1、 任课教师：任课教师：张张 小小 平平 华中科技大学能源学院华中科技大学能源学院电站锅炉电站锅炉第1页电站锅炉内容提要电站锅炉内容提要v 第一章第一章第一章第一章 绪论绪论绪论绪论v 第三章第三章第三章第三章 煤粉制备煤粉制备煤粉制备煤粉制备 及其系统及其系统及其系统及其系统 v 第五章第五章第五章第五章 煤粉炉与煤粉炉与煤粉炉与煤粉炉与 燃烧设备燃烧设备燃烧设备燃烧设备v 第七章第七章第七章第七章 锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 烟侧运行问题烟侧运行问题烟侧运行问题烟侧运行问题v 第九章第九章第九章第九章 汽包及蒸汽汽包及蒸汽汽包及蒸汽汽包及蒸汽 净化净化净化净化v 第二章第二章第
2、二章第二章 锅炉燃料及锅炉燃料及锅炉燃料及锅炉燃料及 热力辅助计算热力辅助计算热力辅助计算热力辅助计算 v 第四章第四章第四章第四章 燃烧过程燃烧过程燃烧过程燃烧过程 基本理论基本理论基本理论基本理论 v 第六章第六章第六章第六章 锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面锅炉受热面 及其工作特点及其工作特点及其工作特点及其工作特点v 第八章第八章第八章第八章 锅炉水动力锅炉水动力锅炉水动力锅炉水动力 特征与传热特征与传热特征与传热特征与传热v 第十二章第十二章第十二章第十二章 锅炉本体锅炉本体锅炉本体锅炉本体 设计与布置设计与布置设计与布置设计与布置第2页v 锅炉类型锅炉类型v 电站煤粉锅炉机组组成电站
3、煤粉锅炉机组组成v 锅炉机组工作过程锅炉机组工作过程v 锅炉参数及技术、锅炉参数及技术、经济性指标经济性指标 v 电厂锅炉发展趋势电厂锅炉发展趋势第一章第一章 绪论绪论第3页锅炉类型锅炉类型锅炉分类依据不一样标准，可有各种分类方法，如表所表示：分类方式分类方式锅炉类型锅炉类型简明说明按出口工质物态蒸汽锅炉锅炉出口工质为蒸汽热水锅炉锅炉出口工质为热水有机热载体炉有机热载体（导热油）按工质是否在受热面管内流动水管锅炉锅炉受热面管内流动全部为工质火管锅炉锅炉受热面管内流动全部为烟气水火管锅炉锅炉受热面管内流动一部分为工质、一部分为烟气锅炉工质按用途电站锅炉用于发电厂带动汽轮机发电工业锅炉用于工业生产
4、生活锅炉用于日常生活第4页锅炉类型锅炉类型按出口工质压力有压锅炉锅炉中工质带有一定压力常压锅炉锅炉中工质压力与外界大气压力一致，通常指常压热水锅炉按锅炉所使用燃料种类燃煤锅炉锅炉中使用燃料为煤燃油锅炉锅炉中使用燃料为燃油燃气锅炉锅炉中使用燃料为燃气其它燃料木材、垃圾按工质循环方式自然循环锅炉利用下降管与上升管之间介质密度差建立循环强制循环锅炉利用水泵强制工质按一定路径循环按排渣方式固态排渣锅炉燃料燃烧后生成灰渣呈固态排除液态排渣锅炉燃料燃烧后生成灰渣呈液态从渣口流除第5页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电站煤粉锅炉机组框图电站煤粉锅炉机组框图1/2第6页亚临界参数自然循
5、环燃煤锅炉亚临界参数自然循环燃煤锅炉2/21-1-汽汽包包；2-2-下下降降管管；3-3-分分隔隔屏屏；4-4-后后屏屏；5-5-高高温温过过热热器器；6-6-高高温温再再热热器器；7-7-水水冷冷壁壁；8-8-燃燃烧烧器器；9-9-燃燃烧烧带带；10-10-空空气气预预热热器器；11-11-省省煤煤器器进进口口集集箱箱；12-12-省省煤煤器器；13-13-低低温温再再热热器器；14-14-低低温温过过热热器器；15-15-折折焰焰角角；16-16-排排渣渣装置装置第7页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飞灰飞灰（二次风）
6、（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煤、风、烟系统煤、风、烟系统 1/2第8页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
7、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整级汽轮机调整级汽、水汽、水 系系 统统 2/2第9页锅锅 炉炉 参参 数数额额定定蒸蒸发发量量 在在额额定定蒸蒸汽汽参参数数，额额定定给给水水温温度度和和使使用用设设计计燃燃料料，确确保保热热效率时所要求蒸发量，单位为效率时所要求蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/skg/s）1/5 最最大大连连续续蒸蒸发发量量（大大型型锅锅炉炉）在在额额定定蒸蒸汽汽参参数数，额额定定给给水水温温度度和和使使用用设计燃料，长久连续运行所能到达最大蒸发量，单位为设计燃料，长久连续运行所能到达最大蒸发量，单位为t/ht/h（或（或kg/s kg/s）蒸汽锅
