下载文档原格式
电厂锅炉专业知识1、理论基础1.1火力发电厂的能量转换过程化学能（煤）→热能（蒸汽）→机械能（汽轮机的转动）→电能（发电机）→用户1.2水蒸气的产生过程锅炉是产生水蒸气的设备，在定压条件下，水在锅炉中受热产生水蒸气，一般分三个阶段。
1.2.1水的加热阶段以一定温度送入锅炉的水，在锅炉内被定压加热升温，当温度升至某一数值时，水开始沸腾，水沸腾时的温度称为饱和温度，其对应的压力称为饱和压力。
1.2.2饱和蒸汽的产生当水加热到饱和温度后，如继续定压加热则饱和水不断产生饱和蒸汽，汽量增多，水量减少，直至完全汽化。
在这个整个过程中，其温度不变。
1.2.3过热蒸汽将干饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度就上升而超过饱和温度，这样的蒸汽称为过热蒸汽。
1.3热量的传递方式1.3.1导热：导热是指直接接触的物体各部分间的热交换过程。
1.3.2对流换热：流体（气体、液体）流过壁面时同壁面之间产生的热量交换过程。
1.3.3热辐射：通过电磁波形式传播的热量。
2、锅炉的组成2.1汽水系统2.1.1汽包：汽包是锅炉蒸发设备的主要部件，是汇集炉水和饱和蒸汽的圆筒形容器，它是工质的加热、蒸发、过热三个过程的分界点，其内部装置可以保证蒸汽品质。
2.1.2水冷壁：水冷壁由许多上升管组成，布置在炉膛的四周，接受炉膛的热量，同时水冷壁可以大大降低炉墙温度，并简化炉墙，减轻炉墙重量。
2.1.3下降管：下降管的作用是将汽包中的水连续不断地送入联箱，并供给水冷壁，一般布置在炉外，不受热。
2.1.4过热器：过热器的作用是将饱和蒸汽加热成为一定温度的过热蒸汽，一般分为低温过热器和高温过热器。
2.1.5省煤器：省煤器是利用锅炉排烟的热量加热锅炉给水的热交换设备，它装在锅炉尾部的垂直烟道中，是锅炉给水的主要受热面。
2.2燃烧系统2.2.1循环流化床锅炉：流化床锅炉的燃烧系统主要由空气预热器、给煤机、炉膛、分离器、烟道等组成，其燃烧过程主要是将煤经过给煤机抛入高温状态的炉膛里，与热风充分混合燃烧，产生的灰渣连续地排出炉外。
锅炉的工作原理标题：锅炉的工作原理引言概述：锅炉是一种用于生产蒸汽或热水的设备，广泛应用于工业生产、供暖和发电等领域。
了解锅炉的工作原理对于提高锅炉的效率和安全性至关重要。
一、锅炉的基本构成1.1 锅炉本体：通常由炉膛、燃烧室、烟道、热交换器等部分组成。
1.2 燃料供给系统：包括燃料储存、输送、燃烧控制等设备。
1.3 控制系统：用于监测和调节锅炉的运行，保证其安全稳定。
二、锅炉的燃烧过程2.1 燃料燃烧：燃料在炉膛内燃烧产生热量，释放燃烧产物。
2.2 烟气排放：燃烧产生的烟气通过烟道排出锅炉，带走热量。
2.3 热交换：烟气在热交换器内与水接触，传递热量给水，使水被加热产生蒸汽或热水。
三、锅炉的蒸汽循环3.1 水循环：水从给水系统进入锅炉，通过循环泵被送至热交换器。
3.2 蒸汽产生：热交换器中的水受热变为蒸汽，蒸汽被送至用气系统。
3.3 蒸汽排放：蒸汽在用气系统中释放能量，用于驱动机械设备或供暖。
四、锅炉的安全保护4.1 过热保护：通过控制系统监测锅炉温度，防止过热损坏设备。
4.2 过压保护：控制系统监测锅炉压力，避免超压导致事故。
4.3 燃烧控制：控制系统调节燃料供给，保持燃烧稳定，防止爆炸。
五、锅炉的能效优化5.1 燃烧调节：优化燃烧过程，提高燃料利用率。
5.2 热交换优化：改善热交换效率，减少能量损失。
5.3 运行管理：合理调整锅炉运行参数，降低能耗，提高效率。
结论：锅炉的工作原理涉及多个方面，包括构成、燃烧过程、蒸汽循环、安全保护和能效优化。
