第二章 锅炉部分.ppt

1、2.2.1锅炉燃料,锅炉用燃料: 固体、气体以及液体燃料 煤是我国锅炉的主要燃料;动力燃料常常采用劣质煤 高炉煤气和焦炉煤气 煤的组成: C-（20%-70%）；H-（2%-6%）；O-（1%-2%）（40%）；N-（0。5%-2。5%）；S-（1。5%）；A-（10%-50%）；M-（10%-60%） 以收到状态为基准的收到基（ar） 以风干状态即失去外在水分为基准的空气干燥基（ad） 以去除全部水分为基准的干燥基（d）和以去除全部水分、灰分为基准的干燥无灰基（daf）。,发热量: 单位质量的煤完全燃烧后所放出的热量称为煤的发热量。通常用氧弹测热器测定。氧弹测热器直接测量出氧弹发热值，从中扣

2、除硫和氮燃烧生成的硫酸和硝酸的溶解热后，就是煤的高位发热量（Qgr）；继而扣除煤中水分和氢燃烧生成的水蒸气的潜热后，即为煤的低位发热量（Qnet）。我国在有关锅炉计算中以低位发热量为准。为了便于煤耗指标的可比性，工程中常引入“标准煤”的概念，规定标准煤的低位发热量为29.3MJ/kg（7000kCal/kg）。,锅炉的热效率:是锅炉的总有效利用热量占据锅炉输入热量的百分比。 在设计锅炉时，可以根据热平衡求出锅炉的热效率： Q1有效利用热量，是指被工质吸收，将给水一直加热成过热蒸汽（或热水或饱和汽）的热量，包括锅炉的省煤器、蒸发受热面、过热器、再热器吸收的热量。 Q2排烟热损失，是指离开锅炉最后

3、受热面的烟气拥有的热量随烟气直接排放到大气中而不能得到利用所造成的热,损失。这是锅炉热损失中最主要的一项。对大、中型锅炉约占输入热量的4%8，主要影响因素为排烟温度和烟气容积。 Q3化学不完全燃烧热损失，由于CO、H2、CH4等可燃气体部分残留于烟气中，未完全燃烧放热就随烟气排入大气所造成的损失。,Q4机械不完全燃烧热损失，是指部分固体颗粒燃料在炉内未能燃尽就被排放出炉外造成的热损失，通常仅次于排烟热损失。主要由以下三部分组成：（1）由灰渣中未燃烧或未燃尽碳粒引起的损失；（2）因未燃尽碳粒随烟气排出炉外而引起的损失；（3）部分燃料经炉排落入灰坑引起的损失，它只存在于层燃炉中。 Q5锅炉的散热损

4、失，是由于锅炉炉墙、锅筒、集箱、汽水管道、烟风管道等部件的温度高于周围大气而向四周环境所散失的热量。 Q6其它热损失，包括灰渣的物理热损失及冷却水热损失。,锅炉燃烧方式,层燃燃烧: 原煤中只有特别大的煤块进行破碎后，就从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。 悬浮燃烧: 原煤首先被磨成象面粉那样的煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。这种燃烧方式也同样用来燃烧气体和液体燃料。 流化床燃烧: 原煤经过专门设备破碎为08mm大小的煤粒，在炉膛的底部布置了布风板，来自布风板的高速鼓风将煤粒托起，燃烧过程如烧米粥一样，煤粒犹如米粒，在炉膛中上下翻滚地燃烧。,自然循环锅炉水动力学 自然循环：由于

5、上升管中汽水混合物的密度小于下降管中水的密度，下联箱左右两侧将产生压力差，从而驱使工质的循环流动。 运动压头：克服上升管阻力和下降管阻力的压力差称之为运动压头，用Syd表示，其计算值等于循环回路的含汽段高度与下降管和上升管在该高度中的平均重度差的乘积。 有效压头：克服下降管阻力，并称之为有效压头，用Syx 表示。有效压头愈大，可以克服的下降管阻力就越大，亦即循环的水量愈大，水循环愈强烈。 循环倍率：在循环回路中进入上升管的循环水量与上升管出口蒸汽量之比称为循环倍率K。,循环流化床汽水系统,水冷壁:布置在炉膛内壁面上主要用水来冷却的受热面称为水冷壁,它是锅炉的主要受热面. 水冷壁的作用:吸收炉内

6、辐射热,将水加热成饱和 蒸汽;保护炉墙,简化炉墙结构,减轻 炉墙重量;吸收炉内辐射热,降低炉 膛温度和炉膛出口烟气温度,减少 炉内及烟道对流受热面结渣的可能 性. 水冷壁分类:光管水冷壁,模式水冷壁,鳍片水冷壁,汽包:是锅炉的重要组件,是锅炉加热，汽化,过热 三过程的连接枢纽;汽包连接下降管,水冷壁, 联箱,构成闭合的水循环回路;汽包内存储有 一定的水和蒸汽,对蒸发量与给水的不平衡, 汽压的变化速度具有一定的缓冲作用;汽包 内装有汽水分离装置,蒸汽清洗装置以及加 药,排污装置,用以保证蒸汽品质及炉水合格.,省煤器 省煤器主要是充分利用锅炉尾部烟气温度来加热给水，提高进入锅筒的水温，同时把离开锅

7、炉的烟气温度进一步降低。这样可以提高锅炉效率，节省燃料.,空气预热器 空气预热器的作用：空气预热器是利用烟气的热量来加热燃烧所需空气的热交换设备。空气预热器可吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率；同时提高了燃烧空气的温度，有利于燃料的着火、燃烧和燃尽，增强了燃烧稳定性并可提高锅炉燃烧效率；空气预热还能提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热。 空预器布置:立式布置和卧式布置.,过热器的布置方式:,按工质与烟气的流动方向不同布置: 顺流布置:(工质与烟气流动方向一致)传热温差小,蒸汽出口烟气温度低,工作安全,但经济性差.一般用于蒸汽温度最高的末级过热器. 逆流布置:(工质与烟气

