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热能工程与动力类专业知识点--锅炉原理知识点讲义整理.doc

热能工程与动力类专业知识点--锅炉原理知识点讲义整理

回忆就像无声电影_
2019-02-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《热能工程与动力类专业知识点--锅炉原理知识点讲义整理doc》,可适用于高等教育领域

锅炉原理知识点、火力发电厂的生产过程是把燃料的化学能转变为电能。、三大设备是锅炉,汽轮机和发电机。锅炉按蒸汽参数可分为低中高超高亚临界超临界压力锅炉。、锅炉按容量分有小型中型大型锅炉。、一般火力发电厂生产过程共有三个主要阶段。第一阶段是在锅炉中将燃料的化学能转变为热能第二阶段是在汽轮机中将热能转变为机械能,第三阶段是通过发电机把机械能转变为电能。、煤粉炉按排渣方式分成两种型式,一是固态排渣炉另一是液态排渣炉。、锅炉按燃烧方式分成火床炉、室燃炉、旋风炉和硫化床四种类型。汽包是加热、蒸发、过热三个过程的连接枢纽。、依靠工质的密度差而产生的锅炉水循环称为自然循环。、过热器的作用是将由汽包来的饱和蒸汽加热至过热蒸汽。汽轮机高压缸的排汽回到锅炉进行再加热升温的设备叫再热器。省煤器的作用是利用锅炉尾部烟气的余热加热锅炉给水。空气预热器的作用是利用锅炉尾部烟气的余热,加热燃烧所用的空气。燃料是指用来燃烧以取得热量的物质。燃料按其物态可分为固体燃料液体和气体燃料。煤的成分分析有元素分析和工业分析两种。表示灰渣熔融特性的三个温度分别叫变形温度DT,软化温度ST,流动温度FT软化温度ST代表灰的熔点、煤的发热量是指单位质量的煤完全燃烧时放出的热量、煤的发热量有低位发热量,高位发热量和氧弹发热量其中氧弹发热量的含量最高烟气中过量空气系数越大则含氧量越大。锅炉各项热损失中排烟热损失是最大的一项。锅炉热效率计算有正平衡和反平衡两种方法。火电厂多采用反平衡法求锅炉热效率。制粉系统中最重要的设备是磨煤机,它可分为低速磨煤机、中速度煤机、高速磨煤机三种类型。低速磨煤机转速为rmin、中速磨煤机转速为rmin,高速磨煤机转为rmin。煤的主要性质指标有发热量、挥发分、水分、灰分及灰熔点。锅炉用煤按挥发分含量可分为无烟煤、贫煤、烟煤和褐煤。低速磨煤机最大优点是能磨各种不同的煤,可以长期连续可靠运行。、影响化学反应速率的因素有:反应物浓度、活化能、温度。、碳粒燃烧有动力区、扩散区和过渡区之分。燃烧器按射流流动方式可分为旋流和直流两种形式。、旋流燃烧器的布置方法般有前墙布置、两侧墙布置、顶棚布置和炉底布置四种。过热器热偏差主要是:受热不均和蒸汽流量不均所造成的。锅炉的蒸汽参数是指过热器出口处的蒸汽压力和蒸汽温度。、火焰的最高温度区称为火焰中心。锅炉汽、水的循环方式主要有两种,即:自然循环和强制循环。现代锅炉汽包内的汽水分离装置最常用的有:挡板旋风分离器、波形板、多孔板自然循环回路中,工质的运动压头(循环动力)与循环回路高度有关与下降管中水的平均密度有关,与上升管中汽水混合物平有关。循环倍率的表达式为K=循环水流量G蒸汽流量D。当上升管循环流速趋近于零时称为循环K=循环水流量G蒸汽流量D。自然循环锅炉水循环的主要故障有循环停滞和循环倒流。、直流锅炉按水冷壁布置,可分为螺旋管圈式和垂直上升管屏式两大类。锅水中的盐分以机械携带和选择性携带两种方式进入到蒸汽中。影响汽包内饱和蒸汽带水的主要因素有:锅炉负荷、蒸汽压力、蒸汽空间高度和锅水含盐量。随着蒸汽压力的提高,蒸汽溶解盐分的能力增强。、蒸汽压力越高对蒸汽品质要求越高。锅炉的作用是什么答:锅炉的作用是使燃料燃烧放热,并将水变成具有一定压力和温度的过热蒸汽。、简述我国电力工业的发展概况。电力发展和应用的程度,是衡量国民经济发展水平和社会现代化水平高低的重要标志之一。