只有深入了解锅炉的工作原理，才能更好地运行、维护和管理锅炉，实现安全高效的生产和供暖。
2024年锅炉安全操作常识____年锅炉安全操作常识随着工业的发展和人们对热能需求的增长，锅炉作为一种重要的热能设备，在各个领域都得到了广泛的应用。
然而，由于操作不当或者设备本身的故障，锅炉事故时有发生。
为了保障工作环境的安全和员工的生命财产安全，必须掌握锅炉安全操作常识。
以下将介绍____年锅炉安全操作常识，以供参考。
一、锅炉基本知识1. 锅炉的分类及结构：按照介质性质，锅炉分为水-tube锅炉和fire-tube锅炉；按照用途，锅炉分为工业锅炉和民用锅炉。
常见的锅炉结构包括壳体、炉膛、燃烧器、烟管、水管等。
2. 锅炉的工作原理：锅炉的工作原理是将燃料燃烧释放的热能传递给水，使水发生升温、汽化产生蒸汽，并将产生的蒸汽输送到需要的地方供热或做功。
3. 锅炉的安全装置：常见的锅炉安全装置有压力表、水位计、安全阀、疏水阀、排污阀等。
这些安全装置可以监控和调整锅炉的工况，在必要时保证锅炉的正常运行。
二、锅炉操作要点1. 操作前准备工作：在操作锅炉之前，应先检查锅炉的各项安全装置是否完好，确保无泄漏现象，检查燃料是否充足，确认周围无易燃、易爆物品，同时应戴好个人防护装备。
2. 启动操作：启动操作前，应先打开炉膛的检查门，检查炉膛内是否有异物，然后操作点火装置点火，并逐步开启进、排气阀，使炉膛内的温度逐渐升高。
3. 运行操作：锅炉在运行过程中，应时刻关注锅炉的压力、水位和温度等参数，确保其在安全范围内运行。
要及时调节燃烧量，保持适宜的燃烧状态，防止火势过大或过小。
4. 停止操作：在停止锅炉操作之前，应先关闭锅炉的燃烧器，然后逐步关闭进、排气阀，最后关闭锅炉的供水和排水阀。
确保锅炉内的燃料完全停止燃烧，并排出锅炉内的余热。
三、常见问题及处理方法1. 锅炉压力过高：当锅炉压力超过安全范围时，应立即关闭进气阀，排放炉内的余压，并检查并处理可能的故障原因。
2. 锅炉水位过低：当锅炉水位过低时，应先关闭进气阀，然后打开给水阀补充水量，注意控制给水的速度和水位的上升速度。
燃烧理论基础简介一、碳粒燃烧的动力区、扩散区、过渡区1．动力区：温度低于900～1000℃时，化学反应速度小于氧气向碳粒表面的扩散速度，氧气的供应十分充足，提高扩散速度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于温度。
2．扩散区：温度高于1200℃时，化学反应速度大于氧气向碳粒表面的扩散速度，以至于扩散到碳粒表面的氧气立刻被消耗掉，碳粒表面处的氧浓度接近于0，提高温度对燃烧速度影响不大，燃烧速度取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。
3．过渡区：介于动力区和扩散区之间，提高温度和提高扩散速度都可以提高燃烧速度。
若扩散速度不变，只提高温度，燃烧过程向扩散区转化；若温度不变，只提高扩散速度，燃烧过程向动力区转化。
二、直流煤粉燃烧器1、煤粉燃烧器的作用煤粉燃烧器是燃煤锅炉燃烧设备的主要部件。
其作用是：(1) 向炉内输送燃料和空气；(2) 组织燃料和空气及时、充分的混合；(3) 保证燃料进入炉膛后尽快、稳定的着火，迅速、完全的燃尽。
在煤粉燃烧时，为了减少着火所需的热量，迅速加热煤粉，使煤粉尽快达到着火温度，以实现尽快着火。
故将煤粉燃烧所需的空气量分为一次风和二次风。
一次风的作用是将煤粉送进炉膛，并供给煤粉初始着火阶段中挥发分燃烧所需的氧量。
二次风在煤粉气流着火后混入，供给煤中焦炭和残留挥发分燃尽所需的氧量，以保证煤粉完全燃烧。
直流燃烧器通常由一列矩形喷口组成。
煤粉气流和热空气从喷口射出后，形成直流射流。
