煤粉炉和点火装置ppt课件

1、第四节第四节 煤粉炉及点火安装煤粉炉及点火安装 一、炉膛构造及要求一、炉膛构造及要求 炉膛也称为熄灭室，它是供煤粉熄灭的地方。炉膛也称为熄灭室，它是供煤粉熄灭的地方。 固态排渣煤粉炉的炉膛构造如图固态排渣煤粉炉的炉膛构造如图5-75-7所示。构所示。构造要素：长方体空间，其周围布满水冷壁。造要素：长方体空间，其周围布满水冷壁。 炉底冷灰斗。炉底冷灰斗。 炉顶顶棚管过热器。炉顶顶棚管过热器。 炉膛上部悬挂有屏式过热器。炉膛后上方为烟炉膛上部悬挂有屏式过热器。炉膛后上方为烟气出口。气出口。 炉膛出口的下部有后水冷壁弯曲而成的折焰角炉膛出口的下部有后水冷壁弯曲而成的折焰角( (俗称鼻子俗称鼻子) )

2、。 炉膛：熄灭空间，换热部件。炉膛：熄灭空间，换热部件。 构造应保证燃料完全熄灭，又能使炉膛构造应保证燃料完全熄灭，又能使炉膛出口烟温降低到灰熔点以下，以便使出口以出口烟温降低到灰熔点以下，以便使出口以后对流受热面不结渣。后对流受热面不结渣。 炉膛应满足以下要求：炉膛应满足以下要求： (1) (1)良好的炉内空气动力特性。指防止良好的炉内空气动力特性。指防止火焰冲击炉墙，防止炉膛水冷壁结渣，减少火焰冲击炉墙，防止炉膛水冷壁结渣，减少炉内死滞旋涡区，保证煤粉熄灭过程有足够炉内死滞旋涡区，保证煤粉熄灭过程有足够空间和时间。空间和时间。 (2) (2)能布置足够的受热面，将炉膛出能布置足够的受热面，

3、将炉膛出口烟温降到允许的数值，以保证炉膛出口烟温降到允许的数值，以保证炉膛出口及其后的受热面不结渣。口及其后的受热面不结渣。 (3)(3)有适宜的热强度。按热强度确定有适宜的热强度。按热强度确定的炉膛容积及其截面尺寸和高度应能满的炉膛容积及其截面尺寸和高度应能满足煤粉气流在炉内充分开展、均匀混合足煤粉气流在炉内充分开展、均匀混合和完全熄灭的要求。和完全熄灭的要求。 二、炉膛热强度二、炉膛热强度 炉膛热强度包括炉膛容积热强度、炉膛断面炉膛热强度包括炉膛容积热强度、炉膛断面热强度和熄灭器区域壁面热强度。热强度和熄灭器区域壁面热强度。 1 1炉膛容积热强度和断面热强度炉膛容积热强度和断面热强度 炉膛

4、容积常由炉膛容积热强度来决议。炉膛容炉膛容积常由炉膛容积热强度来决议。炉膛容积热强度是指单位时间、单位炉膛容积放出的热积热强度是指单位时间、单位炉膛容积放出的热量，即量，即 式中式中 qv qv炉膛容积热强度，炉膛容积热强度， kW kWm3m3； Vl Vl炉膛容积，炉膛容积，m3m3。 2)-(5 3,kW/mVBQqlnetarv 对于一定参数、一定容量的锅炉来说，对于一定参数、一定容量的锅炉来说，燃料单位时间在炉内的放热量是一定的。燃料单位时间在炉内的放热量是一定的。 因此因此qvqv获得大，炉膛容积就小；获得获得大，炉膛容积就小；获得小，炉膛容积就大。小，炉膛容积就大。 qv qv过

5、大，炉膛容积就过小，煤粉在炉过大，炉膛容积就过小，煤粉在炉内停留时间短，熄灭不完全，同时水冷壁面内停留时间短，熄灭不完全，同时水冷壁面积小，炉温过高，容易呵斥结渣。积小，炉温过高，容易呵斥结渣。 qv qv过小，炉膛容积就过大，炉膛温度过小，炉膛容积就过大，炉膛温度过低，对熄灭不利，同时使锅炉造价和金属过低，对熄灭不利，同时使锅炉造价和金属耗量添加。耗量添加。 阅历数据见表阅历数据见表5-45-4。从表中可以看出、。从表中可以看出、越是容易熄灭的煤，所允许的值越越是容易熄灭的煤，所允许的值越qvqv越大。越大。 同样的炉膛容积，可以把炉膛做成瘦长形或矮同样的炉膛容积，可以把炉膛做成瘦长形或矮胖