8、流动方向相反)具有较大的金属温差,可减少金属材料,但蒸汽出口位于烟气较高区域,对金属安全不利.一般用于布置低温段过热器. 混合流布置:既有逆流式,也有顺流式,克服了单纯对流或顺流布置的缺点,效果及安全性都有很大提高.,过热器的布置方式:,立式过热器:蛇形管呈立式放置. 特点:受热面不易积灰,有利于传热;管子的支吊较 方便;但不易疏水,管子冷却条件差. 卧式过热器:蛇形管呈水平放置. 特点:有利于管内疏水，停炉期间可以减少管道弯头处的积水，大大降低管子的腐蚀,启动时不会出现水塞现象.管子易于积灰,不利于传热.支吊结构复杂.,过热器结构和布置方式 根据传热方式，过热器可分为对流式、辐射式和半辐射式

9、，而再热器通常都是对流式，在亚临界控制循环锅炉中也采用辐射式和半辐射式再热器。对流过热器布置在烟道中,靠烟气换热. 辐射式过热器布置在炉膛的炉壁上，直接吸收炉膛辐射热，它的结构和水冷壁相似，只有管径可能不同。半辐射式过热器布置在炉膛上方，同时吸收炉膛的辐射热和烟气的对流传热，常由许多根做成“U”形的管子排成一个平面的管屏，因此又称屏式过热器。屏式过热器是系统安全运行中的薄弱环节。,过热器的基本结构示例图 1.锅筒；2.在炉膛壁上的二行程辐射式过热器；3. 炉膛出口处屏式过热器；4. 立式对流过热器； 5. 卧式对流过热器； 6. 顶棚过热器；7. 喷水减温器； 8. 过热蒸汽 出口集箱； 9.

10、 悬吊管进口集箱； 10. 悬吊管出口集箱；11. 过热器悬吊管； 14. 燃烧器壁孔,循环流化床示意图,循环流化床锅炉燃烧技术原理示意图,循环流化床锅炉燃烧技术是一种新型的高效低污染、目前商业化最好的清洁燃烧技术之一，世纪 年代的能源危机和越来越突出的环保问题促进了这种燃烧技术的发展。循环流化床锅炉兼有鼓泡流化床锅炉和常规煤粉锅炉的长处，又克服了鼓泡流化床锅炉燃烧和脱硫效率低、难以大型化等缺点，同时也避免了煤粉炉所需价格昂贵的烟气脱硫装置。流化床燃烧设备按流体动力特性分为鼓泡流化床和循环流化床，按工作条件分为常压和增压式流化床。,循环流化床锅炉的优点: 燃料适应性强(各煤种,特别是劣质煤)

11、燃烧效率高(流化燃烧,循环燃烧,分层配风) 燃烧热强度大(底料多,蓄热量大) 负荷调节性能好,调节范围大(25%110%) 脱硫效果好 灰渣能综合利用,循环流化床锅炉的缺点: 风机压头高,耗电量大 启动时间长 磨损严重(炉内受热面,风帽,尾部烟道受热面) 运行周期较短,什么是循环流化床,炉内物料离子团在一次风的作用下,不断聚积,沉降,吹散上升再聚集的衍变过程,使床中固体粒子与气体发生剧烈的热量和质量交换,形成炉内循环.同时,由于气流对细小固体颗粒的夹带作用很大,使大量未燃尽的燃料颗粒被烟气流带出炉膛,在经过旋风分离器时较大一部分颗粒被分离器分离出来,经回料装置送回炉膛继续燃烧,形成炉外循环.,

12、循环流化床的工作过程 在燃煤循环流化床锅炉的燃烧系统中，燃料煤首先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤，然后由给料机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧，并有部分随烟气飞出炉膛。飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经返料器送回炉膛，再参与燃烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气，流经过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。循环流化床锅炉燃烧在整个炉膛内进行，而且炉膛内具有很高的颗粒浓度，高浓度颗粒通过床层、炉膛、分离器和返料装置，再返回炉膛，进行多次循环，颗粒在循环过程中进行燃烧和传热。,循环流化床的构成

13、,循环流化床锅炉可分为两个部分。 第一部分由炉膛（流化床燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置、返料器）组成，上述部件形成了一个固体物料循环回路。 第二部分为尾部对流烟道，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等，与常规火炬燃烧锅炉相近。燃料和脱硫剂由炉膛下部进入锅炉，燃烧所需的一次风和二次风分别从炉膛的底部和侧墙送入，燃料的燃烧主要在炉膛中完成。炉膛四周布置有水冷壁，用于吸收燃烧所产生的部分热量。由气流带出炉膛的固体物料在分离器内被分离和收集，通过返料装置送回炉膛，烟气则进入尾部烟道。,炉膛 燃料的燃烧过程、脱硫过程、 和的生成及分解过程主要在燃烧室内完成。燃烧室内

14、布置有受热面，它完成大约 50%燃料释热量的传递过程。流化床燃烧室既是一个燃烧设备，也是一个热交换器和脱硫、脱氮装置，集流化过程、燃烧、传热与脱硫、脱硝反应于一体，所以流化床燃烧室是流化床燃烧系统的主体。,分离器 循环流化床分离器是循环流化床燃烧系统的关键部件之一。它的形式决定了燃烧系统和锅炉整体布置的形式和紧凑性，它的性能对燃烧室的空气动力特性、传热特性、物料循环、燃烧效率、锅炉出力和蒸汽参数，对石灰石的脱硫效率和利用率，对负荷的调节范围和锅炉启动所需时间以及散热损失等均有重要影响。,返料装置 返料装置是循环流化床锅炉的重要部件之一。它的正常运行对燃烧过程的可控性、对锅炉的负荷调节性能起决定

15、性作用。 返料装置的作用：是将分离器收集下来的物料送回流化床循环燃烧，并保证流化床内的高温烟气不经过返料装置短路流入分离器。返料装置既是一个物料回送器，也是一个锁气器.如果这两个作用失常，物料的循环燃烧过程建立不起来，锅炉的燃烧效率将大为降低，燃烧室内的燃烧工况变差，锅炉将达不到设计蒸发量。,布风装置: 布风装置是锅炉流态化燃烧的主要部件，布风装置主要有两种类型，即风帽式和密孔板，随着我国循环流化术锅炉的大型化，密孔板式布风装置应用的范围越来越小，现在循环流化床锅炉多采用风帽式布风板。 布风装置组成: 1.布风板 1)布风板的作用是支承风帽和隔热层， 2)初步分配气流, 3)对气流有一定的阻力

