锅炉原理(全套课件359P).ppt

1、 冷空气冷空气 烟气烟气 烟气烟气 烟气烟气 烟囱烟囱 引风机引风机 除尘器除尘器 空气预热器空气预热器 细微灰粒细微灰粒 （二次风）（二次风） 灰渣沟灰渣沟 原煤原煤 排粉风机排粉风机 （一次风）（一次风） 烟气烟气 烟气烟气给煤机给煤机 磨煤机磨煤机 燃烧器燃烧器 炉膛炉膛 水平烟道水平烟道 尾部烟道尾部烟道 原煤原煤 风、粉风、粉 风、粉风、粉 未燃煤粒未燃煤粒 灰渣灰渣 灰渣灰渣 灰渣灰渣 灰渣沟灰渣沟 排渣装置排渣装置 冷灰斗冷灰斗 未燃煤粒未燃煤粒 未燃煤粒未燃煤粒 锅炉的工作过程及系统锅炉的工作过程及系统汽机主凝结水汽机主凝结水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 给水泵给水泵 省

2、煤器省煤器 汽包汽包 汽水分离器汽水分离器 化学补充水化学补充水 汽水混合物汽水混合物 下降管下降管 下联箱下联箱 水冷壁水冷壁 上联箱上联箱 导汽管导汽管 水水 水水 水水 汽水混合物汽水混合物 汽水混合物汽水混合物饱和蒸汽饱和蒸汽 过热蒸汽过热蒸汽 过热器过热器 汽轮机调节级汽轮机调节级锅炉的工作过程及系统锅炉的工作过程及系统锅锅炉炉锅炉本体锅炉本体辅助设备辅助设备锅炉机组锅炉机组锅炉的组成锅炉的组成送风机、引风机、燃料供应送风机、引风机、燃料供应及制备、除灰、除渣、测量及制备、除灰、除渣、测量与控制等与控制等锅炉的燃烧系统锅炉的燃烧系统用以完成煤的用以完成煤的燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟

3、燃烧过程。由炉膛、燃烧器、烟道、炉墙构架等非承压部件组成道、炉墙构架等非承压部件组成锅炉的汽水系统锅炉的汽水系统用以完成水变用以完成水变成蒸汽的吸热过程。由汽包、下成蒸汽的吸热过程。由汽包、下降管、联箱、导管及各热交换受降管、联箱、导管及各热交换受热面等承压部件组成热面等承压部件组成额定蒸发量额定蒸发量（BRL-boiler rated load）在额定蒸在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热保证热效率效率时所规定的蒸发量，单位为时所规定的蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/skg/s）注：注：热水锅炉容量为单位时间的产热量。单位为热水锅炉容

4、量为单位时间的产热量。单位为MWMW（或（或万大卡万大卡/ /时）时） 最大连续蒸发量最大连续蒸发量（BMCR-boiler maximum continuous rating ）在额定蒸汽参数，额定给水在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，温度和使用设计燃料，长期连续运行长期连续运行所能达到的所能达到的最大蒸发量，单位为最大蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/s kg/s ） 锅炉容量锅炉容量锅炉的容量和参数锅炉的容量和参数 在规定负荷范围内在规定负荷范围内长期连续运行长期连续运行应能保证的出应能保证的出口蒸汽参数。口蒸汽参数。 额定蒸汽压力额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位

5、（对应规定的给水压力），单位是是MPaMPa； 额定蒸汽温度额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水（对应额定蒸汽压力和额定给水温度），单位是温度），单位是0 0C C锅炉的容量和参数锅炉的容量和参数压力级别压力级别参参 数数锅炉容量锅炉容量BMCRBMCR（t/ht/h）发电功率发电功率（MWMW）蒸汽压力蒸汽压力（MPaMPa）蒸汽温度蒸汽温度（）给水温度给水温度（）中压中压3.93.94504501501501721723535，65651301306 6，12122525高压高压9.99.9540540205-225205-225220220，4104105050，100100超高压超

6、高压13.813.8540/540540/540220-250220-250420420，670670125125，200200亚临界亚临界16.8-18.616.8-18.6540/540540/540250-280250-2801025102520082008300300600600超临界超临界25-27.625-27.6545545545-545-605605605605267-302267-3021900-30331900-3033600600100010002525545/545545/545267-277267-2771650-26501650-2650500500，800800锅

