第三章_燃燒設(shè)備

1、鍋爐設(shè)備是鍋爐本體及其輔助設(shè)備的總稱。鍋爐設(shè)備是鍋爐本體及其輔助設(shè)備的總稱。鍋是指鍋爐的汽水系統(tǒng)，鍋是指鍋爐的汽水系統(tǒng)，由汽包、下降管、集箱、由汽包、下降管、集箱、導(dǎo)管及各熱交換受熱面導(dǎo)管及各熱交換受熱面等承壓部件組成，用以等承壓部件組成，用以完成水變?yōu)檫^熱蒸汽的完成水變?yōu)檫^熱蒸汽的吸熱過程。吸熱過程。爐是指鍋爐的燃燒系爐是指鍋爐的燃燒系統(tǒng)，由爐膛、燃燒器、統(tǒng)，由爐膛、燃燒器、煙道、爐墻構(gòu)架等非煙道、爐墻構(gòu)架等非承壓部件組成，用以承壓部件組成，用以完成煤的燃燒放熱過完成煤的燃燒放熱過程。將兩者有機(jī)地結(jié)程。將兩者有機(jī)地結(jié)合起來所形成的整體合起來所形成的整體即稱鍋爐。即稱鍋爐。鍋爐本體輔助設(shè)備包括

2、燃撓器、爐膛、布置有受熱面的煙道，汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等。送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)、除塵器及煙囪等。 鍋爐本體其余為輔機(jī)燃撓器、爐膛、布置有受熱面的煙道，汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等。送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)、排粉機(jī)、除塵器及煙囪等。二、鍋爐工作過程由輸煤皮帶運(yùn)來的煤落到煤斗中，經(jīng)給煤機(jī)送入磨煤機(jī)磨制成粉后，被自熱風(fēng)管來的熱風(fēng)送入粗粉分離器，在粗粉分離器中不合格的粗粉被分離出來沿回粉管再回到磨煤機(jī)重新磨制，合格的煤粉則沿管道被送到細(xì)粉分離器中進(jìn)行氣粉分離，分離出的煤粉送人煤粉倉并通過給粉機(jī)按鍋爐燃燒的需要送入

3、一次風(fēng)管中，分離出的乏氣被排粉機(jī)抽走并通過一次風(fēng)管攜帶煤粉經(jīng)由燃燒器輸送進(jìn)入爐膛燃燒，二次風(fēng)自二次風(fēng)管經(jīng)燃燒器同時(shí)吹入爐膛助燃。燃燒后的煙氣經(jīng)水平煙道、垂直煙道、除塵器、引風(fēng)機(jī)后通過煙囪排入大氣?？諝饨?jīng)抽風(fēng)管、送風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱器、熱風(fēng)管12送入爐膛及制粉系統(tǒng)。以上所述煤、風(fēng)、煙系統(tǒng)稱為鍋爐的燃燒系統(tǒng)，即一般說的“爐”。 給水經(jīng)給水泵1送入省煤器和汽包，然后進(jìn)入下降管、水冷壁，水在水冷壁中加熱后成為汽水混合物又回到汽包并經(jīng)汽、水分離，分離出的水繼續(xù)進(jìn)入下降管循環(huán)，分離出的飽和蒸汽離開汽包進(jìn)入過熱器系統(tǒng)。飽和蒸汽經(jīng)頂棚過熱器、屏式過熱器和對(duì)流過熱器升溫后，通過主蒸汽管道送入汽輪機(jī)作功。上述為汽水系

4、統(tǒng)，即一般說的“鍋”。 磨煤機(jī)磨煤機(jī)送風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)煤粉煤粉煤煤空氣空氣預(yù)熱器預(yù)熱器冷空氣冷空氣熱空氣熱空氣鍋鍋爐爐燃燃燒燒器器冷空氣冷空氣煙氣加熱給水煙氣加熱給水灰渣從爐底灰渣從爐底排出排出鍋爐輔助設(shè)備鍋爐輔助設(shè)備鍋爐本體鍋爐本體給水給水受熱面受熱面過熱蒸汽過熱蒸汽鍋爐工作過程示意圖（一）鍋爐工作過程示意圖（一） Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100Q=29308kJkg(7000kcalkg)的煤為標(biāo)準(zhǔn)煤的煤為標(biāo)準(zhǔn)煤通常是將煤粉試樣在通常是將煤粉試樣在70號(hào)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)篩子標(biāo)準(zhǔn)篩子(篩孔的內(nèi)邊長為篩孔的內(nèi)邊長為90m)上的剩余量占總量上的剩余量占總量的百分?jǐn)?shù)稱為的百分?jǐn)?shù)稱為