8、炉额定蒸汽参数蒸汽锅炉额定蒸汽参数 在要求负荷范围内长久连续运行应能确保出口在要求负荷范围内长久连续运行应能确保出口蒸汽参数，蒸汽参数，额定蒸汽压力额定蒸汽压力（对应要求给水压力），单位是（对应要求给水压力），单位是Mpa Mpa；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温度），单位是（对应额定蒸汽压力和额定给水温度），单位是0 0C C。第10页我国电站锅炉参数、容量系列我国电站锅炉参数、容量系列 参参 数数 容容 量量 (t.h (t.h-1-1)发发 电电 功功 率率 MW MW 蒸汽压力蒸汽压力 Mpa Mpa 蒸蒸 汽汽 温度温度 给给 水水 温度温度 9.8 9.8 5
9、40 540 205 205225225 220 220；410 410 50 50；100 100 13.7 13.7 540/540*540/540*555/555*555/555*220 220250250 420 420；670 670 125 125；200200 16.7 16.7 541/541*541/541*555/555*555/555*250 250280280 1025 1025；1000 1000 300 30017.317.3；18.118.1；18.318.3 541/541*541/541*260 260290290 1025 1025；300 300；6006
10、0024.224.2；25.325.3；26.426.4 541/566*541/566*545/545*545/545*270 270290290 1900 1900；16501650 600 6002/5第11页锅炉机组经济性指标锅炉机组经济性指标3/5 热效率热效率（90%90%）净效率净效率 燃烧效率燃烧效率 式中式中 Q Q 1 1 锅炉有效利用热，锅炉有效利用热，kJ/kg kJ/kg；Q Q r r 锅炉在单位时间内所消耗燃料输入热量锅炉在单位时间内所消耗燃料输入热量,kJ/kg,kJ/kg；锅炉机组本身所需热量，锅炉机组本身所需热量，kJ/kgkJ/kg；锅炉机组本身电耗对应热
11、量，锅炉机组本身电耗对应热量，kJ/kgkJ/kg；、锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，%第12页 锅炉连续运行小时数锅炉连续运行小时数（50005000）锅炉在两次检修之间运行小时数锅炉在两次检修之间运行小时数4/5 锅炉可用率锅炉可用率（约（约90%90%）（总运行小时数（总运行小时数+总备用小时数）总备用小时数）/统计期间总小时数（一年）统计期间总小时数（一年）锅炉事故率锅炉事故率（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）锅炉机组安全性指标锅炉机组安全性指标第13页烟尘及有害气体
12、排放标准烟尘及有害气体排放标准项项 目目烟尘烟尘/mg.m/mg.m-3-3 SO SO2 2/mg.m/mg.m-3-3NONOX X(以以NONO2 2计计)/)/mg.m mg.m-3-3中国中国200200（城市）（城市）500 500（其它）（其它）12001200（煤煤含含硫硫量量1%1%时）时）2100(2100(其它其它)650(650(固态排渣炉固态排渣炉)1000(1000(液态排渣炉液态排渣炉)美国美国40(PM40(PM1010)14801480560560620620德国德国5050400400200200日本日本100100K K值法确定值法确定410410英国英国
13、1001004004006506505/5第14页电站锅炉发展趋势电站锅炉发展趋势 加紧发展大容量、高参数机组加紧发展大容量、高参数机组 大大容容量量、高高参参数数机机组组可可适适应应生生产产发发展展需需要要，电电站站热热效效率率高高，基基建建投投资资、设备和运行费用降低；设备和运行费用降低；但大机组可用率相对较低，综合考虑，单机容量稳定在但大机组可用率相对较低，综合考虑，单机容量稳定在500500800MW 800MW 1/1 强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术强化煤电环境保护，发展洁净燃煤技术 燃燃煤煤燃燃气气-蒸蒸汽汽联联合合循循环环(燃燃煤煤硫硫化化床床燃燃烧烧联联合合循循环环及及整整