16、,维持床层稳定 2.风 帽 是流化床锅炉实现均匀布风以及维持炉内合理的气固两相流动和锅炉的安全经济运行的关键部件。 主要有小孔径风帽、大孔径风帽及定向风帽。,布风装置结构图,循环流化床锅炉烟风系统,一次风作用: 用来流化床料,并为燃料的燃烧提供 初始的燃烧空气. 从一次风机出来的空气分成两路送入炉膛:第一路，经一次风空气预热器加热后的热风进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在风板上的风帽使其流化，并行向上通过炉膛的气固两相流；第二路，热风经播煤管，用于炉前气力播煤,循环流化床锅炉烟风系统,二次风作用: 1) 协助一次风完成燃烧.补充一次风 量的不足 ,提供燃料燃烧所需要的充 足氧量. 2)可控制炉

17、内燃烧温度. 3)加强炉内分段燃烧的效果,并能降 低氮氧化合物的生成量. 二次风机供风分为两路：第一路经预热器后的二次风直接经炉膛上部的二次风箱分级进入炉膛；第二路，一部分未经预热的冷二次风作为给煤皮带的密封用风。,张紧滚筒座导轨,皮带张紧螺杆,张紧滚筒,进料端门,机内照明灯,进料口,支承跨托辊,负荷传感器,称重托辊,断煤信号装置挡板,排出端,皮带清洁刮板,出料口,堵煤信号装置挡板,驱动链轮,驱动滚筒,张力滚筒,给料皮带,清洁刮板链,张紧链轮,密封空气进口,刮板链张紧螺丝,张紧滚筒座导轨,旋风分离器由圆柱形旋流筒体和圆锥形加速段两部分构成 工作原理: 两相流气体沿切向引入筒体后主体部分以筒壁为

18、边界作螺旋向下运动，旋转产生的离心力使重度大于气体的固体颗粒脱离气体主流汇聚到筒壁，并在进口动量和重力的作用下沿筒壁下滑至加速段，由其下口排出后,经料腿、回灰阀等回送到炉膛。 旋转下降的外旋气流到达锥体后受圆锥形壁面制约而向分离器中心收缩，由于旋转矩不变，故其切向速度不断提高。当气流到达锥形加速段下端某一位置时，开始以同样的旋转方向反弹上升，继续作螺旋形流动，形成内旋气流,流经排气芯管离开分离器，并携带少部分未被捕集的细小颗粒。,旋风分离器构造及作用,旋风分离器作用: 是将高温固体物料从气流中分离出来送回燃烧室,达到物 料和脱硫剂的反复燃烧, 同时还起到维持炉膛上下温度平衡 的 作用. 旋风分

19、离器构成: 物料分离装置:进气管,旋风筒,中心筒,排气管 飞灰回送装置:立管-防止气体反窜,形成压差提供返料 所需的动 力. 回料阀-调节固体颗粒的流动,平衡炉膛返料量.,影响旋风分离器效率的主要因素,进口风速: 风速越大,分离效率越高. 进口温度: 进口烟气温度越高,分离效率越低 颗粒粒径: 粒径相对较大,分离效率高 颗粒浓度: 颗粒浓度大,分离效率高 中心筒长度: 长度增加,分离效率增加,油点火装置,点火装置: 由油雾化器及配风器组成 1. 油雾化器(又称油喷嘴或油枪) 其作用是将油雾化成极细的油滴。 2.配风器的作用是及时给火炬根部送风，使油与空气能充分混合，形成良好的着火条件，以保证燃

20、油能迅速而完全地燃烧。 雾化器 常用的雾化器有机械雾化器、蒸汽雾化器和 Y形雾化器。,机械雾化器:分简单机械雾化器和回油式机械雾化器 简单机械雾化器:(由进油管；分流片；雾化片；垫圈； 螺帽压盖组成) 1.分流片的作用是将油流均匀分配到周围分油 孔，并引入雾化片的切向槽。 2.雾化片的作用是将油从切向槽引入中间旋流 室，使之产生强烈的旋转，然后通过端部喷油 孔，扩散成伞形的油雾而喷入炉膛。 回油式机械雾化器:油从内、外套管间的环形通道流入，经过分流孔，使油均匀地经切向槽进入旋流室，并在旋流室内高速旋转；在回油调节门开启的情况下，一部分油从喷孔喷出，另一部分油经回油孔排往回油管道。,进油管,分流

21、片,雾化片,垫圈,螺帽压盖,雾化片详图,螺帽压盖详图,分流片详图,炉膛差压,炉膛差压: 密相区上部压力与炉膛出口压力之差. 炉膛差压对锅炉负荷的影响: 炉膛差压是表征流化床上部悬浮物料浓度的量，炉膛上部空间一定的物料浓度，对应一定的炉膛差压。对于同一煤种炉膛上部物料浓度增加，炉膛差压值越大，对炉膛上部蒸发受热传热强度越大，锅炉出力越强，反之锅炉出力越弱。炉膛差压与锅炉循环灰量成正比。 .,料层差压,料层差压: 风室压力与炉膛密相区上部压力之差. 料层差压是表征流化床料层高度的物理量，一定的料层高度对应一定的料层差压。因为在流化状态下，流化床的料层差压，同单位面积上布风板上流化物料的重力与流化床

22、浮力之差大约相等 料层差压的高、低对燃烧的影响: 料层过薄，料层容易吹穿而产生沟流，流化不均而引起局部结渣;同时还会造成放渣含碳量高，燃烧不完全，增加了灰渣热损失。床压降过低，说明循环量不够，这样就会造成稀相区吸热量不足，密相区床温过高，不能保证额定负荷。 料层过厚,会增加风机压头，厂用电增加;气泡增大，扬析夹带量增大;流化质量下降，底部大颗粒物料沉积，危及安全运行。,循环倍率,循环倍率定义:同一时间内进入炉膛的循环物料量 与锅炉给煤量的比值. 循环倍率 是循环流化床锅炉表示物料循环的一个物理量 它的高低决定着锅炉的燃烧效率. 1. 锅炉的燃烧效率随循环倍率的增大而增加. 2.循环流化床锅炉的

