第09课时单元电厂热力设备及运行第03章辅机系统

1、五、挥发分五、挥发分 n组成：主要包括各种组成：主要包括各种C Cm mH Hn n、H H2 2、COCO、H H2 2S S等等可燃气体可燃气体组成，组成， 还有少量的还有少量的O O2 2、COCO2 2、N N2 2等等不可燃气体不可燃气体。 n影响因素：煤种、加热速率、加热温度和加热时间。影响因素：煤种、加热速率、加热温度和加热时间。 煤的碳化程度越深煤的碳化程度越深( (如无烟煤如无烟煤), ), 挥发分越小。挥发分越小。 n运行：运行： V V多，煤的着火温度低，易着火燃烧。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，反应速度加挥发使煤的

2、孔隙多，反应表面积大，反应速度加 快，煤易于燃尽。快，煤易于燃尽。 n发热量：取决于挥发份的成分。发热量：取决于挥发份的成分。V V越多，发热量越低。越多，发热量越低。 n锅炉的炉膛结构和锅炉的运行方法等都与煤的挥发分含锅炉的炉膛结构和锅炉的运行方法等都与煤的挥发分含 量有关。所以，挥发分是煤的一个重要燃烧特性，也是量有关。所以，挥发分是煤的一个重要燃烧特性，也是 我国我国( (以及美、俄、英、法等国以及美、俄、英、法等国) )作为作为煤的分类的重要依煤的分类的重要依 据据之一。之一。 六、灰熔融性六、灰熔融性灰熔点灰熔点 1.1.灰熔点的测定灰熔点的测定 n定义：灰在加热时，由固态逐渐向液态

3、的转化特性。定义：灰在加热时，由固态逐渐向液态的转化特性。 n灰分的组成：灰分的组成：SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3、各种氧化铁、各种氧化铁、CaOCaO、MgOMgO、K K2 2O O、 NaNa2 2O O等，不是单一物质，无固定熔点。等，不是单一物质，无固定熔点。 n灰熔点的测定：采用角锥法测定特征温度。灰熔点的测定：采用角锥法测定特征温度。GB/T219-GB/T219- 20042004煤灰熔融性的测定方法煤灰熔融性的测定方法。 将煤灰制作成底边长为将煤灰制作成底边长为7mm7mm的等边三角形，高为的等边三角形，高为20mm20mm的角的角 锥。将锥体放入锥。将锥体

4、放入弱还原性弱还原性气体的灰熔点测定仪中气体的灰熔点测定仪中, ,以规定以规定 的速度升温的速度升温, ,观测灰锥在熔融过程中的三个特征温度，来观测灰锥在熔融过程中的三个特征温度，来 标示煤灰的熔融特性。标示煤灰的熔融特性。 角锥法测定角锥法测定灰熔融性示意图灰熔融性示意图 n变形温度变形温度DTDT：测试角锥开始变园或弯曲时的温度。：测试角锥开始变园或弯曲时的温度。 n软化温度软化温度STST：灰锥顶弯曲到平盘上或呈半球形时的温度。：灰锥顶弯曲到平盘上或呈半球形时的温度。 n流动温度流动温度FTFT：灰锥熔融倒在平盘上：灰锥熔融倒在平盘上, ,并开始流动时的温度。并开始流动时的温度。 图图3

5、-2 3-2 角锥法测定灰熔融性示意图角锥法测定灰熔融性示意图 2.影响灰熔融性的因素影响灰熔融性的因素 n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。物使灰熔点降低。 n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；还原氧化性介质中，灰熔点较高；还原 性介质中，灰熔点较低。性介质中，灰熔点较低。 在氧化性气氛中在氧化性气氛中, ,铁可能以铁可能以FeFe2 2O O3 3形态存在，这时随含铁量的增形态存在，这时随含铁量的增 加加, ,灰熔点下降得比较少；在还原性或半还原性气氛中灰

6、熔点下降得比较少；在还原性或半还原性气氛中,Fe,Fe2 2O O3 3 会还原成会还原成 FeO,FeO,并可能与其他氧化物生成复合化合物（共晶并可能与其他氧化物生成复合化合物（共晶 体）体）, ,这样灰熔点会随灰中含铁量的增加而迅速下降。介质气这样灰熔点会随灰中含铁量的增加而迅速下降。介质气 氛不同氛不同, ,会使灰熔点变化会使灰熔点变化200-300200-300。实践证明。实践证明, ,若灰处在还原若灰处在还原 性介质中（如性介质中（如COCO、H H2 2），它的软化温度将降低。），它的软化温度将降低。 n碱酸比碱酸比B/AB/A：灰中碱性成分与酸性成分含量之比。：灰中碱性成分与酸性