14、体体煤煤气气化化联联合合循循环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求环）和超临界压力蒸汽循环可满足燃煤、高效、低污染要求 提升运行可靠性和灵活性提升运行可靠性和灵活性 锅锅炉炉可可靠靠性性包包括括到到设设计计、设设备备制制造造及及安安装装、运运行行维维护护和和生生产产管管理理等等各各个方面；个方面；运运行行灵灵活活性性要要求求大大力力发发展展中中间间负负荷荷机机组组，适适应应电电网网调调峰峰需需要要（低低负负荷荷，两班制运行）；提升机组监控水平两班制运行）；提升机组监控水平 第15页v 煤常规特征煤常规特征v 煤常规特征对锅炉工作影响煤常规特征对锅炉工作影响v 煤分类煤分类v 燃料
15、燃烧计算燃料燃烧计算v 烟气分析烟气分析v 锅炉热平衡锅炉热平衡v 习题习题第二章第二章 锅炉燃料及锅炉燃料及热力辅助计算热力辅助计算第16页 煤工业分析成份煤工业分析成份 水分水分(M)(M)、灰分、灰分(A)(A)、挥发分、挥发分(V)(V)、固定碳、固定碳(FC)(FC)煤组成特征煤组成特征 煤元素分析成份煤元素分析成份 碳碳(C)(C)、氢、氢(H)(H)、硫、硫(S)(S)、氧、氧(0)(0)、氮、氮(N)(N)可燃元素可燃元素 C C（固定碳和挥发分中（固定碳和挥发分中C C）、H H、S S（可燃硫（可燃硫 和硫和硫 酸盐硫酸盐硫 ）不可燃元素不可燃元素（内部杂质）（内部杂质）O
16、 O、N N 不可燃成份不可燃成份（外部杂质）（外部杂质）M M（内、外）、（内、外）、A A 可燃气体可燃气体 挥发份挥发份 煤中氢、氧、氮、硫与部分碳所组成有机化合物加热后分解煤中氢、氧、氮、硫与部分碳所组成有机化合物加热后分解,形成气体挥发出来形成气体挥发出来1/8第17页煤成份基准煤成份基准 收到基（收到基（arar）（原应用基（原应用基y y）以入炉煤（包含煤全部成份）以入炉煤（包含煤全部成份）为基准为基准 空气干燥基（空气干燥基（ad ad）（原分析基（原分析基f f）以以风风干干状状态态煤煤（除除外外部部水水分分）为为基基准准 干燥基（干燥基（d d）（原干燥基（原干燥基g g）
17、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2/8第18页煤成份基准间换算煤成份基准间换算 不一样基准之间换算公式不一样基准之间换算公式 X=K X X=K X0 0 （2-92-9）式中式中 X X0 0、X X 某成份原基准及新基准质量百分比，某成份原基准及新基准质量百分比，%K K 换算系数（见表换算系数（见表2-12-1）例例:3/8第19页煤发烧量煤发烧量 煤发烧量（煤发烧量（kJ/kg)kJ/kg)单位质量煤完全燃烧时所释放热量单位质量煤完全燃烧时所释放热量
18、低低位位发发烧烧量量（Q Qnetnet）烟烟气气中中水水蒸蒸汽汽在在锅锅炉炉中中普普通通不不会会凝凝结结，形形成成水水蒸蒸汽汽所所吸吸收收汽汽化化潜潜热热无无法法被被利利用用，使使煤煤发发烧烧量量降降低低，降降低低后后发发烧烧量量称称为为低低位发烧量。位发烧量。低位发烧量（燃料在锅炉中实际发烧量）小于高位发烧量低位发烧量（燃料在锅炉中实际发烧量）小于高位发烧量 高高位位发发烧烧量量(Q(Qgrgr)煤煤理理论论发发烧烧量量，由由试试验验测测得得弹弹筒筒发发烧烧量量（Q Qb b）减减去校正值确定（式去校正值确定（式2-102-10）4/8第20页 干燥基干燥基高、低位发烧量之间换算高、低位发
19、烧量之间换算 式中式中 r r水汽化潜热，通常取水汽化潜热，通常取r=2510 kJ/kg r=2510 kJ/kg 收到基收到基高、低位发烧量之间换算高、低位发烧量之间换算 高、低高、低发烧量间换算发烧量间换算5/8第21页发烧量各基准间换算发烧量各基准间换算 高高位位发发烧烧量量(Q(Qgrgr)各各基基准准间间换换算算采采取取表表（2 21 1）换换算算系数系数低位发烧量低位发烧量(Q(Qnetnet)各基准间换算分三步进行各基准间换算分三步进行1.1.已知基准已知基准 Q Qnet net 已知基准已知基准 Q Qgr gr (式式2-122-12等等)2.2.已知基准已知基准 Q Q
