鍋爐培訓內容

鍋爐培訓內容第一講一、介紹鍋爐本體設備和附件1、什么是鍋爐“鍋”——省、汽包、水冷壁、過熱器、再熱器等汽水系統(tǒng)；“爐”——爐膛、煙道、燃燒器、空氣預熱器等燃燒系統(tǒng)；2、鍋爐的分類A、按鍋爐容量分：小、中、大B、按鍋爐壓力分：低壓（1.27MPa）、中壓（2.4—3.8MPa）高壓（9.8MPa）、超高壓（13.7MPa）亞臨界（16.7MPa）超亞臨界（≥22.1MPa）（什么是臨界狀態(tài)：液體與飽和汽重度現相等，水的臨界壓力是22.1MPa）C、按燃用燃料分：燃煤、燃氣、燃油D、按燃燒方式分：層燃爐、室燃爐（煤粉爐、燃油爐）、旋風爐、沸騰爐等E、按布置方式分：屋內式、半露天式、露天式F、按工質的流動特性即水循環(huán)特性分：自然循環(huán)鍋爐、強制循環(huán)鍋爐、復合循環(huán)鍋爐、直流鍋爐（循環(huán)倍率K）K小和大的問題K大安全，過大會使循環(huán)流速低（0.5－1.5m/s）G、按排渣方式分：固體排渣鍋爐、液體排渣鍋爐3、水變化為汽的過程鍋爐內的水變成過熱蒸汽經歷了加熱、汽化、過熱三個階段給水—等壓升溫—飽和水—等溫等壓汽化—飽和蒸汽—等壓升溫—過熱蒸汽（省煤器內完成，液體熱；水冷壁內完成，汽化潛熱；過熱器內完成，過熱熱；）4、鍋爐三大安全附件：安全閥、壓力表、水位計二、各設備規(guī)范及作用1、汽包用鋼要求：強度高；塑性、韌性和冷彎性好；焊接性能好；看規(guī)程記住汽包長度、壁厚等作用：教科書上有干鍋時間計算（近似長方體體積＋近似圓柱體體積）×13.7MPa下水的比重（0.625）＝汽包內水的重量（X）X÷440/3600＝Y秒汽包內徑1.6米筒身長15.6米汽包封頭半徑＝（17.55－15.6－0.095×2）÷2＝0.88米正常水位到極限低水位高度＝0.3米（15.6×1.6＋3.1416×0.882）×0.3×0.625＝5.14噸5.14÷440/3600＝42秒2、汽包內部設備的工作原理旋風分離器、清洗孔板、波形板分離器和頂部多孔板、及排污管、加藥管、事故放水管等位置3、水冷壁分類（光管、膜式、刺管優(yōu)缺點）屬于輻射式受熱面，看規(guī)范作用教科書上有有的書上還介紹凝渣管（費斯登管）、折煙角等優(yōu)缺點。危害：A、灰含量大，煤發(fā)熱量降低，增加制粉電耗；B、灰分易隔絕可燃質與氧化劑的接觸，使不完全燃燒損失增加、受熱面磨損；C、灰含量大易結焦，影響傳熱；D、灰含量大，排渣、灰量多帶走熱量多，熱損失增加；等等。7、水分（M）是煤中雜質表面水分－外在水分（自然風干除去），固有水分－內在水分，（必須加熱到102℃－105℃，保持2小時才能除去）和稱全水分。危害：A、使煤中可燃元素相對減少，燃燒時水蒸發(fā)要吸收熱量，使煤的實際發(fā)熱量降低；B、使煤粉著火困難，延長燃燒過程，降低爐膛溫度，增加不完全燃燒損失和排煙熱損失，同時增加吸風機電耗；C、對制粉系統(tǒng)影響：堵煤倉、粉倉，煤粉細度大，制粉出力降低；總之：碳是煤中最主要的可燃元素，氫是煤中單位發(fā)熱量最高的元素，硫是部分可燃而有害的元素，氮、氧、水分、灰分是雜質。工業(yè)分析法元素分析法很復雜，所以火電廠一般采用工業(yè)分析法（比較簡單，同時通過工業(yè)分析了解煤在燃燒方面的特性）。工業(yè)分析法是在實驗室內進行的，以去掉表面水分的煤作為試樣進行分析。1、水分（M）把試樣放入烘干箱內，保持102℃－1052、揮發(fā)分（V）把失去水分的試樣置于不通風的條件下，加熱到850℃±20℃3、固定碳（Fc）和灰分（A）當水、揮發(fā)分析出后剩下的是焦炭，將焦炭在空氣中加熱至815℃±10℃二、煤成分基準及其換算煤成分有各種不同的基準：應用基ar（收到基）、分析基ad(空氣干燥基)、干燥基d、可燃基daf（干燥無灰基）四種。