第三章燃煤電廠鍋爐

1、鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)14/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 主講：主講： 蘇昭桂蘇昭桂 副教授副教授電話：電話手機(jī)：手機(jī)-mail：鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)24/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院鍋爐設(shè)備的作用及構(gòu)成鍋爐設(shè)備的作用及構(gòu)成鍋爐的類別鍋爐的類別鍋爐燃燒理論基礎(chǔ)鍋爐燃燒理論基礎(chǔ)煤的組成及其性質(zhì)煤的組成及其性質(zhì)主要內(nèi)容主要內(nèi)容鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)34/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工

2、程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第一節(jié)鍋爐設(shè)備的作用及構(gòu)成第一節(jié)鍋爐設(shè)備的作用及構(gòu)成 一、鍋爐在火力發(fā)電廠中的地位及作用一、鍋爐在火力發(fā)電廠中的地位及作用 火力發(fā)電廠的三大主機(jī)是鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)火力發(fā)電廠的三大主機(jī)是鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)。電機(jī)。 整個過程中存在三種能量轉(zhuǎn)換過程整個過程中存在三種能量轉(zhuǎn)換過程 化學(xué)能化學(xué)能 熱能熱能 機(jī)械能機(jī)械能 電能電能鍋爐的作用就是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生出一定數(shù)量的、鍋爐的作用就是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生出一定數(shù)量的、具有一定溫度和壓力的蒸汽。具有一定溫度和壓力的蒸汽。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)44/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程

3、學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院對鍋爐設(shè)備的設(shè)計制造、安裝、運行、檢修要對鍋爐設(shè)備的設(shè)計制造、安裝、運行、檢修要求包括：求包括：（l）必須符合國家、行業(yè)關(guān)于鍋爐設(shè)計制造、安裝、運行、檢修等各項有關(guān)規(guī)定的要求。（2）必須能夠連續(xù)、安全地運行。（3）必須能夠經(jīng)濟(jì)地運行。（4）必須易于檢修和快速處理事故。（5）必須充分考慮環(huán)境保護(hù)的要求。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)54/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成 火力發(fā)電廠鍋爐由火力發(fā)電廠鍋爐由鍋爐本體鋼架鍋爐本體鋼架、汽水汽水系統(tǒng)系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)、輔機(jī)輔機(jī)

4、等主要系統(tǒng)及等主要系統(tǒng)及附附件設(shè)備件設(shè)備組成。組成。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)64/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院鍋爐設(shè)備的構(gòu)成鍋爐本體輔助設(shè)備包括燃撓器、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。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)74/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院鍋爐本體鍋爐本體送風(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。燃燒器、爐膛、布置有受熱面的煙道，汽包、下降

5、管、水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器及空氣預(yù)熱器等。其余為輔機(jī)其余為輔機(jī)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)84/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院發(fā)電廠鍋爐部分示意圖發(fā)電廠鍋爐部分示意圖鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)94/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院1.1.鍋爐本體鋼架鍋爐本體鋼架 二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成 鍋爐鋼架有支撐式和懸吊式兩種。構(gòu)架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、伸縮性和防震性。 鍋爐一般采用支撐式鋼架。鋼架主要由立柱、橫梁、桁架和輔助梁組成。懸吊式結(jié)構(gòu)的主要特點：抗震性能好，剛

6、性大，在外力作用下變形小。鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)104/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2.2.汽水系統(tǒng)汽水系統(tǒng) 二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成 鍋爐的汽水系統(tǒng)是鍋爐的一個主要系統(tǒng)，劃分為：給水系統(tǒng)、主蒸汽系統(tǒng)、爐內(nèi)外水循環(huán)系統(tǒng)和主蒸汽管道系統(tǒng)、疏放水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)。汽水系統(tǒng)由給水管路、省煤器、汽包、下降管、水冷壁、過熱器、再熱器及再熱蒸汽管路等組成。主要作用是使水吸熱、蒸發(fā)，最后變成有一定參數(shù)的過熱蒸汽。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)114/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程

7、學(xué)院3.3.燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng) 二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成 鍋爐的燃燒系統(tǒng)由爐膛、燃燒器、點火油槍、風(fēng)、粉、煙道等組成。其作用是使燃料燃燒，產(chǎn)生高溫火焰和煙氣。燃燒系統(tǒng)是燃煤鍋爐的一個主要系統(tǒng)，可劃分為：燃燒器及調(diào)節(jié)點火裝置；制粉系統(tǒng)；風(fēng)煙系統(tǒng)；除渣、除灰系統(tǒng)；爐前點火油系統(tǒng)。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)124/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院4.4.輔機(jī)和附件輔機(jī)和附件 二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成二、鍋爐設(shè)備的構(gòu)成 輔助設(shè)備主要有送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)及制粉、除塵、除灰、除渣設(shè)備等。鍋爐附件：安全閥、水位計、膨脹位移指示器及吹灰器等。 鍋爐煙