20、gr gr 所求基准所求基准 Q Qgr gr (采取上述换算系数采取上述换算系数)3.3.所求基准所求基准 Q Qgr gr 所求基准所求基准 Q Qnet net (式式2-122-12等等)6/8第22页发烧量相关值发烧量相关值 标准煤标准煤 收到基低位发烧量为收到基低位发烧量为29270 kJ/kg29270 kJ/kg燃料为标准煤燃料为标准煤 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 折算成份折算成份 相对于每相对于每4182 kJ/kg4182 kJ/kg收到基低位发烧量煤中所含收到基低位发烧量煤中所含收到基水分、灰分和硫分，称为折
21、算水分、折算灰分和折算硫分收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分 7/8第23页煤灰分特征煤灰分特征 灰分特征影响原因灰分特征影响原因 煤灰化学组成煤灰化学组成 煤灰中酸性氧化物使灰熔点提升；碱性氧化物使灰熔点降煤灰中酸性氧化物使灰熔点提升；碱性氧化物使灰熔点降低低 煤灰周围高温介质性质煤灰周围高温介质性质 氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低 煤灰分特征煤灰分特征 用灰熔点表示，煤灰角锥法确定用灰熔点表示，煤灰角锥法确定 灰变形温度灰变形温度 DT DT（原（原t t1 1）灰软化温度灰软化温度 ST ST（原
22、（原t t2 2）灰流动温度灰流动温度 FT FT（原（原t t3 3）8/8第24页煤中煤中V V对锅炉工作影响对锅炉工作影响 挥发分挥发分 V V V V含量代表了煤地质年纪，含量代表了煤地质年纪，地质年纪越短，煤碳化程度越浅地质年纪越短，煤碳化程度越浅,V,V含量越多。含量越多。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，其中可燃成份对量亦多，其中可燃成份对应降低，这时，应降低，这时，V V热值低热值低 V V含量越多，含量越多，煤着火温度低煤着火温度低，易着火燃烧，易着火燃烧 V V 多，多，V V挥发使挥发使煤孔隙多，反应表面积大煤孔隙多，反应
23、表面积大，反应速度加紧，反应速度加紧 V V 多，煤中难燃多，煤中难燃固定碳含量便少固定碳含量便少，煤易于燃尽，煤易于燃尽 V V 多，多，V V着火燃烧造成高温着火燃烧造成高温，有利于碳着火、燃烧，有利于碳着火、燃烧1/3第25页煤中煤中M M、A A对锅炉工作影响对锅炉工作影响 水分水分M M、灰分、灰分A A M M、A A 高，煤中可燃成份相对降低，高，煤中可燃成份相对降低，煤热值低煤热值低 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，增加着炽热或包裹碳粒增加着炽热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧，使煤着火、
24、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 6 增加，增加，效率下降效率下降 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 2/3第26页煤中煤中C C、S S、STST对锅炉工作影响对锅炉工作影响 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，危及锅炉运行安全性和经济性。及锅炉运行安全性和经济性。对于固
25、态排渣炉，对于固态排渣炉，ST 1350ST6.56.5101021.021.0贫煤贫煤 低挥发份煤低挥发份煤1010191918.518.5烟煤烟煤 中挥发份煤中挥发份煤 高挥发份煤高挥发份煤191927272727404016.516.515.515.5褐煤褐煤 超高挥发份超高挥发份 煤煤404011.511.5电厂锅炉用煤分类电厂锅炉用煤分类2/5第29页电厂锅炉用煤分类电厂锅炉用煤分类大类别大类别 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 (%)(%)发烧量Qar,net(MJ/kg)灰融特征