7、炉的容量和参数锅炉的容量和参数分类方式分类方式锅炉类型锅炉类型简要说明简要说明按出口工质按出口工质物态物态蒸汽锅炉蒸汽锅炉锅炉出口工质为蒸汽锅炉出口工质为蒸汽热水锅炉热水锅炉锅炉出口工质为热水锅炉出口工质为热水有机热载体炉有机热载体炉有机热载体（导热油）有机热载体（导热油）锅炉工质按锅炉工质按用途用途电站锅炉电站锅炉发电厂带动汽轮机发电发电厂带动汽轮机发电工业锅炉工业锅炉用于工业生产用于工业生产生活锅炉生活锅炉用于日常生活用于日常生活按锅炉的燃按锅炉的燃烧方式烧方式火床（层燃）炉火床（层燃）炉采用火床燃烧方式采用火床燃烧方式室燃炉室燃炉采用火室燃烧方式采用火室燃烧方式流化床锅炉流化床锅炉采用流

8、化床燃烧方式采用流化床燃烧方式旋风炉旋风炉采用旋风燃烧方式采用旋风燃烧方式锅炉的分类锅炉的分类分类方式分类方式锅炉类型锅炉类型简要说明简要说明按燃烧室按燃烧室内的压力内的压力负压燃烧锅炉负压燃烧锅炉炉膛出口烟气静压小于大气压力炉膛出口烟气静压小于大气压力压力（和微正压力（和微正压）燃烧锅炉压）燃烧锅炉炉膛出口烟气静压大于大气压力炉膛出口烟气静压大于大气压力按排渣方按排渣方式式固态排渣锅炉固态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除液态排渣锅炉液态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流除口流除按锅炉的按锅炉的蒸汽压力蒸汽压力低压锅炉低

9、压锅炉不大于不大于2.45MPa 2.45MPa 中压锅炉中压锅炉2.94-4.90 MPa 2.94-4.90 MPa 高压锅炉高压锅炉7.84-10.8 MPa 7.84-10.8 MPa 超高压锅炉超高压锅炉11.8-14.7 MPa 11.8-14.7 MPa 亚临界锅炉亚临界锅炉15.7-19.6 MPa 15.7-19.6 MPa 超临界锅炉超临界锅炉绝对压力超过临界压力绝对压力超过临界压力22.1 MPa 22.1 MPa 锅炉的分类锅炉的分类锅炉的分类锅炉的分类当压力升高到当压力升高到22.12MPa22.12MPa时，时，t t374.15374.15，如图中，如图中C C点

10、点所示。此时饱和水和饱和所示。此时饱和水和饱和蒸汽已不再有分别，此点蒸汽已不再有分别，此点称为水的临界点，其压力，称为水的临界点，其压力，温度和比容分别称为临界温度和比容分别称为临界压力，临界温度和临界比压力，临界温度和临界比容。容。当温度大于临界温度时，不论压力多大，再也不能当温度大于临界温度时，不论压力多大，再也不能使蒸汽液化。使蒸汽液化。按燃料按燃料的种类的种类燃煤锅炉燃煤锅炉锅炉中使用的燃料为煤锅炉中使用的燃料为煤燃油锅炉燃油锅炉锅炉中使用的燃料为燃油锅炉中使用的燃料为燃油燃气锅炉燃气锅炉锅炉中使用的燃料为燃气锅炉中使用的燃料为燃气其他燃料其他燃料木材、垃圾木材、垃圾按工质按工质循环方

11、循环方式式自然循环锅炉自然循环锅炉利用下降管与上升管之间的介质密度利用下降管与上升管之间的介质密度差建立循环。有直径较大的汽包差建立循环。有直径较大的汽包控制循环锅炉控制循环锅炉主要依靠主要依靠锅水循环泵锅水循环泵的压头进行循环的压头进行循环直流锅炉直流锅炉给水靠给水泵的压头，给水靠给水泵的压头，一次一次通过锅炉通过锅炉各受热面产生蒸汽。无汽包。各受热面产生蒸汽。无汽包。复合循环锅炉复合循环锅炉（直流锅炉的（直流锅炉的改进）改进）依靠锅水循环泵将蒸发受热面出口的依靠锅水循环泵将蒸发受热面出口的全部或部分工质进行再循环的锅炉。全部或部分工质进行再循环的锅炉。分为：分为：全负荷复合循环锅炉和部分负

12、全负荷复合循环锅炉和部分负荷复合循环锅炉荷复合循环锅炉锅炉的分类锅炉的分类锅炉的分类锅炉的分类 连续运行小时数连续运行小时数（5000h5000h） 锅炉在两次被迫停炉进行检修之间的运行小时数锅炉在两次被迫停炉进行检修之间的运行小时数 可用率可用率（约（约90-95%90-95%） （总运行小时数（总运行小时数 + + 总备用小时数）总备用小时数）/ / 统计期间统计期间总小时数（一年）总小时数（一年） 事故率事故率（约（约1%1%） 锅炉总事故停炉小时数锅炉总事故停炉小时数/ /（总运行小时数（总运行小时数 + + 事故停炉小时数）事故停炉小时数） 锅炉的安全和经济指标锅炉的安全和经济指标

