风烟系统的复习资料

简介：锅炉风烟系统是指连续不断的给锅炉燃料燃烧提供所需的空气量，并按燃烧的要求分配风量送到与燃烧相连接的地点，同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后，最终由烟囱及时的排至大气。锅炉风烟系统按平衡通风设计，系统的平衡点发生在炉膛中，因此，所有燃烧空气侧的系统部件设计正压运行，烟气侧所有部件设计负压运行。平衡通风作用不仅缩小炉膛和风道的漏风量，而且保证了较高的经济性，又能防止炉内高温烟气外冒，对运行人员的安全和环境都是有利的。风烟系统主要设备组成。1）两台动叶可调轴流式送风机2）两台动叶可调轴流式一次风机3）两台单级静叶可调轴流式引风机4）两台容克式三分仓回转式空气预热器5）烟气再循环管6）两台三室五电场静电除尘器7）两台火检冷却风机8）两台密封风机9）三组对冲布置的燃烧器及二次风箱10）连接管道、挡板或闸门2、设备作用1）提供燃料燃烧所需要的内外二次风、中心风和燃尽风，由送风机提供。2）提供输送和干燥煤粉的一次风，由一次风机提供。3）提供火检探测器的冷却风，由火检冷却风机提供，直接取自大气。4）分离器出口煤粉管的吹扫风，由一次风机出口的冷一次风母管提供。无论是密封风还是冷却空气，最终均进入炉膛，是燃烧所需的空气的组成部分。二、轴流风机和离心风机比较：风机是把机械能转化为气体的势能和动能的设备，风机可以分为轴流式和离心式两种形式。轴流风机和离心风机比较：1、动叶调节轴流风机的变工况性能好，工作范围大。因为动叶片安装角可随着锅炉负荷的改变而改变，既可调节流量又可保持风机在高效区运行。2、轴流风机对风道系统风量变化的适应性优于离心风机。由于外界条件变化使所需风机的风量、风压发生变化，离心风机就有可能使机组达不到额定出力，而轴流风机可以通过动叶片动叶关小或开大动叶的角度来适应变化，同时由于轴流风机调节方式和离心风机的调节方式不同，决定了轴流风机的效率较高。3、轴流风机重量轻、飞轮效应值小，使得启动力矩大大减小。4、与离心式风机比较，轴流风机结构复杂、旋转部件多，制造精度高，材质要求高。一次风的作用是供给磨煤机干燥燃煤和输送煤粉所需的热风（调风量）、磨煤机调温风（冷风），用来输送和干燥煤粉，并供给燃料燃烧初期所需的空气。一次风机的流程：大气经滤网、消声器垂直进入两台轴流式一次风机，经一次风机提压后分成两路；一路进入磨煤机前的冷一次风管；另一路在经空预热器的一次风分仓，加热后进入磨煤机前的热一次风管，热风和冷风在磨煤机前混合。在冷一次风和热一次风管出口处都设有电动挡板和调节挡板来控制冷热风的风量，保证磨煤机总的风量要求和合适的出口温度。合格的煤粉经煤粉管道由一次风送至炉膛燃烧。一次风机的流量主要取决于燃烧系统所需的一次风量和空气预热器的漏风量。密封风机的流量尽管由一次风提供，但是最终进入磨煤机构成一次风的部分。一次风的压头主要取决于煤粉流的阻力及风道、空气预热器、挡板、磨煤机的流动阻力。其压头是随锅炉需粉量的变化而变化，可以通过调节动叶的倾角来改变风量，维持风道一次风的压力，适应不同负荷的变化二次风系统（为了使燃料在炉内的燃烧正常进行，必需向炉膛内送入燃料燃烧所需要的空气，用送风机克服烟气侧的空气预热器、风道和燃烧器的流动阻力，并提供燃料燃烧所需的氧气。）