23、飞灰可燃物随循环倍率的增大而减 小. 3.循环倍率增大,炉内的整体温度趋于均匀. 4. 循环倍率增加,床温会稍有下降.,循环流化床锅炉按料循环倍率可分为： 低循环倍率循环锅炉，循环倍率k15 。 中倍循环循环锅炉，循环倍率 15k 40。 高倍循环循环锅炉，循环倍率k40 。,循环流化床的灰渣排放系统,灰渣冷却排放系统 是循环流化床锅炉的一个必要设计。从炉膛床底部排出的高温灰渣必须加以冷却，然后排放或存放备用，这样既可以解决热污染问题，保护人身设备安全，又可以回收高品质的灰渣物料热，提高效率。 灰渣冷却系统组成:由排渣管、灰渣冷却器（进渣控制阀、冷却器本体、排渣控制阀）、水平链斗机、斜升链斗机

24、、渣仓组成. 另外每台锅炉底部还安装有至少两个事故放渣管,以防冷渣器故障,排渣不及时,造成燃烧不稳定.,冷渣器 滚筒式冷渣器: 回收式滚筒冷渣器:冷却水直接喷淋热渣冷却，其缺点 是无热回收，热污染大，耗水量大，一般不应采用 水冷式滚筒冷渣器:在双层滚筒之间通入冷却水，筒体 内设有多层螺旋冷却水管。热渣由筒的一头输入，随 筒转动被内部导流螺旋管板送入另一头，在被输送的 过程中冷却，然后从筒的另一端径向开孔中排出。,需要注意的问题 进渣量应控制在冷渣器工作出力范围以内避免出现过载对冷渣器损坏。 控制冷却水温和冷却水量,避免造成冷渣器烧坏. 磨损 进水、出水的动静之间的密封漏水。 冷渣器应以断续排渣

25、方式工作,循环流化床锅炉的煮炉与烘炉,煮炉的目的：锅炉在新安装的过程会生成氧化物 多余的防护油脂和其他残留物，而煮炉就是要 清除锅炉受热 面内表面的油污及铁锈等杂质， 保证锅炉锅水品质。,锅炉煮炉,通过向锅水内加入一定比例药（氢氧化钠或磷酸三钠溶液），然后将炉水加热到一定压力和温度下，持续一定的时间,通过化学抽检炉水水质决定烘炉的结束与否. 煮炉合格的标准： 汽包、集箱内壁内无油垢。 擦去附着物后，金属表面应无锈斑。,间,锅炉煮炉注意事项,取样化验，煮炉期间不断进行锅水取样化验，如碱度低于45mg 时，应补药。 降压排污。 换水、清洗及检查。煮炉结束后，应放掉碱水，凡接触药液的阀门都要清洗，然

26、后打开人孔、手孔进行检查。残留物要彻底清理干净。,锅炉烘炉,新安装的锅炉，尤其是循环流化床锅炉，在其密相区、水冷壁屏或过热器、燃烧室出口、返料装置、旋风分离器等表面敷设有大量非常厚的耐火材料保护层和保温层含有大量水分。 烘炉的主要目的：是使炉墙达到一定的干燥程度，耐火材料保护层形成结晶体而固化。防止锅炉运行时由于磨损作用造成耐火材料保护层失效、脱落，阻塞排渣口和物料循环回路，使受热面被磨损造成爆管。,烘炉注意事项：,所有温度测点记录存盘。 所有水冷壁管必须保持水循环。 严格按照烘炉曲线控制炉膛出口温度及回料管内温度，烘炉阶段的时间不允许缩短。 分离器出口烟道上排汽孔上方周围应留足排放空间。 检

27、查耐磨材料，含水率小于 7%为合格。,第二章循环流化床的启动及运行控制,启动前的准备检查 受热面检查。水冷壁管、过热器管、省煤器管及空气预热器的外形正常无挂渣集灰及泄漏，内部清洁 燃烧室下部检查。检查风室内耐火混凝土敷设完好,无开裂脱落. 检查风帽安装是否牢固齐全，风帽小孔彻底捅通.风帽与布风板应基本垂直. 风室内干净无杂物,烟气发生器内及风室内耐火层敷设完整. 膨胀系统及膨胀指示器检查。重点检查最大膨胀差处有无障碍物，支吊系统是否合理。 落渣管与布风管结合处严密,无严重磨损。 落煤管口,放渣管口,二次风口,返料口无磨损堵塞及浇注料脱落现象. 旋风分离器的检查,浇注料无脱落,风帽无阻塞和掉落松

28、动.,启动前的检查 风机的检查 1.确保与转动机械相连的系统（烟、风、汽、水、气、煤管道、炉膛等）内部无人员及检修设备、杂物。 2.确保转动机械的进、出口电动或手动挡板以及入口导叶等均已经安装完备且动作方向正确。 3.确保转动机械的地脚螺栓应牢固，联轴器连接良好，其防护罩或围栏完好。 4.确保各轴承润滑油油位正常、清晰，油位计完好，润滑油泵电流、油压正常。 5.轴承润滑油量一般不超过整个轴承室容积的 1/2。 6.确保各轴承冷却水充足，回水压力正常。 7.如果有调速设备，全面检查调速设备在正常状态。例如液力耦合器，应检查液力耦合器油位、工作油泵、联轴器在正常状态,启动前的准备 床料的筛选: 1

29、) 床料颗粒度1mm占25%左右;1mm3mm占25%左右;3mm8mm占50%左右. 2) 床料内必须有一定的含碳率(一般为5%左右) 3) 床料铺设的厚度为500mm600mm左右适宜.,启动前的实验 锅炉严密性实验 首先关闭所有人孔门、观察孔、测量孔、二次风机挡板 门、放渣门，给煤机内应填充满物料，然后只开启一次送风机。引风机处于自转状态，挡板门应关闭。逐渐开 启一次送风机挡板门，使炉膛（高温过热器入口处）压 力达到5001000Pa ，再在一次送风机入口逐渐加入干 燥石灰粉约 ，运行一段时间，然后停止送风。检查各 处，凡有白灰的地方，均应仔细检查泄漏原因.,空床阻力特性实验 布风板阻力