13、热效率热效率（90%90%）,%1001rgQQ锅炉的安全和经济指标锅炉的安全和经济指标式中式中 Q Q1 1锅炉有效利用热，锅炉有效利用热，kJ/kgkJ/kg； Q Qr r锅炉单位时间内所消耗燃料的输入热量锅炉单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg,kJ/kg； Q Qzyzy锅炉机组自身所需的热量，锅炉机组自身所需的热量，kJ/kgkJ/kg； p p锅炉机组自身电耗，锅炉机组自身电耗，kWkW； b b电厂发电标准煤耗量，电厂发电标准煤耗量，kg/kWkg/kW。%100293101pBbQQQzyrj 净效率净效率 发电煤耗率发电煤耗率cpPBbg/123锅炉的安全和经济指标锅

14、炉的安全和经济指标式中式中 B B标准煤的消耗量，标准煤的消耗量，kJ/skJ/s； P P电厂发电功率，电厂发电功率，kW； cpcp全厂的发电效率，又称毛效率；全厂的发电效率，又称毛效率； 厂用电率厂用电率；)1/( bgbn 供电煤耗率供电煤耗率哈锅哈锅330MW330MW亚临界自然循环锅炉亚临界自然循环锅炉亚临界自然循环锅炉亚临界自然循环锅炉 型号：型号：HG-1065/18.5-YM1HG-1065/18.5-YM1。亚临界参数、一次中间。亚临界参数、一次中间再热、紧身封闭、自然循环汽包炉，采用平衡通风、再热、紧身封闭、自然循环汽包炉，采用平衡通风、直流燃烧器、四角切圆燃烧方式。炉膛

15、断面尺寸：宽直流燃烧器、四角切圆燃烧方式。炉膛断面尺寸：宽深深=14048=1404814019 mm14019 mm；炉架外形尺寸：宽；炉架外形尺寸：宽深深=35600=3560044500 mm44500 mm。过热蒸汽出口温度。过热蒸汽出口温度543543，压力，压力18.5Mpa18.5Mpa；再热蒸汽进口；再热蒸汽进口/ /出口蒸汽压力出口蒸汽压力4.53/4.3MPa4.53/4.3MPa，进口进口/ /出口蒸汽温度出口蒸汽温度345.83/543345.83/543；锅炉最大连续蒸发；锅炉最大连续蒸发量量1065t/h1065t/h。锅炉汽水流程省煤器水平低过省煤器悬吊管汽包下水

16、管前水冷壁侧水冷壁后水冷壁分隔屏后屏过垂直低过屏再末过侧包墙低过入口集箱汽机房墙再末再水冷壁下集箱东锅东锅1000MW1000MW超超临界直流锅炉超超临界直流锅炉超（超）临界直流锅炉超（超）临界直流锅炉超（超）临界直流锅炉超（超）临界直流锅炉复习思考题复习思考题 燃料分类燃料分类 在自然界所处的状态：在自然界所处的状态：固体（煤）；液体（原固体（煤）；液体（原油、重油和渣油）；气体（煤气和天然气）油、重油和渣油）；气体（煤气和天然气） 获得方法：获得方法：天然燃料（未加工）；人工燃料天然燃料（未加工）；人工燃料（木炭、焦炭和石油制品）（木炭、焦炭和石油制品） 用途：用途：工艺燃料（炼焦、锻造和

17、化工，焦结性工艺燃料（炼焦、锻造和化工，焦结性好，杂质少）；动力燃料好，杂质少）；动力燃料电站锅炉燃料电站锅炉燃料 可燃元素可燃元素 C C（固定碳和挥发分中的（固定碳和挥发分中的C C）、H H、S S（可燃硫（可燃硫 和硫酸盐硫和硫酸盐硫 ） 不可燃元素不可燃元素（内部杂质）（内部杂质） O O、N N 不可燃成分不可燃成分（外部杂质）（外部杂质） M M（内、外）、（内、外）、A A 可燃气体可燃气体 挥发分挥发分 rSlyS煤的常规特性煤的常规特性煤中的氢、氧、氮、硫煤中的氢、氧、氮、硫与部分碳所组成的有机与部分碳所组成的有机化合物加热后分解化合物加热后分解, ,形成形成气体挥发出来气

18、体挥发出来 煤的元素煤的元素 分析成分分析成分碳碳(C)(C)、氢、氢(H)(H)、氧、氧(0)(0)、氮、氮(N)(N)、硫、硫(S) (S) 水分水分(M)(M)、灰分、灰分(A)(A) 煤的工业煤的工业 分析成分分析成分水分水分(M)(M)、挥发分、挥发分(V)(V)、灰分、灰分(A)(A)、固定碳固定碳(FC)(FC) 收到基（收到基（arar） （原应用基（原应用基y y） 以入炉煤（包括煤的全部成分）为基以入炉煤（包括煤的全部成分）为基准准 空气干燥基（空气干燥基（adad）（原分析基（原分析基f f） 以风干状态煤（除外部水分）为基准以风干状态煤（除外部水分）为基准 干燥基（干燥

