鍋爐培訓(xùn)內(nèi)容

鍋爐培訓(xùn)內(nèi)容第一講一、介紹鍋爐本體設(shè)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(yù)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(xiàn)相等，水的臨界壓力是22.1MPa）C、按燃用燃料分：燃煤、燃?xì)狻⑷加虳、按燃燒方式分：層燃爐、室燃爐（煤粉爐、燃油爐）、旋風(fēng)爐、沸騰爐等E、按布置方式分：屋內(nèi)式、半露天式、露天式F、按工質(zhì)的流動特性即水循環(huán)特性分：自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐、復(fù)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(nèi)的水變成過熱蒸汽經(jīng)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(nèi)完成，液體熱；水冷壁內(nèi)完成，汽化潛熱；過熱器內(nèi)完成，過熱熱；）4、鍋爐三大安全附件：安全閥、壓力表、水位計(jì)二、各設(shè)備規(guī)范及作用1、汽包用鋼要求：強(qiáng)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(jì)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(nèi)水的重量（X）X÷440/3600＝Y(jié)秒汽包內(nèi)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(nèi)部設(shè)備的工作原理旋風(fēng)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(diǎn)）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(fèi)斯登管）、折煙角等優(yōu)缺點(diǎn)。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(zhì)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(jié)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(zhì)表面水分－外在水分（自然風(fēng)干除去），固有水分－內(nèi)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(shí)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(fēng)機(jī)電耗；C、對制粉系統(tǒng)影響：堵煤倉、粉倉，煤粉細(xì)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(zhì)。工業(yè)分析法元素分析法很復(fù)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行的，以去掉表面水分的煤作為試樣進(jìn)行分析。1、水分（M）把試樣放入烘干箱內(nèi)，保持102℃－1052、揮發(fā)分（V）把失去水分的試樣置于不通風(fēng)的條件下，加熱到850℃±20℃3、固定碳（Fc）和灰分（A）當(dāng)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(zhǔn)及其換算煤成分有各種不同的基準(zhǔn)：應(yīng)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(zhǔn)關(guān)系：收到基準(zhǔn)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(zhǔn)是測定煤質(zhì)特性指標(biāo)時試樣所處的狀態(tài)；干燥基準(zhǔn)是除去了全部水分的干燥所處的狀態(tài)；干燥無灰基準(zhǔn)是假想不計(jì)算不可燃組分即只有可燃組分的煤所處的狀態(tài)?；鶞?zhǔn)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。空氣干燥基與干燥基的的差異，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(shí)際上不同基準(zhǔn)之間的關(guān)系，就是相差水分或灰分，有時則同時相差水分和灰分。當(dāng)一種煤質(zhì)特性指標(biāo)用不同基準(zhǔn)表示時，就有不同的數(shù)值，收到基的數(shù)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(zhǔn)煤炭各成分之和一定是是100％，不同基準(zhǔn)特性指標(biāo)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(jié)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(jié)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(jī)組的經(jīng)濟(jì)性單看耗煤量是不確切的，引入標(biāo)準(zhǔn)煤概念。規(guī)定：標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱量為7000大卡/公斤（29310kj/kg），煤耗要換算成標(biāo)準(zhǔn)煤來算。Bb＝B×Qnetar/7000（要記住其他經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算公式）2、揮發(fā)分燃料中的揮發(fā)物質(zhì)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?xì)怏w組成，極易著火，它著火后對煤未揮發(fā)部分進(jìn)行強(qiáng)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(jié)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(jié)成不同硬度的焦塊，焦炭這種不同焦結(jié)程度的性質(zhì)稱煤的焦結(jié)性。當(dāng)燃用焦結(jié)性強(qiáng)的煤時極易形成堅(jiān)實(shí)的焦粒，焦粒內(nèi)部的可燃物質(zhì)又很難與空氣接觸使燃燒困難，損失增大。（細(xì)度要小、單耗增加）4、煤灰的熔融性是指煤中灰分熔點(diǎn)的高低灰分熔點(diǎn)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(diǎn)，就是同一種煤其灰熔點(diǎn)也不是固定不變的，影響的因素有：灰的化學(xué)成分、灰周圍介質(zhì)性質(zhì)及煤中含灰量。5、可磨性是表明煤的機(jī)械強(qiáng)度的大小，即煤是否易于磨成煤粉的特性，它用可磨性系數(shù)Kkm表示，某種煤的可磨性系數(shù)通常是指標(biāo)準(zhǔn)煤（k＝1）與所測定煤在風(fēng)干狀態(tài)下，由相同粒度磨制成同樣細(xì)度時所耗電能的比值，或消耗同樣的電能所得煤粉細(xì)度的比值。