8、氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)134/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院三、鍋爐的參數(shù)及型號三、鍋爐的參數(shù)及型號 1.1.鍋爐參數(shù)鍋爐參數(shù) 鍋爐容量：鍋爐容量：指鍋爐的額定蒸發(fā)量，常以每小時能產(chǎn)生蒸汽的噸數(shù)來表示，單位為t/h。目前大型火電廠鍋爐容量一般為670 t/h（200 MW機(jī)組）、1000 t/h（300 MW機(jī)組）和2000 t/h（600 MW機(jī)組）。 蒸汽參數(shù)：蒸汽參數(shù)：一般指鍋爐出口蒸汽的壓力和溫度。對于具有再熱器的鍋爐，蒸汽參數(shù)中還包括再熱器出口蒸汽壓力和溫度。蒸汽壓力蒸汽壓力用符號P表示，單位為MPa；蒸汽溫蒸汽溫度度用符號t

9、表示，單位為。目前大型鍋爐的蒸汽壓力多為14 MPa（670 t/h）、17.4 MPa（1000 t/h），蒸汽溫度一般為540。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)144/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2.2.鍋爐型號的表示方法鍋爐型號的表示方法 三、鍋爐的參數(shù)及型號三、鍋爐的參數(shù)及型號 根據(jù)JB/T 1617電站鍋爐產(chǎn)品型號編制方法，我國國產(chǎn)鍋爐目前采用三組或四組字碼表示其型號。中、高壓鍋爐采用三組字碼，例如：DG-400/9.8-M型鍋爐，型號中第一組字碼是鍋爐制造廠名稱的漢語拼音縮寫，DG表示東方鍋爐廠（SG表示上海鍋爐廠、HG表示

10、哈爾濱鍋爐廠、WG表示武漢鍋爐廠、BG表示北京鍋爐廠）；型號中第二組字碼為一個分?jǐn)?shù)，分子表示鍋爐容量（t/h），分母表示過熱蒸汽壓力（表壓力，MPa）；型號中第三組字碼表示鍋爐設(shè)計燃料代號和變型設(shè)計序號，原型設(shè)計則無變型設(shè)計序號，燃料代號用字母表示，M為燃煤、Y為燃油、Q為燃?xì)?、T為其他燃料。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)154/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院三、鍋爐的參數(shù)及型號三、鍋爐的參數(shù)及型號 2.2.鍋爐型號的表示方法鍋爐型號的表示方法 超高壓以上鍋爐均裝有中間再熱器，故采用四組字碼，即在上述型號的二、三組字碼間又加了一組分?jǐn)?shù)形

11、式的字碼，其分子表示過熱蒸汽溫度，分母表示再熱蒸汽溫度。例如HG-670/13.7-540/540-I型鍋爐即表示哈爾濱鍋爐廠制造，容量為670 t/h，過熱蒸汽出口壓力為13.7 MPa；過熱蒸汽溫度為540，再熱蒸汽溫度為540，第一次設(shè)計的鍋爐。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)164/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第二節(jié)第二節(jié) 鍋爐的類別鍋爐的類別 1.固體燃料鍋爐：燃用煤等。固體燃料鍋爐：燃用煤等。2.液體燃料鍋爐：燃用重油、輕柴油等。液體燃料鍋爐：燃用重油、輕柴油等。3.氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等。氣體燃料鍋爐：燃用天然氣等。4

12、.原子能鍋爐：利用核反應(yīng)堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽原子能鍋爐：利用核反應(yīng)堆所釋放熱能作為熱源的蒸汽發(fā)生器。發(fā)生器。5.其它能源鍋爐：利用地?zé)?、太陽能等能源的蒸汽發(fā)生器。其它能源鍋爐：利用地?zé)帷⑻柲艿饶茉吹恼羝l(fā)生器。 一、按所用燃料或能源分類一、按所用燃料或能源分類鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)174/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二、按二、按工質(zhì)工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的流動方式分類在鍋爐內(nèi)的流動方式分類 1.1.自然循環(huán)鍋爐自然循環(huán)鍋爐汽水主要靠水和蒸汽的汽水主要靠水和蒸汽的密度差密度差產(chǎn)生的產(chǎn)生的壓頭壓頭而循環(huán)流動，而循環(huán)流動，具有鍋筒，利用

