锅炉设备及运行培训课程(-)课件

锅炉设备及运行锅炉设备及运行华南理工大学电力学院华南理工大学电力学院2013年年5月月1纲要纲要第一讲第一讲第一讲第一讲 绪论绪论绪论绪论第二讲第二讲第二讲第二讲 锅炉燃料锅炉燃料锅炉燃料锅炉燃料 第三讲第三讲第三讲第三讲 煤粉制备及其系统煤粉制备及其系统煤粉制备及其系统煤粉制备及其系统 第四讲第四讲第四讲第四讲 燃烧理论燃烧理论燃烧理论燃烧理论 第五讲第五讲第五讲第五讲 锅炉的热平衡锅炉的热平衡锅炉的热平衡锅炉的热平衡第六讲第六讲第六讲第六讲 煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备第第第第七七七七讲讲讲讲 锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工作特点锅炉受热面及其工作特点第第第第八八八八讲讲讲讲 锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题第第第第九九九九讲讲讲讲 锅炉水动力特性与传热锅炉水动力特性与传热锅炉水动力特性与传热锅炉水动力特性与传热第第第第十十十十讲讲讲讲 汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化汽包及蒸汽净化第十一讲第十一讲第十一讲第十一讲 锅炉本体的设计与布置锅炉本体的设计与布置锅炉本体的设计与布置锅炉本体的设计与布置第十二讲第十二讲第十二讲第十二讲 超临界直流锅炉超临界直流锅炉超临界直流锅炉超临界直流锅炉第十三讲第十三讲第十三讲第十三讲 锅炉运锅炉运锅炉运锅炉运行行行行第十四讲第十四讲第十四讲第十四讲 锅炉典锅炉典锅炉典锅炉典型事故处理型事故处理型事故处理型事故处理2参考书目参考书目技能培训教材：锅炉设备运行技能培训教材：锅炉设备运行电站锅炉原理电站锅炉原理锅炉设备及系统锅炉设备及系统电厂锅炉原理及设备电厂锅炉原理及设备锅炉设备及运行锅炉设备及运行锅炉设备运行及事故处理锅炉设备运行及事故处理火力发电职业技能培训教材及题解火力发电职业技能培训教材及题解（1515本）本）中华人民共和国职业技能鉴定规范（中华人民共和国职业技能鉴定规范（2121本）本）职业技能鉴定指导书（职业技能鉴定指导书（职业标准，试题库）职业标准，试题库）火力发电厂技术培训与考工试题（青岛出版社，火力发电厂技术培训与考工试题（青岛出版社，7 7本）本）电业工人技术问答丛书电业工人技术问答丛书（华东电业管理局（华东电业管理局7 7本）本）火力发电工人实用技术技术问答丛书火力发电工人实用技术技术问答丛书l锅炉设备运行技术问答锅炉设备运行技术问答l汽轮机运行技术问答汽轮机运行技术问答l汽轮发电机运行技术问答汽轮发电机运行技术问答3学习方法学习方法精读、研读本专业一本理论书精读、研读一套问答学会翻书与现场实际结合进行有关问题的研究，完成相应技术报告或论文4第一讲第一讲 绪论绪论电力工业的发展及电力技术电力工业的发展及电力技术 电厂锅炉发展趋势电厂锅炉发展趋势锅炉的类型锅炉的类型 电站煤粉锅炉机组的构成电站煤粉锅炉机组的构成 锅炉机组的工作过程锅炉机组的工作过程 锅炉参数及技术、锅炉参数及技术、经济性指标经济性指标 5 1 1、我国电力发展历史、我国电力发展历史 19491949：50MW 50MW 1954 1954：100MW 100MW 高压高压 19641964：125/135MW,200MW125/135MW,200MW，超高压，超高压 19841984：300MW300MW，亚临界亚临界 19941994：600MW/700MW 600MW/700MW 亚临界、超临界亚临界、超临界 20042004：900MW900MW、1000MW 1000MW 超临界、超超临界超临界、超超临界2 2、我国电力发展形势、我国电力发展形势 高参数、大容量（高参数、大容量（超超临界机组）；联合循环联合循环 流化床锅炉流化床锅炉 6电站锅炉发展趋势电站锅炉发展趋势 加快发展大容量、高参数机组加快发展大容量、高参数机组大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，大容量、高参数机组可适应生产发展的需要，电站热效率高，基建投资、设备和运行费用降低；电站热效率高，基建投资、设备和运行费用降低；但大机组可用率相对较低，综合考虑，单机容量稳定在但大机组可用率相对较低，综合考虑，单机容量稳定在500500800MW 800MW 1/1 强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术 燃燃煤煤的的燃燃气气-蒸蒸汽汽联联合合循循环环(燃燃煤煤流流化化床床燃燃烧烧联联合合循循环环及及整整体体煤煤气气化化联联合合循环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求循环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求 提高运行可靠性和灵活性提高运行可靠性和灵活性 锅锅炉炉的的可可靠靠性性涉涉及及到到设设计计、设设备备制制造造及及安安装装、运运行行维维护护和和生生产产管管理理等等各个方面；各个方面；运运行行灵灵活活性性要要求求大大力力发发展展中中间间负负荷荷机机组组，适适应应电电网网调调峰峰需需要要（低低负负荷荷，两班制运行）；提高机组的监控水平两班制运行）；提高机组的监控水平 