二次风的主要流程：环境空气经滤网、消声器与热风再循环汇合后垂直进入两台轴流式送风机，由送风机提压后，经冷二次风道进入两台容克式三分仓空气预热器的二次风分仓中预热，在锅炉MCR工况燃用设计煤种（神府东胜煤）时，空预热器出口热风温度为344℃,热二次风由风道送至二次风箱分别由燃烧器和燃尽风喷口进入炉膛。二次风再循环入口布置在消声器和送风机之间，其作用是提升空气预热器的冷端温度，防止低温腐蚀。二次风系统设有两台动叶可调轴流风机，两台送风机出口各引一路风供前、后墙油枪冷却风。为使两台风机出口风压平衡，并可以单台风机运行，在送风机出口风门后设有联络风管和电动隔离风门。加热后的二次风，经热二次风总管分配到炉膛的前后墙的8个风箱，被分成多股三种空气流，一是通过各层燃烧器的中心风、二次风（内外）；二是通过燃烧器顶部的燃尽风。燃尽风作用：可以减少炉膛内形成NOx的数量、降低NOx的排放量，有利于减轻大气污染。锅炉油燃烧：器是布置在二次风喷咀内的，因此没有独立的供风通路烟气系统流程：炉膛中的烟气经过尾部受热面、脱硝装置（同步上）、空气预热器、静电除尘器、引风机、脱硫装置和烟囱排向大气。本厂两台引风机间的烟道没有设置烟气联络通道和挡板，运行时必须注意两台引风机出力是否平衡，单侧风机运行时更应严密监视风烟系统挡板状态是否正确。

送风机一次风机4轴的材质45#45#5轮毂材质球磨铸铁球磨铸铁6叶片材质铸铝铸铝7叶轮级数级128每级叶片数片22229叶片调节范围度15~5515~5514风机的第一临界转速r/min1293193718风机轴承型式滚动轴承滚动轴承19轴承润滑方式强制润滑强制润滑20轴承冷却方式强制冷却强制冷却21轴瓦冷却水量t/h//22风机旋转方向（从电机侧看）顺时针顺时针4油箱材质低碳钢喷漆低碳钢喷漆7冷油器型式板式板式11油泵型式齿轮泵齿轮泵12油泵数量台/套22风机主要设备组成：由转子总装、轴承组、进气箱、主体风筒、扩散器、液压调节管路、润滑油管路、自控调节系统、联轴器、挠性联接和底座等组成。转子总装部分包括轮毂部、叶片、液压调节机构、调节拉叉和调节驱动装置送风机的动叶调节叶轮包括：轮毂部和叶片轮毂部和叶片组成叶轮。轮毂部内设有叶片调节机构与液压调节机构相连。调节叶片角度时，由风机外部的伺服马达带动调节驱动装置，经调节拉叉液压机构动作，推动轮毂部的调节机构转动叶片，叶片通过高强度螺钉固定在轮毂内的叶片轴上，叶片轴上装有推力轴承，使得调节灵活。液压调节机构设计成液压随动系统，动作平稳，滞后小。本风机液压缸的最大轴向推力为lot,叶片的调节速度为1.5°/So液压缸由液压调节油站供油。调节拉叉装有关节轴承，调节时不会卡死。调节驱动装置中设有调节限位螺钉和调节角度显示盘，叶片角度的调节范围为45°。送风机的启动检查项目：检修工作结束；电机、风机连接完好；电机接线；油站一油泵、油位、油压、冷却水；烟道完好、人孔门关闭：调节机构、挡板位置；引风机是输送含尘且温度较高的烟气，工作条件较差，从目前国内大型机组引风机的配套及生产情况来看，动、静叶调节的轴流风机均可选用。静叶可调轴流风机对尘粒的适应性优于动叶可调轴流风机。