19、基（d d） （原干燥基（原干燥基g g） 以去掉全部水分煤为基准以去掉全部水分煤为基准 干燥无灰基（干燥无灰基（dafdaf）（原可燃基（原可燃基r r） 以去掉全部水分及灰分煤为基准以去掉全部水分及灰分煤为基准煤的常规特性煤的常规特性%100arararararararAMSNOHC%100adadadadadadadAMSNOHC%100ddddddASNOHC%100dafdafdafdafdafSNOHC例题例题: :已知已知MarMar、Mad,Mad,试将空气干燥基的各种成分试将空气干燥基的各种成分换算成收到基。即推导换算系数换算成收到基。即推导换算系数K K。煤的常规特性煤的常

20、规特性煤的常规特性煤的常规特性adarMMK100100CCCHONSACMdararararararararar100100100CCCHONSACMdadadadadadadadadad100100100CMCMararadad100100CMMCararadad100100煤的常规特性煤的常规特性对于水分对于水分: : MMMMarfadf100100 不同基准之间的换算公式：不同基准之间的换算公式：X = KXX = KX0 0 式中式中 X X0 0 、 X X 某成分原基准及新基准质量某成分原基准及新基准质量百分比，百分比，% % K K 换算系数（见表换算系数（见表2-12-1）

21、煤的常规特性煤的常规特性 煤的发热量（煤的发热量（kJ/kg) kJ/kg) 单位质量的煤完全燃烧单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量时所释放的热量 低位发热量（低位发热量（Q Qnetnet） 高位发热量减去水蒸气凝结高位发热量减去水蒸气凝结放出的汽化潜热后，称为放出的汽化潜热后，称为低位发热量（燃料在锅炉低位发热量（燃料在锅炉中的实际发热量）。中的实际发热量）。 高位发热量高位发热量(Q(Qgrgr) ) 煤的理论发热量。由实验测煤的理论发热量。由实验测得的得的弹筒发热量（弹筒发热量（Q Qb b）减去硫和氮生成酸的放热量减去硫和氮生成酸的放热量校正值确定。校正值确定。煤的常规特性煤的常规特

22、性氧弹式量热计氧弹式量热计 煤的常规特性煤的常规特性 干燥基干燥基高、低位发热量之间的换算高、低位发热量之间的换算 1009.dgrdnetdHrQQ 收到基收到基高、低位发热量之间的换算高、低位发热量之间的换算 1001009.arargrarnetarMHrQQ煤的常规特性煤的常规特性 高位发热量高位发热量(Q(Qgrgr) )各基准间的换算各基准间的换算采用表（采用表（1 11 1）换算系数）换算系数低位发热量低位发热量(Q(Qnetnet) )各基准间的换算分三步进行各基准间的换算分三步进行1.1. 已知基准的已知基准的 Q Qnet net 已知基准的已知基准的 Q Qgr gr 2

23、.2. 已知基准的已知基准的 Q Qgr gr 所求基准的所求基准的 Q Qgr gr 3.3. 所求基准的所求基准的 Q Qgr gr 所求基准的所求基准的 Q Qnet net 煤的常规特性煤的常规特性 折算成分折算成分 相对于每相对于每4190kJ/kg4190kJ/kg收到基低位发热量收到基低位发热量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分水分、折算灰分和折算硫分 %8,%ararzsarQMM%4,%ararzsarQAA%2 . 0,%ararzsarQSS煤的常规特性煤的常规特性 标准煤标准煤 收到基低位发热

24、量为收到基低位发热量为29310 kJ/kg29310 kJ/kg的燃料为标准煤的燃料为标准煤 标准煤耗量标准煤耗量 式中式中 、 分别为标准煤耗量与实际煤耗量分别为标准煤耗量与实际煤耗量 arsbQBBbBsB煤的常规特性煤的常规特性 高温下煤灰的熔融性高温下煤灰的熔融性 用灰熔点表示，煤灰的用灰熔点表示，煤灰的角锥法角锥法确定确定 变形温度变形温度 DTDT（原（原t t1 1） 软化温度软化温度 STST（原（原t t2 2） 流动温度流动温度 FTFT（原（原t t3 3） 温度间隔温度间隔200-400200-400，称为，称为长渣长渣 温度间隔温度间隔100-200100-200，