6、形。过于瘦长的炉膛，火焰的充溢程度好，但熄胖形。过于瘦长的炉膛，火焰的充溢程度好，但熄灭器区域由于没有足够水冷壁冷却烟气，引起熄灭灭器区域由于没有足够水冷壁冷却烟气，引起熄灭器区域结渣。过于矮胖的炉膛，会使熄灭器附近温器区域结渣。过于矮胖的炉膛，会使熄灭器附近温度低，对着火不利，而且火焰不易很好充溢炉膛，度低，对着火不利，而且火焰不易很好充溢炉膛，煤粉在炉内停留时间短，不完全熄灭热损失添加。煤粉在炉内停留时间短，不完全熄灭热损失添加。 炉膛的大体外形常由炉膛断面热强度和炉膛容炉膛的大体外形常由炉膛断面热强度和炉膛容积热强度一同来确定。炉膛断面热强度是指单位时积热强度一同来确定。炉膛断面热强度是

7、指单位时间、单位炉膛横断面积放出的热量，即间、单位炉膛横断面积放出的热量，即3)-(5 / 2,mkWABQqlnetarA 当当qvqv一定时，一定时，qAqA获得大，炉膛横断面获得大，炉膛横断面AlAl就小，就小，炉膛就瘦长些炉膛就瘦长些; qA; qA获得小，炉膛横断面获得小，炉膛横断面AlAl就大，炉就大，炉膛就矮胖些。膛就矮胖些。 阅历数据见表阅历数据见表5-55-5。 炉膛断面热强度决议后，用式炉膛断面热强度决议后，用式(5-3)(5-3)求得炉膛求得炉膛横断面积，用它除炉膛容积，就得出炉膛平均高度，横断面积，用它除炉膛容积，就得出炉膛平均高度，但炉膛宽度和深度仍需求决议。但炉膛宽

8、度和深度仍需求决议。 根据我国实践情况，低挥发分煤趋向于用直流根据我国实践情况，低挥发分煤趋向于用直流熄灭器四角布置，这种炉子要求炉膛宽度与深度相熄灭器四角布置，这种炉子要求炉膛宽度与深度相等，亦即宽深比等于等，亦即宽深比等于1 1，最大也不要超越，最大也不要超越1.21.2。高挥。高挥发分煤趋向于用前墙或前后墙布置的旋流熄灭器。发分煤趋向于用前墙或前后墙布置的旋流熄灭器。如旋流熄灭器布置在前墙，那么炉膛深度不能太小，如旋流熄灭器布置在前墙，那么炉膛深度不能太小，以免火焰冲到后墙引起结渣。以免火焰冲到后墙引起结渣。NoImage 另外，在决议炉膛宽度时还应思索如下另外，在决议炉膛宽度时还应思索

9、如下要素要素: : (1) (1)为了获得良好的蒸汽质量，汽包必为了获得良好的蒸汽质量，汽包必需保证一定长度，而炉膛宽度与汽包长度是需保证一定长度，而炉膛宽度与汽包长度是相配合的。相配合的。 (2) (2)炉膛宽度还应顺应过热器系统的布炉膛宽度还应顺应过热器系统的布置。既不能太宽也不能太窄，太宽了蒸汽流置。既不能太宽也不能太窄，太宽了蒸汽流速过低，对过热器维护不利，而且烟气流速速过低，对过热器维护不利，而且烟气流速也低，传热效果也差；太窄了蒸汽流速过高，也低，传热效果也差；太窄了蒸汽流速过高，使过热蒸汽系统压降过大，而且烟气流速也使过热蒸汽系统压降过大，而且烟气流速也高，飞灰磨损严重。高，飞灰

10、磨损严重。 (3) (3)为了简化布置，尾部烟道宽度通常为了简化布置，尾部烟道宽度通常和炉膛宽度一样。因此在决议炉膛宽度时还和炉膛宽度一样。因此在决议炉膛宽度时还必需思索尾部受热面的布置。必需思索尾部受热面的布置。 2 2熄灭器区域壁面热强度熄灭器区域壁面热强度 对于大容量锅炉，仅仅采用对于大容量锅炉，仅仅采用qVqV、qA qA 目的，还目的，还不能全面反映出炉内的热力特性。采用熄灭器区不能全面反映出炉内的热力特性。采用熄灭器区域壁面热强度域壁面热强度qrqr作为炉膛设计和判别运转工况的作为炉膛设计和判别运转工况的辅助目的。熄灭器区域壁面热强度是指单位时间、辅助目的。熄灭器区域壁面热强度是指