7、成分含量之比。 B/AB/A，易结渣，易结渣 n硅铝比硅铝比: :即即SiOSiO2 2/Al/Al2 2O O3 3的比值。硅铝比的比值。硅铝比，易结渣，易结渣。 3.灰熔融性灰熔融性对锅炉设计与运行的影响对锅炉设计与运行的影响 n根据灰熔融性确定锅炉的排渣方式。根据灰熔融性确定锅炉的排渣方式。 ST1200ST1200，易熔灰，宜采用液态排渣；，易熔灰，宜采用液态排渣； 1200ST14001200ST1400ST1400，难熔灰，宜采用固态排渣。，难熔灰，宜采用固态排渣。 n根据灰熔融性预测锅炉炉内结渣的渣型。根据灰熔融性预测锅炉炉内结渣的渣型。 ST-DT=200ST-DT=20040

8、0,400,长渣长渣, ,宜采用液态排渣宜采用液态排渣, ,排渣通畅；排渣通畅； ST-DT=100ST-DT=100200,200,短渣短渣, ,宜采用固态排渣宜采用固态排渣, ,避免结渣严重。避免结渣严重。 n在锅炉设计时，根据灰熔融性来选择炉膛出口烟气温度。在锅炉设计时，根据灰熔融性来选择炉膛出口烟气温度。 炉膛出口烟气温度应比灰变形温度炉膛出口烟气温度应比灰变形温度DTDT低低5050100100。 n在锅炉运行时，根据灰熔融性来控制炉膛出口烟气温度。在锅炉运行时，根据灰熔融性来控制炉膛出口烟气温度。 炉膛出口烟气温度应比灰变形温度炉膛出口烟气温度应比灰变形温度DTDT低低505010

9、0100。 七、动力煤的分类七、动力煤的分类 锅炉燃料用煤通常按干燥无灰基挥发份锅炉燃料用煤通常按干燥无灰基挥发份V Vdaf daf的含量来分 的含量来分 类。对动力用煤习惯分为四类：类。对动力用煤习惯分为四类： n无烟煤：无烟煤： V Vdaf daf 10% 10%。 n贫煤：贫煤： V Vdaf daf =10%-20% =10%-20%。 n烟煤：烟煤： V Vdaf daf =20%-40% =20%-40%。 n褐煤：褐煤： V Vdaf daf40% 40%。 1.1.无烟煤无烟煤 V Vdaf daf 10% 10% 图图3-3 3-3 无烟煤无烟煤 2.2.贫煤贫煤 V V

10、daf daf =10%-20%=10%-20% 图图3-4 3-4 贫煤贫煤 3.3.烟煤烟煤 V Vdaf daf =20%- =20%- 40% 40% 图图3-5 3-5 烟煤烟煤 4.4.褐煤褐煤 V Vdaf daf40%40%，有的甚，有的甚 至达至达6060 图图3-6 3-6 褐煤褐煤 第二节第二节 煤粉制备煤粉制备 一、煤粉特性一、煤粉特性 1.1.一般物理特性一般物理特性 n尺寸小：尺寸小：1m1m500m500m，20m20m50m50m最多。最多。 n外形很不规则。外形很不规则。 n比表面积大：比表面积大：3003001600m1600m2 2/kg/kg。 n堆积比

11、重小：新鲜煤粉：堆积比重小：新鲜煤粉：0.450.450.6t/m0.6t/m3 3，旧煤粉：，旧煤粉： 0.80.80.9t/m0.9t/m3 3。 2.2.流动性流动性 3.3.自燃性自燃性 4.4.爆炸性爆炸性 不会发生煤粉爆炸的几种情况不会发生煤粉爆炸的几种情况 n煤粉颗粒大于煤粉颗粒大于100m100m，煤粉几乎不会发生爆炸。，煤粉几乎不会发生爆炸。 n避开了煤粉危险浓度或含氧浓度小于避开了煤粉危险浓度或含氧浓度小于15%15%16%16%的煤粉的煤粉 气流，基本上不存在爆炸的危险。气流，基本上不存在爆炸的危险。 二、煤粉细度二、煤粉细度 1.1.煤粉细度煤粉细度R Rx x n通过

12、筛分，残留在筛子上煤粉质量占筛分前煤粉总质通过筛分，残留在筛子上煤粉质量占筛分前煤粉总质 量的百分数，定义为煤粉细度量的百分数，定义为煤粉细度R Rx x。 )453(%100 ba a Rx 式中，式中， aa残留在筛子上煤粉质量；残留在筛子上煤粉质量； bb通过筛子煤粉质量；通过筛子煤粉质量； R Rx x煤粉细度；煤粉细度； xx筛孔边长，筛孔边长，mm。 nR Rx x越小，筛上剩余的煤粉量愈少，煤粉磨得越细。越小，筛上剩余的煤粉量愈少，煤粉磨得越细。 2.2.我国电站锅炉煤粉细度的表示方法我国电站锅炉煤粉细度的表示方法 表表3-3 R3-3 R90 90和 和R R200 200对应

13、的筛子规格 对应的筛子规格 3. 3. 最经济煤粉细度最经济煤粉细度 三、三、磨煤机械磨煤机械 n定义：将煤屑进一步破碎而磨成煤粉的机械，叫磨煤定义：将煤屑进一步破碎而磨成煤粉的机械，叫磨煤 机。机。 n磨煤原理：压碎、击碎和研碎。磨煤原理：压碎、击碎和研碎。 n磨煤机类型：按工作部件转速可分为三类：磨煤机类型：按工作部件转速可分为三类： 低速磨煤机：转速低速磨煤机：转速n n151525r/min25r/min。 中速磨煤机：转速中速磨煤机：转速n n5050300r/min300r/min。 高速磨煤机：转速高速磨煤机：转速n=500n=5001500r/min1500r/min。 n我国