25、称为，称为短渣短渣判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。判断锅炉运行中是否会结渣的主要因素之一。煤的常规特性煤的常规特性 影响因素影响因素 煤灰的化学组成煤灰的化学组成 煤灰中煤灰中酸性氧化物（酸性氧化物（SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3等等）使灰熔点提高；使灰熔点提高；碱性氧化物（碱性氧化物（FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO等等）使灰熔点降低使灰熔点降低 煤灰周围高温介质的性质煤灰周围高温介质的性质 氧化性介质中，灰熔点较高；弱还原性介质中，灰氧化性介质中，灰熔点较高；弱还原性介质中，灰熔点较低熔点较低 煤的常规特性煤的常规特性 挥发分挥发分 V V V

26、 V的含量代表了煤的地质年龄，的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程地质年龄越短，煤的碳化程度越浅度越浅,V,V含量越多含量越多煤的常规特性对锅炉工作的影响煤的常规特性对锅炉工作的影响煤的常规特性煤的常规特性 V V含量越多（含量越多（C C含量越少），含量越少），V V中含中含O O量亦多，其中的可燃量亦多，其中的可燃 成分相应减少，这时，成分相应减少，这时，煤的热值低煤的热值低 V V含量越多，含量越多，煤的着火温度低煤的着火温度低，易着火燃烧，易着火燃烧 V V 多，多，V V着火燃烧着火燃烧造成高温，造成高温，有利于碳的着火、燃烧有利于碳的着火、燃烧 V V 多，多，V V

27、挥发使挥发使煤的孔隙多，反应表面积大煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快，反应速度加快 V V 多，煤中难燃的多，煤中难燃的固定碳含量少固定碳含量少，煤易于燃尽，煤易于燃尽 水分水分M M、灰分、灰分A A M M、A A 高，煤中可燃成分相对减少，高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低煤的热值低 M M、A A 高，高，M M 蒸发、蒸发、A A熔融均要吸热，熔融均要吸热，炉膛温度降低炉膛温度降低 M M、A A 高，高，增加着火热或包裹碳粒增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧，使煤着火、燃烧与燃尽困难；与燃尽困难； M M、A A 高，高，q q2 2、q q3 3、q q4 4、q q6

28、 6 增加，增加，热效率下降热效率下降 M M、A A 高，高，过热器易超温过热器易超温 M M、A A 高，高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重 M M、A A 高，高，煤粉制备困难或增加能耗煤粉制备困难或增加能耗 煤的常规特性煤的常规特性煤的常规特性对锅炉工作的影响煤的常规特性对锅炉工作的影响 灰熔点（灰熔点（STST） 灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。炉运行的安全性和经济性。 对于固态排渣炉，对于固态排渣炉， ST 1350ST6.56.59 9 21.021.0

29、贫煤贫煤 低挥发份煤低挥发份煤991919 18.518.5 烟煤烟煤 中挥发份煤中挥发份煤 高挥发份煤高挥发份煤1919272727274040 16.516.515.515.5 褐煤褐煤 超高挥发份超高挥发份 煤煤4040 11.511.5 dAarMdS大类别大类别 小类别小类别分分 类类 指指 标标挥发份挥发份V Vdafdaf(%)(%)灰灰 分分 (%)(%)水水 分分 (%)(%)硫硫 分分 (%)(%)发热量发热量Q Qar,netar,net(MJ/kg)(MJ/kg)灰熔融灰熔融特性特性ST(ST(0 0C)C)低质煤低质煤 低发热低发热 量煤量煤 超高灰分煤超高灰分煤 超

30、高水分煤超高水分煤 高硫煤高硫煤 易结渣煤易结渣煤9999191919192727272740404040 404040404646404012123312.512.521.021.018.518.516.516.515.515.511.511.5135011、完全燃烧：、完全燃烧：O O2 2 0 0；CO=0CO=0 yV22222OOHNSOCOyVVVVVV 000yV10161.0V1V kgNmVVy/,) 1(0161. 1300 实际烟气量实际烟气量 11、不完全燃烧：、不完全燃烧：O O2 2 0 0；CO CO 0 0 yVOHONSOCOCOyVVVVVVV22222OH

31、gyVV2 1kg C + 1kg C + 1.866 Nm3 O1.866 Nm3 O2 2 1.866 Nm3 CO1.866 Nm3 CO2 2 1kg C + 1kg C + 0.933 Nm30.933 Nm3 O O2 2 1.866 Nm3 CO1.866 Nm3 CO 100866. 12arCOCOCVV)5 .0(21.079.0 ,5 .021.079.0 ,179.015 .0121.0 ,100866.1100866.15 .0121.0 22222222222222000000,0COONOCOROgyNOCOROgyCOONNNNCOOcoarCOcoarOVVV