7锅炉的类型锅炉的类型锅炉的分类根据不同的标准，可有多种分类方法，如表所示：分类方式分类方式锅炉类型锅炉类型简要说明简要说明按出口工质物态蒸汽锅炉锅炉出口工质为蒸汽热水锅炉锅炉出口工质为热水有机热载体炉有机热载体（导热油）按工质是否在受热面管内流动水管锅炉锅炉受热面管内流动的全部为工质火管锅炉锅炉受热面管内流动的全部为烟气水火管锅炉锅炉受热面管内流动的一部分为工质、一部分为烟气锅炉工质按用途电站锅炉用于发电厂带动汽轮机发电工业锅炉用于工业生产生活锅炉用于日常生活8锅炉的类型锅炉的类型按出口工质的压力有压锅炉锅炉中工质带有一定压力常压锅炉锅炉中工质压力与外界大气压力一致，通常指常压热水锅炉按锅炉所使用的燃料的种类燃煤锅炉锅炉中使用的燃料为煤燃油锅炉锅炉中使用的燃料为燃油燃气锅炉锅炉中使用的燃料为燃气其他燃料木材、垃圾按工质循环方式自然循环锅炉利用下降管与上升管之间的介质密度差建立循环强制循环锅炉利用水泵强制工质按一定路径循环按排渣方式固态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除液态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流除9锅锅炉炉锅炉本体锅炉本体辅助设备辅助设备锅炉机组锅炉机组电站煤粉锅炉机组框图电站煤粉锅炉机组框图1/210亚临界参数自然循环燃煤锅炉亚临界参数自然循环燃煤锅炉2/21-1-汽包；汽包；2-2-下降管；下降管；3-3-分隔屏；分隔屏；4-4-后屏；后屏；5-5-高温过热器；高温过热器；6-6-高温再热器；高温再热器；7-7-水冷壁；水冷壁；8-8-燃烧器；燃烧器；9-9-燃烧带；燃烧带；10-10-空气预热器；空气预热器；11-11-省省煤煤器器进进口口集集箱箱；12-12-省煤器；省煤器；13-13-低温再热器；低温再热器；14-14-低温过热器；低温过热器；15-15-折焰角；折焰角；16-16-排渣装置排渣装置11冷空气冷空气烟气烟气烟气烟气烟气烟气烟囱烟囱引风机引风机除尘器除尘器空气预热器空气预热器细微灰粒细微灰粒飞灰飞灰（二次风）（二次风）灰渣沟灰渣沟原煤原煤排粉风机排粉风机（一次风）（一次风）烟气烟气烟气烟气给煤机给煤机磨煤机磨煤机燃烧器燃烧器炉膛炉膛水平烟道水平烟道尾部烟道尾部烟道原煤原煤风、粉风、粉风、粉风、粉未燃煤粒未燃煤粒灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣灰渣沟灰渣沟排渣装置排渣装置冷灰斗冷灰斗未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒未燃煤粒煤、风、烟系统煤、风、烟系统 1/212汽机主凝结水汽机主凝结水水水水水汽水混合物汽水混合物给水泵给水泵省煤器省煤器汽包汽包汽水分离器汽水分离器化学补充水化学补充水汽水混合物汽水混合物下降管下降管下联箱下联箱水冷壁水冷壁上联箱上联箱导汽管导汽管水水水水水水汽水混合物汽水混合物汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽过热蒸汽过热器过热器汽轮机调节级汽轮机调节级汽、水汽、水 系系 统统 2/213锅锅 炉炉 参参 数数额定蒸发量额定蒸发量 在在额额定定蒸蒸汽汽参参数数，额额定定给给水水温温度度和和使使用用设设计计燃燃料料，保保证证热效率时所规定的蒸发量，单位为热效率时所规定的蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/skg/s）最大连续蒸发量（大型锅炉）最大连续蒸发量（大型锅炉）在在额额定定蒸蒸汽汽参参数数，额额定定给给水水温温度度和和使使用用设设计计燃燃料料，长长期期连连续续运运行行所所能能达到的最大蒸发量，单位为达到的最大蒸发量，单位为t/h（或（或kg/s）蒸汽锅炉额定蒸汽参数蒸汽锅炉额定蒸汽参数 在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数，在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数，额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是Mpa；额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度锅炉效率锅炉效率1/514我国电站锅炉参数、容量系列我国电站锅炉参数、容量系列 参参 数数 容容 量量 (t.h (t.h-1-1)发发 电电 功功 率率 MW MW 蒸汽压力蒸汽压力 Mpa Mpa 蒸蒸 汽汽 温度温度 给给 水水 温度温度 9.8 9.8 540 540 205 205225225 220 220；410 410 50 50；100 100 13.7 13.7 540/540*540/540*555/555*555/555*220 220250250 420 420；670 670 125 125；200200 16.7 16.7 541/541*541/541*555/555*555/555*250 250280280 1025 1025；1000 1000 300 30017.317.3；18.118.1；18.318.3 541/541*541/541*260 260290290 1025 1025；20082008 300 300；60060024.224.2；25.325.3；26.426.4 541/566*541/566*545/545*545/545*270 270290290 1900 1900；16501650 600 6002/515 16锅炉机组经济性指标锅炉机组经济性指标3/5 热效率热效率（90%90%）净效率净效率 燃烧效率燃烧效率 式中式中 Q Q 1 1 锅炉有效利用热，锅炉有效利用热，kJ/kg kJ/kg；Q Q r r 锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg,kJ/kg；锅炉机组自身所需的热量，锅炉机组自身所需的热量，kJ/kgkJ/kg；锅炉机组自身电耗对应的热量，锅炉机组自身电耗对应的热量，kJ/kgkJ/kg；、锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，%17 锅炉连续运行小时数锅炉连续运行小时数（50005000）锅炉在两次检修之间的运行小时数锅炉在两次检修之间的运行小时数4/5 锅炉可用率锅炉可用率（约（约90%90%）（总运行小时数（总运行小时数+总备用小时数）总备用小时数）/统计期间总小时数（一年）统计期间总小时数（一年）锅炉的事故率锅炉的事故率（约（约1%1%）锅炉总事故停炉小时数锅炉总事故停炉小时数/（总运行小时数（总运行小时数+事故停炉小时数）事故停炉小时数）锅炉机组安全性指标锅炉机组安全性指标18烟尘及有害气体排放标准烟尘及有害气体排放标准项项 目目烟尘烟尘/mg.m/mg.m-3-3 SO SO2 2/mg.m/mg.m-3-3NONOX