热能与动力工程专业英语译文-第二章译文.pdfVIP

第二章 锅炉 2.1 简介SSC 锅炉利用热量使水转变成蒸汽以进行各种利用。其中主要是发电和工业供热。由于蒸汽 具有有利的参数和无毒特性，因此蒸汽作为一种关键的工质 （资源）被广泛地应用。蒸汽流 6 量和运行参数的变化很大：从某一过程里1000 磅/小时 （0.126kg/s）到大型电厂超过10×10 磅/小时 （1260kg/s），压力从一些加热应用的14.7 磅/ in2 （1.0135bar）212F （100℃）到先进 循环电厂的4500 磅/ in2 （310bar）1100F （593℃）。 现代锅炉可根据不同的标准分类。这些包括最终用途、燃烧方式、运行压力、燃料和循 环方式。 大型中心电站的电站锅炉主要用来发电。它们经过优化设计，可达到最高的热效率。新 机组的关键特性是利用再热器提高整个循环效率。 各种附加的系统也产生蒸汽用于发电及其他过程应用。这些系统常常利用廉价或免费燃 料，联合动力循环和过程，以及余热回收，以减少总费用。这些例子包括： 燃气轮机联合循环 （CC）：先进的燃气轮机，将余热锅炉作为基本循环的一部分，以利 用余热并提高热效率。 整体煤气化联合循环 （IGCC）：在CC 基础上增加煤气化炉，以降低燃料费用并将污染 排放降到最低。 增压循环流化床燃烧 （PFBC）：在更高压力下燃烧，包括燃气净化，以及燃烧产物膨胀 并通过燃气轮机做功。高炉排烟热量回收：利用高炉余热产生蒸汽。 太阳能蒸汽发生器：利用集热器收集太阳辐射热产生蒸汽。 2. 2 Development of Utility Boiler 现代660MW 燃煤锅炉有大约6000 吨的压力部件，包括500 千米的受热面管材，3.5 千米连 接管与联箱和30000 个管接头焊口。 这是经过大约50 年发展的结果，并形成了煤粉在具有蒸发管束的炉膛燃烧，烟气然后流经 对流过热器和热回收表面的基本概念并保留至今。蒸汽参数的提高，机组容量的增大及燃料 燃烧特性的改进都要求在材料、制造技术和运行程序上相应发展。 二战后的一些年里，在电厂安装锅炉的数量多于汽轮机是很常见的，锅炉提供蒸汽到母管然 后到汽机。这种布置反应了锅炉的可用性低于汽轮机。四十年代后期，随着锅炉可用性的提 高，锅炉和汽机开始可以相互配套使用。 锅炉和汽机成套的变化使得再热成为可行，而且伴随着高温钢材的应用，经过蒸汽参数的不 断提高，达到了当前的标准循环2400lbf/in2(165.5bar)，568℃和再热568℃。为充分利用更 高的蒸汽参数和获得经济容量，在接下来的15 年，机组容量又增加了20 倍。 2.3 燃料与燃烧 大部分锅炉以煤、天然气和石油作为燃料。然而，在过去的几十年里，至少在发电领域 核能开始扮演一个主要角色。 同样，不断增加的各种生物质和过程副产品也成为蒸汽生产的热源。这些包括泥煤、木材及 木材废弃物、稻草、咖啡渣、稻谷壳、煤矿废弃物（煤屑）、炼钢炉废热甚至太阳能。 现代美国中心电站用燃料主要是煤，或是烟煤、次烟煤或是褐煤。 虽然天然气和燃油也许是未来化石燃料电厂的燃料选择，但煤仍然是今后新的，基本负荷电 站锅炉的主要燃料。 2.3.1 煤的分类 ? 由于煤是一种不均匀的物质，且其组成和特性变动很大，所以建立煤的分类系统是很必 要的。中国煤的性质如表2-1 所示。以煤阶进行煤的分类是典型的做法。这表现为煤化程度 的大小：从褐煤到贫煤、烟煤以及无烟煤。煤阶表明了煤的地质历史和主要特性。 现在美国应用的煤分类标准是由美国材料试验学会（ASTM）建立的。其分类是通过煤的工 业分析所确定的挥发分和固定碳的含量以及煤的发热量作为分类标准。这套系统目的在于确 定煤的商业使用价值，并提供关于煤燃烧特性的基本信息。 2.3.2 燃烧系统 锅炉内化石燃料燃烧以产生蒸汽的技术已成熟多年。然而，在过去的二十多年中，为了将大 气排放和污染降到可行的最低程度，燃烧技术得到了很大程度的提高。 油燃烧系统 所有的电站锅炉都燃用油，在燃煤锅炉中点燃煤粉，在煤进入炉膛之前加热炉膛并升压，而 在燃油锅炉中则作为主要负荷燃料。一般地，燃油都是粘度在3500 sec 到6500sec 的残渣燃 料油。为了有效的燃烧，这些油必须被加热到120~130℃并被良好地分散或雾化成很小的微 滴 ? 燃用渣油，要比一般的馏分油（柴油，汽油等）便宜，但