电厂锅炉原理及设备知识点
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第一章概述
锅炉容量:锅炉的最大长期连续的蒸发量。
锅炉额定蒸汽参数:过热器出口额定蒸汽压力和额定蒸汽温度。
锅炉事故率:锅炉事故率=[事故停用小时数/(运行小时数+事故停用小时数)]*100%
锅炉可用率:锅炉可用率=[(运行总小时数+备用总小时数)/统计期间总时数]*100%
锅炉热效率:η=(锅炉有效利用热量/输入锅炉总热量)*100%
锅炉按照燃烧方式分为:层燃炉、室燃炉、旋风炉、流化床炉。
“炉”:炉膛、燃烧器、空气预热器、烟道、钢架。
“锅”:汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器。
第二章燃料及燃料燃烧计算
元素分析:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分(M)、灰分(A)。
工业分析:水分(M)、挥发分(V)、固定碳(FC)、灰分(A)。
煤中灰分(A)含量增加的危害:可燃成分相对减少,降低发热量;灰分熔融会吸收热量,并由排渣带走大量的物理显热;理论燃烧温度降低,形成灰分外壳,造成机械不完全燃烧热损失增加;使炉膛温度下降,燃烧不稳定,增加不完全燃烧热损失;灰分多,如果烟速高,会磨损受热面,烟速低,会造成受热面积灰,降低传热效果,并使排烟温度升高,增加排烟损失,降低锅炉效率;产生炉内结渣,同时会腐蚀金属;增加煤粉制备的能量消耗;灰分会造成环境污染。
挥发分(V):是煤加热分解析出的产物,挥发分越多的煤,越容易着火,燃烧也易于完全。标准煤:以收到基低位发热量为29310KJ/Kg的燃料。
折合燃料消耗量:B b=(实际收到基低位发热量/29310)*实际煤的消耗量
灰的熔融特性:可以根据三个特征温度变形温度(DT)、软化温度(ST)、流动温度(FT)来判断煤在燃烧过程中结渣的可能性。对于固态排渣路,为了避免炉膛出口附近受热面结渣,炉膛出口温度要比灰的变形温度DT第50到100℃。
煤的可磨性指数:等量的标准煤样和被测试煤,研磨所消耗的能量之比。
第三章锅炉机组热平衡
Qr-1Kg燃料的锅炉输入热量
Q1-锅炉的有效利用热量
Q2-排烟损失热量,降低排烟温度可以降低排烟热损失,但是会引起锅炉尾部受热面的低温腐蚀。
Q3-化学不完全燃烧损失,是由于烟气中含有可燃气体造成的热损失。
Q4-机械不完全燃烧损失,是由于灰中含有未燃尽的碳造成的热损失。
Q5-散热损失,散热损失是与锅炉运行负荷成反比变化的。
Q6-灰渣物理热损失的热量,是锅炉炉渣排出时带出的热量。
第四章煤粉制备系统及设备
煤粉细度:是表示煤粉的粗细程度,Rx=a/(a+b)*100%
煤粉的经济细度:是将机械不完全燃烧的费用和磨煤机运行的费用之和的最小值。
磨煤机以撞击、挤压、研磨的作用将煤磨成煤粉。
影响钢球磨煤机出力的主要因素:转速、钢球充满系数、钢球直径、护甲、通风量、载煤量。球磨机满负荷运行时最为经济。
煤粉制备系统可以分为:中间储仓式、直吹式。根据磨煤机和排风机的相对位置可以分为正压系统和负压系统。
第五章煤粉燃烧理论基础及燃烧设备
影响化学反应速度的因素:温度、反应物浓度、反应空间压力。
当燃烧过程稳定时,氧的扩散速度与化学反应速度相等,并都等于燃烧速度。
煤粉在炉膛中燃烧三个阶段:着火前的准备阶段、燃烧阶段、燃尽阶段。
煤粉气流的着火:卷吸周围的高温烟气、受到炉膛四周高温火焰的辐射。
影响煤粉气流着火的因素:燃料性质、一次风温、一次风量、一次风速、炉内散热条件、燃烧器结构特性、锅炉负荷。
完全燃烧的条件:供应充足而又合适的空气量、适当高的炉温、空气和煤粉的良好扰动和混合、在炉内要有足够的停留时间。
煤粉在炉内的停留时间主要取决于:炉膛容积、炉膛截面积、炉膛高度、烟气在炉内的流动速度。
第六章自然循环原理及计算
运动压头是自然循环的推动力。含汽段高度相应增加,运动压头增大。
第一类沸腾传热恶化:在核态沸腾区,因受热面热负荷太高,在管壁形成汽膜导致的沸腾传热恶化。
第二类沸腾传热恶化:因水冷壁质量含汽率太高,使管子内的水膜被蒸干而导致的沸腾传热恶化。
质量流速ρω:单位时间内流经单位流通截面的工质质量称为质量流速。
循环流速:循环回路中水在饱和温度下按照上升管入口截面积计算的水流速度。
质量含汽率:在汽水混合物中,流过蒸汽的质量流量D与流过工质总的质量流量G之比。循环倍率:循环回路中,进入上升管的循环水量G与上升管出口蒸汽量D之比。
循环停滞:并列上升管受热不均匀时,受热弱的上升管产汽量少,循环流速低。当循环流速低到进入管中的循环水量G等于该管的产汽量D时。危害:在停滞的上升管中,水几乎不流动,导致产生的气泡不能及时的脱离管壁,在管子的弯头等部位容易产生气泡的积累,导致管壁得不到足够的水膜来冷却,而导致管壁超温破坏。
循环倒流:受热较弱以致其重位压差大于回路工作压差。
汽水分离:当汽水混合物在水平或微倾斜管内流动时,如果汽水混合物流速过低,形成明显的分界面。
下降管含汽:当下降管含有蒸汽时,管内工质平均密度减小,运动压头减小,而工质的体积流量将增大,致使下降管的流动阻力增加。其形成的主要原因有:下降管入口炉水汽化、汽包水室含汽。
第八章蒸发设备
汽包:与受热面和管道连接、增加锅炉水位平衡和蓄热能力、汽水分离和改善蒸汽品质。水冷壁:吸收炉膛中的辐射传热。
第九章过热器和再热器
过热器:将饱和蒸汽加热,以提高蒸汽的焓值。
再热器:提高循环热效率和保证汽轮机末级的湿度。
热偏差:在并列工作的管子中,管子内工质的焓增偏离平均焓增量。
热偏差系数与热力不均系数、结构不均系数成之比,与流量系数成反比。
热力不均系数:受热面的污染、炉内温度场和速度场不均。
流量不均系数:连接方式、热力不均对流量不均的影响。
减小热偏差的措施:结构设计方面,采用分级布置、中间混合布置、左右交叉流动等;运行方面,合理投运燃烧器,调整好炉内燃烧、及时吹灰。
汽温特性:过热器和再热器出口汽温随锅炉负荷变化的关系特性。
对流式过热器,随着锅炉负荷增加,烟气流速增大,对流换热量增加,蒸汽的焓增增大,对流过热器的出口汽温将增加。