26、ST(0C)低质煤 低发烧量煤 超高灰分煤 超高水分煤 高硫煤 易结渣煤10101010191919192727272740404040404040404646404012123312.512.521.021.018.518.516.516.515.515.511.511.513501 1、完全（不完全）燃烧：、完全（不完全）燃烧：O O2 2 0 0；CO=0CO=0（CO0CO0）第38页烟气焓值烟气焓值 7/8 烟气焓烟气焓 1kg 1kg燃料燃烧生成烟气在定压下从燃料燃烧生成烟气在定压下从0 0（）加热到）加热到 （）时所需要热量时所需要热量 为为1Nm1Nm3 3空气、烟气各成份和空
27、气、烟气各成份和1kg1kg灰在温度为灰在温度为 时焓值，见表时焓值，见表2-92-9；为烟气携带飞灰质量份额。对固态排渣煤粉炉，取为烟气携带飞灰质量份额。对固态排渣煤粉炉，取为理想烟气焓、理想空气焓和飞灰焓为理想烟气焓、理想空气焓和飞灰焓第39页焓焓 温温 表表8/8 烟气焓值烟气焓值 取决于取决于燃料种类、过剩空气系数及烟气温度燃料种类、过剩空气系数及烟气温度 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 焓温表焓温表 对给定燃料和各受热面前、后过剩空气系数对给定燃料和各受热面前、后过剩空气系数计算出计算出该受
28、热面对应烟气温度该受热面对应烟气温度 范围内烟气焓范围内烟气焓 ，制成烟气（，制成烟气（）表）表 第40页烟气分析成份烟气分析成份1/4 烟气分析烟气分析是以是以1kg1kg燃料燃烧生成干烟气（除去水分后烟气）容积为基础，燃料燃烧生成干烟气（除去水分后烟气）容积为基础，采取奥氏分析仪进行采取奥氏分析仪进行 烟气分析烟气分析可得到可得到 在干烟气在干烟气V Vgygy中所占容积百分比中所占容积百分比 第41页判断燃烧情况判断燃烧情况2/4 不完全燃烧方程式不完全燃烧方程式 式中式中 为燃料特征系数为燃料特征系数 第42页=1=1、且完全燃烧：、且完全燃烧：CO=0CO=0，O O2 2=0 =0
29、 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 锅炉惯用燃料锅炉惯用燃料值和值和 RO RO2 2max max 值见表值见表2-82-8。为保持炉内良好燃烧工况。为保持炉内良好燃烧工况,运行中应监测并维持炉内一定运行中应监测并维持炉内一定 RO RO2 2，使其尽可能靠近，使其尽可能靠近 RO RO2 2maxmax 判断燃烧情况判断燃烧情况3/4第43页运行中过剩空气系数及运行中过剩空气系数及烟气容积确实定烟气容积确实定4/4RORO2 2、O O2 2 可由烟气分析或相关仪表测定可由烟气分析或相关仪表测定 过剩空气系数过剩空气系数 完全燃烧且不计完
30、全燃烧且不计 烟气容积烟气容积 干烟气容积干烟气容积第44页锅炉热平衡方程式锅炉热平衡方程式 q q1 1=Q=Qi i /Q /Qr r 100 100 式中式中 输入热量输入热量 Q Q1 1 有效利用热有效利用热 Q Q2 2 排烟损失排烟损失 Q Q3 3 化学不完全燃烧热损失化学不完全燃烧热损失 Q Q4 4 机械不完全燃烧热损失机械不完全燃烧热损失 Q Q5 5 散热损失散热损失 Q Q6 6 其它热损失其它热损失1/7第45页锅炉输入热量锅炉输入热量 Q Qr r 对于燃煤锅炉，对于燃煤锅炉，若燃料和空气没有利用外界热量进若燃料和空气没有利用外界热量进行预热，且燃煤水分满足行预热
31、，且燃煤水分满足则则 2/7式中式中 燃料物理显热；燃料物理显热；外来热源加热空气时带入热量；外来热源加热空气时带入热量；雾化燃油所用蒸汽带入热量雾化燃油所用蒸汽带入热量第46页锅炉有效利用热锅炉有效利用热 Q Q1 13/7式中式中Q工质总吸热量，工质总吸热量，kJ/sB燃料消耗量，燃料消耗量，kg/sDgr、Dzr、DPw过热蒸汽量、再热蒸汽量和排污量，过热蒸汽量、再热蒸汽量和排污量，kg/s、hgs过热蒸汽焓、饱和蒸汽焓和给水焓，过热蒸汽焓、饱和蒸汽焓和给水焓，kJ/kg、再热蒸汽出口和进口焓，再热蒸汽出口和进口焓，kJ/kg 空气在空气预热器中吸收热量又返回炉膛，属锅炉内部热量循空气在
32、空气预热器中吸收热量又返回炉膛，属锅炉内部热量循环，锅炉热平衡中不予考虑环，锅炉热平衡中不予考虑第47页 固体未完全燃烧热损失固体未完全燃烧热损失 q q4 4 q q4 4 锅锅炉炉主主要要热热损损之之一一，取取失失决决于于燃燃料料种种类类、燃燃烧烧方方式式、炉膛型式与结构、燃烧器设计与布置、锅炉运行工况炉膛型式与结构、燃烧器设计与布置、锅炉运行工况 V Vdafdaf小；（小；（M Marar、A Aar ar）大，）大，q q4 4 大；大；R R9090大，大，q q4 4 大；大；过大或过小，过大或过小，q q4 4 大大 煤粉在炉膛停留时间煤粉在炉膛停留时间过小，过小，q q4 4
