gè)強(qiáng)烈的放熱階段。這一階段進(jìn)行的快慢主要取決于溫度和混合接觸速度。碳燃盡階段：未燃盡的少量固定碳繼續(xù)燃燒-直至燃盡，形成渣。此階段一般在氧氣不足、溫度較低、煤風(fēng)混合較弱的情況進(jìn)行，所需時(shí)間較長(zhǎng)。3、煤迅速而完燃燒的條件相當(dāng)高的溫度；合適的空氣量；與空氣的良好混合；充足的燃燒時(shí)間。第四節(jié)水在鍋爐中的加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱和自然循環(huán)一、水在鍋爐中所經(jīng)過(guò)的狀態(tài)水在鍋爐中經(jīng)過(guò)5種狀態(tài)：過(guò)冷水-飽和水-濕飽和蒸汽-干飽和蒸汽-過(guò)熱蒸汽。二、蒸發(fā)設(shè)備自然循環(huán)鍋爐的蒸發(fā)設(shè)備包括汽包、下降管、水冷壁、聯(lián)箱、連接管等。其作用是吸收燃料燃燒放出的熱量，使水蒸

46、發(fā)產(chǎn)生飽和蒸汽。1、汽包的作用接受省煤器的來(lái)水，連接下降管、水冷壁組成蒸發(fā)系統(tǒng)，并向過(guò)熱器輸送飽和蒸汽，是加熱、蒸發(fā)、過(guò)熱三個(gè)過(guò)程的連接樞紐和分界點(diǎn)。具有一定的容積，因而具有一定的儲(chǔ)熱能力，在負(fù)荷變化時(shí)，起到穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行工況的作用。內(nèi)部裝有汽水分離裝置、蒸汽清洗裝置、排污裝置、加藥裝置等，可提高蒸汽品質(zhì)。裝有壓力表、水位計(jì)、安全閥等附件，內(nèi)部還裝有事故放水裝置等，保證鍋爐的安全運(yùn)行。2、下降管的作用將汽包中的水連續(xù)不斷地送往下聯(lián)箱供給水冷壁，以維持正常的水循環(huán)。下降管布置在爐外不受熱。3、水冷壁的作用是蒸發(fā)設(shè)備中的受熱面，一般布置在爐膛內(nèi)壁四周。4、聯(lián)箱的作用是匯集、混合、分配工質(zhì)。聯(lián)箱一般布

47、置在爐外不受熱。三、蒸發(fā)凈化裝置1、蒸汽污染的原因 蒸汽中的雜質(zhì)主要是各種鹽類(lèi)，鍋爐的給水，雖經(jīng)過(guò)化學(xué)處理，但仍含有一定的鹽分，當(dāng)給水經(jīng)過(guò)不斷地蒸發(fā)、濃縮使鍋水含鹽濃度增大。當(dāng)飽和蒸汽從鍋水中引出時(shí)，由于各種原因，會(huì)攜帶一定的爐水，從而使蒸汽污染。另外，高壓及以上的蒸汽還能直接溶液鍋水中的某種鹽分，使蒸汽污染。給水含鹽是蒸汽污染的根源，蒸汽帶水（及蒸汽溶鹽）是蒸汽污染的途徑。影響蒸汽機(jī)械攜帶的因素鍋爐負(fù)荷負(fù)荷-產(chǎn)汽量-進(jìn)入汽包的汽水混合物動(dòng)能-鍋水飛濺，生成細(xì)小水滴-汽包蒸汽空間蒸汽流速-帶水能力-帶水量蒸汽空間高度蒸汽空間高度-蒸汽帶水蒸汽壓力壓力-汽水密度差-汽水分離困難蒸汽帶水壓力-鍋爐