13、具有鍋筒，利用下降管下降管和和上升管上升管中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工中工質(zhì)密度差產(chǎn)生工質(zhì)循環(huán)，因此自然循環(huán)鍋爐只能在質(zhì)循環(huán)，因此自然循環(huán)鍋爐只能在臨界壓力臨界壓力以下應(yīng)以下應(yīng)用。用。 2.2.多次強(qiáng)制循環(huán)汽包鍋爐多次強(qiáng)制循環(huán)汽包鍋爐多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐是在自然循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上只是在多次強(qiáng)制循環(huán)鍋爐是在自然循環(huán)鍋爐的基礎(chǔ)上只是在下降管中增加了下降管中增加了循環(huán)泵循環(huán)泵，以增強(qiáng)循環(huán)流動的推動力。，以增強(qiáng)循環(huán)流動的推動力。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)184/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3.3.直流鍋爐直流鍋爐無鍋筒，直流鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)的流動全依

14、靠給無鍋筒，直流鍋爐蒸發(fā)受熱面中工質(zhì)的流動全依靠給水泵水泵的壓頭的壓頭來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。4.4.復(fù)合循環(huán)鍋爐和低倍率循環(huán)鍋爐復(fù)合循環(huán)鍋爐和低倍率循環(huán)鍋爐無汽包；復(fù)合循環(huán)鍋爐可分為兩種。一種是無汽包；復(fù)合循環(huán)鍋爐可分為兩種。一種是部分負(fù)荷再循部分負(fù)荷再循環(huán)環(huán)，即低負(fù)荷時，按再循環(huán)方式運行，當(dāng)鍋爐負(fù)荷高時按，即低負(fù)荷時，按再循環(huán)方式運行，當(dāng)鍋爐負(fù)荷高時按直流方式運行。另一種是直流方式運行。另一種是全負(fù)荷再循環(huán)全負(fù)荷再循環(huán)，即在任何負(fù)荷下，即在任何負(fù)荷下，都有一部分流量進(jìn)行再循環(huán)，但循環(huán)倍率很低，一般在都有一部分流量進(jìn)行再循環(huán)，但循環(huán)倍率很低，一般在1.252.5之間，所以又稱之間，所以又稱低倍率循環(huán)

15、鍋爐低倍率循環(huán)鍋爐。 二、按二、按工質(zhì)工質(zhì)在鍋爐內(nèi)的流動方式分類在鍋爐內(nèi)的流動方式分類 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)194/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院三、按排渣方式分類三、按排渣方式分類 1.1.固態(tài)排渣鍋爐固態(tài)排渣鍋爐灰渣呈灰渣呈固態(tài)固態(tài)排出是燃煤電站鍋爐主要的排渣方式。排出是燃煤電站鍋爐主要的排渣方式。2.2.液態(tài)排渣鍋爐液態(tài)排渣鍋爐灰渣呈灰渣呈液態(tài)液態(tài)排出，在裂化箱的冷卻水中裂化成排出，在裂化箱的冷卻水中裂化成小顆粒小顆粒后排入水溝中沖走。后排入水溝中沖走。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)204/9/2009河北

16、科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院四、按燃燒方式分類四、按燃燒方式分類 1.1.室燃爐室燃爐鍋爐燃料主要在爐膛空間鍋爐燃料主要在爐膛空間懸浮燃燒懸浮燃燒。2.2.旋風(fēng)爐旋風(fēng)爐送入爐排的空氣流速較高，使送入爐排的空氣流速較高，使大煤粒大煤粒在爐排上面的沸在爐排上面的沸騰床中騰床中翻騰燃燒翻騰燃燒，小煤粒小煤粒隨空氣隨空氣上升上升并燃燒。并燃燒。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)214/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第三節(jié)第三節(jié) 鍋爐燃燒理論基礎(chǔ)鍋爐燃燒理論基礎(chǔ) 一、鍋爐燃燒特點一、鍋爐燃燒特點 1）將煤粉用熱風(fēng)輸至燃燒器