5、煤粉細(xì)度煤粉細(xì)度，以以R90表示。表示。直吹式制粉系統(tǒng)是指煤在磨直吹式制粉系統(tǒng)是指煤在磨煤機(jī)中磨成合格的煤粉后，煤機(jī)中磨成合格的煤粉后，被直接吹入爐膛燃燒。直吹被直接吹入爐膛燃燒。直吹式制粉系統(tǒng)的制粉量應(yīng)隨時(shí)式制粉系統(tǒng)的制粉量應(yīng)隨時(shí)適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)則中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)則是將磨制的合格煤粉先是將磨制的合格煤粉先儲(chǔ)存于煤粉倉中，然后儲(chǔ)存于煤粉倉中，然后再根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需要，再根據(jù)鍋爐負(fù)荷的需要，將煤粉倉的煤粉經(jīng)給粉將煤粉倉的煤粉經(jīng)給粉機(jī)送入爐膛燃燒。機(jī)送入爐膛燃燒。常見的直吹系統(tǒng)有正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)常見的直吹系統(tǒng)有正壓系統(tǒng)和負(fù)壓系統(tǒng)中間儲(chǔ)倉式系統(tǒng)示意圖中間儲(chǔ)倉

6、式系統(tǒng)示意圖特點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，結(jié)構(gòu)龐大，占地面積大設(shè)有煤粉倉，磨煤機(jī)故障仍可供應(yīng)煤粉，作為制粉系統(tǒng)與鍋爐之間的緩沖環(huán)節(jié)低速磨煤機(jī)對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)低速磨煤機(jī)低速磨煤機(jī)排粉風(fēng)機(jī)排粉風(fēng)機(jī)合格煤粉合格煤粉煤煤鍋鍋爐爐燃燃燒燒器器不合格煤粉不合格煤粉粗粉粗粉分離器分離器細(xì)粉細(xì)粉分離器分離器直吹式制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單近布置緊湊、占地少、直吹式制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單近布置緊湊、占地少、初投資小和運(yùn)行電耗低，直吹式制粉系統(tǒng)一般配初投資小和運(yùn)行電耗低，直吹式制粉系統(tǒng)一般配中速磨。但可靠性較差。中速磨。但可靠性較差。中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、復(fù)雜、占地面積中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大、復(fù)雜、占地面積大、初期資大，且一般配用電

7、耗高、噪聲大的低大、初期資大，且一般配用電耗高、噪聲大的低速滾筒式鋼球磨。可靠性和鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好。速滾筒式鋼球磨?？煽啃院湾仩t運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性較好。滾筒式鋼球磨煤機(jī)E型滾球磨、RP型碗式磨(其改進(jìn)型式為HP型錐輥磨)、MPS型滾輪磨等風(fēng)扇磨磨煤機(jī)低速低速轉(zhuǎn)速：1525r/min，鋼球筒式磨煤機(jī)在筒內(nèi)裝有一定數(shù)量的鋼球，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼球在離心力和摩擦力的作用下，被轉(zhuǎn)動(dòng)著的筒體提升到一定高度，由于自身重力的作用而下落，進(jìn)入筒體的煤在下落的鋼球的撞擊和研磨作用下形成粉末。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)龐大（鋼筒：直徑24m，長310m），占地面積大，噪音大出粉的均勻性差對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)，幾乎可以磨制所有煤種能長時(shí)間

8、連續(xù)工作，可靠性高磨煤機(jī)的絕大部分能量消耗在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體和升舉鋼球上，因此其無煤空載功率與磨煤運(yùn)行功率相差無幾，磨煤機(jī)在低負(fù)荷和變負(fù)荷下運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)中速中速轉(zhuǎn)速：50300r/min，常見:輥式, 立式輥磨機(jī)的工作原理是利用磨輥緊貼在磨盤上，作中速旋轉(zhuǎn)，原煤在其間受壓緊力的作用，被擠壓和研磨而粉碎成煤粉。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、占地小、耗電低、噪音小等，但煤種適應(yīng)性不如鋼球磨煤機(jī)廣泛。煤粉吸熱，主要吸收煤粉吸熱，主要吸收煙氣的對(duì)流熱和火焰煙氣的對(duì)流熱和火焰的輻射熱的輻射熱。一次風(fēng)量應(yīng)滿足揮發(fā)分燃燒的需要，而二次風(fēng)量則用于滿足焦炭燃燒所需要的空氣。過量空氣系數(shù)的大小反映了空氣與燃料的配比情況。使鍋爐總

