电厂锅炉原理及设备知识点

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1、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：n=（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（0）、氮（N）、硫（S）、水分（M）、灰分（A）

2、。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

3、为29310KJ/Kg的燃料。折合燃料消耗量：Bb=（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100C。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

4、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

5、 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、

6、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P3：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

7、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

8、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

9、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。随着锅炉负荷的增加，由于炉膛火焰的平均温度增加有限，辐射传热量增加不多，跟不上蒸 汽流量的增加，使工质的焓增减小，因此随锅炉负荷的增加辐射式过热器出口汽温下降。 采用适当比例的辐射与对流特性的受热面的目的是为了获得比较平稳的汽温特性。 影响汽温特性变化的主要因素：锅炉负荷、过量空气系数、给水温度、受热面的污染情况、 饱和蒸汽用汽量、燃烧器的运行方式、燃料种类和成分。蒸汽温度的调节方法：蒸汽侧，面式减温器、喷水减温器、汽-汽热

10、交换器；烟气侧，烟气 挡板、摆动燃烧器、烟气再循环。高温积灰：在高温烟气环境中飞灰沉积在管束外表面的现象。 高温腐蚀：烟气和飞灰中的有害成分会与管子金属发生化学反应，使管壁变薄、强度降低。 减少或防止高温积灰与腐蚀的措施：主蒸汽温度不宜过高、控制炉膛出口烟温、管子采用顺 流布置，加大管间节距、选用抗腐蚀材料、采用添加剂、定期吹灰等。第十章 省煤器和空气预热器省煤器的作用：节省燃料、改善汽包的工作条件、降低锅炉造价。 空气预热器的作用：进一步降低排烟温度，提高锅炉效率、改善燃料的着火与燃烧条件，降 低不完全燃烧热损失、节省金属，降低造价、改善引风机的工质条件。低温受热面积灰：由烟气中的飞灰在管壁

11、形成松散的积灰。 减少积灰措施：正确设计和布置吹灰装置，定期进行吹灰；采用足够的烟气流速；采用适当 的管束布置。飞灰磨损因素：飞灰颗粒的动能、单位时间内冲击到管壁金属表面的飞灰量、飞灰颗粒与管 壁金属表面发生撞击的概率或飞灰撞击率。减轻和防止磨损的措施：限制烟气流速、防止烟道内出现局部烟速过高和飞灰浓度过大、改 善省煤器结构、采用防磨措施。低温腐蚀：尾部受热面的低温腐蚀是指硫酸蒸汽凝结在受热面上而发生的腐蚀，也称硫酸腐 蚀。腐蚀速度与管壁上凝结的酸量、硫酸浓度、管壁温度等因素有关。 减轻低温腐蚀的措施：减少烟气中三氧化硫的含量、太高金属壁温或使壁温避开严重腐蚀的 区域。第十一章 蒸汽净化 蒸汽

12、污染的原因：蒸汽通过携带含盐水滴而污染称之为机械携带、蒸汽通过直接溶盐而污染 称之为溶解性携带或选择性携带。净化蒸汽的原则措施：控制锅炉水品质、提高给水品质、减少机械性携带，采用高效的汽水 分离设备、减少选择性携带，提高蒸汽清洗效果。影响机械携带因素：锅炉负荷影响、蒸汽空间高度、炉水含盐量的影响、蒸汽压力的影响。 汽水分离元件：一次，旋风分离器、挡板、立式节流板、水下孔板；二次，百叶窗、均汽板 连续排污：是连续不断地从锅炉含盐浓度最大的接近汽包蒸发表面处排出一部分锅水，并补 充较清洁的给水，使锅水含盐浓度不致过高，并维持锅水有一定碱度。定期排污：是间断地将沉积在锅炉蒸发系统较低处的不溶性沉渣和铁锈等杂质排出。 第十二章 锅炉热力计算及其设计布置炉膛热强度：炉膛热强度又称热负荷，包括容积热强度qv、截面热强度qA燃烧器区域热强度qr、炉膛壁面热强度qlbo容积热强度qv：锅炉输入热量占炉膛容积的比值。截面热强度qA：锅炉输入热量占炉膛截面积的比值。燃烧器区域壁面热强度qr： qv、qA还不能完全反应出炉膛内的热力特性。炉膛壁面热强度qlb:炉膛辐射受热面的热强度。单位炉膛壁面所吸收的炉内辐射热量的平均值。