17、吹入爐膛與二次風(fēng)混合作）將煤粉用熱風(fēng)輸至燃燒器吹入爐膛與二次風(fēng)混合作懸浮燃燒，且鍋爐的爐膛具有較大的空間，煤粉在此懸浮燃燒，且鍋爐的爐膛具有較大的空間，煤粉在此空間內(nèi)懸浮燃燒，爐膛周圍墻壁上布置有密集排列的空間內(nèi)懸浮燃燒，爐膛周圍墻壁上布置有密集排列的水冷壁管，管內(nèi)有水和蒸汽流過，既能吸收爐膛的輻水冷壁管，管內(nèi)有水和蒸汽流過，既能吸收爐膛的輻射熱，又能保護(hù)爐墻不致被燒壞。射熱，又能保護(hù)爐墻不致被燒壞。鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)224/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2）燃燒火焰中心具有）燃燒火焰中心具有1500或更高的溫度，但在上部或更

18、高的溫度，但在上部爐膛出口處，煙氣溫度要低于爐膛出口處，煙氣溫度要低于煤灰的熔點煤灰的熔點，以免熔化的，以免熔化的灰渣黏結(jié)在煙道內(nèi)的受熱面上。使煤粉燃燒所生成的較灰渣黏結(jié)在煙道內(nèi)的受熱面上。使煤粉燃燒所生成的較大灰粒沉降至爐膛底部的冷灰斗中，逐漸冷卻和凝固，大灰粒沉降至爐膛底部的冷灰斗中，逐漸冷卻和凝固，并落入排渣裝置，形成并落入排渣裝置，形成固態(tài)排渣固態(tài)排渣。3）大量較細(xì)的）大量較細(xì)的灰粒灰粒隨煙氣離開爐膛，流經(jīng)一系列對流隨煙氣離開爐膛，流經(jīng)一系列對流受熱面，逐漸冷卻，最后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入高空。受熱面，逐漸冷卻，最后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入高空。4）排煙的溫度通常為）排煙的溫度通常為150左右左

19、右。5）離開鍋爐的煙氣先流經(jīng)）離開鍋爐的煙氣先流經(jīng)脫硫除塵脫氮脫硫除塵脫氮裝置后，最后裝置后，最后按符合國家有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排入大氣。按符合國家有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排入大氣。 一、鍋爐燃燒特點一、鍋爐燃燒特點 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)234/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二、煤粉的燃燒階段二、煤粉的燃燒階段 1.1.著火前的準(zhǔn)備階段著火前的準(zhǔn)備階段 煤粉進(jìn)入爐膛至著火前為著火前的準(zhǔn)備階段。著火前的準(zhǔn)備階段是一個吸熱階段。影響著火速度的因素除了噴燃器本身結(jié)構(gòu)外，主要是爐內(nèi)熱煙氣對煤粉氣流的加熱強(qiáng)度、煤粉氣流的數(shù)量與溫度以及煤粉

20、性質(zhì)和濃度等。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)244/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2.2.燃燒階段燃燒階段 二、煤粉的燃燒階段二、煤粉的燃燒階段 當(dāng)煤粉溫度升高至著火點，而煤粉濃度又適合時，開始著火燃燒，進(jìn)入燃燒階段。燃燒階段是一個強(qiáng)烈放熱階段，這一階段進(jìn)行的快慢（燃燒速度）主要取決于燃料與氧氣的化學(xué)反應(yīng)速度和氧氣對燃料的供應(yīng)速度。當(dāng)爐內(nèi)溫度很高、氧氣供應(yīng)充足而氣粉混合強(qiáng)烈時，燃燒速度就快。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)254/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3.3.燃盡階段燃盡階

21、段 二、煤粉的燃燒階段二、煤粉的燃燒階段 燃燒階段未燃盡而被灰包圍的少量固定碳在燃盡階段繼續(xù)燃燒，直到燃盡。 對應(yīng)于煤粉燃燒的三個階段，可以在爐膛中劃分出三個區(qū)，即著火區(qū)、燃燒區(qū)與燃盡區(qū)。大致可以認(rèn)為：噴燃器出口附近是著火區(qū)，爐膛中部與噴燃器同一水平的區(qū)域以及稍高的區(qū)域是燃燒區(qū)，高于燃燒區(qū)直至爐膛出口的區(qū)域都是燃盡區(qū)。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)264/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院三、燃燒條件三、燃燒條件1.1.爐膛內(nèi)維持足夠高的溫度爐膛內(nèi)維持足夠高的溫度 2.2.供給適當(dāng)?shù)目諝夤┙o適當(dāng)?shù)目諝?.3.燃料與空氣的良好混合燃料與空氣的