32、VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVCVCVV得将上式带入得，带入从上式中解出则上式可写成三原子气体、水蒸气的容积份额与分压力三原子气体、水蒸气的容积份额与分压力 1)1)容积份额容积份额 2)2)分压力分压力 rVVrVVROROgyHOHOgy2222prpprpROROH OH O2222飞灰浓度：飞灰浓度：每千克烟气中的飞灰质量。每千克烟气中的飞灰质量。 烟气携带出炉膛的飞灰占总灰分的质量份额。烟气携带出炉膛的飞灰占总灰分的质量份额。 yfharmaA100fha烟气的质量烟气的质量: : m my y=1-Aar/100+(1+d=1-Aar/100+(1+dk k)V)V0 0

33、 =1-Aar/100+(1+0.01)1.293V =1-Aar/100+(1+0.01)1.293V0 0 =1-Aar/100+1.306V =1-Aar/100+1.306V0 0 燃料燃料 灰渣灰渣 炉膛空气炉膛空气影响锅炉辐射换热的几个参数影响锅炉辐射换热的几个参数 空气和烟气的焓空气和烟气的焓 定压条件下，定压条件下，1kg1kg燃料燃燃料燃烧所需的空气或生成的烟气在从烧所需的空气或生成的烟气在从0 0（）加热到）加热到 （）时所需要的热量，单位为）时所需要的热量，单位为kJ/kgkJ/kg。 kkcVh00 理论空气焓理论空气焓kkkcVhh00 实际空气焓实际空气焓 OHOH

34、NNROROycVcVcVh222222000 理论烟气焓理论烟气焓fhkyyhhhh001 实际烟气焓实际烟气焓hfharfhcaAh100时才计算ararfhQAa 飞灰焓飞灰焓 烟气的焓值烟气的焓值 取决于取决于燃料种类、过量空气系数燃料种类、过量空气系数及烟气温度及烟气温度 由（由（ 、）查焓温表可很快确定烟气温度）查焓温表可很快确定烟气温度 ； 由（由（ 、）查表可很快确定烟气焓）查表可很快确定烟气焓 yhyh 焓温表焓温表 对给定的燃料和各受热面前、后的过对给定的燃料和各受热面前、后的过量空气系数，计算出该受热面对应烟气温度范围量空气系数，计算出该受热面对应烟气温度范围内的烟气焓，

35、制成的烟气焓温表。内的烟气焓，制成的烟气焓温表。 ,%100222NCOORO,%10022gyOVVO,%100gyCOVVCO,%10022gyNVVN,%10022gyROVVRO 烟气分析烟气分析是以是以1kg1kg燃料燃烧生成的干烟气容积为基燃料燃烧生成的干烟气容积为基础，采用础，采用奥氏烟气分析仪奥氏烟气分析仪进行的。进行的。 烟气分析烟气分析可得到可得到 在干烟气在干烟气V Vgygy中所占的容积百分比中所占的容积百分比222NCOORO、 工作原理工作原理: :利用不同的吸利用不同的吸收剂吸收不同的气体成分收剂吸收不同的气体成分 1 1瓶：氢氧化钾溶液瓶：氢氧化钾溶液KOHKO

36、HRORO2 2 2 2瓶：焦性没食子酸溶液瓶：焦性没食子酸溶液C C6 6H H3 3(OH)(OH)3 3O O2 2、RORO2 2 3 3瓶：氯化亚铜氨溶液瓶：氯化亚铜氨溶液Cu(NHCu(NH3 3) )2 2ClClCOCO、O O2 2 分析步骤分析步骤: :依次吸收依次吸收 为什么分析成分是干烟为什么分析成分是干烟气成分？气成分？ 在实验压力下水蒸气在实验压力下水蒸气处于饱和状态处于饱和状态, ,成比例的被成比例的被吸收吸收OHgyy2VVV 烟气容积烟气容积kgNmCOROSCVarargy/,)375. 0(866. 132 干烟气容积干烟气容积%100222gycosoc

37、oVVVVCORO21)(605. 0222COROOCORO 不完全燃烧方程式不完全燃烧方程式 arararararSCNOH375. 0038. 0125. 035. 2式中式中 为燃料特性系数，其为燃料特性系数，其物理意义：燃料物理意义：燃料中的自由氢中的自由氢(H-0.125Oar)(H-0.125Oar)与与C C的比值的比值。605. 0)(21222OROROCO推导过程推导过程,%121max2RO =1 =1、且完全燃烧：、且完全燃烧：CO=0CO=0，O O2 2=0 =0 完全燃烧方程式：完全燃烧方程式： l l、且完全燃烧：、且完全燃烧： CO=0 CO=0 ,%121

38、22ORO2max2RORO 22121O 过量空气系数过量空气系数 完全燃烧且不计完全燃烧且不计COOROCOO2221005 . 0217911 过量空气系数过量空气系数 不完全燃烧不完全燃烧推导过程推导过程推导过程推导过程2222222221.00.579.01179.0,179.079.01008 .021.00.510.510.21 111V-11 V-VVVV0000ar0ar0000gg0NCOONNNNCOOCOOVVVVVVVVVNVNVVVVVVVVV，得将以上两式代入第一式得，则由式比较小，可忽略不计。固体和液体燃料，可得由式COOROCOOCOORONNCOOVVVCO