静叶可调轴流式风机对含尘量的适应性一般不大于400mg/Nm3,而动叶可调轴流风机一般则只能承受不大于150mg/Nm3的含尘量。动叶可调轴流式风机负荷调节性较好，但价格较高，叶片对烟气的含尘量较为敏感。我厂选用的是成都电力机械厂的AN系列静叶可调子午加速轴流风机，系引进德国KKK公司技术。引风机启动①应确保油脂均已充满油管（在设备出厂前轴承箱润滑油脂已加好，运行前可不用加注油脂）②开机2小时前开启冷却风机③关闭风机进口导叶④全部打开风机出口管路挡板⑤关闭风机入口管路挡板⑥接通主电动机⑦自动打开入口管路挡板，若入口管挡板在一分钟内没能全开，应立即停止风机运行。⑧开启风机进口导叶，调至所需工况。失速：轴流风机叶片前后的压差，在其它都不变的情况下，其压差的大小决定于动叶冲角的大小，在临界冲角值以内，上述压差大致与叶片的冲角成比例，不同的叶片叶型有不同的临界冲角值。翼型的冲角超过临界值，气流会离开叶片凸面发生边界层分离现象，产生大面积的涡流，此时风机的全压下降，这种情况称为“失速现象”喘振：轴流风机性能曲线的左半部具有一个马鞍形的区域，在此区段运行有时会出现风机的流量、压头和功率的大幅度脉动，风机及管道会产生强烈的振动，噪声显著增高等不正常工况，一般称为“喘振”空气预热器漏风的危害：回转式空预器，漏风是个很重要的问题。这是因为预热器产生漏风会直接影响锅炉机组的安全经济运行，漏风不仅会使送、引风机的电耗增大，而且严重时还将使锅炉的出力被迫降低和加剧预热器的低温腐蚀，以及由此引起的其他不良后果。径向密封装置时用以防止和减少预热器中空气沿转子的上、下端面功过径向间隙漏到烟气区的漏风量，还可以减少一次风沿转子的上下端面通过径向间隙漏到二次风区的漏风量。径向密封是三种密封间隙中漏风量最大的。轴向密封装置回转式空预器在转子外圆周与机壳之间有较大的空间，如果不采取密封措施，空气会漏入烟气中。为了减少空气在转子周围沿其周向漏入烟气区，故装设轴向密封装置。轴向密封装置主要由轴向密封片和轴向密封板构成。轴向密封片通过螺栓紧固在转子外圆周的所有径向隔板上，随转子一起转动。沿整个转子的高度，轴向密封片分两段布置，其中位于柱销上面的为热端轴向密封片，柱销下面的为冷端轴向密封片。轴向密封是三种密封间隙中漏风量最小的、环向密封装置包括转子外周上、下端的旁路密封盒中心筒密封两个部分。旁路密封（周向密封），主要由旁路密封片和T型钢所构成，冷热端的旁路密封片系由许多短折角片拼接而成。旁路密封片沿转子外围呈圆形布置，只是在扇形板处断开，另设旁路密封件，旁路密封片是静止不动的。旁路密封装置是用来减少经转子与机壳之间通过的烟气和空气的旁通量，即部分烟气和空气不经转子中的受热面而直接从转子与机壳之间的间隙中短路流过。同时，它对减少轴向密封和径向密封也起到一定作用。支持轴承的作用是用作支承转子的全部重力，同时还用确定下端的旋转中心和承受由风烟压差所引起的侧向推力以及转子晃动所引起的径向推力。为了能满足上述功能要求和适应重载荷的需要，采用直径较大的推力向心球面滚柱轴承。润滑油系统支持轴承和导向轴承的润滑要求比较高，为此每台空预器的支持轴承和导向轴承都配有独立的润滑油系统。润滑油系统为不带油箱的稀油润滑系统，它是由油泵、电动机、油过滤器、管道阀门及压力表等组成空预器常见问题：1.