30、是指布风板上不铺料层时空气通过布风板的 压力降.实验时将所有炉门关闭，排渣管关闭严密,启动 鼓风机,引风机后，逐渐开大风门，缓慢地、平滑地增 大风量，并且记录风室压力和密相区下部床压，二者之 差即为布风板阻力,然后根据数据可绘出冷态一次风量 与布风板阻力的关系曲线,通过温度修订,可相应得出热 态一次风量与布风板阻力的关系曲线,即为空床阻力特性 实验.,临界流化风量实验 什么是临界流化风量 当床层由静止状态转变为流化状态时的最小风量，称为临界流化风量。 目的:提供锅炉在点火期间,低负荷或异常状况下运行调节的最低风量数据依据,避免因风量过低而引发的锅炉结焦事故的发生. 临界流化风量标定： 在床上铺

31、上550600厚的底料,开启引风机,一次风机.缓慢调节一次风挡板,增大一次风量(保持炉膛压力微负压）观察料层由静止状态逐渐变为流化状态.用钉耙在炉内底料中拉动,应感觉无阻力.此时的风量即为最低流化风 量.记录各数据. 点火风道和主风道各做一次最低流化风量实验.,料层中各物理因素对临界流化风量的影响 1.料层堆积高度 对临界流化风速影响不大。不同料层高度下临界流化风速很接近。 2.料层的当量平均粒径 增大时临界流化风量就增加。 3.料层中颗粒的密度 增大时临界流化风量增大。 4.料层的堆积空隙率 增大时临界流化风量增大。 5.流体物理性质的影响 流体的运动粘度增大时，临界流化风量减小。 6.床层

32、温度升高 临界流化风量减小.,料层平整度实验 目的:检查流化质量的好坏及风帽配风的均匀性 在床料流化状态下拉掉引风机,一次风机,待床料静止后观察料层表面是否平整. 如果平整,表明床内布风均匀,如果料层高低不平,表明风帽有堵塞或脱落现象. 静态实验 目的:校对各调节器开关的灵活性及位置的正确性;校对各开关保护动作的准确性. 1)各调节挡板电动门执行器全开全关实验. 2)风机开关的拉合实验及风机连锁实验,油枪雾化实验 目的:检验油枪的雾化效果及可靠性,避免点火过程中出现灭火或爆燃现象. 将油枪退至风室外,拿至开阔地方(油枪下放置一敞口大容器),启动燃油泵,调整油压正常. 开启燃油跳闸阀，油角阀,观

33、察油枪喷头呈V字形雾状扩散均匀. 雾化合格标准:油呈细雾状扩散均匀,无油滴从油枪头滴下.,锅炉水压试验 水压试验压力的选择： 锅炉水压试验分工作压力试验和超压试验.对过热器、水冷壁承压部件，工作压力试验为汽包额定工作压力，超压试验为1.25倍汽包额定工作压力；对再热器，工作压力试验为再热器进口工作压力，超压试验为进口工作压力的1.5倍. 1.工作压力水压试验：锅炉在大小修后或局部受热面及承压部件检修后应进行额定工作压力的水压试验. 2.超水压试验（1.25倍工作压力）必须经总工程师批准.有下列情况之一，应进行超水压试验. 1） 新安装锅炉投产以前； 2） 停运一年以上的锅炉恢复运行时； 3）

34、锅炉改造、受压部件经过大修或更换后，如水冷壁更换50以上者，过热器、再热器、省煤器等部件成组更换及汽包进行了重大修理时； 4） 锅炉严重超压达1.25倍工作压力及以上时； 5） 锅炉严重缺水后受热面大面积变形时； 6） 经过二次大修(68年)周期以后； 7） 根据锅炉运行情况，对设备状态有怀疑，必须进行检验时.,循环流化床的启动,床下热烟气点火 热烟气点火装置，也称风道燃烧器。流化风经燃烧器时与燃料混合并燃烧，形成 850 左右的热风，经过绝热风道、风室、风帽进入床内，流化物料并加热之。 点火顺序: 1.启动空压机,投入火检冷却风. 2.启动燃油泵,维持供油压力正常,开启油枪供油手动门. 3.

35、开启油枪蒸汽吹扫总门及疏水门. 4. 启动引风机、一次风机，保持炉膛负压100Pa进行系统吹扫。 5. 把风机各风门调到启动点火位置，床料调到微流化状态。 6.开燃油跳闸阀,开油枪吹扫阀吹扫油枪. 7.开油角阀,进点火器点火,检查火检有火.,注意事项: 1. 点火时的底料不宜太厚(一般500左右),否则延 长点火时间,颗粒不宜太大(08mm). 2. 控制一次风量为微流化风量. 风量过大,容易吹 灭油枪,且风量带出炉 膛热量多热损失大. 3.控制点火风道出口烟温980，风室温度在870以下. 4. 冷态启动初期控制启动升温速度，以防止炉墙 变形、开裂，控制床温上升速度为58 . 5. 在点火及

36、整个升压过程中严禁中断火检冷却风.,锅炉投煤撤油枪 床温均匀整体上升,三分之二的床温测点温度在500左右时,投入测点对应位置的给煤机小流量脉动给煤(每次给煤时间不超过3分钟). 观察氧量及床温的变化.床温升,氧量降,表明煤已被引燃. 煤被引燃后,根据床温上升速度,逐渐稳定给煤量.并逐步减小油枪出力. 床温平均温度到达760 时,退出油枪运行.(注意退出油枪时的床温波动) 进行点火风道与主风道的切换.(注意:切换时应缓慢稳步进行,防止风量的波动造成床温不稳,热态下临界流化风量约为冷态下的 1/4.81/6.5)。 油枪撤出30min后,可通知除灰投入电除尘运行.,循环流化床锅炉点火时何时投煤，怎

37、样投煤 根据燃煤煤种的不同，投煤温度各不相同: 1.燃用高挥发分煤时，可将投煤温度降低一些，一般在480度左右； 2.燃用贫煤时，一般在550度左右； 3.燃用无烟煤时，一般在600度左右。 床温达到上述条件后，可以开启中间一台给煤机，以10的给煤量（脉动）给煤90秒后，停90秒观察氧量是否下降，床温是否上升，连续35次之后如氧量下降，床温上升，可连续投煤，保证床温稳步上升。,返料器最初投入时注意事项 1.防止启动过程中返料立管积累的冷物料突然大量进入床层造成床温突降或熄火 2.防止立管中积累的可燃物大量进入床层中，引起温度飞升，造成结焦。 当分离器直管和返料器积灰量大，且温度过高或过低时，要