已知基換算后基收到基空氣干燥基干燥基干燥無灰基收到基1(100-Mad)/(100-Mt)100/(100-Mt)100/(100-Mt-Aar)空氣干燥基(100-Mt)/(100-Mad)1100/(100-Mad)100/(100-Mad-Aad)干燥基(100-Mt)/100(100-Mad)/1001100/(100-Ad)干燥無灰基(100-Mt-Aar)/100(100-Mad-Aad)/100(100-Ad/1001基準關系：收到基準可以理解成電廠所收到的原煤所處的狀態(tài)；空氣干燥基準是測定煤質特性指標時試樣所處的狀態(tài)；干燥基準是除去了全部水分的干燥所處的狀態(tài)；干燥無灰基準是假想不計算不可燃組分即只有可燃組分的煤所處的狀態(tài)。基準差異：收到基與空氣干燥基的差異即相差煤的外在水分；收到基與干燥基的差異，則是相差煤的全水分；收到基與干燥無灰基的差異，則是相差煤的全水分和收到基灰分?？諝飧稍锘c干燥基的的差異，即相差煤的空干基水分；空氣干燥基與干燥無灰基的的差異，則是相差煤的空干基水分及空干基灰分。干燥基與干燥無灰基的差異，即相差煤的干燥基灰分。實際上不同基準之間的關系，就是相差水分或灰分，有時則同時相差水分和灰分。當一種煤質特性指標用不同基準表示時，就有不同的數值，收到基的數值最小，空氣干燥基次之，干燥基較大，干燥無灰基最大。無論何種基準煤炭各成分之和一定是是100％，不同基準特性指標不可以直接相加減。干燥無灰基Vdaf＝100/（100－Mad－Aad）×Vad三、煤的主要特性1、發(fā)熱量單位重量的煤完全燃燒時所放出的熱量，稱為煤的發(fā)熱量。有高位、低位之分。高位發(fā)熱量（Qgr）一公斤燃料完全燃燒時放出的全部熱量包括煙氣中水蒸氣凝結成水所放出的汽化熱。低位發(fā)熱量（Qnet）高位發(fā)熱量中扣除水蒸氣凝結成水放出的熱量。煤的發(fā)熱量往往相差很大2000大卡/公斤－7000大卡/公斤，機組的經濟性單看耗煤量是不確切的，引入標準煤概念。規(guī)定：標準煤的低位發(fā)熱量為7000大卡/公斤（29310kj/kg），煤耗要換算成標準煤來算。Bb＝B×Qnetar/7000（要記住其他經濟指標的計算公式）2、揮發(fā)分燃料中的揮發(fā)物質隨溫度的不斷升高而揮發(fā)出來，即燃料的揮發(fā)分――主要由一些可燃氣體組成，極易著火，它著火后對煤未揮發(fā)部分進行強烈加熱，使其迅速著火燃燒，同時揮發(fā)分逸出后煤會變的比較松散，孔隙較多增加了煤的燃燒面積，也增加了與氧接觸面積，加速了燃燒過程。V越大越好，燃燒越完全，燃燒效率越高。3、焦結性煤加熱——揮發(fā)分逸出后剩下的是焦炭，有的較松散，有的則結成不同硬度的焦塊，焦炭這種不同焦結程度的性質稱煤的焦結性。當燃用焦結性強的煤時極易形成堅實的焦粒，焦粒內部的可燃物質又很難與空氣接觸使燃燒困難，損失增大。（細度要小、單耗增加）4、煤灰的熔融性是指煤中灰分熔點的高低灰分熔點的測定采用（角錐法）即等邊三角錐體（底邊7mm，高20mm）T1——灰錐尖端彎曲時溫度——變形溫度－1240T2——灰錐變成球狀時溫度——軟化溫度－1400T3——灰錐完全熔融成液態(tài)并能流動時溫度——融化溫度－1控制爐膛出口溫度比T1低50℃－100℃不同的煤具有不同的灰熔點，就是同一種煤其灰熔點也不是固定不變的，影響的因素有：灰的化學成分、灰周圍介質性質及煤中含灰量。