風煙系統(tǒng)的復習資料

簡介：鍋爐風煙系統(tǒng)是指連續(xù)不斷的給鍋爐燃料燃燒提供所需的空氣量，并按燃燒的要求分配風量送到與燃燒相連接的地點，同時使燃燒生成的含塵煙氣流經(jīng)各受熱面和煙氣凈化裝置后，最終由煙囪及時的排至大氣。鍋爐風煙系統(tǒng)按平衡通風設(shè)計，系統(tǒng)的平衡點發(fā)生在爐膛中，因此，所有燃燒空氣側(cè)的系統(tǒng)部件設(shè)計正壓運行，煙氣側(cè)所有部件設(shè)計負壓運行。平衡通風作用不僅縮小爐膛和風道的漏風量，而且保證了較高的經(jīng)濟性，又能防止爐內(nèi)高溫煙氣外冒，對運行人員的安全和環(huán)境都是有利的。風煙系統(tǒng)主要設(shè)備組成。1）兩臺動葉可調(diào)軸流式送風機2）兩臺動葉可調(diào)軸流式一次風機3）兩臺單級靜葉可調(diào)軸流式引風機4）兩臺容克式三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器5）煙氣再循環(huán)管6）兩臺三室五電場靜電除塵器7）兩臺火檢冷卻風機8）兩臺密封風機9）三組對沖布置的燃燒器及二次風箱10）連接管道、擋板或閘門2、設(shè)備作用1）提供燃料燃燒所需要的內(nèi)外二次風、中心風和燃盡風，由送風機提供。2）提供輸送和干燥煤粉的一次風，由一次風機提供。3）提供火檢探測器的冷卻風，由火檢冷卻風機提供，直接取自大氣。4）分離器出口煤粉管的吹掃風，由一次風機出口的冷一次風母管提供。無論是密封風還是冷卻空氣，最終均進入爐膛，是燃燒所需的空氣的組成部分。二、軸流風機和離心風機比較：風機是把機械能轉(zhuǎn)化為氣體的勢能和動能的設(shè)備，風機可以分為軸流式和離心式兩種形式。軸流風機和離心風機比較：1、動葉調(diào)節(jié)軸流風機的變工況性能好，工作范圍大。因為動葉片安裝角可隨著鍋爐負荷的改變而改變，既可調(diào)節(jié)流量又可保持風機在高效區(qū)運行。2、軸流風機對風道系統(tǒng)風量變化的適應(yīng)性優(yōu)于離心風機。由于外界條件變化使所需風機的風量、風壓發(fā)生變化，離心風機就有可能使機組達不到額定出力，而軸流風機可以通過動葉片動葉關(guān)小或開大動葉的角度來適應(yīng)變化，同時由于軸流風機調(diào)節(jié)方式和離心風機的調(diào)節(jié)方式不同，決定了軸流風機的效率較高。3、軸流風機重量輕、飛輪效應(yīng)值小，使得啟動力矩大大減小。4、與離心式風機比較，軸流風機結(jié)構(gòu)復雜、旋轉(zhuǎn)部件多，制造精度高，材質(zhì)要求高。一次風的作用是供給磨煤機干燥燃煤和輸送煤粉所需的熱風（調(diào)風量）、磨煤機調(diào)溫風（冷風），用來輸送和干燥煤粉，并供給燃料燃燒初期所需的空氣。一次風機的流程：大氣經(jīng)濾網(wǎng)、消聲器垂直進入兩臺軸流式一次風機，經(jīng)一次風機提壓后分成兩路；一路進入磨煤機前的冷一次風管；另一路在經(jīng)空預(yù)熱器的一次風分倉，加熱后進入磨煤機前的熱一次風管，熱風和冷風在磨煤機前混合。在冷一次風和熱一次風管出口處都設(shè)有電動擋板和調(diào)節(jié)擋板來控制冷熱風的風量，保證磨煤機總的風量要求和合適的出口溫度。合格的煤粉經(jīng)煤粉管道由一次風送至爐膛燃燒。一次風機的流量主要取決于燃燒系統(tǒng)所需的一次風量和空氣預(yù)熱器的漏風量。