22、良好混合 4.4.要有足夠的燃燒時間要有足夠的燃燒時間煤粉從燃燒器出口到爐膛出口經(jīng)歷的時間為煤粉從燃燒器出口到爐膛出口經(jīng)歷的時間為23 s 完全燃燒四要素：完全燃燒四要素：鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)274/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院第四節(jié)第四節(jié) 煤的組成及其性質(zhì)煤的組成及其性質(zhì) 一、元素分析和工業(yè)分析一、元素分析和工業(yè)分析 煤中的元素組成，一般是指有機(jī)物中的碳（C）、氫（H）、氮（N）、氧（O）、硫（S）的含量。一般是用測定煤的元素組成，即確定上述元素含量的質(zhì)量百分比，作為煤的有機(jī)物的特性。煤的有機(jī)物的元素組成并不能表明煤中所含的

23、是何種化合物。但是，元素組成的變化往往代表著煤化程度的差別。煤的元素組成是鍋爐設(shè)計燃燒計算的依據(jù)。工業(yè)分析即按規(guī)定的條件將煤樣進(jìn)行干燥、加熱或燃燒，以測定煤中的水分、揮發(fā)分、固定碳和灰分。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)284/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院二、煤的成分二、煤的成分 煤的成分分為煤的成分分為碳（碳（C）、氫（）、氫（H）、氧（）、氧（O）、氮（）、氮（N）、）、硫（硫（S）、水分（）、水分（M）和和灰分（灰分（A）。碳是煤中碳是煤中含量最多含量最多的可燃元素。地質(zhì)年代長的無煙煤，的可燃元素。地質(zhì)年代長的無煙煤，其含碳量可高

24、達(dá)其含碳量可高達(dá)90%（按可燃基成分）；而年代淺的煤（按可燃基成分）；而年代淺的煤則含碳量只有則含碳量只有50%左右。每公斤碳完全燃燒時可放出約左右。每公斤碳完全燃燒時可放出約32700 kJ（7800 kcal）的熱量。）的熱量。固定碳固定碳要在較高的溫度要在較高的溫度下才能著火燃燒。下才能著火燃燒。氫是煤中氫是煤中發(fā)熱量最高發(fā)熱量最高的元素，煤中氫的含量大多在的元素，煤中氫的含量大多在3%6的范圍內(nèi)。氫的發(fā)熱量很高，每公斤氫燃燒可放出約的范圍內(nèi)。氫的發(fā)熱量很高，每公斤氫燃燒可放出約120 MJ（28600 kcal）的熱量（當(dāng)燃燒產(chǎn)物為水蒸氣時）。）的熱量（當(dāng)燃燒產(chǎn)物為水蒸氣時）。 鍋爐煙

25、氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)294/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院氧和氮是煤的有機(jī)物中的不可燃成分。燃燒中的氧有兩氧和氮是煤的有機(jī)物中的不可燃成分。燃燒中的氧有兩部分，一部分是部分，一部分是游離氧游離氧，它能助燃；一部分與氫或碳結(jié)，它能助燃；一部分與氫或碳結(jié)合成合成化合狀態(tài)化合狀態(tài)，不能助燃。，不能助燃。氮在燃燒時會或多或少地轉(zhuǎn)化為氮在燃燒時會或多或少地轉(zhuǎn)化為氮氧化物氮氧化物（NOx），造），造成大氣污染。成大氣污染。煤中的硫以三種形態(tài)存在：煤中的硫以三種形態(tài)存在：有機(jī)硫、黃鐵礦硫（有機(jī)硫、黃鐵礦硫（FeS2）和硫酸鹽和硫酸鹽。每公斤硫完全燃

26、燒時可放出熱量。每公斤硫完全燃燒時可放出熱量9040kJ。燃。燃燒產(chǎn)物是燒產(chǎn)物是二氧化硫二氧化硫或或三氧化硫三氧化硫氣體，這種氣體和水蒸氣氣體，這種氣體和水蒸氣結(jié)合生成結(jié)合生成亞硫酸亞硫酸或或硫酸蒸氣硫酸蒸氣，腐蝕鍋爐尾部受熱面。，腐蝕鍋爐尾部受熱面。 二、煤的成分二、煤的成分 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)304/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院煤中水分由煤中水分由表面水分表面水分（外在水分（外在水分Mwz）和）和固有水分固有水分（內(nèi)在水分（內(nèi)在水分Mnz）組成。）組成。內(nèi)在水分靠自然干燥不能除掉，必須將煤加熱至內(nèi)在水分靠自然干燥不能除掉