11、单位时间、单位熄灭器区域壁面面积放出的热量，即单位熄灭器区域壁面面积放出的热量，即 式中式中 qr qr熄灭器区域壁面热强度，熄灭器区域壁面热强度，kWkWm3m3； Ar Ar熄灭器区域的壁面面积，熄灭器区域的壁面面积，m2m2； a a、bb炉膛宽度和深度，炉膛宽度和深度，m m； n n熄灭器的层数；熄灭器的层数； sr sr熄灭器的间距，熄灭器的间距，m m。 )1)(24)-(5 / 22,msnbaAmkWABQqrrrnetarr qr qr越大，阐明火焰越集中，熄灭器区域的温度越大，阐明火焰越集中，熄灭器区域的温度程度就越高。这对燃料的着火和维持熄灭的稳定是程度就越高。这对燃料

12、的着火和维持熄灭的稳定是有利的。但过高有利的。但过高qr qr ，意味着火焰过分集中，使熄，意味着火焰过分集中，使熄灭器区域部分温度过高，容易呵斥熄灭器区域水冷灭器区域部分温度过高，容易呵斥熄灭器区域水冷壁结渣。壁结渣。 按固态排渣煤粉炉：按固态排渣煤粉炉： 对于褐煤，对于褐煤， qr qr可取可取O.93O.93 1.16MW1.16MWm2m2； 对贫煤和无烟煤对贫煤和无烟煤 qr qr可取可取1.4 1.4 2.1MW 2.1MWm2m2：；：； 对烟煤对烟煤 qr qr可取可取1.28 1.28 1.4MW 1.4MWm2m2。 三、煤粉炉的结渣三、煤粉炉的结渣 在固态排渣煤粉炉中，熔

13、融的灰粒粘结并积聚在固态排渣煤粉炉中，熔融的灰粒粘结并积聚在受热面或炉墙上的景象，叫做结渣或称结焦。在受热面或炉墙上的景象，叫做结渣或称结焦。 1 1结渣的危害结渣的危害 结渣会严重危及锅炉运转的平安和经济，呵斥以结渣会严重危及锅炉运转的平安和经济，呵斥以下不良后果：下不良后果： (1) (1)受热面上结渣时，会使传热减弱，工质吸热受热面上结渣时，会使传热减弱，工质吸热量减少，排烟温度升高，排烟热损失添加，锅炉效量减少，排烟温度升高，排烟热损失添加，锅炉效率降低，为了坚持锅炉出力，在添加燃料量的同时率降低，为了坚持锅炉出力，在添加燃料量的同时必需相应添加风量，这就使送、引风机负荷添加，必需相应

14、添加风量，这就使送、引风机负荷添加，厂用电添加。厂用电添加。 (2) (2)受热面结渣时，为了坚持出力，就必需增大受热面结渣时，为了坚持出力，就必需增大风量。假设此时通风设备容量有限，加上结渣容易风量。假设此时通风设备容量有限，加上结渣容易使烟气通道部分堵塞，而使风量添加不上去，锅炉使烟气通道部分堵塞，而使风量添加不上去，锅炉只好被迫降低出力运转。只好被迫降低出力运转。 (3) (3)炉内结渣后，炉膛出口烟温升高，导致过热汽温炉内结渣后，炉膛出口烟温升高，导致过热汽温升高，加上结渣不匀呵斥的热偏向，很容易引起过热器超升高，加上结渣不匀呵斥的热偏向，很容易引起过热器超温损坏。此时，为了不使过热器

15、超温，也需求限制锅炉出温损坏。此时，为了不使过热器超温，也需求限制锅炉出力；力； (4) (4)水冷壁结渣，会使本身各部分受热不均，以致膨胀水冷壁结渣，会使本身各部分受热不均，以致膨胀不勾或水循环不良，引起水冷壁管损坏。不勾或水循环不良，引起水冷壁管损坏。 (5) (5)炉膛上部结渣掉落时，能够会破坏冷灰斗的水冷壁；炉膛上部结渣掉落时，能够会破坏冷灰斗的水冷壁； (6) (6)冷灰斗处结渣严重时，会使冷灰斗出口逐渐堵塞，冷灰斗处结渣严重时，会使冷灰斗出口逐渐堵塞，使锅炉无法继续运转。使锅炉无法继续运转。 (7) (7)熄灭器喷口结渣，会使炉内空气动力工况遭到破坏，熄灭器喷口结渣，会使炉内空气动

16、力工况遭到破坏，从而影响熄灭过程的进展。喷口结渣严重而被堵塞时，锅从而影响熄灭过程的进展。喷口结渣严重而被堵塞时，锅炉只好降低出力运转，甚至被迫停炉。炉只好降低出力运转，甚至被迫停炉。 (8) (8)结渣严重，除渣时间过长，能够导致灭火。结渣严重，除渣时间过长，能够导致灭火。 2 2结渣的过程和缘由结渣的过程和缘由 在炉膛中心高温区域内，燃料中的灰分普通在炉膛中心高温区域内，燃料中的灰分普通为液态或呈软化形状。随着烟气的流动，烟温会为液态或呈软化形状。随着烟气的流动，烟温会因水冷壁吸热而不断降低。当接触到受热面或炉因水冷壁吸热而不断降低。当接触到受热面或炉墙时，假设烟中的灰粒已冷却到固体形状，