5、可磨性是表明煤的機械強度的大小，即煤是否易于磨成煤粉的特性，它用可磨性系數Kkm表示，某種煤的可磨性系數通常是指標準煤（k＝1）與所測定煤在風干狀態(tài)下，由相同粒度磨制成同樣細度時所耗電能的比值，或消耗同樣的電能所得煤粉細度的比值。Kkm＝Eb/Ex（Eb磨標煤電量）Kkm越大煤越易磨四、煤的分類1、無煙煤碳化程度高、揮發(fā)分低、不易燃燒V＝10﹪以下2、貧煤碳化程度比無煙煤稍低、較易燃燒V＝10﹪－20﹪(煙煤)3、煙煤碳化程度較高、揮發(fā)分較高、易燃燒V＝20﹪－40﹪4、褐煤碳化成度低、揮發(fā)分高、易燃燒易自然V＝40﹪以上第三講制粉系統(tǒng)及設備一、煤粉的一般性質流動性自然性爆炸性煤粉細度和均勻性1、流動性要求制粉系統(tǒng)嚴密性要好短期堆放煤粉重度約0.45－0.5t/m3，長期堆放煤粉重度約0.8－0.9t/m3，平均可取0.7t/m3。―（測算出粉倉內煤粉重量，確定滑停時停運制粉系統(tǒng)的時間）2、自燃及爆炸長期存積的煤粉受空氣氧化作用，緩慢地發(fā)出熱量當散熱條件不好時，煤粉溫度逐漸上升到其燃點就會發(fā)生自燃，煤粉自燃常引起周圍氣粉混合物的爆炸而形成煤粉爆炸。因素：揮發(fā)分含量煤粉細度氣粉混合物的濃度流速溫度濕度和輸送煤粉的氣體中氧成分的比例。措施：制粉系統(tǒng)無死角、無水平管道流速不要太低一般16－30m/s加強原煤管理以防易燃易爆混入控制磨煤機出口溫度①中間儲倉式（無煙煤不受限制、貧煤130℃、煙煤80℃②直吹式（貧煤150℃、煙煤130℃、褐煤3、煤粉細度和均勻度煤粉細度:煤粉經過專門的篩子篩分，殘留在篩子上的煤粉重量占篩分前煤粉總重量的百分數叫煤粉細度。R＝×100％a－殘留在篩子上的煤粉重量b－通過篩子的煤粉重量表示方法：過去是用篩號表示如R70R30R50現在是用篩空寬度來表示R90（R70）R200（R30）篩號每厘米長度上的篩空數每平方厘米上的篩空數7070490080806400篩空寬度（微米）金屬絲寬度（微米）5550常用R90①煤粉細度的控制：以前R90＝4＋0.5×n×Vdafn－煤粉均勻性指數（通常取1.1）Vdaf－干燥無灰基揮發(fā)分②煤粉經濟細度燃燒損失和制粉系統(tǒng)電耗之和為最小時的細度一般是通過試驗求出曲線而定2002年制粉系統(tǒng)運行導則確定煤粉經濟細度為R90＝4＋0.5×n×Vdaf（煙煤）經驗值R90＝10％－14％R90＝2＋0.5×n×Vdaf（貧煤）經驗值R90＝9％－12％R90＝0.5×n×Vdaf（無煙煤）經驗值R90＝6％－7％2004年制粉系統(tǒng)運行導則重新確定煤粉經濟細度為R90＝0.5×n×Vdaf（無論什么煤）變細了為什么R90下降了？下降帶來的問題是什么？煤價上漲過快，電價上漲緩慢；磨煤機出力下降、煙煤著火提前噴燃器處“回火”燒壞噴燃器；③煤粉均勻性煤粉顆粒特性單用細度表示是不全面的，還要看煤粉的均勻性，均勻性越好越經濟，煤粉燃燼所需時間與煤粉粒徑的平方成正比。（同樣細度殘留在篩子上的顆粒大小不均）用n表示n＝n主要取決于采用的磨煤機和粗粉分離器的型式二、磨煤機工作原理：通常是靠撞擊、擠壓和碾壓的作用將煤磨成煤粉的。按轉速分:低速――球磨機16－25轉/分中速――平盤磨40－300轉/分高速――風扇磨500－1500轉/分轉速的選擇：過低――鋼球上升高度不夠過快――鋼球與筒體一起旋轉一般工作轉速應低于臨界轉速通過試驗n＝臨界轉速――轉速達到某一數值時作用在鋼球上的離心力等于鋼球的重量。