密封風機的流量盡管由一次風提供，但是最終進入磨煤機構(gòu)成一次風的部分。一次風的壓頭主要取決于煤粉流的阻力及風道、空氣預(yù)熱器、擋板、磨煤機的流動阻力。其壓頭是隨鍋爐需粉量的變化而變化，可以通過調(diào)節(jié)動葉的傾角來改變風量，維持風道一次風的壓力，適應(yīng)不同負荷的變化二次風系統(tǒng)（為了使燃料在爐內(nèi)的燃燒正常進行，必需向爐膛內(nèi)送入燃料燃燒所需要的空氣，用送風機克服煙氣側(cè)的空氣預(yù)熱器、風道和燃燒器的流動阻力，并提供燃料燃燒所需的氧氣。）二次風的主要流程：環(huán)境空氣經(jīng)濾網(wǎng)、消聲器與熱風再循環(huán)匯合后垂直進入兩臺軸流式送風機，由送風機提壓后，經(jīng)冷二次風道進入兩臺容克式三分倉空氣預(yù)熱器的二次風分倉中預(yù)熱，在鍋爐MCR工況燃用設(shè)計煤種（神府東勝煤）時，空預(yù)熱器出口熱風溫度為344℃,熱二次風由風道送至二次風箱分別由燃燒器和燃盡風噴口進入爐膛。二次風再循環(huán)入口布置在消聲器和送風機之間，其作用是提升空氣預(yù)熱器的冷端溫度，防止低溫腐蝕。二次風系統(tǒng)設(shè)有兩臺動葉可調(diào)軸流風機，兩臺送風機出口各引一路風供前、后墻油槍冷卻風。為使兩臺風機出口風壓平衡，并可以單臺風機運行，在送風機出口風門后設(shè)有聯(lián)絡(luò)風管和電動隔離風門。加熱后的二次風，經(jīng)熱二次風總管分配到爐膛的前后墻的8個風箱，被分成多股三種空氣流，一是通過各層燃燒器的中心風、二次風（內(nèi)外）；二是通過燃燒器頂部的燃盡風。燃盡風作用：可以減少爐膛內(nèi)形成NOx的數(shù)量、降低NOx的排放量，有利于減輕大氣污染。鍋爐油燃燒：器是布置在二次風噴咀內(nèi)的，因此沒有獨立的供風通路煙氣系統(tǒng)流程：爐膛中的煙氣經(jīng)過尾部受熱面、脫硝裝置（同步上）、空氣預(yù)熱器、靜電除塵器、引風機、脫硫裝置和煙囪排向大氣。本廠兩臺引風機間的煙道沒有設(shè)置煙氣聯(lián)絡(luò)通道和擋板，運行時必須注意兩臺引風機出力是否平衡，單側(cè)風機運行時更應(yīng)嚴密監(jiān)視風煙系統(tǒng)擋板狀態(tài)是否正確。

送風機一次風機4軸的材質(zhì)45#45#5輪轂材質(zhì)球磨鑄鐵球磨鑄鐵6葉片材質(zhì)鑄鋁鑄鋁7葉輪級數(shù)級128每級葉片數(shù)片22229葉片調(diào)節(jié)范圍度15~5515~5514風機的第一臨界轉(zhuǎn)速r/min1293193718風機軸承型式滾動軸承滾動軸承19軸承潤滑方式強制潤滑強制潤滑20軸承冷卻方式強制冷卻強制冷卻21軸瓦冷卻水量t/h//22風機旋轉(zhuǎn)方向（從電機側(cè)看）順時針順時針4油箱材質(zhì)低碳鋼噴漆低碳鋼噴漆7冷油器型式板式板式11油泵型式齒輪泵齒輪泵12油泵數(shù)量臺/套22風機主要設(shè)備組成：由轉(zhuǎn)子總裝、軸承組、進氣箱、主體風筒、擴散器、液壓調(diào)節(jié)管路、潤滑油管路、自控調(diào)節(jié)系統(tǒng)、聯(lián)軸器、撓性聯(lián)接和底座等組成。