17、就不墙时，假设烟中的灰粒已冷却到固体形状，就不会呵斥结渣；如烟中的灰粒仍坚持软化或熔化形会呵斥结渣；如烟中的灰粒仍坚持软化或熔化形状，就会粘结在壁面上，构成结渣。状，就会粘结在壁面上，构成结渣。 结渣通常发生在炉内和炉膛出口的受热面上。结渣通常发生在炉内和炉膛出口的受热面上。特别是未受水冷壁维护的曝露面积较大的炉墙或特别是未受水冷壁维护的曝露面积较大的炉墙或卫燃带上，由于它们外表的温度高而且又很粗糙，卫燃带上，由于它们外表的温度高而且又很粗糙，液态渣粒很容易黏附上去。液态渣粒很容易黏附上去。 结渣是一个自动加剧的过程。这是由于发生结渣是一个自动加剧的过程。这是由于发生结渣后，由于传热受阻，炉内

18、烟气温度和渣层外结渣后，由于传热受阻，炉内烟气温度和渣层外表温度都将升高，再加上渣层外表粗糙，渣与渣表温度都将升高，再加上渣层外表粗糙，渣与渣之间的吸附力很大，渣粒就更容易粘附上去，从之间的吸附力很大，渣粒就更容易粘附上去，从而使结这过程愈演愈烈。而使结这过程愈演愈烈。 构成结渣的缘由是温度过高和灰熔点过构成结渣的缘由是温度过高和灰熔点过低。低。 炉膛设计的容积热强度过大或锅炉超负炉膛设计的容积热强度过大或锅炉超负荷运转，使炉温过高；火焰偏斜，使高温火荷运转，使炉温过高；火焰偏斜，使高温火焰接近水冷壁，炉膛设计的断面热强度或熄焰接近水冷壁，炉膛设计的断面热强度或熄灭器区域壁面热强度过大，使熄灭

19、器区域水灭器区域壁面热强度过大，使熄灭器区域水冷壁温度过高；炉底调风等使火焰中心上移，冷壁温度过高；炉底调风等使火焰中心上移，以致炉膛出口烟温增高，这些都容易引起结以致炉膛出口烟温增高，这些都容易引起结渣。渣。 除煤质不好除煤质不好( (如灰熔点低如灰熔点低) )呵斥结渣外，炉呵斥结渣外，炉内空气供应缺乏，燃料与空气混合不充分等都内空气供应缺乏，燃料与空气混合不充分等都会在炉内产生较多的复原性气体会在炉内产生较多的复原性气体(CO(CO等，以等，以致灰的熔点降低，引起或加剧了结渣。致灰的熔点降低，引起或加剧了结渣。 吹灰、除渣不及时也会加重结渣。这是由吹灰、除渣不及时也会加重结渣。这是由于积灰

20、、结渣的壁面粗糙，容易结渣，而且随于积灰、结渣的壁面粗糙，容易结渣，而且随着渣面温度的升高，结渣将自动加剧，越来越着渣面温度的升高，结渣将自动加剧，越来越重。重。 3 3防止结渣的措施防止结渣的措施 防止结渣主要也是从不使炉温过高和防止灰熔防止结渣主要也是从不使炉温过高和防止灰熔点降低着手。主要措施如下：点降低着手。主要措施如下： (1) (1)防止壁面及受热面附近温度过高防止壁面及受热面附近温度过高 炉膛热强度设计合理；炉膛热强度设计合理； 防止锅炉超负荷运转；防止锅炉超负荷运转； 堵塞炉底漏风、降低炉膛负压；堵塞炉底漏风、降低炉膛负压； 不使空气量过大；不使空气量过大； 直流熄灭器尽量利用下排熄灭器、旋流熄灭器直流熄灭器尽量利用下排熄灭器、旋流熄灭器适当加强二次风旋流强度等都能防止火焰中心上移；适当加强二次风旋流强度等都能防止火焰中心上移； 坚持各给粉机给粉量平衡，使直流熄坚持各给粉机给粉量平衡，使直流熄灭器四角气流的动量相等；灭器四角气流的动量相等； 切圆适宜切圆适宜 一二次风正确配合一二次风正确配合 风速适宜风速适宜 防止熄灭器变形等。防止熄灭器变形等。 (2) (2)防止炉内生成过多复原性气体防止炉内生成过多复原性气体 坚持适宜的空气动力场、不使空气量坚持适宜的空气动力场、不使空气量过小，能使炉内减少