33、 大大 未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失q q4 44/7设计时设计时,q q4 4、按推荐数据选取（表、按推荐数据选取（表2-102-10）对固态排渣煤粉炉取对固态排渣煤粉炉取 q q4 4=0.5=0.55%5%未完全燃烧热损失未完全燃烧热损失包含包含 q q4 4、q q3 3 第48页未被完全利用热损失未被完全利用热损失q q2 2 排烟热损失排烟热损失 q q2 2式中式中 -排烟焓排烟焓,取决于取决于 与与 ，kJ/kgkJ/kg -进入锅炉冷空气焓进入锅炉冷空气焓,kJ/kgkJ/kg -排烟处过剩空气系数排烟处过剩空气系数 由由q2、受热面低温腐蚀及金属耗量综合确定。、受热面低
34、温腐蚀及金属耗量综合确定。电站锅炉电站锅炉约在约在110110160160之间。之间。取决于取决于及烟道漏风及烟道漏风，后者同时影响，后者同时影响 5/7对大中型锅炉对大中型锅炉 q q2 2 约为约为4 48%8%未被完全利用热损失未被完全利用热损失 包含包含 q q2 2、q q5 5、q q6 6第49页未被完全利用热损失未被完全利用热损失q q5 5图图2-8 2-8 额定容量下锅炉散热损失额定容量下锅炉散热损失 散热损失散热损失 q q5 5额定负荷下散热损失是外部冷却损失，可依据锅炉尾部受热面额定负荷下散热损失是外部冷却损失，可依据锅炉尾部受热面布置查图布置查图2-82-8确定确定
35、 -锅炉额定容量、运行锅炉额定容量、运行 容量下散热损失容量下散热损失-锅炉额定容量、运行容量锅炉额定容量、运行容量q q5 5 与锅炉运行负荷近似成反比改变与锅炉运行负荷近似成反比改变6/7第50页热效率热效率grgr与燃料消耗量与燃料消耗量 B B 热效率热效率 正平衡正平衡 反平衡反平衡 燃料消耗量燃料消耗量 计算燃料消耗量计算燃料消耗量7/7第51页习习 题题1.1.某锅炉燃用煤种收到基成份为：某锅炉燃用煤种收到基成份为：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
36、.8%；Aar=26.3%Aar=26.3%；Mar=10.0%Mar=10.0%；Q=22186kJ/kg Q=22186kJ/kg烟气中飞灰份额烟气中飞灰份额a afhfh=95%=95%计算：计算：1 1）V V0 0 2 2）及及=1.45=1.45时时Vy Vy 3 3）=1.45=1.45，=300=300时时HyHy2.2.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5.81Nm5.81Nm3 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（%），假如炉膛漏
37、风系数），假如炉膛漏风系数 为为0.050.05，此时供给炉，此时供给炉膛实际空气量是多少？膛实际空气量是多少？1/1l 第52页第三章第三章 煤煤 粉粉 制制 备备v 煤粉特征煤粉特征v 磨煤机磨煤机v 制粉系统制粉系统第53页煤粉细度煤粉细度 R Rx x1/3 煤粉细度煤粉细度R Rx x（D Dx x）用含有标准筛孔尺寸筛子进行筛分测定。如筛孔边用含有标准筛孔尺寸筛子进行筛分测定。如筛孔边长为长为xmxm，煤粉过筛后，漏下去煤粉质量为，煤粉过筛后，漏下去煤粉质量为b b，留在筛子上煤粉质量为，留在筛子上煤粉质量为a a，则煤粉细度可用筛子上剩下率或经过率表示，即则煤粉细度可用筛子上剩下
38、率或经过率表示，即 R Rx x 越小或越小或 D Dx x 越大，则煤粉越细越大，则煤粉越细或或 煤粉经济细度煤粉经济细度 热损失热损失 q q4 4、制粉电耗、制粉电耗 q qdhdh、磨煤设备金属部件磨损、磨煤设备金属部件磨损 q qms ms 之和为最小时煤粉细度之和为最小时煤粉细度其中其中 n n 是表示煤粉颗粒分布均匀性系数是表示煤粉颗粒分布均匀性系数第54页煤粉均匀性系数煤粉均匀性系数n nR R200200 R R9090，n n为正值；为正值；当当R R9090一定时，一定时，n n值越大，则值越大，则R R200200越小，说明煤粉中过粗煤粉较少；越小，说明煤粉中过粗煤粉较