27、，必須將煤加熱至102105才能除去；外在水分和內(nèi)在水分的總和才能除去；外在水分和內(nèi)在水分的總和通稱為通稱為全水分全水分。 灰分是燃料完全燃燒后形成的灰分是燃料完全燃燒后形成的固體殘余物固體殘余物的總稱。的總稱。其主要成分是硅、鋁、鐵，以及少量鎂、鈉和鉀等其主要成分是硅、鋁、鐵，以及少量鎂、鈉和鉀等元素組成的化合物。元素組成的化合物。將煤樣在空氣中加熱到將煤樣在空氣中加熱到800士士25 ，燃燒燃燒2h，余下，余下的物質(zhì)就是灰分。的物質(zhì)就是灰分。 二、煤的成分二、煤的成分 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)314/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)

28、院三、煤的工業(yè)分析成分三、煤的工業(yè)分析成分 1.1.水分水分 把試樣放在烘干箱內(nèi)，保持102105約2h后，試樣失去的質(zhì)量占原試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，即為該煤的水分值。 2.2.揮發(fā)分揮發(fā)分 把上述失去的試樣置于不通風(fēng)的條件下，加熱到（850士20），這時揮發(fā)性氣體不斷析出，約7 min后可基本結(jié)束，煤失去的質(zhì)量占原試樣（未烘干加熱前）質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，即為該煤的揮發(fā)分值。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)324/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3.3.固定碳和灰分固定碳和灰分 三、煤的工業(yè)分析成分三、煤的工業(yè)分析成分 去掉水分和揮發(fā)分后，煤的剩余部分

29、稱為焦炭。焦炭是由固定碳和灰分組成的。將焦炭放在（800士20）下燒（不要出現(xiàn)火焰），到質(zhì)量不再變化時取出來冷卻，這時焦炭所失去的質(zhì)量就是固定碳的質(zhì)量，剩余部分則是灰分的質(zhì)量。這兩個質(zhì)量各占原試樣質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，即是固定碳和灰分在煤中的含量。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)334/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院四、煤的主要特性四、煤的主要特性 1.1.發(fā)熱量發(fā)熱量 單位質(zhì)量的燃料在完全燃燒時所放出的熱量稱為燃料的發(fā)熱量，其單位為kJ/kg（固體燃料、液體燃料）或者kJ/m3（氣體燃料）。高位發(fā)熱量是指1 kg燃料完全燃燒時放出的全部熱量；低

30、位發(fā)熱量則需從燃料高位發(fā)熱量中扣除燃料燃燒過程中氫燃燒生成的水和燃燒帶的水分汽化的吸熱量。為了正確地表明設(shè)備運行的經(jīng)濟(jì)性，引用了“標(biāo)準(zhǔn)煤”的概念。規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)煤收到基的低位發(fā)熱量為29307.6 kJ/kg。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)344/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2.揮發(fā)分（揮發(fā)分（V） 四、煤的主要特性四、煤的主要特性 燃料中揮發(fā)分的含量取決于燃料的碳化程度。一般來說，燃料碳化程度越深，揮發(fā)分含量越少。燃料種類不同，揮發(fā)分的含量也不相同，褐煤大于40%；煙煤為20%40%；貧煤為10%20%；無煙煤在10%以下。揮發(fā)分開始析出

31、的溫度與燃料的碳化程度有關(guān)，一般來說，碳化程度越淺，揮發(fā)分析出的溫度越低。褐煤為130170；煙煤為170260；貧煤為390；無煙煤為380400。揮發(fā)分的含量對燃燒過程的發(fā)生和發(fā)展有很大影響。燃料含揮發(fā)分越多，越容易著火，燃燒過程越穩(wěn)定。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)354/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院3.3.焦結(jié)性焦結(jié)性 四、煤的主要特性四、煤的主要特性 煤在隔絕空氣加熱時，水分蒸發(fā)、揮發(fā)物析出后，剩下不同堅固程度的固體殘留物（焦炭）的性質(zhì)，稱為煤的焦結(jié)性。 鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)鍋爐煙氣處理工職業(yè)培訓(xùn)364/9/2009河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院通過試驗的方法可以測出煤的灰分熔融特性的數(shù)據(jù)DT、ST、FT，舊稱灰熔點t1、t2、t3。DT是灰熔融性變形溫度，ST是灰熔融性軟化溫度，F(xiàn)T是灰熔融性熔化溫度。用它們可以判斷煤在燃燒過程中結(jié)渣的可能性。各種煤的灰熔融特征溫度一般在11001600之間。凡ST1400的煤稱為難熔灰分的煤，ST1200