39、NOCONO，代入上式得，代入上式得和，的定义式，解出根据22222222221000.5217911 1000.5217911 ,22，得将分子分母都除以，整理得，代入上式，可知由完全燃烧方程式则完全燃烧max2222222222222222279792117979 21211797921 121210211002179110,COROROROROROROROOROOROOROROOROO22222max22121 211121 OORORORORO，代入上式得由完全燃烧方程式可知计，则上式变为值相对较小，可忽略不则且代入上式整理得将式的定义式，得，结合并乘以将上式两边除以,0333.026

40、5.0375.00889.0,1007 .0,100866.1,79.01008 .079.0)(21.0605.021,10010021.0185.021.021 ,100)5 .0(21.079.0 000202220222202222222222222arararararSOarCOCOarNSOCOCONgyCOSOCOgyNgyCOONOCOROgyOHSCVSVCVVVNVCOROVVVVOCOROVVVVCOROVVOCOROOCOROVVVVVVVV 605. 021 375. 0038. 0125. 035. 2 375. 0038. 0125. 035. 2605. 021

41、222222COROOCOROSCNOHCOROSCNOHOCOROarararararararararar，则上式可写成令1. 1. 某锅炉燃用煤种的空气干燥基成分为：某锅炉燃用煤种的空气干燥基成分为：Cad=60.5%Cad=60.5%；Had=4.2%Had=4.2%； Sad=0.8%Sad=0.8%；Aad=25.5%Aad=25.5%；Mad=2.1%Mad=2.1%；和风干水分和风干水分M Mf f=3.5%=3.5%；试计算上述各种成分的收到基含量。；试计算上述各种成分的收到基含量。2.2.若已知风干水分若已知风干水分M Mf f和空气干燥基水分和空气干燥基水分MadMad，试

42、推导收到基，试推导收到基水分水分MarMar的计算式：的计算式： 3. 3. 某种煤收到基含碳量为某种煤收到基含碳量为4141。由于受外界条件的影响，。由于受外界条件的影响，其收到基水分由其收到基水分由1515减少到减少到1010，收到基灰分由，收到基灰分由2525增加到增加到3535，试求其水分和灰分变化后的收到基含碳量（要求先推，试求其水分和灰分变化后的收到基含碳量（要求先推导换算公式，后计算）。导换算公式，后计算）。MMMMarfadf1001007. 7. 某锅炉燃用无烟煤，计算得到完全燃烧所需理论空气量某锅炉燃用无烟煤，计算得到完全燃烧所需理论空气量V V0 0为为5.81Nm5.8

43、1Nm3 3/kg/kg，实测得到炉膛出口过剩氧量，实测得到炉膛出口过剩氧量O O2 2为为4.8464.846（% %），如果炉膛），如果炉膛的漏风系数的漏风系数 为为0.050.05，此时供给炉膛的实际空气量是多少？，此时供给炉膛的实际空气量是多少？ 5. 5. 已知已知Vy=VgyVy=Vgy , ,试推导试推导Vy= VVy= V0 0y y1.0161(1.0161(1) V1) V0 0。6. 6. 如果碳是唯一可燃元素，燃料完全燃烧，测得如果碳是唯一可燃元素，燃料完全燃烧，测得=1=1，问烟气分析，问烟气分析 的结果是什么（干烟气中各种成分的含量）？的结果是什么（干烟气中各种成分

44、的含量）？VH O24. 4. 某锅炉燃用煤种的收到基成分为：某锅炉燃用煤种的收到基成分为：Car=59.6%Car=59.6%；Har=2.0%Har=2.0%； Sar=0.5%Sar=0.5%； Oar=0.8%Oar=0.8%；Nar=0.8%Nar=0.8%；Aar=26.3%Aar=26.3%； Mar=10.0%Mar=10.0%； Q=22186kJ/kgQ=22186kJ/kg烟气中的飞灰份额烟气中的飞灰份额a afhfh=95%=95%计算：计算：1 1）V V0 0 2 2） 及及=1.45=1.45时的时的Vy Vy 3 3）=1.45=1.45，=300=300时的时