9、損失最小時(shí)的數(shù)值，值稱為最佳過量空氣系數(shù)。對(duì)于煤粉爐，爐膛出口處的過量空氣系數(shù)一般控制在1.151.25范圍采用分級(jí)燃饒就可采用分級(jí)燃饒就可以降低以降低NO的生成。的生成。旋流式旋流式( (也稱圓形也稱圓形) )燃燃燒器一般分多層燒器一般分多層(2(24 4層層) )，布置在爐膛的前，布置在爐膛的前墻或前、后墻上，其墻或前、后墻上，其出口的一、二次風(fēng)或出口的一、二次風(fēng)或單獨(dú)二次風(fēng)呈不同程單獨(dú)二次風(fēng)呈不同程度的旋轉(zhuǎn)，使煤粉氣度的旋轉(zhuǎn)，使煤粉氣流得到迅速加熱，滿流得到迅速加熱，滿足穩(wěn)定著火的需要。足穩(wěn)定著火的需要。直流式一般布置在爐直流式一般布置在爐膛的四角，可使四股膛的四角，可使四股氣流的中心線

10、相切與氣流的中心線相切與爐膛的中心的一個(gè)某爐膛的中心的一個(gè)某一直徑的假象切圓，一直徑的假象切圓，使總氣流再爐膛內(nèi)旋使總氣流再爐膛內(nèi)旋轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)火炬，轉(zhuǎn)，形成旋轉(zhuǎn)火炬，故稱為四角布置切圓故稱為四角布置切圓燃燒。燃燒。原理：原理：水冷壁的汽水混合物，密度小于下降管內(nèi)飽和水水冷壁的汽水混合物，密度小于下降管內(nèi)飽和水的密度，在下聯(lián)箱兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，在此壓力差的作用的密度，在下聯(lián)箱兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，在此壓力差的作用下，上升管的汽水混合物向上流動(dòng)并進(jìn)入汽包，在汽包下，上升管的汽水混合物向上流動(dòng)并進(jìn)入汽包，在汽包內(nèi)通過汽水分離裝置分離出來的飽和蒸汽引出到過熱器，內(nèi)通過汽水分離裝置分離出來的飽和蒸汽引出到過熱

11、器，而分離出的水與省煤器來的給水混合后，又經(jīng)下降管進(jìn)而分離出的水與省煤器來的給水混合后，又經(jīng)下降管進(jìn)入水冷壁重復(fù)上述循環(huán)。入水冷壁重復(fù)上述循環(huán)。自然循環(huán)鍋爐示意圖自然循環(huán)鍋爐示意圖控制循環(huán)鍋爐一般用于亞控制循環(huán)鍋爐一般用于亞臨界壓力鍋爐較多。臨界壓力鍋爐較多。強(qiáng)制循環(huán)鍋爐示意圖強(qiáng)制循環(huán)鍋爐示意圖直流鍋爐一般多在亞臨界壓直流鍋爐一般多在亞臨界壓力及以上時(shí)采用。力及以上時(shí)采用。主要作用主要作用是：與下降是：與下降管、水冷壁等構(gòu)成水管、水冷壁等構(gòu)成水循環(huán)系統(tǒng)；接受省煤循環(huán)系統(tǒng)；接受省煤器來的給水，并向過器來的給水，并向過熱器輸送飽和蒸汽；熱器輸送飽和蒸汽；適應(yīng)負(fù)荷的驟然變化，適應(yīng)負(fù)荷的驟然變化，利于鍋爐的運(yùn)行調(diào)節(jié)；利于鍋爐的運(yùn)行調(diào)節(jié)； 通過汽包內(nèi)部汽水分離通過汽包內(nèi)部汽水分離旋風(fēng)筒，進(jìn)行汽水混和物的旋風(fēng)筒，進(jìn)行汽水混和物的分離；利用省煤器來的給水分離；利用省煤器來的給水清洗蒸汽，降低蒸汽的含鹽清洗蒸汽，降低蒸汽的含鹽量，以輸出潔凈的飽和蒸汽。量，以輸出潔凈的飽和蒸汽。汽包中還有連續(xù)排污裝置，汽包中還有連續(xù)排污裝置，以降低爐水中的含鹽量。以降低爐水中的含鹽量。過過熱熱器器再熱器不僅布置在水平煙道中，還布置在爐再熱器不僅布置在水平煙道中，還布置在爐膛內(nèi)。爐膛內(nèi)的再熱器一般為