14、燃煤电厂目前广泛应用的是我国燃煤电厂目前广泛应用的是筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机，其，其 次是中速磨煤机，风扇磨煤机应用较少。次是中速磨煤机，风扇磨煤机应用较少。 1.1.筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机低速磨煤机低速磨煤机 筒式钢球磨煤机外形图筒式钢球磨煤机外形图1 1 图图3-7 3-7 筒式钢球磨煤机外形图筒式钢球磨煤机外形图1 1 图图3-8 3-8 筒式钢球磨煤机外形图筒式钢球磨煤机外形图2 2 筒式钢球磨煤机结构筒式钢球磨煤机结构 筒式钢球磨煤机工作原理：筒式钢球磨煤机工作原理： 图图3-9 3-9 筒式钢球磨煤机工作原理示意图筒式钢球磨煤机工作原理示意图 筒式钢球磨煤机优、缺点及适用

15、范围：筒式钢球磨煤机优、缺点及适用范围： 2.2.中速磨煤机中速磨煤机 1 1锥齿轮行星减速机锥齿轮行星减速机 2 2基础基础 3 3下架体下架体 4 4下架体密封环下架体密封环 5 5中架体中架体 6 6分段式的磨盘分段式的磨盘 7 7磨盘支座磨盘支座 8 8旋转喷嘴环旋转喷嘴环 9 9磨辊磨辊 1010刚性加载架刚性加载架 1111摆动铰接点摆动铰接点 1212摆动调整装置摆动调整装置 1313液压拉杆液压拉杆 1414静态分离器静态分离器SLKSLK 1515热风入口热风入口 1616电机电机 1717可调式分离器叶片可调式分离器叶片 1818密封风管道密封风管道 1919煤粉分配器煤粉

16、分配器 图图3-10 3-10 中速磨煤机中速磨煤机(MPS)(MPS)结构结构 中速磨煤机工作原理：中速磨煤机工作原理： 二次分离二次分离 合格煤粉合格煤粉 大颗粒煤粉返回大颗粒煤粉返回 一次分离一次分离 煤粉出口煤粉出口 热风热风 原煤原煤 中速磨煤机工作原理示意图：中速磨煤机工作原理示意图： 图图3-11 3-11 中速磨煤机工作原理示意图中速磨煤机工作原理示意图 中速磨煤机优、缺点及适用范围：中速磨煤机优、缺点及适用范围： 3.3.风扇磨煤机风扇磨煤机高速磨煤机高速磨煤机 图图3-12 3-12 风扇磨煤机工作原理示意图风扇磨煤机工作原理示意图 风扇磨煤机工作原理：风扇磨煤机工作原理：

17、 风扇磨煤机优、缺点及适用范围：风扇磨煤机优、缺点及适用范围： 四、制粉系统四、制粉系统 n定义：将原煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛进行悬定义：将原煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛进行悬 浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合。浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合。 n任务：煤粉的磨制、干燥、输送、储存和调剂。任务：煤粉的磨制、干燥、输送、储存和调剂。 n类型：中间储仓式制粉系统和直吹式制粉系统。类型：中间储仓式制粉系统和直吹式制粉系统。 n中间储仓式：将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，再按中间储仓式：将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，再按 锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓中经给粉机送入炉膛锅炉运行负荷的需要，从

18、煤粉仓中经给粉机送入炉膛 燃烧。燃烧。 磨煤量磨煤量耗煤量；送粉量耗煤量；送粉量= =耗煤量耗煤量 中间储仓式制粉系统又可分为乏气送粉和热风送粉两中间储仓式制粉系统又可分为乏气送粉和热风送粉两 种。种。 n直吹式：磨煤机中磨好的煤粉直接吹送到炉膛燃烧。直吹式：磨煤机中磨好的煤粉直接吹送到炉膛燃烧。 磨煤量磨煤量= =耗煤量耗煤量 直吹式制粉系统又可分为正压直吹式制粉系统和负压直吹式制粉系统又可分为正压直吹式制粉系统和负压 直吹式制粉系统两种。直吹式制粉系统两种。 原煤仓原煤仓 闸门闸门 自动磅秤自动磅秤 给煤机给煤机 落煤管落煤管 下行干燥管下行干燥管 磨煤机磨煤机 一次风箱一次风箱 二次风箱二次风箱 送风机送风机 粗粉分离器粗粉分离器 旋风分离器旋风分离器 换向阀换向阀 煤粉仓煤粉仓 空气预热器空气预热器 燃烧燃烧 器器 排粉风机排粉风机 炉膛炉膛 图图3-13 3-13 乏气送粉系统乏气送粉系统 1.1.中间储仓式制粉系统中间储仓式制粉系统 乏气