45、的IyIy0yV1.1. 煤的元素分析与工业分析成分是什么？煤的元素分析与工业分析成分是什么？ 挥发挥发分、水分及灰分对锅炉工作有什么影响？分、水分及灰分对锅炉工作有什么影响？2.2. 煤的高、低位发热量的定义及其关系。煤的高、低位发热量的定义及其关系。较好的流动性：较好的流动性：气力输送，也易泄漏污染环境气力输送，也易泄漏污染环境堆积特性：堆积特性：自然压紧的煤粉表观堆积密度自然压紧的煤粉表观堆积密度 700 kg/m700 kg/m3 3自燃与爆炸性：自燃与爆炸性： 影响爆炸的因素：煤粉性质（水分、影响爆炸的因素：煤粉性质（水分、挥发分挥发分、细度）、煤粉浓度、风粉混合温度细度）、煤粉浓度

46、、风粉混合温度煤粉的一般特性煤粉的一般特性煤粉的一般特性煤粉的一般特性 水分的影响：水分的影响：对煤粉流动性与爆炸性有较大的影对煤粉流动性与爆炸性有较大的影响，运行中应严格控制响，运行中应严格控制磨煤机的出口工质温度、出磨煤机的出口工质温度、出口煤粉细度和出口煤粉水分。口煤粉细度和出口煤粉水分。煤粉的一般特性煤粉的一般特性 磨煤机出口煤粉水分磨煤机出口煤粉水分 烟煤：烟煤： 0.5-1.0M0.5-1.0Madad 无烟煤：无烟煤： M Madad 褐煤：褐煤： 8+M8+Madad R Rx x 越小，则煤粉越细。越小，则煤粉越细。电厂常用电厂常用R R9090和和R R200200表示表示

47、煤粉细度。煤粉细度。,%100baaRxa a筛子上余质量；筛子上余质量；b b过筛质量；过筛质量； 使锅炉机械不完全使锅炉机械不完全燃烧热损失、磨煤电燃烧热损失、磨煤电耗和金属磨损的总和耗和金属磨损的总和最小的煤粉细度。最小的煤粉细度。煤粉经济细度煤粉经济细度90200lg2lg2lg88. 2RRnR R200200 RTT0 0W W0 0C C0 0T T0 0射流横断面不断扩展，射流横断面不断扩展，流量流量Q Q增加；增加；煤粉浓度煤粉浓度C C下降；下降；温度温度T T升高；升高；轴向轴向速度速度W W逐渐减慢。逐渐减慢。 卷吸量卷吸量 Q Q 外边界卷吸的高温烟气量外边界卷吸的高

48、温烟气量 圆形喷口的卷吸量大于矩形喷口；圆形喷口的卷吸量大于矩形喷口； 一个喷口分成总面积相等的若干个小喷口，一个喷口分成总面积相等的若干个小喷口，卷吸量是增加的卷吸量是增加的 直流直流Q Q旋流旋流Q Q；直流射流适用于无烟煤，后；直流射流适用于无烟煤，后期混合好期混合好 显然，射流卷吸周围气体越多，衰减较快。显然，射流卷吸周围气体越多，衰减较快。 直流湍流自由射流的卷吸量相对较小，因而射流直流湍流自由射流的卷吸量相对较小，因而射流的衰减较慢的衰减较慢 射程射程 L L 射流轴向速度射流轴向速度w wm m与射流初始速度与射流初始速度w w0 0的的比值降低到某一不为零的数值（如比值降低到某

49、一不为零的数值（如0.050.05）时的截）时的截面与喷口间的距离面与喷口间的距离 射程射程反映轴向速度反映轴向速度w wm m沿射流运动方向衰减的程度，沿射流运动方向衰减的程度，即射流对周围气体的穿透能力。直流射程即射流对周围气体的穿透能力。直流射程LL旋流旋流射程射程L L 射流的刚度射流的刚度 射流组的流动过程射流组的流动过程 射流在有限空间内，抵抗外界干扰不发生偏离轴线射流在有限空间内，抵抗外界干扰不发生偏离轴线的能力。刚度不够，射流偏移到炉墙，可能引起结渣；的能力。刚度不够，射流偏移到炉墙，可能引起结渣；偏向其他射流，会干扰其正常工作偏向其他射流，会干扰其正常工作 射流的初始动量越大

50、，刚度越大射流的初始动量越大，刚度越大 扩展角扩展角 可决定射流的形状及两相邻射可决定射流的形状及两相邻射流开始混合点，其位置对煤粉气流流开始混合点，其位置对煤粉气流着火和氧化剂的及时补充有很大影着火和氧化剂的及时补充有很大影响，直流湍流自由射流的响，直流湍流自由射流的相对较相对较小小 直流射流的主要特点：直流射流的主要特点： 沿流动方向的速度衰减比较慢沿流动方向的速度衰减比较慢 具有比较稳定的射流核心区具有比较稳定的射流核心区 一次风和二次风的后期混合比较强一次风和二次风的后期混合比较强 直流燃烧器的一、二、三次风分别由垂直布置直流燃烧器的一、二、三次风分别由垂直布置的一组圆形或矩形的喷口以