39、少；当当R R200200一定时，一定时，n n值越大，则值越大，则R R9090越大，说明煤粉中过细煤粉较少。越大，说明煤粉中过细煤粉较少。n n值越大，煤粉中过粗和过细煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。值越大，煤粉中过粗和过细煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。n n取决于磨煤机和粗粉分离器型式，普通取取决于磨煤机和粗粉分离器型式，普通取n=0.8n=0.81.21.2。2/3第55页煤可磨性系数煤可磨性系数 哈氏可磨性指数哈氏可磨性指数 HGI HGI HGI 62 HGI86 HGI86 为易磨煤为易磨煤煤可磨性系数表示煤磨成一定细度煤粉难易程度。煤可磨性系数表示煤磨成一定细度煤粉难易程
40、度。与与 HGI HGI之间关系之间关系 全苏热工研究所（全苏热工研究所（BTHBTH）在在风风干干状状态态下下将将质质量量相相等等标标准准煤煤和和试试验验煤煤由由相相同同粒粒度度磨磨制制成成相相同同细细度度时，消耗能量之比（式时，消耗能量之比（式3 37 7）1.2 1.5 1.5 为易磨煤为易磨煤3/3第56页单进单出单进单出钢球磨钢球磨(低速低速磨磨)普通筒式钢球磨普通筒式钢球磨圆筒经过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干圆筒经过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打坏并研磨成燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打坏并研磨成粉，随即
41、被干燥剂从另一端带出。粉，随即被干燥剂从另一端带出。低速磨低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨1/9第57页双进双出双进双出钢球磨钢球磨(低速磨低速磨)双双进进双双出出筒筒式式钢钢球球磨磨圆圆筒筒两两端端空空心心轴轴内内有有一一空空心心圆圆管管，圆圆管管外外装装有有螺螺旋旋输输送送装装置置。两两端端空空心心轴轴既既是是热热风风和和原原煤煤进进口口，又又是是煤煤粉粉气气流流混混合合物物出出口口。从从而而形形成成两两个个相相互互对对称称又又彼彼此此独独立立磨磨煤煤回回路路两两个个回回路路，同同时时使使用用时时磨磨煤煤机机出出力力最最大大；也也能能够
42、够单单独独使使用用一一个个，这这时时可可使使磨磨煤煤出力降至出力降至5050以下以下 轴颈内带热风空心管轴颈内带热风空心管 轴颈内无热风空心管轴颈内无热风空心管2/9第58页 n n 过过小小，筒筒内内钢钢球球与与煤煤靠靠与与筒筒壁壁摩摩擦擦力力带带上上去去，形形成成一个斜面，然后沿斜面滑落一个斜面，然后沿斜面滑落 钢球磨筒体最正确转速钢球磨筒体最正确转速 n nzjzj n n 处处于于上上述述二二者者之之间间，钢钢球球被被带带到到一一定定高高度度，沿沿抛抛物物线线落落下下，钢钢球球对对筒底煤发生强烈撞击作用，辅以研磨筒底煤发生强烈撞击作用，辅以研磨 磨煤作用最大时转速称为最正确工作转速磨煤
43、作用最大时转速称为最正确工作转速n nzj zj 经验表明：经验表明：n nzjzj=（0.75-0.780.75-0.78）n nljlj 3/9没有撞击作用，磨煤效果差。没有撞击作用，磨煤效果差。n n 影响磨煤出力和电耗影响磨煤出力和电耗 n n 过过大大，离离心心力力很很大大，球球与与煤煤随随筒筒壁壁一一同同旋旋转转，产产生生这这种种状状态态最最低低转转速称为临界转速速称为临界转速n nljlj 第59页钢球磨最正确钢球磨最正确通风量通风量 V Vtf tf 过过小小 筒筒内内风风速速过过小小，出出口口端端钢钢球球能能量量没没有有被被充充分分利利用用，只能带出少许细煤粉，磨煤出力下降，
44、单位磨煤电耗大只能带出少许细煤粉，磨煤出力下降，单位磨煤电耗大 V Vtf tf 过过大大 筒筒内内风风速速过过大大，磨磨煤煤机机出出口口煤煤粉粉过过粗粗，粗粗粉粉分分离器回粉量增大，通风电耗增大离器回粉量增大，通风电耗增大 最正确通风量最正确通风量 磨煤和通风电耗之和最小时通风量，磨煤和通风电耗之和最小时通风量，大大小小与与煤煤种种类类、煤煤粉粉细细度度、筒筒体体容容积积及及钢钢球球充充满满系系数数等相关。等相关。4/9V Vtf tf 直接影响燃料沿筒体长度分布和磨煤出力直接影响燃料沿筒体长度分布和磨煤出力第60页钢球磨出力钢球磨出力 磨磨煤煤出出力力B Bm m 在在电电耗耗一一定定并并