X(以以NONO2 2计计)/)/mg.m mg.m-3-3中国中国200200（城市）（城市）500 500（其他）（其他）12001200（煤煤 的的 含含 硫硫 量量1%1%时）时）2100(2100(其他其他)650(650(固态排渣炉固态排渣炉)1000(1000(液态排渣炉液态排渣炉)美国美国40(PM40(PM1010)14801480560560620620德国德国5050400400200200日本日本100100K K值法确定值法确定410410英国英国1001004004006506505/519第二讲第二讲 锅炉燃料锅炉燃料电站锅炉燃料选用原则电站锅炉燃料选用原则煤的特性煤的特性分析分析 煤的特性对锅炉工作的影响煤的特性对锅炉工作的影响 煤的分类煤的分类 锅炉热平衡锅炉热平衡20电站锅炉燃料选用原则电站锅炉燃料选用原则不用高品位燃料：如天然气、燃油尽量燃用劣质煤等燃料：如煤矸石尽量燃用当地燃料：如坑口电厂电厂审批顺序：l优先坑口电厂l其次沿海电厂l再次沿江电厂l再沿线电厂21锅炉用燃料锅炉用燃料 1.固体固体:燃煤、油页岩燃煤、油页岩.2.液体液体:重油、渣油重油、渣油(石油炼制后的残余物石油炼制后的残余物)、点火时用柴油、轻油、水煤浆点火时用柴油、轻油、水煤浆.3.气体：天然气、高炉煤气、焦炉煤气气体：天然气、高炉煤气、焦炉煤气22点火用油点火用油主要指标l密度l粘度l凝固度l闪点l燃点l发热量l含灰量l含硫量23 煤的工业分析成分煤的工业分析成分 水分水分(M)(M)、灰分、灰分(A)(A)、挥发分、挥发分(V)(V)、固定碳、固定碳(FC)(FC)煤的组成特性煤的组成特性 煤的元素分析成分煤的元素分析成分:碳碳(C)(C)、氢、氢(H)(H)、氧、氧(0)(0)、硫、硫(S)(S)、氮、氮(N)(N)、水份、灰份、水份、灰份1/824煤的成分基准煤的成分基准 收到基（收到基（arar）（原应用基（原应用基y y）以入炉煤（包括煤的全部成分）以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准为基准 空气干燥基（空气干燥基（ad ad）（原分析基（原分析基f f）以以风风干干状状态态煤煤（除除外外部部水水分分）为为基基准准 干燥基（干燥基（d d）（原干燥基（原干燥基g g）以去掉全部水分煤为基准以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（干燥无灰基（dafdaf）（原可燃基（原可燃基r r）以去掉全部水分及灰分煤为基准以去掉全部水分及灰分煤为基准2/825煤的发热量煤的发热量 煤的发热量（煤的发热量（kJ/kg)kJ/kg)单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量 低低位位发发热热量量（Q Qnetnet）烟烟气气中中的的水水蒸蒸汽汽在在锅锅炉炉中中一一般般不不会会凝凝结结，形形成成水水蒸蒸汽汽所所吸吸收收的的汽汽化化潜潜热热无无法法被被利利用用，使使煤煤的的发发热热量量降降低低，降降低低后后的的发发热热量量称称为为低低位位发发热热量量。低低位位发发热热量量（燃燃料料在在锅锅炉炉中中的的实实际际发发热热量量）小小于于高高位发热量位发热量 高高位位发发热热量量(Q(Qgrgr)煤煤的的理理论论发发热热量量，由由实实验验测测得得的的弹弹筒筒发发热热量量（Q Qb b）减去校正值确定（式减去校正值确定（式2-102-10）4/826 干燥基干燥基高、低位发热量之间的换算高、低位发热量之间的换算 式中式中 r r水的汽化潜热，通常取水的汽化潜热，通常取r=2510 kJ/kg r=2510 kJ/kg 收到基收到基高、低位发热量之间的换算高、低位发热量之间的换算 高、低高、低发热量间的换算发热量间的换算5/827发热量相关值发热量相关值 标准煤标准煤 收到基低位发热量为收到基低位发热量为29270 kJ/kg29270 kJ/kg的燃料为标准煤的燃料为标准煤 标准煤耗量标准煤耗量 式中式中 、分别为标准煤耗量与实际煤耗量分别为标准煤耗量与实际煤耗量 折算成分折算成分 相对于每相对于每4182 kJ/kg4182 kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含的收到基低位发热量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分 7/828煤的灰分特性煤的灰分特性 灰分特性影响因素灰分特性影响因素 煤灰的化学组成煤灰的化学组成 煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低低 煤灰周围高温介质的性质煤灰周围高温介质的性质 氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低 煤的灰分特性煤的灰分特性 用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定 灰的变形温度灰的变形温度 DT DT（原（原t t1 1）灰的软化温度灰的软化温度 ST ST（原（原t t2 2）灰的流动温度灰的流动温度 FT FT（原（原t t3 3）8/829煤中煤中V V对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 挥发分挥发分 V V V V的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程度越浅的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程度越浅,V,V含量越多。含量越多。