锅炉运行培训教材.ppt

北京京能热电股份有限公司技术交流会 锅炉运行华北电力科学研究院锅炉所 主要思路 1. 总论 2. 燃料 3. 燃烧 4. 减少结焦性 5. 防止高温腐蚀 6.　空预器防堵灰及低温腐蚀 7. 降低污染物排放 8.　风量控制 9.　风机运行 10.　制粉系统运行 第一部分　总论 1　锅炉组成与特点 1、锅炉由“锅”、“炉”与辅机三大部分组成； 2、“锅”主要完成组织汽水流程，要求可以承温、承压、无泄漏； 3、“炉”完成燃料化学反应的场所，要求能够按人们的预想完成燃烧过程； 4、“锅”与“炉”通过传热耦合起来，是“水火两重天，水火要相容”，因此，工作环境恶劣，电厂中大部分的故障都出在锅炉上。 5、辅机是维持锅炉正常运行的工具，辅机是消耗品，是预付款，但这种消耗需要精心策划，才能即满足锅炉运行要求，又达到节省的目的。 6、锅炉涉及到燃料、燃烧、传热及汽水循环特性等很多环节，为典型的“多输入—多输入”的多变量环节， 各个环节中的耦合性、非线性很强； ２ 运行要求 1、把化学能最高限度的转化成工质携带的热能（锅炉效率）； 2、产生蒸汽品质高（温度、压力、流量） 3、产生最少的污染物。 4、保证锅炉主辅设备的安全； 5、锅炉辅机消耗最小； 6、各种要求间存在矛盾。 ３给我们的挑战 １、了解我们的设备； ２、了解我们的燃料； ３、了解燃烧过程； ４、了解传热过程； ５、了解辅机的运行特点； ６、通过适当的调整，达到多种目的的统一。 资料来源 第二部分，燃料 ４燃料的组成 煤的组成很复杂，一般认为它是由可燃物质及一些灰分、水分组成的混合物，存在数十种元素 对煤质影响最大的子种元素是是碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S），其存在形式与数量是影响锅炉燃烧特性、污染物排放的主要影响因素。 碳元素 碳元素是组成煤的主要成分，主要以高分子有机可燃物质与少量碳以碳酸盐类矿物的形式存在。 可燃碳的存在形式又分两部分：一部分与氢、氧、氮和硫结合成挥发性有机化合物，其燃点较低； 其余呈单质状态的为固定碳，其燃点较高，不容易着火和燃尽。 碳是煤中含量最多的可燃元素，发热量大，每kg纯碳的发热量为32.7×103kJ/kg，是煤发热量的主要来源。 氢元素 氢是煤中发热量最高的物质，主要以挥发分的形式存在。 煤中氢的含量较少，一般约3～6%左右，但其完全燃烧时发热量很高，为120×103KJ/kg，燃点低，容易着火，因此，氢元素对于煤的燃烧特性影响很大。 氧元素 氧是煤中第三个重要的组成元素，以有机和无机两种状态存在。有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(--COOH)，羟基(--OH)和甲氧基（--OCH3)等中；无机氧主要存在于硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物灰分等。 因为有机氧元素会在受热分解时成为挥发分的成分，减少了与可燃物质的氧化反应所用的时间，使挥发分的燃烧更为集中，所以有机氧含量高的煤着火更加容易。 氮与硫 4 氮元素 　　　煤中氮是不可燃物质，一般含量较少，氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。在高温条件下极易生成污染大气的NOx，因此，被视为有害元素。 5硫元素 　　　煤中的硫常以三种形式存在，即有机硫、硫化铁硫、硫酸盐硫，前两种可燃称为可燃硫，后一种归入灰分称为固定硫，一般在计算空气量时可近似用全硫分来代替可燃硫。硫虽然在燃烧时也放出热量，但其燃烧产物SO2和SO3会造成锅炉金属的腐蚀并污染大气。 煤的指标 1水分 　　　　煤中的水分在自然干燥条件下失去的部分称为外部水分，而剩余部分称为内部水分，两部分之和称为全水分。 　　　水分高会使炉内温度下降，影响燃料的着火，并增大排烟热损失，也会加剧尾部受热面的腐蚀和堵灰，影响到制粉系统的出力。 2灰分 　　　灰分高使单位燃料量的发热量减少，而且影响燃料的着火和燃尽，也是造成锅炉受热面积灰、结渣、磨损的主要因素。根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃烧和气化中可能出现的腐蚀、沾污、结渣问题，并据此进行炉型选择和煤灰渣利用研究。 煤指标 3　挥发分 　　　　挥发分是国际煤炭分类方案中最重要的分类指标，挥发分的含量决定了燃烧设备的类型与燃烧方式及相应的煤存贮方式，如燃用极高挥发分的烟煤、褐煤，制粉系统防爆、防止烧皮带、煤堆防自燃及燃烧器防烧损是最主要要考虑的范围，而燃用低挥发分的无烟煤、贫煤，首要任务是稳燃与燃烬。 　　　中、高挥发分的煤是对于锅炉良好运行最适宜的煤。 4固定碳 　　　固定碳是煤炭分类、燃烧和焦化中的一项重要指标，煤的固定碳随变质程度的加深而增加。在煤的燃烧中，利用固定碳来计算燃烧设备的效率；在炼焦工业中，根据它来预计焦炭的产率。 煤指标 5　煤的发热量 　　　煤的发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时放出的全部热量。