（二）、直流煤粉燃烧器的类型直流煤粉燃烧器的一、二次风喷口的布置方式大致上有两种类型。
一类适用于燃烧容易着火的煤，如烟煤、挥发分较高的贫煤以及褐煤。
这类燃烧器的一、二次风喷口通常交替间隔排列，相邻两个喷口的中心间距较小。
我们称为均等配风方式，这种方式适合烟煤的燃烧。
因一次风携带的煤粉比较容易着火，故希望在一次风中煤粉着火后及时、迅速地和相邻二次风喷口射出的热空气混合。
这样，在火焰根部不会因为缺乏空气而燃烧不完全，或导致燃烧速度降低。
第一章 锅炉燃烧理论基础 第一节 燃烧理论解决问题学习燃烧理论的目的是为了了解认识燃烧过程的本质，掌握燃烧过程的主要规律，以便控制燃烧过程的各个阶段，使其按照人们的要求的速度进行，燃烧理论解决的问题是：(1) 判断各种燃料的着火可能性，分析影响着火的内因条件与外因条件以及着火过程基本原理，保证燃料进入炉内后尽快稳定地着火，保证燃烧过程顺利进行。
(2) 研究如何提高燃料的燃烧速度，使一定量的燃料在有限的空间和时间内尽快燃烧，分析影响燃烧速度的内因条件与外因条件，以及燃尽过程的基本原理，提出加速燃烧反应，提高燃烧效率的途径。
(3) 燃烧理论来源于生产实践和科学试验。
反过来又指示出燃烧技术进步与发展的方向。
第二节 质量作用定律---化学反应速度1．质量作用定律燃烧是一种发光发热的化学反应。
燃烧速度可以用化学反应速度来表示。
在等温条件下，化学反应速度可用质量作用定律表示。
即反应速度一般可用单位时间，单位体积内烧掉燃料量或消耗掉的氧量来表示。
可用下面的式子表示炉内的燃烧反应：ａＡ＋ｂＢ==ｇＧ＋ｈＨ (5-1) (燃料)(氧化剂) (燃烧产物)化学反应速度可用正向反应速度表示，也可用逆向反应速度来表示。
即（5-2）(5-3) 2. 质量作用定律的意义质量作用定律说明了参加反应物质的浓度对化学反应速度的影响。
其意义是：对于均相dt dC W A A —=dtdCW BB —=dtdC W GG =dtdC W H H =反应，在一定温度下，化学反应速度与 参加反应的各反应物的浓度乘积成正比，而各反应物浓度的方次等于化学反应式中相应的反应系数。
因此，反应速度又可以表示为：(5-4)式中 ＣA, ＣB---反应物A,B 的浓度a , b---化学反应式中，反应物A,B 的反应系数； kA, kB---反应速度常数。
3．多相燃烧的化学反应速度对于多相反应，如煤粉燃烧，燃烧反应是在固体表面上进行的，固体燃料的浓度不变，即CA=1。
反应速度只取决于燃料表面附近氧化剂的浓度。
用下式表示：(5-5) 式中 ＣB---- 固体燃料表面附近氧的浓度上式说明，在一定温度下，提高固体燃料附近氧的浓度，就能提高化学反应速度。
反应速度越高，燃料所需的燃尽时间就越短。
上述关系只反映了化学反应速度与参加反应物浓度的关系。
事实上，反应速度不仅与反应物浓度有关，更重要的是与参加反应的物质本身有关，具体地说，与煤或其它燃料的性质有关。
化学反应速度与燃料性质及温度的关系可用阿累尼乌斯定律表示。
阿累尼乌斯定律在实际燃烧过程中,由于燃料与氧化物 (空气)是按一定比例连续供给的,当混合十分均匀时,可以认为燃烧反应是在反应物质浓度不变的条件下进行的.这时,化学反应速度与燃料性质及温度的关系为:k ＝k 0ｅ(－E/RT)(5-6)式中, k0 --相当于单位浓度中，反应物质分子间的碰撞频率及有效碰撞次数的 系数E —反应活化能； R —通用气体常数；bBa A A A A C C k dt dC W ==—bBa A B B B C C k dtdC W ==—bBA B B B C f k dtdCW ==—T—反应温度：k—反应速度常数（浓度不变）。