挥发分挥发分 V含量高含量高V V含量越多（含量越多（C C含量越少），含量越少），V V中含中含O O量亦多，其中的可燃成分相应减少，这时，量亦多，其中的可燃成分相应减少，这时，V V的热值低的热值低 V V含量越多，煤的着火温度低，易着火燃烧，含量越多，煤的着火温度低，易着火燃烧，V V 多，多，V V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快反应速度加快 V V 多，煤中难燃的固定碳含量便少，煤易于燃尽多，煤中难燃的固定碳含量便少，煤易于燃尽 V V 多，多，V V着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、燃烧快着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、燃烧快过大易烧坏火嘴过大易烧坏火嘴易出现制粉系统爆炸易出现制粉系统爆炸挥发分挥发分 V含量低含量低着火困难，易出现锅炉灭火着火困难，易出现锅炉灭火1/330煤中煤中M M、A A对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 水分水分M M、灰分、灰分A A M M、A A 高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低 M M、A A 高，高，M M 蒸发、蒸发、A A熔融均要吸热，炉膛温度降低熔融均要吸热，炉膛温度降低 M M、A A 高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧与燃尽困难；高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧与燃尽困难；M M、A A 高，高，q q2 2、q q3 3、q q4 4、q q6 6 增加，效率下降增加，效率下降 M M、A A 高，过热器易超温高，过热器易超温 M M、A A 高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M M、A A 高，煤粉制备困难或增加能耗高，煤粉制备困难或增加能耗 2/331煤中煤中C C、S S对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 含碳量含碳量 C C C C 高，热值高；但不易着火、燃烧困难高，热值高；但不易着火、燃烧困难 硫分硫分 S S 产生的硫化氢腐蚀水冷壁，高温腐蚀产生的硫化氢腐蚀水冷壁，高温腐蚀产生的产生的SO2,SO3SO2,SO3腐蚀锅炉尾部，腐蚀锅炉尾部，低温腐蚀，低温腐蚀，易造成受热面的堵灰；易造成受热面的堵灰；形成酸雨，污染环境形成酸雨，污染环境燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损自燃自燃提高脱硫成本提高脱硫成本可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响3/332STST对锅炉工作的影响对锅炉工作的影响 灰熔点（灰熔点（ST）灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。对于固态排渣炉，对于固态排渣炉，ST 1350 可能结渣可能结渣33煤的分类煤的分类 我国煤的主要分类指标我国煤的主要分类指标 干燥无灰基挥发分干燥无灰基挥发分V Vdafdaf含量含量 可分为四大可分为四大类：类：褐煤（褐煤（V Vdafdaf含量含量40%40%）烟煤（烟煤（V Vdafdaf含量含量202040%40%）贫煤（贫煤（Vdaf含量含量1020%）无烟煤（无烟煤（V Vdafdaf含量含量10%10%）1/534第三讲第三讲 煤煤 粉粉 制制 备备v 煤粉特性煤粉特性v 磨煤机磨煤机v 制粉系统制粉系统35煤粉的特性1、颗粒特性颗粒特性2、吸潮性、吸潮性3、自燃性、自燃性4、流动性、流动性36煤粉细度煤粉细度 R Rx x1/3 煤粉的细度煤粉的细度R Rx x（D Dx x）用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛孔边长为孔边长为xmxm，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为b b，留在筛子上的煤粉，留在筛子上的煤粉质量为质量为a a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示，即，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示，即 R Rx x 越小或越小或 D Dx x 越大，则煤粉越细越大，则煤粉越细或或 煤粉经济细度煤粉经济细度 热损失热损失 q q4 4、制粉电耗、制粉电耗 q qdhdh、磨煤设备金属部件磨损、磨煤设备金属部件磨损 q qms ms 之和为最小时的煤粉细度之和为最小时的煤粉细度其中其中 n n 是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数37煤粉的自燃性煤粉的自燃性1、爆炸的条件、爆炸的条件l浓度、温度、密闭空间浓度、温度、密闭空间2、引起煤粉爆炸的因素、引起煤粉爆炸的因素l挥发份挥发份l煤粉浓度煤粉浓度l氧气浓度氧气浓度l煤粉细度煤粉细度l温度温度控制自燃或爆炸的措施控制自燃或爆炸的措施l控制磨煤机出口温度控制磨煤机出口温度l防止煤粉在管道沉积（流速、管道倾斜度）防止煤粉在管道沉积（流速、管道倾斜度）l加强原煤管理，防止易燃物混入加强原煤管理，防止易燃物混入38单进单出单进单出钢球磨钢球磨(低速磨低速磨)普通筒式钢球磨普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并研磨成燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并研磨成粉，随后被干燥剂从另一端带出。粉，随后被干燥剂从另一端带出。低速磨低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨1/939双进双出双进双出钢球磨钢球磨(低速磨低速磨)2/940中中 速速 磨磨 原煤原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件经落煤管进入两组相对运动的碾磨件之间，在压紧力的作用下被挤压、研磨成粉，之间，在压紧力的作用下被挤压、研磨成粉，被甩至四周风环处。被甩至四周风环处。