电力发展必须超前国民经济的增长年,本杰明富兰克林,捕捉到了电年,世界第一台火力发电机组,巴黎北火车站,直流发电机年,世界最早的出售电力电厂,美旧金山实验电厂年,全世界发电装机容量亿kW年,全世界发电装机容量亿kW年,英国人在上海创办了中国第一座发电厂,容量kW年,全国电力装机容量万kW年,全国发电装机容量为万kW年,全国发电装机容量>亿kW年(年后),全国发电装机容量>亿kW年(年后)>,全国发电装机容量亿kW年全国发电装机容量亿kW年全国发电装机容量亿kW,年发电量突破亿度,分别比年增长了倍和倍,发电设备装机容量和年发电量均居世界第位这些都说明我国电力工业已进入大机组、大电厂、大电网、超高压、高度自动化的发展时期和向跨大区联网、推进全国联网的新阶段。、简述燃煤电站锅炉机组构成及工作原理。、本体:炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、汽包启动汽水分离器、过热器、再热器、辅机:给煤机、磨煤机、送风机、引风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰泵。、分析降低发电厂供电煤耗和提高环保效果的技术措施。答:()提高初温初压)提高锅炉容量()采用再热循环()采用回热循环()采用高效低污染技术()采用新型脱硫、脱氮、除尘技术()采用CO脱除技术等。、分析固态排渣煤粉炉采用低NOX燃烧技术与燃烧产物中CO含量的关系。答:CO降低,锅炉效率降低。、煤的元素分析及成分分析是什么煤的成分计算基准包括哪些答:煤元素分析是分析煤成分的两种标准方法之一,用以测定煤的化学组成。一般包括测定碳、氢、氮、硫、氧、氯及金属元素的含量:煤灰的元素的组成分析。通常指测定煤灰中常量元素硅、铝、铁、钛、钙、镁、钾、钠、磷、锰和硫等元素的含量。测定结果常以其氧化物含量的百分率表示。、分析煤的挥发分含量与炉膛高度的关系。答:挥发分低,炉膛高炉膛高度顺序:无烟煤贫煤烟煤褐煤。、什么是挥发分是否包括煤中的水分答:煤的工业分析中,当煤在隔绝空气的条件下加热,首先是水分蒸发。当温度升高到℃,维持分钟其有机质分解成各种气体挥发出来,这些挥发出来的气体称为挥发分,所以挥发分不包括水分。、分析影响排烟温度的升高的因素及对锅炉效率的影响。()过量空气系数。低负荷条件下,过量空气系数越大,排烟温度越高。()煤质参数。挥发分降低,发热量降低,火焰中心上移,排烟温度增加。()沿烟气流程各部分漏风率越小,排烟温度越高。()受热面清洁程度。排烟温度升高,锅炉效率降低。、分析固体不完全燃烧损失升高的影响因素及对锅炉效率的影响。答:()过量空气系数。太大,炉膛温度低,燃烧不完全。太小,氧气浓度低,燃烧不完全。()煤的挥发分低,发热量降低,固体不完全燃烧损失越大。()锅炉负荷。负荷越高,炉膛温度越高,煤的燃尽越充分,固体不完全燃烧损失就越大。()煤的灰熔点越低,煤粉燃烧形成结渣的可能性越大。结渣中含有固定碳元素越多,燃烧效率越多,固体不完全燃烧损失越大。()煤粉细度。煤粉平均粒径越大,燃尽需要的时间越长,固体不完全燃烧损失越大。()排渣方式。固态排渣炉的固体不完全燃烧损失大于液态排渣炉。()燃烧方式。层燃炉大于循环流化床锅炉,循环流化床锅炉大于煤粉炉。()配风方式。分级配风容易造成固体不完全燃烧损失。()煤粉分配均匀性。煤粉分配不均匀,固体不完全燃烧损失增大。固体不完全损失增大,锅炉效率降低。达到迅速而又完全燃烧的条件都有四些答:达到迅速而又完全燃烧的必要条件有以下四点:()要供应适当的空气。()炉内维持足够高的温度。()燃料和空气的良好混合。()足够的燃烧时间。、锅炉有哪些热损失答:()排烟热损夫。()化学不完全燃烧热损夫。()燃料不完全燃烧热损失。()散热损夫。()灰渣物理热损失。