《发电厂热力设备及系统》锅炉部分复习.ppt

第四章　电厂锅炉与燃料的基本概念 二 、锅炉的分类 1、按锅炉用途分类 电站锅炉(发电)； 工业锅炉(工业生产工艺用汽或供暖 )； 热水锅炉(民用采暖或供热) 按照空间划分： 锅炉分为炉膛（燃烧空间）和烟道（布置有各种受热面的空间）两部分组成。 １、煤的元素组成 含义：煤的元素分析就是煤的化学组成成分 煤的化学组成成分包括碳﹙C﹚、氢﹙H﹚、氧﹙O﹚、氮﹙N﹚、硫﹙S﹚五种元素以及水分和灰分，其中碳、氢、硫是可燃的，其余是不可燃烧物。这些成分在煤中以复杂的化合物形式存在。 硫的危害：硫燃烧时形成的SO2和部分SO3与水蒸气相遇形成亚硫酸H2SO3和硫酸H2SO4蒸汽，在锅炉低温受热面凝结腐蚀金属。SO2和SO3排入大气污染环境， 灰分：煤中含有不能燃烧的矿物杂质，它们在煤完全燃烧后形成灰分。灰分的组成和重量不等于矿物杂质的组成重量，不同煤种的灰分差别从10％左右到50％左右 灰分的危害：灰分会使煤中的可燃元素相对减少，阻碍空气与可燃物质接触，增加不完全燃烧损失，同时还沾污受热面降低传热系数，磨损受热面影响传热效果污染环境 １、煤的发热量 1）.定义：发热量是指单位质量的煤完全燃烧时所放出的热量。单位是KJ/kg。 2）.高位发热量 　煤的最大可能发热量，包括： 煤燃烧所放出的热量+燃烧后生成的水蒸气凝结成水而放出的气化潜热。以 表示 3）.低位发热量 高位发热量－水蒸气凝结成水而放出的气化潜热，以 表示 4）.标准煤 以收到基低位发热量为29270KJ/kg的燃料，称为标准煤。 ２、灰的性质 　　固态排渣煤粉炉中，在高温下燃料燃烧后灰分多呈现熔化或软化状态，冷却之后，形成一层灰层。若渣粒以液体或半液体粘附在受热面管壁或炉墙上，将形成一层紧密的灰渣层，即结渣。 第四节　炉内燃烧过程 四、过量空气系数 　　每千克燃料完全燃烧时至少需要的空气量称为“理论空气量”V０，为了使燃料在炉膛内能够充分燃烧，实际供气量通常都大于理论空气量。把实际供给的空气量V与理论空气量V０之比，称为过量空气系数α 五、锅炉的热平衡 锅炉热平衡概念： 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　有效利用热量 输入锅炉的热量=输出锅炉的热量 未完全燃烧的热损失 其它热损失 锅炉效率是指锅炉产生蒸汽时每燃烧１kg燃料所有效利用了的热量占该燃料低位发热量的百分比。 　　　　η＝q1=1-(q2+q3+q4+q5+q6) 一、燃料的成分 煤炭分析试验常用的基及其含义 ①空气干燥基(ad) 煤自然风干，失去外部水分后的状态 ②干燥基（d） 假想的无水状态 ③收到基（ar） 以实际收到时的煤为准的状态 ④干燥无灰基（daf） 假想的无水无灰状态 ⑤干燥无矿物质基（dmmf） 假想的无水无矿物质的煤所处的状态 二、燃料的技术特性 挥发分：失去水分的煤在隔绝空气条件下加热到一定温度时，有机物质会分解成各种气体溢出，这些溢出的气体成分称挥发分。 　　　１）组成：可燃气体、不可燃气体。 　　　２）特点：自身容易着火燃烧；且能促进焦炭的燃烧。 　　　３）作用：燃烧的重要特性、煤进行分类的依据。 3、挥发分 煤的分类： １、无烟煤：Vr10％、Ｃy=95--96%，含碳量高，挥发分少； 特点：不易点燃，燃烧缓慢且火焰短；焦炭无胶结性，质硬， 不易研磨；储存不会自燃。 ２、烟煤：Vr＝20－40％；含碳低于无烟煤，但挥发分较多； 特点：易点燃，火焰长，含氢量高，发热量高；储存时会自燃。 ３、贫煤：Vr＝10－20％；性质介于烟煤和无烟煤之间。 ４、褐煤：Vr＞４０％，含碳量少，挥发分高，水分、灰分含量大； 特点：发热量低，储存时极易发生自燃。 三、煤的分类 燃烧三个阶段 着火前准备阶段 燃烧阶段 燃尽阶段 三、煤粉的燃烧 一、着火前的准备阶段 　　 特点：水分蒸发、挥发分析出 二、燃烧阶段 特点：挥发分燃烧、炭燃烧 三、燃尽阶段 特点：残炭继续燃烧 锅炉的热平衡是按1kg固体或液体燃料为基础进行计算的。在稳定工况下，锅炉热平衡方程式为： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 电站煤粉锅炉机组组成 锅炉机组 炉 锅炉 本体 辅助 设备 锅 送风机、引风机、煤粉制备系统、给水系统、除灰除尘设备等式 省煤器、汽包、下降管、水冷壁、过热器 再热