8/9 中速磨中速磨主要有盘式中速磨（辊主要有盘式中速磨（辊-盘式）、盘式）、碗式中速磨碗式中速磨(辊辊-碗式碗式RPRP、HPHP型型)、环式中速、环式中速磨磨(辊辊-环式环式MPSMPS型、球型、球-环式环式E E型型)热风热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格的并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格的煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，适宜变负荷运行；适宜变负荷运行；但结构复杂但结构复杂,不宜磨水分太不宜磨水分太大及太硬的煤种大及太硬的煤种41高高 速速 磨磨(风扇磨风扇磨)高速磨高速磨由叶轮、带护甲的蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板的叶轮由电由叶轮、带护甲的蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板的叶轮由电动机带动高速旋转。原煤和干燥剂一起被吸入磨煤机内，煤被转动的冲击板动机带动高速旋转。原煤和干燥剂一起被吸入磨煤机内，煤被转动的冲击板打碎，甩到护甲上再次被撞击成煤粉，在风机压头的作用下由干燥剂携带经打碎，甩到护甲上再次被撞击成煤粉，在风机压头的作用下由干燥剂携带经粗粉分离器带出。粗粉分离器带出。高速磨结构简单，金属耗量小，负荷适应能力强，特别适宜磨水分高的煤高速磨结构简单，金属耗量小，负荷适应能力强，特别适宜磨水分高的煤种；种；但部件磨损大，不宜磨制较硬的煤种但部件磨损大，不宜磨制较硬的煤种9/942钢球磨中储式制粉系统钢球磨中储式制粉系统有有热风送粉热风送粉和和乏气送粉乏气送粉两种两种1/8钢球磨中储式热风送粉系统钢球磨中储式热风送粉系统 空气经空气经送风机送风机空预器空预器一次一次风机风机一次风箱一次风箱混合器混合器（热气（热气与煤粉）与煤粉）一次风喷口一次风喷口 乏气经乏气经细粉分离器细粉分离器排粉机排粉机乏气风箱乏气风箱三次风喷口三次风喷口 适用无烟煤、贫煤及劣质煤适用无烟煤、贫煤及劣质煤 1-1-原原煤煤仓仓；4-4-给给煤煤机机；7-7-钢钢球球磨磨；8-8-粗粗粉粉分分离离器器；9-9-排排粉粉机机；10-10-一一次次风风箱箱；12-12-燃燃烧烧器器；14-14-空空预预器器；15-15-送送风风机机；17-17-细细粉粉分分离离器器；21-21-煤煤粉粉仓仓；22-22-给给粉粉机机；23-23-混混合合器器；24-24-乏乏气气风风箱箱；25-25-三三次次风风喷喷口口；28-28-一一次次风风机机；31-31-再再循循环管环管43钢球磨中储式乏气送粉系统钢球磨中储式乏气送粉系统2/81-1-原原煤煤仓仓；4-4-给给煤煤机机；7-7-钢钢球球磨磨；8-8-粗粗粉粉分分离离器器；9-9-排排粉粉机机；10-10-一一次次风风箱箱；12-12-燃燃烧烧器器；14-14-空空预预器器；15-15-送送风风机机；17-17-细细粉粉分分离离器器；21-21-煤煤粉粉仓仓；22-22-给给粉粉机机；23-23-混混合合器器；28-28-一一次次风风机机；31-31-再循环管再循环管 乏气经乏气经细粉分离器细粉分离器排排粉机粉机一次风箱一次风箱混合器混合器（乏气与煤粉）（乏气与煤粉）一次风一次风喷口喷口 适用于烟煤等挥发分含适用于烟煤等挥发分含量高的煤种量高的煤种44中速磨直吹式负压系统中速磨直吹式负压系统 排粉风机装在排粉风机装在磨煤机出口，整磨煤机出口，整个系统在负压下个系统在负压下运行运行 煤粉不会向外煤粉不会向外泄漏，对环境污泄漏，对环境污染小染小 漏风大，排粉漏风大，排粉风机磨损严重，风机磨损严重，效率低，电耗大，效率低，电耗大，系统可靠性差。系统可靠性差。4-4-磨煤机；磨煤机；6-6-次风箱；次风箱；10-10-送风机；送风机；12-12-空预空预器；器；15-15-排粉风机排粉风机 4/8 中速磨直吹式制粉系统中速磨直吹式制粉系统有有正压正压和和负压负压系统；系统；正压系统正压系统又有又有热一次风热一次风和和冷一次风冷一次风系统系统45中速磨直吹式正压热一次风系统中速磨直吹式正压热一次风系统 正正压压系系统统：一一次次风风机机布布置置在在磨磨煤煤机机之之前前，系系统统处处于于正正压压状状态下工作态下工作 无漏风；叶片磨损小无漏风；叶片磨损小 煤煤粉粉易易外外泄泄，系系统统需需设设专专门门的密封风机的密封风机 热热一一次次风风系系统统：配配置置二二分分仓仓回回转转式式空空预预器器。一一次次风风机机布布置置在在空空预预器器与与磨磨煤煤机机之之间间，输输送送的是热空气的是热空气 空空气气温温度度高高，比比容容大大，风风机机体体积积大大，电电耗耗高高，易易发发生生高高温温侵蚀，运行效率及可靠性低侵蚀，运行效率及可靠性低4-4-磨煤机；磨煤机；6-6-次风箱；次风箱；10-10-送风机；送风机；11-11-热一次风机；热一次风机；12-12-空预器；空预器；19-19-密封风机密封风机 5/846中速磨直吹式正压冷一次风系统中速磨直吹式正压冷一次风系统 冷一次风系统：冷一次风系统：配置配置三分仓回转式空预器。三分仓回转式空预器。一、二次风各自由单独一、二次风各自由单独风机输送，风机处于空风机输送，风机处于空预器之前，输送的是干预器之前，输送的是干净的冷空气净的冷空气 空气温度低，比容小，空气温度低，比容小，风机体积小，电耗低，风机体积小，电耗低，效率高；高压头冷一次效率高；高压头冷一次风机可兼作密封风机，风机可兼作密封风机，简化系统；热风温度不简化系统；热风温度不受一次风机的限制，可受一次风机的限制，可满足磨制较高水分煤种满足磨制较高水分煤种的要求。的要求。