、为了防止制粉系统煤粉爆炸应采取哪些措施答:控制磨煤机出口温度根据挥发分的大小相应调节煤粉细度,挥发分大的煤粉不宜磨得过细在制粉系统中,避免有倾斜度小于度的管段和死角开、停磨煤机和处理断煤时要严格按规程操作对煤粉仓定期降粉,停炉时将粉仓的煤粉用尽,防止煤粉发生爆炸并应在制粉系统中装设足够的防爆门,以防一旦发生煤粉爆炸造成设备的严重损坏。、简述制粉系统的任务是什么答:()要磨制出一定数量的合格煤粉()要对煤粉进行干燥要有必要的风量将磨制的煤粉带走。、对制粉系统运行有哪些基本要求答:()磨制锅炉燃烧所需要的煤粉,保证制粉系统运行的稳定性,保持一次风压和磨煤机出口温度稳定。()保证煤粉的质量合格以满足锅炉燃烧的要求,煤粉过粗,不易完全燃烧,煤粉过细容易自流或自燃。()降低制粉电耗和其他消耗,提高经济性。()防止发生煤粉自燃和爆炸等事故。、直吹式制粉系统对锅炉运行有哪些影响答:制粉系统风量过大,一次风压过高,一次风量及风速也大,使燃料着火推迟制粉系统风量过小,一次风压过低,一次风量及风速也小,可使着火过早,并容易造成一次风管堵管,对着火燃烧都不利如果给煤量不均匀就会造成一次风压忽高忽低,使炉内火焰很不稳定,容易造成炉膛灭火如果煤粉过粗,容易造成不完全燃烧,使机械不完全燃烧热损失增加,而煤粉过细,会增加制粉电耗,制粉系统的磨损也要增大磨煤机出口湿度过高,容易发生制粉系统爆炸。、分析燃煤发热量、挥发分降低对新设计煤粉锅炉本体结构的影响。答:()燃尽时间长。炉膛高度增加。()着火困难,截面积减小。()要求热风温度高,要求省煤器出口烟温高,给水温度不变,要求省煤器吸热不变,需要增加省煤器受热面积。()各受热面结构会做相应调整。、分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉炉低NOX燃烧技术的影响。答:()燃煤发热量、挥发分降低,燃烧不稳定,低NOX燃烧要求在主燃区过量空气系数小于,这对着火稳定性不利。()燃煤发热量、挥发分降低,煤粉燃尽时间延长,火焰中心上移。低NOX燃烧要求在主燃区过量空气系数小于,会造成不完全燃烧损失增大。()燃煤发热量、挥发分降低,保证稳定燃烧的措施是增大卫燃带面积。如何强化煤粉气流的着火与燃烧从煤粉气流燃烧过程各阶段的特点分析,强化煤粉气流着火与燃烧的基本措施有:()适当提高次风温度提高一次风温可减小着火热需要量,使煤粉气流入炉后迅速达到着火温度。当然,一次风温的高低是根据不同煤种来定的,对挥发分高的煤,一次风温就可以低些。()适当控制一次风量一次风量小,可减小着火热需要量,利于煤粉气流的迅速着火。但最小的一次风量也应满足挥发分燃烧对氧气的需要量,挥发分高的煤一次风量要大些。()合适的煤粉细度煤粉越细,相对表面积越大,本身热阻小,挥发分析出快,着火容易,燃烧反应迅速,易于达到完全燃烧。但煤粉过细,要增大厂用电量,所以应根据不同煤种,确定合理的经济细度。()合理的一、二次风速。一、二次风速对煤粉气流的着火与燃烧有着较大影响。因为一、二次风速影响热烟气的回流,从而影响到煤粉气流的加热情况一、二次风速影响一、二次风混合的迟早,从而影响到燃烧阶段的进展一、二次风速还影响燃烧后期气流扰动的强弱,从而影响燃料燃烧的完全程度。因此,必须根据煤种与燃烧器型式,选择适当的一、二次风速度。()维持燃烧区域适当高温适当高的炉温,是煤粉气流着火与稳定燃烧的基本条件。炉温高、煤粉气流被迅速加热而着火,燃烧反应也迅速,并为保证完全燃烧提供条件。故在燃烧无烟煤或其它劣质煤时,常在燃烧区(燃烧器周围)敷设卫燃带或采取其它措施,以提高炉温。当然,在提高炉温时,要考虑防止出现结渣的可能性。()适当的炉膛容积与合理的炉膛形状炉膛容积大小,决定燃料在炉内停留时间的长短、从而影响其完全燃烧程度。故着火、燃烧性能差的燃料,炉膛容积要大些,这种燃料还要求维持燃烧区域高温、故常需要选用炉膛燃烧区域断面尺寸较小的瘦高型炉膛。()锅炉负荷维持在适当范围内锅炉负荷低时,炉内温度下降,对着火、燃烧均不利,使燃烧稳定性变差。