轉(zhuǎn)子總裝部分包括輪轂部、葉片、液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)、調(diào)節(jié)拉叉和調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置送風機的動葉調(diào)節(jié)葉輪包括：輪轂部和葉片輪轂部和葉片組成葉輪。輪轂部內(nèi)設(shè)有葉片調(diào)節(jié)機構(gòu)與液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)相連。調(diào)節(jié)葉片角度時，由風機外部的伺服馬達帶動調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置，經(jīng)調(diào)節(jié)拉叉液壓機構(gòu)動作，推動輪轂部的調(diào)節(jié)機構(gòu)轉(zhuǎn)動葉片，葉片通過高強度螺釘固定在輪轂內(nèi)的葉片軸上，葉片軸上裝有推力軸承，使得調(diào)節(jié)靈活。液壓調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)計成液壓隨動系統(tǒng)，動作平穩(wěn)，滯后小。本風機液壓缸的最大軸向推力為lot,葉片的調(diào)節(jié)速度為1.5°/So液壓缸由液壓調(diào)節(jié)油站供油。調(diào)節(jié)拉叉裝有關(guān)節(jié)軸承，調(diào)節(jié)時不會卡死。調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置中設(shè)有調(diào)節(jié)限位螺釘和調(diào)節(jié)角度顯示盤，葉片角度的調(diào)節(jié)范圍為45°。送風機的啟動檢查項目：檢修工作結(jié)束；電機、風機連接完好；電機接線；油站一油泵、油位、油壓、冷卻水；煙道完好、人孔門關(guān)閉：調(diào)節(jié)機構(gòu)、擋板位置；引風機是輸送含塵且溫度較高的煙氣，工作條件較差，從目前國內(nèi)大型機組引風機的配套及生產(chǎn)情況來看，動、靜葉調(diào)節(jié)的軸流風機均可選用。靜葉可調(diào)軸流風機對塵粒的適應(yīng)性優(yōu)于動葉可調(diào)軸流風機。靜葉可調(diào)軸流式風機對含塵量的適應(yīng)性一般不大于400mg/Nm3,而動葉可調(diào)軸流風機一般則只能承受不大于150mg/Nm3的含塵量。動葉可調(diào)軸流式風機負荷調(diào)節(jié)性較好，但價格較高，葉片對煙氣的含塵量較為敏感。我廠選用的是成都電力機械廠的AN系列靜葉可調(diào)子午加速軸流風機，系引進德國KKK公司技術(shù)。引風機啟動①應(yīng)確保油脂均已充滿油管（在設(shè)備出廠前軸承箱潤滑油脂已加好，運行前可不用加注油脂）②開機2小時前開啟冷卻風機③關(guān)閉風機進口導葉④全部打開風機出口管路擋板⑤關(guān)閉風機入口管路擋板⑥接通主電動機⑦自動打開入口管路擋板，若入口管擋板在一分鐘內(nèi)沒能全開，應(yīng)立即停止風機運行。⑧開啟風機進口導葉，調(diào)至所需工況。失速：軸流風機葉片前后的壓差，在其它都不變的情況下，其壓差的大小決定于動葉沖角的大小，在臨界沖角值以內(nèi)，上述壓差大致與葉片的沖角成比例，不同的葉片葉型有不同的臨界沖角值。