6/84-4-磨煤机；磨煤机；6-6-次风箱；次风箱；10-10-一次风一次风机；机；10-10-二次风机；二次风机；12-12-空预器空预器 47高速磨直吹式系统高速磨直吹式系统 （a a）热风干燥；）热风干燥；（b b）热风）热风-炉烟干燥炉烟干燥 l-l-原煤仓；原煤仓；3-3-给煤机；给煤机；4-4-下行干燥管；下行干燥管；5-5-磨煤机；磨煤机；6-6-煤粉煤粉分离器；分离器；7-7-燃烧器；燃烧器；8-8-二次风箱；二次风箱；9-9-空预器；空预器；10-10-送风机；送风机；12-12-抽烟口；抽烟口；13-13-混合器混合器 7/8 磨制烟煤和水磨制烟煤和水分不高的褐煤分不高的褐煤 采用热风作为采用热风作为干燥剂干燥剂 磨制高水分的磨制高水分的褐煤褐煤 采用热风掺炉采用热风掺炉烟作为干燥剂烟作为干燥剂 48两种制粉系统的比较两种制粉系统的比较 直吹式系统直吹式系统系统简单、初投资和系统的建筑尺寸小，系统简单、初投资和系统的建筑尺寸小，设备部件少，管路短、设备部件少，管路短、阻力小，阻力小，输粉电耗较小；输粉电耗较小；但磨煤机的工作直接影响锅炉的运行，但磨煤机的工作直接影响锅炉的运行，可靠性差、备用容量大可靠性差、备用容量大锅炉机组的可靠性相对低些锅炉机组的可靠性相对低些风粉比调节不灵活风粉比调节不灵活锅锅炉炉负负荷荷变变动动时时从从改改变变给给煤煤量量开开始始，经经过过整整个个系系统才能改变煤粉量，惰性较大统才能改变煤粉量，惰性较大8/8 储仓式系统储仓式系统设有煤粉仓，磨煤机的工作对锅炉影响较小设有煤粉仓，磨煤机的工作对锅炉影响较小系统的可靠性高；系统的可靠性高；磨煤机可一直维持在经济工况下运行磨煤机可一直维持在经济工况下运行锅锅炉炉负负荷荷变变动动时时调调节节给给粉粉机机转转数数改改变变煤煤粉粉量量，既既方便又灵敏方便又灵敏风粉比调节灵活风粉比调节灵活系统复杂、初投资及运行费用高系统复杂、初投资及运行费用高设备部件多，设备部件多，输粉电耗较大；输粉电耗较大；阻力大阻力大49制粉系统辅助设备制粉系统辅助设备原煤斗原煤斗给煤机给煤机l刮板式刮板式l振动式振动式l胶带式胶带式l转盘式转盘式粗粉粉分离器粗粉粉分离器细粉分离器细粉分离器给粉机给粉机螺旋输粉机螺旋输粉机除木块器除木块器锁气器锁气器50第四讲第四讲 燃烧理论燃烧理论燃烧过程的理论基础燃烧过程的理论基础燃烧计算燃烧计算51燃烧过程的理论基础燃烧过程的理论基础化学反应速度化学反应速度化学反应速度化学反应速度l l 化学反应速度化学反应速度化学反应速度化学反应速度l l影响反应速度的因素影响反应速度的因素影响反应速度的因素影响反应速度的因素 固体燃料的燃烧固体燃料的燃烧固体燃料的燃烧固体燃料的燃烧l l 煤燃烧的三个阶段煤燃烧的三个阶段煤燃烧的三个阶段煤燃烧的三个阶段l l 煤和煤粉的燃烧特点煤和煤粉的燃烧特点煤和煤粉的燃烧特点煤和煤粉的燃烧特点l l 煤粉气流的着火与燃烧煤粉气流的着火与燃烧煤粉气流的着火与燃烧煤粉气流的着火与燃烧 着火与熄火的热力条件着火与熄火的热力条件着火与熄火的热力条件着火与熄火的热力条件 煤粉气流的着火及影响因素煤粉气流的着火及影响因素煤粉气流的着火及影响因素煤粉气流的着火及影响因素 煤粉气流着火热源煤粉气流着火热源煤粉气流着火热源煤粉气流着火热源 焦碳的燃烧焦碳的燃烧焦碳的燃烧焦碳的燃烧 完全燃烧的条件完全燃烧的条件完全燃烧的条件完全燃烧的条件52煤燃烧过程的三个阶段煤燃烧过程的三个阶段 预预热热干干燥燥 煤煤被被加加热热至至100100左左右右，煤煤粒粒表表面面及及煤煤粒粒缝缝隙隙间间的的水水被被逐逐渐蒸发出来。渐蒸发出来。大量吸热大量吸热 1/1 挥挥发发份份析析出出并并着着火火 温温度度升升至至一一定定值值，煤煤中中挥挥发发分分析析出出，同同时时生生成成焦焦碳碳（固固定定碳碳）。挥挥发发分分的的释释放放量量及及成成分分主主要要取取决决于于升升温温速速度度。不不同同的的煤煤，开开始始析析出出挥挥发发分分的的温温度度不不同同，达达到到一一定定温温度度，析析出出的的挥挥发发分分就就着着火火、燃燃烧烧。对应的温度称煤的着火温度，不同煤的着火温度不同。对应的温度称煤的着火温度，不同煤的着火温度不同。少量吸热少量吸热 燃燃烧烧与与燃燃尽尽 挥挥发发份份首首先先燃燃烧烧造造成成高高温温，包包围围焦焦炭炭的的挥挥发发分分基基本本烧烧完完且且燃烧产物离析后，碳开始着火、燃烧。燃烧产物离析后，碳开始着火、燃烧。大量放热大量放热残余的焦炭最后燃尽，成为灰渣。残余的焦炭最后燃尽，成为灰渣。少量放热少量放热上上述述各各阶阶段段实实际际是是交交叉叉进进行行的的；其其中中着着火火和和燃燃尽尽是是最最重重要要的的两两个个阶阶段段，着火是前提，燃尽放热是目的着火是前提，燃尽放热是目的53燃烧反应区域燃烧反应区域6/6 动力区动力区 燃烧反应的温度不高，燃烧反应的温度不高，k kC C很小，很小，k kD D非常大，焦碳燃烧处于非常大，焦碳燃烧处于化学动力控制下，化学动力控制下，反应速率常数反应速率常数k k=k kC C 燃烧反应速度燃烧反应速度w w 取决于碳粒表面的化学反应速度取决于碳粒表面的化学反应速度,是随温度的升高按是随温度的升高按指数增大。指数增大。强化燃烧的措施是强化燃烧的措施是提高反应系统的温度提高反应系统的温度 扩散区扩散区 燃烧反应温度较高，燃烧反应温度较高，k kC C非常大，非常大，k kD D很小，焦碳燃烧处于扩很小，焦碳燃烧处于扩散控制下，散控制下，反应速率常数反应速率常数k k=k kD D 燃烧反应速度燃烧反应速度w w 取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。取决于氧气向碳粒表面的扩散速度。强化燃烧的措强化燃烧的措施是强化扰施是强化扰动，减小煤粉颗粒动，减小煤粉颗粒 过渡区过渡区 动力区与扩散区之间区域，动力区与扩散区之间区域，强化燃烧的措施是强化燃烧的措施是同时提高炉膛同时提高炉膛温度和扩散速度温度和扩散速度根据燃烧条件的不同，可将多相燃烧分为三种不同的区域根据燃烧条件的不同，可将多相燃烧分为三种不同的区域54煤的燃烧特点煤的燃烧特点煤煤中中含含有有水水分分煤煤的的燃燃烧烧过过程程中中，水水蒸蒸气气很很易易和和C C及及燃燃烧烧产产物物COCO作作用用，生生成成COCO2 2和和H H2 2，H H2 2再再与与COCO或或COCO2 2反反应应。