阿累尼乌斯定律说明了燃料本身的“活性”与反应温度对化学反应速度的影响的关系。
什么是燃料的“活性”呢？可以简单地理解为燃料着火与燃尽的难易程度。
例如，气体燃料比固体燃料容易着火，也容易燃尽。
而不同的固体燃料，“活性”也不同，烟煤比无烟煤容易着火，也容易燃尽。
因此，燃料的“活性”也表现为燃料燃烧时的反应能力。
燃料的“活性”程度可用“活化能”来表示。
第三节影响化学反应速度的因素质量作用定律和阿累尼乌斯定律指出了影响燃烧反应速度的主要因素是反应物的浓度．活化能和反应温度。
一．反应物浓度的影响虽然认为实际燃烧过程中，参加反应物质的浓度是不变的，但实际上，在炉内各处．在燃烧反应的各个阶段中，参加反应的物质的浓度变化很大。
在燃料着火区，可燃物浓度比较高，而氧浓度比较低。
这主要是为了维持着火区的高温状态，使燃料进入炉内后尽快着火。
但着火区如果过分缺氧则着火就会终止，甚至引起爆炸。
因此在着火区控制燃料与空气的比例达到一个恰到好处的状态，是实现燃料尽快着火和连续着火的重要条件。
反应物浓度对燃烧速度的影响关系比较复杂，将在后面的内容中加以分析。
二．活化能对燃烧速度的影响1．活化能概念燃料的活化能表示燃料的反应能力。
活化能的概念是根据分子运动理论提出的，由于燃料的多数反应都是双分子反应，双分子反应的首要条件是两种分子必须相互接触，相互碰撞。
分子间彼此碰撞机会和碰撞次数很多，但并不是每一个分子的每一次碰撞都能起到作用。
如果每一个分子的每一次碰撞都能起到作用，那么即使在低温条件下，燃烧反应也将在瞬时完成。
然而燃烧反应并非如此，而是以有限的速度进行。
所以提出只有活化分子的碰撞才有作用。
这种活化分子是一些能量较大的分子。
这些能量较大的分子碰撞所具有的能量足以破坏原有化学键，并建立新的化学键。
但这些具有高水平能量的分子是极少数的。
要使具有平均能量的分子的碰撞也起作用，必须使他们转变为活化分子，这一转变所需的最低能量称为活化能，用Ｅ表示。
所以活化分子的能量比平均能量要大，而活化能的作用是使活化分子的数目增加。
图5-1 表示出活化能的意义。
从图可见，要使反应物由Ａ变成燃烧产物Ｇ，参加反应的分子必须首先吸收活化能Ｅ，使活化分子数目增多，达到活化状态，数目较多的分子产生有效碰撞，发生反应而生成燃烧产物，并放出比Ｅ1（活化能）更多的能量Ｅ 2，而燃烧反应的净放热量为Ｑ。
2．燃料的活化能对燃烧速度的影响在一定温度下，某一种燃料的活化能越小，这种燃料的反应能力就越强，而且反应速度随温度变化的可能性就减小，即使在较低的温度下也容易着火和燃尽。
活化能愈大的燃料，其反应能力愈差，反应速度随温度的变化也愈大，即在较高的温度下才能达到较大的反应速度，这种燃料不仅着火困难，而且需要在较高的温度下经过较长的时间才能燃尽。
燃料的活化能水平是决定燃烧反应速度的内因条件。
一般化学反应的活化能大约在 42～420kJ/mol，活化能小于42kJ/mol的反应，反应速度极快，以至难于测定。
活化能大于420kJ/mol的反应，反应速度缓慢，可认为不发生反应。
燃煤的活化能及频率因子可在沉降炉中测定，表5-1是国内四种典型煤种的测定结果。
不同的测试仪器所测量的数据差别较大，因此，只有同一仪器测量的数据才具有可比性。
三．温度对燃烧速度的影响温度对化学反应的影响十分显著。
随着反应温度的升高，分子运动的平均动能增加，活化分子的数目大大增加，有效碰撞频率和次数增多，因而反应速度加快。
对于活化能愈大的燃料，提高反应系统的温度，就能愈加显著地提高反应速度。
第一节热力着火理论一．热力着火理论的实用性煤粉燃烧过程的着火主要是热力着火，热力着火过程是由于温度不断升高而引起的。