翼型的沖角超過臨界值，氣流會離開葉片凸面發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象，產(chǎn)生大面積的渦流，此時風機的全壓下降，這種情況稱為“失速現(xiàn)象”喘振：軸流風機性能曲線的左半部具有一個馬鞍形的區(qū)域，在此區(qū)段運行有時會出現(xiàn)風機的流量、壓頭和功率的大幅度脈動，風機及管道會產(chǎn)生強烈的振動，噪聲顯著增高等不正常工況，一般稱為“喘振”空氣預(yù)熱器漏風的危害：回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，漏風是個很重要的問題。這是因為預(yù)熱器產(chǎn)生漏風會直接影響鍋爐機組的安全經(jīng)濟運行，漏風不僅會使送、引風機的電耗增大，而且嚴重時還將使鍋爐的出力被迫降低和加劇預(yù)熱器的低溫腐蝕，以及由此引起的其他不良后果。徑向密封裝置時用以防止和減少預(yù)熱器中空氣沿轉(zhuǎn)子的上、下端面功過徑向間隙漏到煙氣區(qū)的漏風量，還可以減少一次風沿轉(zhuǎn)子的上下端面通過徑向間隙漏到二次風區(qū)的漏風量。徑向密封是三種密封間隙中漏風量最大的。軸向密封裝置回轉(zhuǎn)式空預(yù)器在轉(zhuǎn)子外圓周與機殼之間有較大的空間，如果不采取密封措施，空氣會漏入煙氣中。為了減少空氣在轉(zhuǎn)子周圍沿其周向漏入煙氣區(qū)，故裝設(shè)軸向密封裝置。軸向密封裝置主要由軸向密封片和軸向密封板構(gòu)成。軸向密封片通過螺栓緊固在轉(zhuǎn)子外圓周的所有徑向隔板上，隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動。沿整個轉(zhuǎn)子的高度，軸向密封片分兩段布置，其中位于柱銷上面的為熱端軸向密封片，柱銷下面的為冷端軸向密封片。軸向密封是三種密封間隙中漏風量最小的、環(huán)向密封裝置包括轉(zhuǎn)子外周上、下端的旁路密封盒中心筒密封兩個部分。旁路密封（周向密封），主要由旁路密封片和T型鋼所構(gòu)成，冷熱端的旁路密封片系由許多短折角片拼接而成。旁路密封片沿轉(zhuǎn)子外圍呈圓形布置，只是在扇形板處斷開，另設(shè)旁路密封件，旁路密封片是靜止不動的。旁路密封裝置是用來減少經(jīng)轉(zhuǎn)子與機殼之間通過的煙氣和空氣的旁通量，即部分煙氣和空氣不經(jīng)轉(zhuǎn)子中的受熱面而直接從轉(zhuǎn)子與機殼之間的間隙中短路流過。同時，它對減少軸向密封和徑向密封也起到一定作用。支持軸承的作用是用作支承轉(zhuǎn)子的全部重力，同時還用確定下端的旋轉(zhuǎn)中心和承受由風煙壓差所引起的側(cè)向推力以及轉(zhuǎn)子晃動所引起的徑向推力。為了能滿足上述功能要求和適應(yīng)重載荷的需要，采用直徑較大的推力向心球面滾柱軸承。潤滑油系統(tǒng)支持軸承和導向軸承的潤滑要求比較高，為此每臺空預(yù)器的支持軸承和導向軸承都配有獨立的潤滑油系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)為不帶油箱的稀油潤滑系統(tǒng)，它是由油泵、電動機、油過濾器、管道閥門及壓力表等組成空預(yù)器常見問題：1.空預(yù)器低溫腐蝕2波紋板的積灰3空預(yù)器的電流擺動低溫腐蝕：對于電廠鍋爐，低溫對流受熱面煙氣側(cè)腐蝕主要發(fā)生在空預(yù)器的冷端。