45、确确保保所所需需煤煤粉粉细细度度条条件件下下，磨磨煤煤机机在在单单位位时时间间磨磨制制煤煤粉粉量量。由由磨磨煤煤机机结结构构尺尺寸寸、被被研研磨磨燃燃料料特特征征以以及及磨磨煤煤机机运行情况确定运行情况确定5/9 干干燥燥出出力力B Bg g 在在单单位位时时间间内内将将煤煤由由原原有有水水分分干干燥燥到到所所要要求求煤煤粉粉水水分分对应煤粉量。由磨煤机干燥条件确定对应煤粉量。由磨煤机干燥条件确定对高水分和较软煤，对高水分和较软煤，B Bm mBBg g，而对于干和硬煤，则，而对于干和硬煤，则B Bg g BBm m磨磨煤煤机机运运行行出出力力（含含有有一一定定细细度度和和干干燥燥程程度度煤煤
46、粉粉流流量量B Bm m=B=Bg g）能能够够经经过过调调整进入磨煤机干燥剂流量和温度来实现整进入磨煤机干燥剂流量和温度来实现 第61页钢球磨钢球磨特征特征磨煤单位电耗磨煤单位电耗Em Em 取决于磨煤出力取决于磨煤出力B Bm m 和消耗电网功率和消耗电网功率N Ndw dw 筒筒体体和和钢钢球球质质量量比比其其中中燃燃料料大大许许多多倍倍，N Ndw dw 主主要要消消耗耗在在转转动动筒筒体和升举钢球上，体和升举钢球上，与磨煤出力与磨煤出力B Bm m 几乎无关几乎无关 E Em m 随出力随出力B Bm m 降低而增高，在低负荷下运行不经济降低而增高，在低负荷下运行不经济 钢钢球球磨磨
47、特特征征：结结构构简简单单，对对煤煤种种适适应应性性强强，出出力力大大，运运行行可可靠靠；但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大6/9第62页双进双出双进双出钢球磨特点钢球磨特点 双进双出钢球磨可扩大钢球磨负荷调整范围双进双出钢球磨可扩大钢球磨负荷调整范围 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机响响应应锅锅炉炉负负荷荷改改变变时时间间非非常常短短，有有利利于于低低挥挥发发分分煤煤稳稳燃燃 其其出出力力不不是是靠靠调调整整给给煤煤机机来来控控制制，而而是是靠靠调调整整一一次次风风量量控控制制。加加大大一一次次风风阀阀门门开开度度，风风量
48、量及及带带出出煤煤粉粉流流量量同同时时增增加加，所所以以，在在任任何何负负荷荷下下，煤粉浓度改变不大，且煤粉细度降低煤粉浓度改变不大，且煤粉细度降低 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机设设有有微微动动装装置置 磨磨煤煤机机在在停停机机或或维维修修操操作作时时以以额额定定转转速速1 1100100转转速速旋旋转转，可可使使筒筒内内存存煤煤及及时时散散热热预预防防自自燃燃。故故短短时时间间停停机机时无须将筒内剩煤排空时无须将筒内剩煤排空 双双进进双双出出钢钢球球磨磨煤煤机机应应用用检检测测制制粉粉噪噪声声或或进进出出口口差差压压方方法法来来控控制制筒筒内内存存煤量煤量 双双进进双双出出钢钢球球磨
49、磨煤煤机机保保持持了了钢钢球球磨磨煤煤种种适适应应性性广广等等全全部部优优点点，同同时时大大大大缩小了体积，降低了磨煤机能耗，增强了适应锅炉负荷改变能力缩小了体积，降低了磨煤机能耗，增强了适应锅炉负荷改变能力7/9第63页中中 速速 磨磨 原煤原煤经落煤管进入两组相对运动碾磨件经落煤管进入两组相对运动碾磨件之间，在压紧力作用下被挤压、研磨成粉，之间，在压紧力作用下被挤压、研磨成粉，被甩至四面风环处。被甩至四面风环处。8/9 中速磨中速磨主要有盘式中速磨（辊主要有盘式中速磨（辊-盘式）、盘式）、碗式中速磨碗式中速磨(辊辊-碗式碗式RPRP、HPHP型型)、环式中速、环式中速磨磨(辊辊-环式环式M
50、PSMPS型、球型、球-环式环式E E型型)热风热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，适宜变负荷运行；适宜变负荷运行；但结构复杂但结构复杂,不宜磨水分太不宜磨水分太大及太硬煤种大及太硬煤种第64页高高 速速 磨磨(风扇磨风扇磨)高速磨高速磨由叶轮、带护甲蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板叶轮由电由叶轮、带护甲蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板叶轮由电动