空预器低温腐蚀2波纹板的积灰3空预器的电流摆动低温腐蚀：对于电厂锅炉，低温对流受热面烟气侧腐蚀主要发生在空预器的冷端。回转式预热器发生低温腐蚀的危害：不仅使遭致腐蚀部分的传热元件表面的金属被锈蚀掉，而且还因其表面粗糙不平，而覆盖着疏松的腐蚀产物而使同流截面减少，从而会引起传热元件与烟气、空气之间的传热恶化，导致排烟温度升高,空气预热不足，同时还会导致受热面发生积灰和送引风机电耗的增加。若腐蚀严重，则需停炉检修，更换受热面，这样不仅增加检修工作量，降低锅炉的可用率，还增加金属和资金的消耗。由于预热器发生低温腐蚀会对锅炉造成很大的危害，因此必须注意低温腐蚀的预防，以下将简要介绍空预器的低温腐蚀机理。低温腐蚀机理料中的硫在燃烧后生成二氧化硫（SO2）,其中有少量的SO2又会进一步氧化形成三氧化硫（SO3）o由于三氧化硫在烟气中存在，则使烟气的露点温度大为升高，即三氧化硫和烟气中的水蒸气化合，生成硫酸蒸气，露点温度大为升高。当含有硫酸蒸气的烟气流经低温受热面（空预器），受热面金属壁温低于硫酸蒸气露点时，则在受热面金属表面结硫酸露，并腐蚀受热面金属。为了防止低温腐蚀，我厂每台空预器装设1台暖风器。暖风器为汽-气交换器，它是利用蒸汽在管内流动的热量来加热进入空预器的冷风，使之达到要求的温度。采用暖风器，空预器进口风温可提高，冷端传热元件的壁温会升高，可减轻低温腐蚀的程度，但它同样地会使排烟温度升高，锅炉效率降低。但由于使用的加热蒸汽为辅汽，因此减少了汽轮机的冷源损失，提高循环的热效率可部分补偿锅炉效率降低的损失。增设暖风器还会增加空气侧流动阻力，使送风机的电耗会增加。2.波纹板上的积灰预热器受热面波纹板上积灰后，由于灰的热阻大，因而使波纹板传热变差。积灰同时使波纹板之间的气流通道变小，引起流动阻力及风机电耗增大，限制锅炉出力。此外，积灰还会加剧受热面的腐蚀。严重积灰会堵塞转子的一部分气流通道，迫使锅炉停炉检修，疏通预热器。积灰机理对于固态排渣的煤粉炉，烟气中含有大量的飞灰，飞灰的粒径一般小于200um,大部分为20〜30um。当携带着飞灰的烟气流经预热器的传热元件时，飞灰会由于以下几种原因沉积在受热面上形成积灰：（1）当含灰烟气冲刷波纹板时，在板的背面会产生涡流区。大颗灰粒由于惯性大，不容易卷入涡流，而小灰粒则容易进入涡流区。止匕时，他们中的一部分灰粒碰到金属壁后，由于分子吸力及静电引力作用，使部分灰粒吸附在波纹板上，形成疏松的积灰。（2）由于波纹板金属壁的凹凸不平，在摩擦力的作用下，亦能挂住部分微小的灰粒，此时所形成的积灰也是疏松的。（3）当受热面壁温较低时，使烟气中的水蒸气或硫酸蒸气在受热面上发生凝结时，超市的表面将部分灰粒黏住，此时积灰被“水泥化”形成低温黏结灰。减轻积灰措施（1）控制流经转子的烟气流速及空气流速。提高烟气流速及空气流速可以减轻积灰，但会加剧磨损和增大流动阻力损失。这是因为烟气流速高，在波纹板上不易积灰，而提高烟气及空气的流速，还能增强自吹灰能力。（2）提高空预器传热元件的壁温，防止结露。干燥的壁面有助于改善积灰的情况，但会降低锅炉的效率。（3）装设效能好的吹灰装置，并定期进行吹灰。空预器电流摆动空预器在运行时，偶尔出现电流摆动