这这种种催催化化作作用，使燃烧反应更加复杂并改变化学反应速度用，使燃烧反应更加复杂并改变化学反应速度1/2 煤煤中中含含有有挥挥发发分分挥挥发发分分对对煤煤的的着着火火燃燃烧烧有有利利；但但另另一一方方面面，挥挥发发分分析析出出燃燃烧烧，消消耗耗了了大大量量氧氧气气，并并增增加加了了氧氧气气向向煤煤粒粒表表面面的的扩散阻力，使燃烧过程的初期焦碳的燃烧速度下降扩散阻力，使燃烧过程的初期焦碳的燃烧速度下降煤煤中中含含有有矿矿物物杂杂质质在在燃燃烧烧过过程程会会生生成成灰灰，灰灰层层包包裹裹着着碳碳粒粒，会会妨妨碍碍氧氧向向碳碳粒粒表表面面的的扩扩散散，或或使使碳碳粒粒反反应应表表面面减减少少，使使燃燃烧烧难以进行，燃尽困难难以进行，燃尽困难 煤煤是是一一种种多多孔孔性性物物质质 它它受受热热时时产产生生的的水水蒸蒸气气和和挥挥发发分分，不不但向煤粒表面四周的空间扩散，而且还会向煤粒的内部空隙扩散但向煤粒表面四周的空间扩散，而且还会向煤粒的内部空隙扩散55第五讲第五讲 锅炉的热平衡锅炉的热平衡锅炉热平衡方程式锅炉热平衡方程式锅炉输入热量锅炉输入热量锅炉输入热量锅炉输入热量 Q Q Q Qr r r r锅炉有效利用热锅炉有效利用热锅炉有效利用热锅炉有效利用热 Q Q Q Q1 1 1 1机械不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失q q q q4 4 4 4锅炉效率锅炉效率56锅炉热平衡方程式锅炉热平衡方程式 q q1 1=Q=Qi i /Q /Qr r 100 100 式中式中 输入热量输入热量 Q Q1 1 有效利用热有效利用热 Q Q2 2 排烟损失排烟损失 Q Q3 3 化学不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损失 Q Q4 4 机械不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失 Q Q5 5 散热损失散热损失 Q Q6 6 其他热损失其他热损失1/757锅炉输入热量锅炉输入热量 Q Qr r 对于燃煤锅炉，对于燃煤锅炉，若燃料和空气没有利用外界热量进若燃料和空气没有利用外界热量进行预热，且燃煤水分满足行预热，且燃煤水分满足则则 2/7式中式中 燃料的物理显热；燃料的物理显热；外来热源加热空气时带入的热量；外来热源加热空气时带入的热量；雾化燃油所用蒸汽带入的热量雾化燃油所用蒸汽带入的热量58第六讲第六讲 煤粉炉与燃烧设备煤粉炉与燃烧设备 煤粉炉的炉膛煤粉炉的炉膛煤粉炉的炉膛煤粉炉的炉膛vv 炉膛的作用与型式炉膛的作用与型式炉膛的作用与型式炉膛的作用与型式 煤粉燃烧器煤粉燃烧器煤粉燃烧器煤粉燃烧器vv 燃烧器的作用与要求燃烧器的作用与要求燃烧器的作用与要求燃烧器的作用与要求vv 燃烧器的类型与布置燃烧器的类型与布置燃烧器的类型与布置燃烧器的类型与布置 煤粉火炬的稳燃技术煤粉火炬的稳燃技术煤粉火炬的稳燃技术煤粉火炬的稳燃技术 W W W W型火焰燃烧方式型火焰燃烧方式型火焰燃烧方式型火焰燃烧方式vv W W W W型火焰炉膛结构型火焰炉膛结构型火焰炉膛结构型火焰炉膛结构vv W W W W型火焰燃烧方式的特点型火焰燃烧方式的特点型火焰燃烧方式的特点型火焰燃烧方式的特点 燃烧污染物的控制方法燃烧污染物的控制方法燃烧污染物的控制方法燃烧污染物的控制方法vv N0N0N0N0X X X X、S0S0S0S0X X X X的控制技术的控制技术的控制技术的控制技术59 炉膛是燃料燃烧和热交换炉膛是燃料燃烧和热交换（主要是辐射能交换）（主要是辐射能交换）的场所的场所 保证燃料燃烧完全保证燃料燃烧完全（燃料在炉膛内有足够的停留时间）（燃料在炉膛内有足够的停留时间）布置合适的受热面、合理组织炉内热交换布置合适的受热面、合理组织炉内热交换 满足锅炉容量的要求；满足锅炉容量的要求；使烟气到达炉膛出口时被冷却到使其后的对流受热面不结渣和安全工作所允许使烟气到达炉膛出口时被冷却到使其后的对流受热面不结渣和安全工作所允许的温度的温度 炉膛出口的炉膛出口的NONOX X和和SOSOX X等排放量应符合环保要求等排放量应符合环保要求 炉膛结构紧凑，金属耗量少、炉膛结构紧凑，金属耗量少、制造、安装、检修方便制造、安装、检修方便煤粉炉炉膛的作用煤粉炉炉膛的作用1/2 影响炉膛设计的主要因素影响炉膛设计的主要因素燃料特性、燃烧方式和排渣方式燃料特性、燃烧方式和排渣方式60煤粉锅炉炉膛型式煤粉锅炉炉膛型式 炉膛及燃炉膛及燃烧器烧器布置方式布置方式型炉型炉切向燃切向燃烧烧半开式半开式型炉型炉切向燃烧切向燃烧型炉型炉对冲（交错）对冲（交错）燃烧燃烧型炉型炉前墙燃烧前墙燃烧W型炉型炉W燃烧燃烧炉膛炉膛型式型式排渣方式排渣方式固态固态液态液态固态固态固态固态固态固态燃烧器燃烧器型式型式直流式直流式直流式直流式旋流式旋流式旋流式旋流式旋流式旋流式直流式直流式2/261燃烧器的作用与要求燃烧器的作用与要求1/2作用作用将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛要求要求 保证燃料与空气充分混合、及时着火保证燃料与空气充分混合、及时着火稳定燃烧和燃尽，燃烧效率较高稳定燃烧和燃尽，燃烧效率较高 能形成良好的炉内空气动力场，火焰在炉内的充满程度好，且不冲墙、不贴壁、不结渣能形成良好的炉内空气动力场，火焰在炉内的充满程度好，且不冲墙、不贴壁、不结渣 有较好的燃料适应性有较好的燃料适应性负荷调节范围宽负荷调节范围宽 能减少能减少NONOX X的生成，减少对环境的污染的生成，减少对环境的污染 结构简单，流动阻力较小结构简单，流动阻力较小62进进入入煤煤粉粉炉炉燃燃烧烧器器的的空空气气不不是是一一次次集集中中送送进进的的，按按对对着着火火、燃燃烧烧有有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种 一次风一次风 携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要燃烧初期对氧气的需要通过燃烧器的空气通过燃烧器的空气2/2 二次风二次风 待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用 三次风三次风 对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有含有10%10%15%15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风三次风63燃烧器的类型与布置燃烧器的类型与布置 直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器直流燃烧器v 直流射流直流射流直流射流直流射流v 直流燃烧器的类型直流燃烧器的类型直流燃烧器的类型直流燃烧器的类型v 