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锅炉设备 电厂锅炉概述 锅炉的任务是把燃料的化学能转变为蒸汽的热能设备，是火力发电厂的三大主机之一（锅炉，汽机，发电机），影响整个电厂的安全性及经济性。 一. 电厂锅炉的组成 锅侧、炉侧 锅炉由本体设备、辅助设备和附件等购成。锅炉本体设备由“锅”和“炉”两部分组成。 煤粉锅炉及辅助设备 “锅” 指锅炉的汽水系统，用于盛放工质，并接受燃料燃烧放出的热量，使工质由水逐渐被加热至合乎要求的过热蒸汽。 它主要由汽包（锅筒）、下降管、联箱、水冷壁、省煤器、过热器、再热器和连接管道等组成。 1、锅内设备 “炉” 即燃烧系统，其任务是使燃料在其内部快速、稳定、完全地燃烧，放出热量，产生高温火焰和烟气。 燃烧系统主要由炉膛、燃烧器、空气预热器和烟道等组成。 2、炉内设备 炉膛：由水冷壁和炉墙围成，燃料在炉膛进行合理的燃烧 燃烧器：安装在炉墙上面，其作用是将燃料和空气以一定的速度送入炉膛内部，使燃料能够适时地着火，并迅速完全地燃烧。 空气预热器：安装在锅炉的最末端，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率。 锅炉的辅助设备 给水设备：包括给水泵、管道阀门等 通风设备：送风机、引风机、烟风道、烟囱等 制粉设备：原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器和排粉风机 除尘设备：分离除去烟气中的飞灰颗粒，减轻飞灰对环境的污染和对引风机的磨损。 除灰设备：除去锅炉底部的大渣和除尘器分离下来的细灰 三. 煤的分类 煤的成分随着地质年代的长短有所变化。埋藏年代越久，碳化程度越深，挥发物含量越少，碳的含量越多。 主要根据挥发分并参考水分、灰分的含量来分类： 无烟煤 anthracite ：Vdaf＜10％ 贫煤：Vdaf l0～20％ 烟煤 bituminous ：Vdaf＝20～45％ 褐煤 brown coal ：Vdaf＝40～50％， 甚至达60％。 无烟煤 anthracite 2．贫煤 其燃烧性质接近于无烟煤，难以着火和燃尽。 碳化程度比无烟煤低，发热量较高，一般不结焦。 3．烟煤 bituminous 挥发分含量较高，变化范围宽。 碳化程度较无烟煤浅，含碳量C＝40～60％，少数能达到75％；一般灰分不大， 水分适中；发热量也相当高， 大多数烟煤都容易点燃，燃烧快，燃烧时火焰较长。多数具有或强或弱的焦结性。 4．褐煤 brown coal 碳化程度较低，呈褐黑色，尚有清楚木纹，易风化成粉末 挥发物含量高，易于着火和燃烧 5．其它低质煤 洗中煤、煤泥和泥煤。泥煤比褐煤地质年代更短，这种煤易碎，但不结焦，泥煤在我国发现的极少。 油页岩是一种淡灰色或暗褐色的石油矿石，其灰分极高，达60～80％，因此发热量很低， 煤矸石则是采煤时的下脚料，它的热值更低，灰分更高。 这些低质燃料除了采用流化床燃烧外，其他燃烧方法无法燃用。 四. 锅炉的热平衡计算 锅炉热平衡：送入锅炉的热量等于锅炉输出的热量。 热平衡方程 Q r——1公斤燃料的输入热量; Q1——锅炉的有效利用热； Q2—— 排烟带走的热损失； Q3——气体未完全燃烧损失； Q4—— 固体未完全燃烧损失 Q5——锅炉散热损失； Q6—— 灰渣物理热损失。 热平衡方程也用送入热量的百分比表示 正平衡效率 ：从热量的有效利用角度出发计算得出，即锅炉的热效率 反平衡效率：从热损失角度看，锅炉效率还可以按下式计算： 1．锅炉输入热量 2．锅炉的有效利用热量 锅炉有效利用热量包括 过热蒸汽的吸热 再热蒸汽的吸热 饱和蒸汽的吸热和排污水的吸热。 也即是锅炉的热效率，也称为锅炉的正平衡效率。 3. 排烟损失q2 排烟热损失是现代电厂锅炉热损失中最大的一项热损失，煤粉炉的排烟热损失通常可达5～8％ 一般排烟温度每增高约10℃，q2约增大1％。 降低排烟温度，不得不大大增加尾部受热面面积，因而相应增加锅炉的金属消耗量。低温受热面的壁面可能达到露点温度，导致低温腐蚀。 大、中型电厂锅炉的排烟温度通常控制在110～160℃的范围内。 4. 气体未完全燃烧热损失q3 气体未完全燃烧热损失是由于烟气中含有可燃气体造成的热损失，这些气体主要是一氧化碳（有时也含少量的氢和甲烷等可燃气体），最终未能发生燃烧而造成的。 煤粉炉的q3一般不超过0.5％ 5. 固体未完全燃烧损失 q4 q4是由于灰中含有未燃尽的残炭造成的热损失，是锅炉热损失中的主要部分，通常仅次于排烟热损失。 影响q4的主要因素有：燃料品质、煤粉细度、炉内燃烧条件、喷燃器的工作性能以及运行情况等。 多数煤粉炉的q4一般1～5％ 6．灰渣的物理热损失 q5 q5是锅炉在运行中，汽包、联箱、汽水管道、炉墙等的温度均