38、及时放排。 在返料引起床温快速上升时，要及时加大一次风量抑制，并通过排料管排料.调节返料风到适当位置，建立自动返料。,点火过程及温升压速度控制 冷态启动初期应严格控制床温上升速度不大于10/min 汽包壁温变化率40/h,前期慢些，后期可以适当快些；饱和蒸汽温度变化率56/h. 床温变化率80/h；旋风分离器烟温变化率70/h. 汽包压力5Mpa时，主汽压力上升率为0.020.03Mpa/mi,MFT主燃料跳闸： 以下任何一项出现时将发生MFT： 1. 同时按下操作盘上的两个MFT按钮； 2. 所有高压流化风机全停； 3. 两台引风机全停； 4.两台一次风机全停； 6. 床温高于990； 7.

39、 床温低于650且床下油点火器未投运； 8. 炉膛压力高值,延时3秒； 9. 炉膛压力低值,延时3秒 ； 10. 汽包水位高值(+280mm)，延时3s； 11. 汽包水位低值(-280mm)；延时3s； 12. 一次风量25% ,延时3秒； 13. 汽轮机主汽门关闭； 14. 燃料全中断,MFT动作结果： 1 .给煤机切除； 2. OFT动作，床下油枪切除： 3.石灰石给料阀关闭； 4. 所有风量控制改为手动方式，并保持上一位置； 5.除非风机本身切除,否则所有风机控制都将改为手动方式,并保持最后位置,在风机本身切除的情况下,风机将遵循其逻辑控制原则. 6. 关闭各减温水电动门； 7. 关闭

40、冷渣器进渣管电动门.,安全门压力整定标准,安全门校验条件及要求： 1） 锅炉大修或安全门检修后，必须进行安全门的热态校验. 2） 安全门校验时，必须制定专项措施（包括安全措施），由专人负责并统一指挥,检修与运行有关技术人员应在场. 3） 汽包、过热器就地压力表、控制室CRT、二次压力表联系热工应校验合格，向空排汽门经试验正常，汽包事故放水门经试验正常. 4） 校验安全门时，就地现场与控制室应有可靠的通信工具进行联系. 5） 校验安全门过程中，动作及回座压力均以就地标准压力表指示为准. 6） 锅炉点火前须做好防止汽水进入汽轮机的安全措施. 7） 在升压及校验过程中，应经常对照就地与DCS盘前压力

41、表的指示，并由专人负责监视汽压及联系工作. 8）锅炉一般不带负荷单独严格按照升压曲线进行正常升压，在升压过程中，严格监视受热面管壁温度不超过允许值，同时，应加强对燃烧和水位的监视和调整，防止满水、缺水及超压事故的发生. 9）安全门的校验应按照其动作压力先高后低的顺序进行.,锅炉安全门的校验方法 1 . 锅炉一般不带负荷单独严格按照升压曲线进行正常升压，升压速度控制在0.2Mpa/min之内 2 . 当汽压升至7580%额定工作压力时，停止升压，进行手动安全门试跳放汽一次，排除可能影响阀门严密性的杂物. 3 .当压力升至动作压力值，应尽量维持压力稳定，若正确动作，则可采用排汽或降低燃烧强度的方法

42、降压.当压力下降到安全门回座值，安全门应正确回座.当超过动作压力5%仍不动作，应立即降压至规定压力的15%以下，进行安全门的重新调整，再升压进行校验，直至合格.当安全门低于动作压力动作时，应立即降压，使安全门回座，进行调整，再升压校验直至合格. 4 .在安全门校验时，为防止弹簧受热影响动作压力，同一安全门动作的间隔时间一般应大于30分钟. 5.整定完毕后，做好安全门动作压力、回座压力、弹簧压缩量、弹簧高度等记录.,安全门校验工作的注意事项 1. 安全门启座及回座时，汽包水位会发生很大的波动，必须加强水位的监视工作，并做好预见性的调整. 2. 当安全阀启座后不回座时，应迅速采取措施使其回座，无效

43、时，应停炉. 3. 整定安全门的过程中，如果出现其他异常情况或发生事故时，则应终止安全门的整定工作. 4 .安全门校验完毕后，控制锅炉以0.1Mpa/min的速度将压力降至1Mpa后熄火停炉. 5 .安全门校验完毕后，应检查各安全门是否泄漏，所有的制动措施是否已全部拆除，排汽管消音器是否完好. 将校验的结果记录入专门用的记录本内，并由参加校验的有关人员签字.,循环流化床燃烧的调整控制,运行中监视的主要参数 床温,炉膛差压,料层差压,氧量,一次风量,一次风压风室压力,返料器温度,返料风压力,汽温,汽压,流量. 锅炉的负荷调节 1. 锅炉负荷的调节主要是通过改变给煤量和与之相应的风量.增加负荷时，

44、先增加风量再增加给煤量，反之，降负荷时，先减少给煤量，后减少风量.整个炉膛内的床温变化趋势与负荷的变化趋势基本相同. 2. 锅炉升负荷，在增加燃料量和风量的同时，通过少排渣、不排渣，以此供提高床层高度.锅炉降负荷，在减小燃料量和风量的同时，利用排渣系统排除炉内大颗粒床料，以降低床层高度，这样，在床温波动较小的范围内，可平稳的增减负荷，保持锅炉稳定运行,循环流化床锅炉运行中床温的控制和调整原则 床温，即料层温度，是通过布置在密相区的热电偶来检测的。循环流化床锅炉运行中，为降低不完全燃烧热损失，提高传热系数，并减少CO、NO排放，床温应尽可能高些，然而从脱硫降低Nox排放和防止床内结焦考虑，床温应