D－筒體內徑（m）鋼球裝載量最適宜的裝載量是由磨煤和通風的單位電耗的之和為最小值時決定，實驗證明合適的裝載量約為球磨機筒體容積的20％－35％結構：看教課書三、中間儲倉式制粉系統(tǒng)比直吹式多了粉倉、旋風分離器、給粉機等設備，最大的特點是磨煤機的出力不受鍋爐負荷限制。（要比較優(yōu)缺點）主要設備：原煤倉、給煤機、粗粉分離器、細粉分離器、給粉機、鎖氣器、防爆門（作用、工作原理）制粉系統(tǒng)中鎖氣器為什么兩兩串聯布置？翻板式（重錘式）、草帽式（錐式）四、再循環(huán)風主要是增加通風量和調節(jié)磨煤機出口溫度。為什么不用冷風來調節(jié)磨出口溫度？五、銘牌出力和實際出力銘牌出力是在特定條件下的出力K＝1水分＝7％R90＝8％實際出力與原煤粒度、水分、可磨系數、煤粉細度等有關。第四講燃燒原理及燃燒設備所謂燃燒就是燃料中的可燃質和空氣中的氧進行劇烈化合放出大量熱量的化學反應過程。一、煤粉的燃燒階段（三個階段）1、著火前的準備階段煤粉進入爐膛至著火前的這一階段為著火前準備階段，在此階段內主要是對煤粉進行加熱，使其盡快達到著火溫度，煤粉加熱后水分要蒸發(fā)，揮發(fā)分要逸出，這個階段是一個吸熱階段。影響因素：除噴燃器結構外，主要與爐內熱煙氣對煤粉的加熱程度、煤粉氣流的數量、濃度、溫度有關。如何強化此階段：①、控制一次風量和風速（盡量小、不堵管），關小風門，降低風壓。風量過大，煤粉氣流加熱至著火熱量就多，使著火推遲；風量過小著火階段部分揮發(fā)分和細粉燃燒得不到足夠的氧，將限制燃燒階段的發(fā)展。一次風速過大，氣粉混合物流經著火區(qū)的容積流量大，要求加熱至著火所需熱量也多，使著火推遲；一次風速過小，紊流擴散減弱，卷吸能力減弱，不利于高溫煙氣對煤粉氣流的加熱，著火推遲，同時可能造成燃燒器燒壞、堵管等。②、提高一次風溫（提高排煙溫度）和煤粉溫度（提高磨出口溫度）。2、燃燒階段當煤粉溫度升高至著火點，而濃度又合適時，開始著火燃燒進入燃燒階段，首先是揮發(fā)分著火燃燒，并放出大量的熱，這些熱量對焦炭加熱使其迅速燃燒，這一階段是發(fā)熱階段，此階段快慢取決于煤粉與氧的化學反應速度和混合接觸速度。如何強化此階段：①、化學反應速度煤粉著火后要及時混入二次風（過早過晚均不好）補充氧量來強化燃燒，提高爐膛溫度，溫度提高增加化學反應速度（氧化劑），燃燒更快、更好，產生良性循環(huán)。②、混合接觸速度及時混入二次風攪拌，還起到了紊流擴散作用，使混合接觸速度快（也可將煤粉磨細、相當接觸面積增大）。3、燃燼階段在燃燒階段未燃燼而被灰包圍的少量固定碳，在燃燼階段繼續(xù)燃燒直到燃燼。此階段氧量不足，氣流混合較弱，爐溫低，此階段需要時間較長，放熱階段，要及時補氧。此階段主要控制煤粉在爐內停留時間。如何強化此階段：①、改善火焰充滿程度，相對延長可燃物在爐內停留時間（折煙角）。②、強化前兩個階段，使它們時間縮短，相對延長可燃物在爐內停留時間。③、開大上排二次風，起到補氧壓火作用，適當減小下排二次風，相對延長可燃物在爐內停留時間。④、保證煤粉細度，提高煤粉均勻度。根據三個燃燒階段可分三個區(qū)即著火區(qū)、燃燒區(qū)、燃燼區(qū)。噴燃器附近為著火區(qū)，爐膛中部及稍高區(qū)域為燃燒區(qū)，高于燃燒區(qū)直至鍋爐出口的區(qū)域都是燃燼區(qū)?？傊?，燃料的燃燒是一個非常復雜的過程，三個階段和三個區(qū)域是沒有明顯的分界線，三個階段實際上是交錯進行的。二、燃燒速度與燃燒程度燃燒速度表現為單位時間內燒去燃料量的多少；燃燒程度即燃燒完全的程度，表現為煙氣離開爐膛時帶走的可燃質的多少。燃燒速度越快，燃燒程度越好，燃燒損失越少。煤粉的燃燒速度決定兩個因素：①、氧何和碳化合的速度，這個速度大小取決于爐膛溫度。②、氧的供應速度，這個速度大小取決