回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器發(fā)生低溫腐蝕的危害：不僅使遭致腐蝕部分的傳熱元件表面的金屬被銹蝕掉，而且還因其表面粗糙不平，而覆蓋著疏松的腐蝕產(chǎn)物而使同流截面減少，從而會引起傳熱元件與煙氣、空氣之間的傳熱惡化，導致排煙溫度升高,空氣預(yù)熱不足，同時還會導致受熱面發(fā)生積灰和送引風機電耗的增加。若腐蝕嚴重，則需停爐檢修，更換受熱面，這樣不僅增加檢修工作量，降低鍋爐的可用率，還增加金屬和資金的消耗。由于預(yù)熱器發(fā)生低溫腐蝕會對鍋爐造成很大的危害，因此必須注意低溫腐蝕的預(yù)防，以下將簡要介紹空預(yù)器的低溫腐蝕機理。低溫腐蝕機理料中的硫在燃燒后生成二氧化硫（SO2）,其中有少量的SO2又會進一步氧化形成三氧化硫（SO3）o由于三氧化硫在煙氣中存在，則使煙氣的露點溫度大為升高，即三氧化硫和煙氣中的水蒸氣化合，生成硫酸蒸氣，露點溫度大為升高。當含有硫酸蒸氣的煙氣流經(jīng)低溫受熱面（空預(yù)器），受熱面金屬壁溫低于硫酸蒸氣露點時，則在受熱面金屬表面結(jié)硫酸露，并腐蝕受熱面金屬。為了防止低溫腐蝕，我廠每臺空預(yù)器裝設(shè)1臺暖風器。暖風器為汽-氣交換器，它是利用蒸汽在管內(nèi)流動的熱量來加熱進入空預(yù)器的冷風，使之達到要求的溫度。采用暖風器，空預(yù)器進口風溫可提高，冷端傳熱元件的壁溫會升高，可減輕低溫腐蝕的程度，但它同樣地會使排煙溫度升高，鍋爐效率降低。但由于使用的加熱蒸汽為輔汽，因此減少了汽輪機的冷源損失，提高循環(huán)的熱效率可部分補償鍋爐效率降低的損失。增設(shè)暖風器還會增加空氣側(cè)流動阻力，使送風機的電耗會增加。2.波紋板上的積灰預(yù)熱器受熱面波紋板上積灰后，由于灰的熱阻大，因而使波紋板傳熱變差。積灰同時使波紋板之間的氣流通道變小，引起流動阻力及風機電耗增大，限制鍋爐出力。此外，積灰還會加劇受熱面的腐蝕。嚴重積灰會堵塞轉(zhuǎn)子的一部分氣流通道，迫使鍋爐停爐檢修，疏通預(yù)熱器。積灰機理對于固態(tài)排渣的煤粉爐，煙氣中含有大量的飛灰，飛灰的粒徑一般小于200um,大部分為20?30um。當攜帶著飛灰的煙氣流經(jīng)預(yù)熱器的傳熱元件時，飛灰會由于以下幾種原因沉積在受熱面上形成積灰：（1）當含灰煙氣沖刷波紋板時，在板的背面會產(chǎn)生渦流區(qū)。大顆灰粒由于慣性大，不容易卷入渦流，而小灰粒則容易進入渦流區(qū)。止匕時，他們中的一部分灰粒碰到金屬壁后，由于分子吸力及靜電引力作用，使部分灰粒吸附在波紋板上，形成疏松的積灰。（2）由于波紋板金屬壁的凹凸不平，在摩擦力的作用下，亦能掛住部分微小的灰粒，此時所形成的積灰也是疏松的。（3）當受熱面壁溫較低時，使煙氣中的水蒸氣或硫酸蒸氣在受熱面上發(fā)生凝結(jié)時，超市的表面將部分灰粒黏住，此時積灰被“水泥化”形成低溫黏結(jié)灰。減輕積灰措施（1）控制流經(jīng)轉(zhuǎn)子的煙氣流速及空氣流速。提高煙氣流速及空氣流速可以減輕積灰，但會加劇磨損和增大流動阻力損失。這是因為煙氣流速高，在波紋板上不易積灰，而提高煙氣及空氣的流速，還能增強自吹灰能力。（2）提高空預(yù)器傳熱元件的壁溫，防止結(jié)露。干燥的壁面有助于改善積灰的情況，但會降低鍋爐的效率。（3）裝設(shè)效能好的吹灰裝置，并定期進行吹灰?？疹A(yù)器電流擺動空預(yù)器在運行時，偶爾出現(xiàn)電流擺動