45、选择低一些。 在正常条件下，床温一般控制在850950范围内.在一定的负荷下，若给煤量一定，则要调整一次风和下二次风。一次风在保证床料充分流化的基础上，可适当降低，以减少热烟气带走的热量，保持较高的床温，提高燃烧效率。用上二次风保持氧量在正常范围内，使炉膛温度平衡在850950之间。,影响循环流化床锅炉床温的主要因素: 锅炉负荷一次风量二次风量床压回料量煤 循环流化床锅炉床温的调整 1.根据锅炉负荷的需要，增加给煤量可提高床温，反 之则降低床温； 2.减少一次风量可提高床温，反之则降低床温； 3.减少返料量，可提高床温，反之则降低床温； 4.增加石灰石量可降低床温，反之，床温升高。,当床温升高

46、的调整方法 1.煤种突然变好，这时氧量值降低，汽温汽压有上升趋势，此时表示煤量过大，应减少给煤以稳定床温。 2.粒度较大的燃煤集中给人炉内，造成密相区燃烧份额的增加，引起床温升高，此时氧量无明显变化，应增加一次风量，减少二次风量，来维持床温及氧量值. 3.由于没有及时排渣，料层过厚，致使一次风量减少，引起床温升高，此时应及时排渣，减少一次风阻力. 4.由于循环灰量突然减少或返料装置停止运行也会造成床温升高。 5.如床温仍上升达到 1000时立即停止给煤，待床温掉头下降时，可适当给煤，直至正常运行。,床温降低的调节方法 1.煤种突然变差，氧量增大，应增加给煤量维持床温、氧量及汽压。 2.燃料粒度

47、变细并集中进入炉内造成密相区燃烧份额减少。这时应减少一次风量，不增加给煤量，以免引起炉膛上部空间燃烧份额增加，造成上部温度过高或返料器超温 3.氧量指示不变，床温渐渐降低，而且整个燃烧系统的温度都在降低，这是由于参加循环的细物料大量增加，加强了对流传热，造成炉温下降。这时应放掉部分循环灰，以降低对流传热系数，使炉膛温度回升。 4.床内的颗粒沉积，使一次风阻力增加，床温渐渐降低，但炉膛温度无明显变化。此时应加强排渣以使大颗粒排出。 5.给煤机断煤，使床温降低，汽温汽压随之降低，氧量增加此时应增加其余给煤机转数维持床温。,密相区热量交换,在密相床区，煤燃烧所释放的热量由三部分吸收：1)一次风加热形

48、成热烟气带走的热量；2)四周水冷壁吸收的热量；3)循环灰带走的热量。 这三部分热量中，一次风加热形成热烟气带走的热量最大；循环灰量带走热量其次；四周水冷壁吸收的热量最小。对带埋管的低携带率循环流化床，埋管吸热量与一次风加热成热烟气吸收的热量相当。 循环灰带走的热量是由循环灰量及返送密相床区的循环灰温度所决定的。循环量越大，循环灰温越低，则其与密相床温差越大，循环灰能带走的热量越大。,为什么要控制床温在850950之间,1.在该温度下灰不会融化，从而减少了结渣的危险性 2.该温度下具有较高的脱硫效率 3.在该温度下燃烧气体的氮化物气体较少 4.在该温度下煤中的碱金属不会升华,可以降低受热面的结渣

49、。,锅炉的床压调节 调整床压的目的 床压直接反映了炉内的物料量.如果床压过低，说明循环量不够，这样就会造成稀相区吸热量不足，密相区床温过高，不能保证额定负荷。如果床压过高，一方面辅机的能耗太高，影响电厂效率，经济性比较差；另一方面，过大的循环量会造成严重的磨损，使锅炉的可用性大大降低，不利于锅炉的长期正常运行.,床压控制 1. 床压锅炉正常运行时床层压差应控制在57Kpa 2. 根据风量变化监视调整:如料层厚度增加，一次风量表指示下降，当开大一次风门，维持一次风量指示不变. 3. 调节冷渣器转速改变排渣量，达到连续稳定排渣以控制床压在规定范围内. 床压低时可暂时停止排渣.(注意床温的不稳定)

50、4. 应尽量采取连续或半连续排渣的运行方式，即勤排少排原则，这样可保证床内料层稳定，防止循环有效颗粒的流失，有利于锅炉的稳定运行 5. 床压高时，可增加一次风量，使排渣更容易. 6. 床压过高时，减少给煤，降负荷加强排渣. 7. 必要时通过调整燃煤粒径或更换煤种来调整床 8. 运行中变负荷时,预前调整冷渣器排渣量的大小,始终维持床压的稳定.,注意事项: 1.在下列情况下，应加强排渣： 在点火过程中或运行过程中发现已经有轻微结焦现象；在风室静压波动较大时；流化床在正常运行中上下温差基本保持一个稳定的数值；在冷渣层太厚，流化质量恶化时，床温会迅速下降，此时应加强排渣；发现人炉煤粒度大时。 2.运行

51、料层厚度取决于床料密度和运行负荷，床料（煤，石灰石、灰或其他外加物料）密度小，料层可厚一些；密度大，料层薄一点。满负荷时，物料循环量大，料层应厚些;低负荷时，循环量小，料层相对应薄。 3.料层厚度可根据风室静压来进行判断（根据冷态试验曲线，由风室静压来确定料层厚度）。床层流化正常时，风室静压指针呈周期摆动，当料层过厚，风室压力指针不再摆动，表明流化恶化，应适当放掉部分冷渣，降低料层厚度，当风室压力指针大幅度波动时，可能出现结焦或炉底沉积大量冷渣，应及时排除。,锅炉的蒸汽温度调节. 1. 正常运行应经常保持汽温的稳定，注意汽温随压力变化的影响，掌握其规律，做到有预见性的调整. 2. 主蒸汽主要采

52、用减温水进行调整，一级减温水用于粗调，二级减温水主要用于细调改变汽温较小的波动.喷水量要均匀，不得猛开猛关，防止汽温变化过大. 3.可通过受热面吹灰提高汽温. 4.通过调整上二次风的大小,可以调整蒸汽温度.,锅炉蒸汽压力的调整 1. 加强对给煤系统的调整，保证给煤量均匀稳定 2.注意监视运行参数的变化,特别是蒸汽流量的变化,快速作出调整. 3. 加强与电气、汽机等相关专业的联系,保持锅炉负荷与外部负荷的匹配. 4. 非事故情况下，禁止用开启安全门和向空排汽门降低汽压. 5.正常运行时，压力调整应通过改变给煤量来进行，尽量保持所有给煤线的均匀给煤，不采用停给煤线的方法进行调整.,循环流化床锅炉运