Kkm＝Eb/Ex（Eb磨標(biāo)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(shè)備一、煤粉的一般性質(zhì)流動性自然性爆炸性煤粉細(xì)度和均勻性1、流動性要求制粉系統(tǒng)嚴(yán)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(nèi)煤粉重量，確定滑停時停運(yùn)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(dāng)散熱條件不好時，煤粉溫度逐漸上升到其燃點(diǎn)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(xì)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(qiáng)原煤管理以防易燃易爆混入控制磨煤機(jī)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(xì)度和均勻度煤粉細(xì)度:煤粉經(jīng)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?jǐn)?shù)叫煤粉細(xì)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(xiàn)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(shù)每平方厘米上的篩空數(shù)7070490080806400篩空寬度（微米）金屬絲寬度（微米）5550常用R90①煤粉細(xì)度的控制：以前R90＝4＋0.5×n×Vdafn－煤粉均勻性指數(shù)（通常取1.1）Vdaf－干燥無灰基揮發(fā)分②煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度燃燒損失和制粉系統(tǒng)電耗之和為最小時的細(xì)度一般是通過試驗(yàn)求出曲線而定2002年制粉系統(tǒng)運(yùn)行導(dǎo)則確定煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度為R90＝4＋0.5×n×Vdaf（煙煤）經(jīng)驗(yàn)值R90＝10％－14％R90＝2＋0.5×n×Vdaf（貧煤）經(jīng)驗(yàn)值R90＝9％－12％R90＝0.5×n×Vdaf（無煙煤）經(jīng)驗(yàn)值R90＝6％－7％2004年制粉系統(tǒng)運(yùn)行導(dǎo)則重新確定煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度為R90＝0.5×n×Vdaf（無論什么煤）變細(xì)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(jī)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(xì)度表示是不全面的，還要看煤粉的均勻性，均勻性越好越經(jīng)濟(jì)，煤粉燃燼所需時間與煤粉粒徑的平方成正比。（同樣細(xì)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(jī)和粗粉分離器的型式二、磨煤機(jī)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(zhuǎn)速分:低速――球磨機(jī)16－25轉(zhuǎn)/分中速――平盤磨40－300轉(zhuǎn)/分高速――風(fēng)扇磨500－1500轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)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(zhuǎn)一般工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于臨界轉(zhuǎn)速通過試驗(yàn)n＝臨界轉(zhuǎn)速――轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時作用在鋼球上的離心力等于鋼球的重量。D－筒體內(nèi)徑（m）鋼球裝載量最適宜的裝載量是由磨煤和通風(fēng)的單位電耗的之和為最小值時決定，實(shí)驗(yàn)證明合適的裝載量約為球磨機(jī)筒體容積的20％－35％結(jié)構(gòu)：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(fēng)分離器、給粉機(jī)等設(shè)備，最大的特點(diǎn)是磨煤機(jī)的出力不受鍋爐負(fù)荷限制。（要比較優(yōu)缺點(diǎn)）主要設(shè)備：原煤倉、給煤機(jī)、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、給粉機(jī)、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(lián)布置？翻板式（重錘式）、草帽式（錐式）四、再循環(huán)風(fēng)主要是增加通風(fēng)量和調(diào)節(jié)磨煤機(jī)出口溫度。為什么不用冷風(fēng)來調(diào)節(jié)磨出口溫度？五、銘牌出力和實(shí)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(shí)際出力與原煤粒度、水分、可磨系數(shù)、煤粉細(xì)度等有關(guān)。第四講燃燒原理及燃燒設(shè)備所謂燃燒就是燃料中的可燃質(zhì)和空氣中的氧進(jìn)行劇烈化合放出大量熱量的化學(xué)反應(yīng)過程。一、煤粉的燃燒階段（三個階段）1、著火前的準(zhǔn)備階段煤粉進(jìn)入爐膛至著火前的這一階段為著火前準(zhǔn)備階段，在此階段內(nèi)主要是對煤粉進(jìn)行加熱，使其盡快達(dá)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(jié)構(gòu)外，主要與爐內(nèi)熱煙氣對煤粉的加熱程度、煤粉氣流的數(shù)量、濃度、溫度有關(guān)。如何強(qiáng)化此階段：①、控制一次風(fēng)量和風(fēng)速（盡量小、不堵管），關(guān)小風(fēng)門，降低風(fēng)壓。風(fēng)量過大，煤粉氣流加熱至著火熱量就多，使著火推遲；風(fēng)量過小著火階段部分揮發(fā)分和細(xì)粉燃燒得不到足夠的氧，將限制燃燒階段的發(fā)展。一次風(fēng)速過大，氣粉混合物流經(jīng)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(fēng)速過小，紊流擴(kuò)散減弱，卷吸能力減弱，不利于高溫?zé)煔鈱γ悍蹥饬鞯募訜?，著火推遲，同時可能造成燃燒器燒壞、堵管等。②、提高一次風(fēng)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(dāng)煤粉溫度升高至著火點(diǎn)，而濃度又合適時，開始著火燃燒進(jìn)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(xué)反應(yīng)速度和混合接觸速度。如何強(qiáng)化此階段：①、化學(xué)反應(yīng)速度煤粉著火后要及時混入二次風(fēng)（過早過晚均不好）補(bǔ)充氧量來強(qiáng)化燃燒，提高爐膛溫度，溫度提高增加化學(xué)反應(yīng)速度（氧化劑），燃燒更快、更好，產(chǎn)生良性循環(huán)。②、混合接觸速度及時混入二次風(fēng)攪拌，還起到了紊流擴(kuò)散作用，使混合接觸速度快（也可將煤粉磨細(xì)、相當(dāng)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(bǔ)氧。此階段主要控制煤粉在爐內(nèi)停留時間。如何強(qiáng)化此階段：①、改善火焰充滿程度，相對延長可燃物在爐內(nèi)停留時間（折煙角）。②、強(qiáng)化前兩個階段，使它們時間縮短，相對延長可燃物在爐內(nèi)停留時間。③、開大上排二次風(fēng)，起到補(bǔ)氧壓火作用，適當(dāng)減小下排二次風(fēng)，相對延長可燃物在爐內(nèi)停留時間。④、保證煤粉細(xì)度，提高煤粉均勻度。根據(jù)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?yàn)槿紵齾^(qū)，高于燃燒區(qū)直至鍋爐出口的區(qū)域都是燃燼區(qū)?？傊剂系娜紵且粋€非常復(fù)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(shí)際上是交錯進(jìn)行的。二、燃燒速度與燃燒程度燃燒速度表現(xiàn)為單位時間內(nèi)燒去燃料量的多少；燃燒程度即燃燒完全的程度，表現(xiàn)為煙氣離開爐膛時帶走的可燃質(zhì)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(yīng)速度，這個速度大小取決