48、蓄熱放出鍋水大量蒸發(fā)汽包水容積-水位-蒸汽空間高度-穿過(guò)水面的蒸汽量 -帶水量鍋水含鹽量在一定范圍內(nèi)鍋水含鹽量-蒸汽帶水不變；當(dāng)鍋水含鹽量增大到某一數(shù)值時(shí)，蒸汽帶水突然增大。鍋水含鹽量-鍋水粘度-汽泡上升速度-汽泡數(shù)量-起泡能力-水面上的汽泡不易破裂-形成泡沫層-達(dá)到一定程度時(shí)泡沫層急劇膨脹，產(chǎn)生汽水共騰-蒸汽空間高度-蒸汽大量帶水提高蒸汽品質(zhì)的方法根本途徑：提高給水品質(zhì)、降低蒸汽的機(jī)械攜帶具體方法：采用完善的汽水分離裝置；采用蒸汽清洗；控制鍋水堿度；控制汽包水位，嚴(yán)禁高水位運(yùn)行，杜絕滿水事故；保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定，避免負(fù)荷突變；保持汽壓的穩(wěn)定，防止汽壓驟變；控制鍋水含鹽量在規(guī)定范圍內(nèi)。2、汽水分

49、離裝置汽水分離的基本原理有：重力分離、離心分離、慣性分離、水膜分離。汽包內(nèi)的汽水分離一般分2個(gè)階段進(jìn)行，常用的汽水分離裝置有：進(jìn)口擋板、旋風(fēng)分離器用于第一階段粗分離；波形板分離器、頂部多孔板用于第二階段細(xì)分離用。3、蒸汽清洗裝置讓蒸汽穿過(guò)一層含鹽濃度較低的水，減少蒸汽中機(jī)械攜帶的鹽量（蒸汽中溶解的鹽分?jǐn)U散到清洗水中），從而提高蒸汽品質(zhì)。蒸汽清洗裝置主要采用起泡穿層式。有鐘罩式、平板式2種。4、排污裝置給水含有一定的鹽分；金屬腐蝕產(chǎn)生一些腐蝕產(chǎn)物；鍋水經(jīng)過(guò)不斷的蒸發(fā)、濃縮，含鹽量增大；經(jīng)鍋內(nèi)加藥處理后，鍋水中的某些鹽分轉(zhuǎn)變?yōu)樗?；因此，鍋爐運(yùn)行中應(yīng)排出部分被污染的鍋水，以控制鍋水品質(zhì)，稱(chēng)為鍋爐排

50、污。鍋爐排污分為連續(xù)排污和定期排污2種：連續(xù)排污指在運(yùn)行中連續(xù)不斷地排出部分鍋水、懸浮物和油脂，以維持一定的鍋水含鹽量和堿度。連續(xù)排污的位置在鍋水含鹽濃度最大的汽包蒸發(fā)面附近，即在汽包正常水位線以下200300mm處。定期排污是指在鍋爐運(yùn)行中，定期的排出鍋水中的水渣等物。定期排污位置在沉淀物聚集最多的水冷壁下聯(lián)箱的底部。排污量一般用排污率表示：P=Gpw/D*100%P：排污率Gpw：排污量D：鍋爐蒸發(fā)量五、自然循環(huán)原理1、自然循環(huán)原理蒸發(fā)設(shè)備中的水冷壁吸收熱量，水部分蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽，而下降管不受熱，管內(nèi)是水。因此，下降管中水的密度大于水冷壁中汽水混合物的密度，在下聯(lián)箱兩側(cè)由于密度差產(chǎn)生的壓力差

51、，將推動(dòng)工質(zhì)在水冷壁中向上流動(dòng)，在下降管中向下流動(dòng)，形成自然循環(huán)。P=gh2、自然循環(huán)常見(jiàn)故障循環(huán)停滯、循環(huán)倒流、汽水分層、下降管帶汽、水冷壁沸騰傳熱惡化。循環(huán)停滯和倒流在某個(gè)循環(huán)回路中，當(dāng)并列的水冷壁管受熱來(lái)均勻時(shí)，受熱最弱的管子由于產(chǎn)汽量少，汽水混合物的密度增大，下降管和水冷壁管內(nèi)的工質(zhì)密度差減小，循環(huán)的推動(dòng)力減小，管內(nèi)的工質(zhì)流速降低。沒(méi)管子受熱弱到一定程度，工質(zhì)的流速接近或等于零時(shí)，稱(chēng)為循環(huán)停滯。當(dāng)工質(zhì)的流速為負(fù)時(shí)，即形成循環(huán)倒流。主要原因：并列水冷壁管受熱不均勻。主要危害：循環(huán)停滯時(shí)工質(zhì)不流動(dòng)，熱量主要*導(dǎo)熱，引起管壁超溫；長(zhǎng)期時(shí)引起管壁結(jié)垢、腐蝕。循環(huán)倒流時(shí)流速低，蒸汽向上的速度與倒