53、行中风量的调整原则: 风量的调整本着一次风保证流化和提供燃料燃烧需要的部分氧量,同时调节床温;二次风量调整过量空气系数的原则，并兼顾污染物排放要求。 运行过程中，应根据锅炉启动前冷态试验作出的临界流化风量，作为运行时一次风量的调整下限.如果风量低于此值，料层就可能流化不好,时间稍长就会发生结焦。 二次风补充炉膛上部燃烧所需要的空气量，使燃料与空气充分混合，减少过量空气系数，控制氧量一般35，保证充分燃烧 当负荷降低时，上二次风可随之减少，负荷在从额定负荷 降至70%负荷 的过程中，仅减少二次风即可保证炉内正常燃烧和温度水平. 在低负荷时，采取高过量空气系数运行。,流化床运行中的几种不正常的流化

54、状态 沟流、节涌、和分层等 沟流 在一次风速未达到临界状态时，床层过薄颗粒的大小和空隙率不均匀。空气在床料中分布不均匀，阻力也有大有小，大量的空气从阻力小的地方穿越料层，其他部分仍处于固定状态，这种现象叫沟流。 沟流一般分为: 局部沟流和贯穿沟流。 1).局部沟流：如果风速增大到一定程度，可以将全床流化，这种沟流称为局部沟流 2).贯穿沟流：在热态运行状态下，沟道未贯穿的部分会产生结焦，因而加大风速也不可能将未流化的部分流化起来，这种情况称为贯穿沟流,节涌 在床料被流化的过程中，当一次风流化形式主要以“气泡形式在床料中向上运动并在上部小气泡聚集成大气泡,当气泡向上运动达到某一高度时崩裂，气泡中

55、所包含的固体颗粒喷涌而下，料层由于气泡运动所引起的波动达到最大，这种现象叫节涌。 分层 当宽筛分的床料中细颗粒含量缺少时，会出现料层流态化下较粗颗粒沉底，较细颗粒上浮的床料自然分配状况，这种现象就称为料层的分层。,运行中对循环灰系统的控制和调整应注意 1).对循环灰系统应经常检查，合理地控制返料风和返料风压 2).监视各部温度变化和循环效果，返料器处床温最高不应大于980 ,返料器循环灰温度最高不应大于1000，温度过高时，可放掉部分循环灰. 3).在正常运行条件下不允许放循环灰，但在低负荷、压火、停炉或在返料器故障下可以放掉部分循环灰，以达到规定的运行工况 4)循环流化床锅炉运行中应维持一定

56、的循环灰量，以控制床温和满足负荷的需要。,物料循环量的变化对流化床内燃烧的影响 1.物料循环量增加时，将使理论燃烧温度下降，特别是当循环物料温度较低时尤为如此。 2.由于固体物料的再循环而使燃料在炉内的停留时间增加，从而使燃烧效率提高。 3.物料循环使整个燃烧温度趋于均匀，相应地降低了燃烧室内的温度，这样室脱硫和脱硝可以控制在最佳反应温度，但对于燃烧，则降低了反应速度，燃烧处于动力燃烧工况。,循环流化床锅炉的停炉,紧急停炉 紧急停炉条件： 1） 锅炉严重满水，水位达+220mm，不能立即恢复. 2） 锅炉严重缺水，水位达-280mm，不能立即恢复. 3） 炉管爆破，无法维持汽包正常水位. 4）

57、 水冷壁、过热器、再热器、省煤器等外部管路爆破，危及人身设备安全或无法操作时. 5） 炉膛或尾部烟道发生爆炸使设备严重损坏，有倒塌危险或锅炉钢架被烧红时. 6） 尾部烟道再燃烧燃，排烟温度达250以上时. 7） 所有水位计损坏时，无法监视汽包水位. 8） 汽压超过安全门动作值，而锅炉安全门拒动同时. 9） 当热控DCS系统全部操作员站出现故障(所有上位机“黑屏”或“死机”),且可靠的后备操作监视手段. 10）控制电源全面中断，不能立即恢复，无法监视控制. 11）汽机、电气方面紧急停运.,紧急停炉步骤: 接到紧急停炉命令后,应立即退出所有自调,停止给煤机运行. 停止二次风机运行,并关闭风机入口挡

58、板,待床温稍有下降时,迅速停止一次风机和引风机运行. 如需关闭主汽门时,应先打开对空排气门. 根据气温下降情况关小或关闭减温水,并保持汽包正常水位. 停炉超过30分钟,应将返料器内的循环灰放掉.,紧急停炉注意事项： 1） 锅炉严重缺水时，短期内严禁向炉内进水，进水时间由总工程师决定. 2） 发生烟道再燃烧紧急停炉后，应及时停运所有风机，关闭烟风系统各挡板，禁止通风. 3） 若受热面爆破而停炉，可保留一台引风机运行至炉内蒸汽消失. 4） 如果燃烧室内发生严重泄漏，则停止向锅炉供水，并迅速将床料排掉. 5） 若属于水冷壁管及省煤器管泄漏，严禁开启省煤器再循环. 6） 锅炉紧急停炉尽可能保证床温变化

59、率100h，控制汽包壁温差在规定的范围内，各受热面壁温不超限. 7）若因锅炉亏水、严重结焦等事故而紧急停炉，炉膛需要紧急冷却时，可将炉膛温度降到 400 左右后再停风机。,故障停炉 遇有下列情况之一，应汇报厂长或总工程师，申请停炉： 1） 锅炉主要承压部件泄漏，能基本维持汽包正常水位. 2） 锅炉主给水调节设备损坏，经采取措施无法控制汽包正常水位时. 3） 所有二次水位计损坏，短时无法恢复时. 4） 锅炉热工仪表电源部分失去，短时无法恢复时. 5） 安全门动作后，无法使其回座. 6） 锅炉给水，炉水、蒸汽品质严重超标，经多方调整无法恢复正常时. 7） 过热蒸汽汽温度和过热器管壁温超过极限温度，经多方调整无效时.,8） 炉内流化严重恶化，采取措施调整