锅炉负荷过高时,燃料在炉内停留时间短,出现不完全燃烧。同时由于炉温的升高,还有可能出现结渣及其它问题。因此,锅炉负荷应尽可能地在许可的范围内调度。什么是煤粉炉的一、二、三次风一、二、三次风的作用是什么在煤粉炉中,次风是通过管道输送煤粉进炉膛的那部分空气。它可以是热空气,也可以是制粉系统的乏气。它的作用除了维持一定的气粉混合物浓度以便于输送外,还要为燃料在燃烧初期(即挥发分的着火与燃烧)提供足够的氧气。二次风是通过燃烧器的单独通道送入炉膛的热空气,进入炉膛后才逐渐和一次风相混合,二次风力碳的燃烧提供氧气,并能加强气流的扰动,促进高温烟气的回流。促进可燃物与氧气的混合,为完全燃烧提供条件。在燃用不易着火、燃烧稳定性差的无烟煤、贫煤或其它高水分煤时,不宜采用制粉系统的乏气作为一次风,而需用热空气作为一次风。这时,制粉系统的乏气通过单独的管道与喷口,直接喷送别炉膛称为三次风。三次风内约含左右的细煤粉,风量约占总风量的左右。某些锅炉因某种用途(如降低火焰温度抑制NOx的生成等)通过专用喷口送入炉膛的热风,也称三次风。目前强化燃烧的主要措施有哪些答:()提高热风温度。()提高一次风温和限制一次风量。()控制好一、二次风的混合时间:()选择适当的一次风速。()选择适当的煤粉细度。()在着火区保持高温。()在强化着火阶段同时,必须强化燃烧阶段本身。、简述低负荷稳燃技术。()提高一次风气流中的煤粉浓度。()提高一次风温。()提高煤粉细度。()加入挥发分和发热量高的煤种。、运行中影响锅炉结渣的因素有哪些()燃料灰分的特性燃料的灰分熔点低、灰分含量高。()炉内空气动力特性过量空气系数太小,燃烧不完全,烟气中出现CO等还原性气体使灰熔点下降,增大结渣的可能性过量空气系数太大,使火焰中心上移,可能使炉膛出口结渣。各燃烧器风速差别大,造成火焰偏斜,促使某一侧墙结渣。旋流燃烧器旋向某一侧,促使该侧炉结渣。炉内气流涡流区易结渣。直流燃烧器切圆直径大,旋流燃烧器扩散角大,出现“贴壁”、“飞边”现象时,易结渣。()锅炉漏风大炉底漏风,火焰中心上移,可能使炉膛出口结渣空气预热器空气侧漏风大而供风不足,烟气侧漏风多而使吸风机过负荷,被迫减小送风,导致燃烧不完全,使结渣的可能性增大。()锅炉运行负荷负荷道高时,炉内温度水平及炉膛出口烟温均升高、使结渣的可能性增大。()吹灰、打渣运行中吹灰、打渣不及时,促使结渣过程发展和结渣面积扩大。、为什么对流式过热器的出口汽温随负荷的增加而升高答:在对流过热器中,烟气与管外壁的换热方式主要是对流换热。对流换热不仅决定于烟气的温度而且还与烟气的流速有关。当锅炉负荷增加时,燃料量增加,烟气量增多,通过过热器的烟气流速相应增加因而提高了烟气侧对流放热系数。同时当锅炉负荷增加时,炉膛出口烟温升高,从而提高了平均温差。虽然流经过热器的蒸汽量随锅炉负荷增加也增大,其吸热量也增多,但由于传热系数和平均温差同时增大,使过热器传热量的增加大于因蒸汽流量增大而需要增加的吸热量,因此,每公斤蒸汽所获得的热量相对增多出口汽温也就升高。、什么是火焰中心其位置对锅炉工作有何影响答:在锅炉炉膛中,燃料燃烧放热的同时,还进行着热量的传递。由于不同部位处于不同的燃烧阶段,放热强度不一样,致使炉膛各部位的温度也不相同。在炉膛中的最高温度点,称为火焰中心,也称燃烧中心。火焰中心在炉膛中的正确位置,一般应在燃烧器平均高度所在平面的几何中心处。火焰中心位置会因人为原因及其它因素而发生变化,火焰小心位置的变动,对锅炉传热及锅炉安全工作均有影响。火焰中心位置太低时,可能引起冷灰斗处结碴火焰中心位置太高,使炉膛出口烟温升高,导致炉膛出口对流受热面结渣及过热器壁温升高火焰中心在炉膛内偏向某一侧时,会引起该侧炉墙的结渣。当然,有时为了调节蒸汽温度的需要、还可人为地改变火焰中心位置。、运行中火焰中心位置可以调节吗

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