直流燃烧器的布置直流燃烧器的布置直流燃烧器的布置直流燃烧器的布置 旋旋旋旋流燃烧器流燃烧器流燃烧器流燃烧器 旋流射流旋流射流旋流射流旋流射流 v 旋流燃烧器的类型与布置旋流燃烧器的类型与布置旋流燃烧器的类型与布置旋流燃烧器的类型与布置 1/164低负荷稳燃技术低负荷稳燃技术高温回流技术高温回流技术l钝体燃烧器钝体燃烧器l船形燃烧器船形燃烧器浓淡分离技术浓淡分离技术l百叶窗燃烧器百叶窗燃烧器l分离器分离器大差速技术大差速技术卫燃带技术卫燃带技术65N0N0X X、S0S0X X的控制技术的控制技术影响影响NONOx x生成的主要因素生成的主要因素 温度温度燃烧过程中，温度越高，生成的燃烧过程中，温度越高，生成的NONOx x量越大量越大过过剩剩空空气气系系数数=1.1=1.11.21.2范范围围内内，NONOx x的的生生成成量量最最大大，偏偏离离这这个个范范围围NONOx x的生成量明显减少的生成量明显减少 燃煤性质燃煤性质 燃煤中的含燃煤中的含N N 量越高，燃烧过程中转化为量越高，燃烧过程中转化为NONOx x也就越多也就越多 低低NONOx x的燃烧技术的燃烧技术主要有分级燃烧，再燃烧法，浓淡偏差燃烧，低氧燃烧和烟气再循环主要有分级燃烧，再燃烧法，浓淡偏差燃烧，低氧燃烧和烟气再循环等等 硫的脱除技术硫的脱除技术主要有煤炭脱硫、燃烧过程脱硫和烟气脱硫主要有煤炭脱硫、燃烧过程脱硫和烟气脱硫对于电站锅炉设备，炉内喷钙脱硫是一种较简便的方法对于电站锅炉设备，炉内喷钙脱硫是一种较简便的方法 1/566分级（空气）燃烧分级（空气）燃烧空气分级燃烧空气分级燃烧将燃烧所需的空气分两阶段从燃烧器送入将燃烧所需的空气分两阶段从燃烧器送入第第一一级级送送入入理理论论空空气气量量的的80%80%左左右右，使使燃燃料料在在缺缺氧氧、富富燃燃条条件件下下燃燃烧烧，燃烧速度和炉膛温度降低，抑制了，燃烧速度和炉膛温度降低，抑制了NoNox x 的生成的生成第第二二级级以以二二次次风风形形式式送送入入剩剩余余空空气气，使使燃燃料料在在空空气气过过剩剩区区域域燃燃尽尽，空空气量虽多，但火焰温度较低，生成的气量虽多，但火焰温度较低，生成的NONOx x也较少也较少总的总的NONOx x生成量降低生成量降低2/567分级（空气）燃烧的类型分级（空气）燃烧的类型燃烧室中的分级燃烧燃烧室中的分级燃烧主燃烧器上部设主燃烧器上部设OFAOFA空气喷口空气喷口主燃烧器送入约主燃烧器送入约80%80%的的空气量（空气量（111），使燃料燃尽），使燃料燃尽燃烧室沿高度分成富燃区和燃尽区燃烧室沿高度分成富燃区和燃尽区3/5燃烧器分级燃烧燃烧器分级燃烧二次风分成两部分送入二次风分成两部分送入一部分二次风在煤粉着火后及时送入一部分二次风在煤粉着火后及时送入(111），形成了燃尽区，促进），形成了燃尽区，促进煤粉燃尽煤粉燃尽68再燃烧法（燃料分级燃烧）再燃烧法（燃料分级燃烧）炉内燃烧分成三个区域炉内燃烧分成三个区域一次燃烧区（主燃烧区）一次燃烧区（主燃烧区）(8085)%的燃料以正常过剩空气系数的燃料以正常过剩空气系数（1 1）配置空气进行燃烧，为氧化性或稍还原性气氛）配置空气进行燃烧，为氧化性或稍还原性气氛4/5再燃烧区（第二燃烧区）再燃烧区（第二燃烧区）其余其余(1520)%的的燃料以再燃燃料（二次燃料）的形式被喷入，形燃料以再燃燃料（二次燃料）的形式被喷入，形成富燃料成富燃料（1 1）、还原性气氛。、还原性气氛。燃烧生成碳燃烧生成碳氢化合物基团，并与一次燃烧区内生成的氢化合物基团，并与一次燃烧区内生成的NONOX X 反反应，应，NONOX X 被还原为被还原为N N2 2燃尽区燃尽区送入二次风（顶部燃尽风），送入二次风（顶部燃尽风），保证保证燃料燃尽（燃料燃尽（1 1）69炉内喷钙脱硫炉内喷钙脱硫 炉内钙基脱硫剂炉内钙基脱硫剂石灰石（石灰石（CaCOCaCO3 3）石灰石进入炉膛后，受热分解的石灰石进入炉膛后，受热分解的CaOCaO和和COCO2 2，CaOCaO与炉内与炉内SOSO2 2 反应形成固体反应形成固体CaSOCaSO4 4，经除尘器脱除，经除尘器脱除 炉内脱硫剂送入位置炉内脱硫剂送入位置 炉内温度为炉内温度为950950 12001200范围处，避免范围处，避免CaSOCaSO4 4在高在高温下分解温下分解 炉内脱硫剂送入方式炉内脱硫剂送入方式 从从一一次次风风或或三三次次风风喷喷口口送送入入，脱脱硫硫剂剂在在炉炉内内停停留留的的时时间间较较长长，有有充充分分的反应时间，的反应时间，但炉内高温区会使部分已形成的但炉内高温区会使部分已形成的CaSOCaSO4 4分解分解 从从炉炉膛膛出出口口附附近近送送入入，温温度度较较适适合合CaOCaO与与SOSO2 2反反应应，生生成成的的CaSOCaSO4 4也也不不会会被分解，但反应时间较短，可导致反应减缓或终止被分解，但反应时间较短，可导致反应减缓或终止5/5 存在的主要问题存在的主要问题 烟气中含灰量增加，导致受热面沾污、结渣烟气中含灰量增加，导致受热面沾污、结渣与磨损加重；灰中的钙与酸液反应生成不溶于水的与磨损加重；灰中的钙与酸液反应生成不溶于水的CaSOCaSO4 4，造成空，造成空预器堵塞预器堵塞 70第七讲第七讲 锅炉受热面及工作特点锅炉受热面及工作特点锅炉锅炉锅炉锅炉蒸发受热面蒸发受热面蒸发受热面蒸发受热面及系统及系统及系统及系统l l 水冷壁结构水冷壁结构水冷壁结构水冷壁结构l l 锅炉水循环系统锅炉水循环系统锅炉水循环系统锅炉水循环系统l l 直流锅炉水冷壁直流锅炉水冷壁直流锅炉水冷壁直流锅炉水冷壁 过热器与再热器过热器与再热器过热器与再热器过热器与再热器l l 过热器与再热器的结构形式过热器与再热器的结构形式过热器与再热器的结构形式过热器与再热器的结构形式l l 蒸汽温度调节蒸汽温度调节蒸汽温度调节蒸汽温度调节l l 热偏差热偏差热偏差热偏差l l 亚临界锅炉蒸汽系统典型布置亚临界锅炉蒸汽系统典型布置亚临界锅炉蒸汽系统典型布置亚临界锅炉蒸汽系统典型布置 尾部受热面尾部受热面尾部受热面尾部受热面l l 省煤器及布置省煤器及布置省煤器及布置省煤器及布置l l 空气预热器的类型空气预热器的类型空气预热器的类型空气预热器的类型71水冷壁的结构水冷壁的结构72水冷壁的分类水冷壁的分类水冷壁分类水冷壁分类：光管壁、膜式壁光管壁、膜式