因为煤粉燃烧速度很快，燃烧时放出的大量热量使炉膛温度升高，而炉温升高促使燃烧速度加快；反应放热增加，又使炉温进一步提高。
这样相互作用、反复影响，达到一定温度时，就会发生着火。
着火过程有两层意义：一是着火是否可能发生，二是能否稳定着火。
只有稳定着火，才能保证燃烧过程持续稳定的进行，否则就可能中途熄火，使燃烧过程中断。
在炉膛四周布置的水冷壁直接吸收火焰的辐射热，因而燃料燃烧时放出的热量，同时向周围介质和炉膛壁面散热。
这时，要使可燃物着火并连续着火，必须使可燃物升温。
二．实现稳定着火的两个条件：1、放热量和散热量达到平衡，放热量等于散热量。
2、放热速度大于散热速度如果不具备这两个条件，即使在高温状态下也不能稳定着火，燃烧过程将因火焰熄灭而中断，并不断向缓慢氧化的过程发展。
三．热力着火过程的特性曲线燃烧室内可燃混合物燃烧放热量为：21Q Q =dTdQ dT dQ 21≥E（5-7）向周围环境散失的热量为：Q2=αS（Ｔ-Ｔｂ）（5-8）C O2--煤粉反应表面氧浓度；N--燃烧反应中氧的反应系数；V--可燃混合物的容积；Qr--燃烧反应热；Ｔ--燃烧反应物温度；Ｔｂ--燃烧室壁面温度；α--混合物向燃烧室壁面的放热系数；图5-3热力着火过程曲线S--燃烧室壁面面积。
点1：缓慢氧化状态点2：着火点，点3：高温燃烧状态点4：熄火点，点5：氧化状态熄火温度ＴXh总是比着火温度ＴZh高。
着火温度和熄火温度并不是常数，它们随放热条件而变。
四．煤、煤粉气流和气体燃料的着火温度挥发分大的烟煤，活化能小，反应能力强，着火温度低，即使周围散热条件较强，也容易稳定着火；挥发分很低的无烟煤，活化能大，反应能力低，着火温度最高，需要减小周围散热，维持高温状态，才能稳定着火。
表5-3 各种煤的着火温度表5-4 煤粉气流中煤粉颗粒的着火温度表5-5 液体燃料和气体燃料的着火温度五．锅炉运行中的热力着火分析放热速度与散热速度是相互作用的。
在实际炉膛内，当燃烧处于高负荷状态时，由于燃煤量增加，燃烧放热量比较大，而散热量变化不大，因此使炉内维持高温状态。
在高负荷运行时，容易稳定着火。
10007008009001100V daf5 15 25 35当燃烧处于低负荷运行时，由于燃煤量减少，燃烧放热量随之减小，这时相对于单位放热量的散热条件却大为增加，散热速度加快，因此炉内火焰温度与水冷壁表面温度下降，使燃烧反应速度降低，因而放热速度也就变慢，进一步使炉内处于低温状态。
在低负荷运行状态下，稳定着火比较困难，因此需要投入助燃油等燃料来稳定着火燃烧。
对于低反应能力的无烟煤和劣质烟煤，不但着火困难，而且难于稳燃，因而容易熄火”打炮”。
从以上分析，可得到提示：(1) 着火和燃烧温度与水冷壁面积、进入炉内的新气流初温度相关。
(2) 在炉内可自动到达稳定着火状态，如果点火区的温度与燃料的活性不相适应，就需投入助燃油或采用强化着火的措施。
第三节火焰的传播一．火焰传播理论的实用性燃料燃烧过程中，火焰的稳定性与火焰传播速度关系极大。
电厂燃烧系统的安全运行也与火焰传播速度关系密切。
例如，煤粉管道中某一处着火后，火焰迅速蔓延、扩散，导致制粉系统着火或爆炸。
了解火焰传播的知识，有助于掌握燃烧过程的调整要领，对稳定着火非常有用。
二．层流火焰传播在静止的可燃气体混合物中，缓慢燃烧的火焰传播是依靠导热或扩散使未燃气体混合物温度升高，火焰一层一层的依次着火。
火焰传播速度一般为 20～100cm/s。
三．湍流火焰传播四．火焰传播形式1．正常的火焰传播（缓慢燃烧）正常的火焰传播是指可燃物在某一局部区域着火后，火焰从这个区域向前移动，逐步传播和扩散出去，这种现象就称为火焰传播。
正常的火焰传播过程中，火焰传播速度比较缓慢，约为 1～3m/s，燃烧室内压力保持不变。