52、流水速相近時(shí)，會(huì)形成汽泡集聚、增大，形成汽塞。引起管壁過(guò)熱或疲勞損壞。汽水分層發(fā)生在水平或微傾斜的蒸發(fā)管中，當(dāng)汽水混合物流速較低時(shí)，將使水在管下部流動(dòng)，汽在管上部流動(dòng)，形成汽水分層。下降管帶汽下降管帶汽，工質(zhì)的密度減小，水循環(huán)推動(dòng)力減小，同時(shí)工質(zhì)的流速增大，使下降管內(nèi)的流動(dòng)阻力增大，可能造成循環(huán)停滯和倒流。下降管帶汽的主要原因：旋渦斗帶汽、汽包內(nèi)鍋水含汽、下降管入口鍋水汽化。A、旋渦斗帶汽當(dāng)水位較低時(shí)，鍋水在進(jìn)入下降管過(guò)程中，由于流動(dòng)速度的大小和方向突變，在下降管入口處形成旋渦斗。嚴(yán)重時(shí)可將汽包上部的蒸汽吸入下降管，造成下降管帶汽。B、下降管入口鍋水汽化水流速度突然增大，出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和壓力下降

53、，若鍋水是飽和水，則在下降管入口處會(huì)發(fā)生自沸騰。C、鍋水含汽鍋水中含有蒸汽，當(dāng)蒸汽的上浮速度小于水的下降速度時(shí)，蒸汽就會(huì)被帶入下降管。水冷壁沸騰傳熱惡化主要發(fā)生在高壓以上鍋爐高負(fù)荷區(qū)水冷壁。3、提高自然循環(huán)安全性的措施從結(jié)構(gòu)上：增分循環(huán)回路、改善邊角管布置、采用大直徑下降管、不布置或少布置水平或斜度小于150的蒸發(fā)管、下降管入口處裝柵格、將省煤器的給水部分引到下降管入口處提高鍋水欠焓、汽水混合物引入汽包點(diǎn)遠(yuǎn)離下降管入口。從運(yùn)行上：a、合理組織爐內(nèi)燃燒，保持燃燒均勻；b、保持受熱面清潔；c、避免鍋爐長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)大于最低允許負(fù)荷；（循環(huán)流速低、燃燒不均）d、維持汽壓穩(wěn)定，控制負(fù)荷變化

54、速度在允許范圍內(nèi)，嚴(yán)禁猛增、猛減負(fù)荷；（若汽壓急劇波動(dòng)，當(dāng)汽壓降低時(shí)，可使下降管入口鍋水自汽化，下降管帶汽）e、保持汽包水位正常，防止水位過(guò)節(jié)低；f、定期排污時(shí)，排污時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)（一般不超過(guò)40秒）。否則易使排污管附近的水冷壁出現(xiàn)循環(huán)停滯或循環(huán)倒流。六、蒸汽的過(guò)熱過(guò)熱裝置主要是過(guò)熱器。作用是將鍋爐蒸發(fā)設(shè)備所產(chǎn)生的飽和蒸汽加熱成具有一定過(guò)熱度的過(guò)熱蒸汽。1、過(guò)熱器的主要類(lèi)型、結(jié)構(gòu)根據(jù)傳熱方式分：對(duì)流式過(guò)熱器、輻射式過(guò)熱器、半輻射式過(guò)熱器。對(duì)流式過(guò)熱器：布置在水平和垂直煙道內(nèi)，主要吸收煙氣對(duì)流熱。可分為立式和臥式布置。輻射式過(guò)熱器：布置在爐膛內(nèi)，以吸收火焰輻射熱為主。半輻射式過(guò)熱器：布置在爐膛出口處，即吸收火焰輻射熱，又吸收煙氣對(duì)流