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锅炉基础知识讲座


锅炉基础知识讲座

广东省特种设备检测院顺德分院 二○○九年五月

? 目
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?



1.锅炉基本原理……………………………………………………………3. 2.工业锅炉型号表示方法…………………………………………………3 3.锅炉分类……………………

……………………………………………4. 4.燃油气锅炉………………………………………………………………6 5.有机热载体炉……………………………………………………………13 6.水煤浆锅炉………………………………………………………………15 7.循环流化床锅炉…………………………………………………………19 8.燃料………………………………………………………………………21 9.过量空气系数……………………………………………………………24 10.低氮燃烧技术 …………………………………………………………25 11.问答 ……………………………………………………………………27

1. 锅炉基本原理
? 锅炉是利用燃料或其他能源的热能,把水加热成为热水或 蒸汽的机械设备。 ? 锅炉包括锅和炉两大部分,锅的原义是指在火上加热的盛 水容器,炉是指燃烧燃料的场所。 锅炉中产生的热水或 蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能,也可通过蒸 汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换 为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活, 工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉。

2. 工业锅炉型号表示方法
? JB/T 1626-2002《工业锅炉产品 型号编制方法》。 工业锅炉产品型号由三部分组成,各部分之间用短横线相 连。如下所示: ? 型号的第一部分表示锅炉型式、燃烧方式和额定蒸发量 或额定供热量。共分三段:第一段用两个汉语拼音字母代 表锅炉总体型式(见表2-1);第二段用一个汉语拼音字 母代表燃烧方式(见表2-2);第三段用阿拉伯数字表示 蒸汽锅炉额定蒸发量t/h或热水锅炉额定供热量MW。

? W N S X –X/ X / X – X ? 燃料种类(YC—轻油;YZ—重 油;
? ? ? ? ? QT—天然气;QY—液化石油气; QC—城市煤气;Y—泛指燃料为 油;Q—泛指燃料为气体;YQ—泛 指燃料为油或气两用,选型时应进 一步明确) (见表2-3) 额定蒸汽压力 MPa 额定蒸发量 燃烧方式 t/h 室燃 额定出水压力 MPa 额定热功率 (见表2-2) MW

?
? ? ?

锅炉结构型式 卧式内燃(见表2-1)

表2-1:锅炉总体型式代号
(锅炉的结构型式多样)

锅 壳 锅 炉
水 管 锅 炉

锅炉总体型式 立式水管 立式火管 卧式外燃 卧式内燃 单锅筒立式 单锅筒纵置式 单锅筒横置式 双锅筒纵置式 双锅筒横置式 纵横锅筒式 强制循环式

代号 LS(立水) LH(立火) WW(卧外) WN(卧内 ) DL(单立) DZ(单纵) DH(单横) SZ(双纵) SH(双横) ZH(纵横) QX(强循 )

表2-2:燃烧方式代号
(锅炉的燃烧方式多样)

燃烧方式 固定炉排 活动手摇炉排 链条炉排 往复推动炉排 抛煤机 倒转炉排抛煤机

代号 G(固) H(活) L(链) W(往) P(抛) D(倒

燃烧方式 振动炉排 下饲炉排 往复炉排 沸腾炉 半沸腾炉 室燃炉 旋风炉

代号 Z(振) A(下) W(往) F(沸) B(半) S(室) X(旋)

? 型号的第二部分表示介质参数。共分两段,中间以斜线相 连,第一段用阿拉伯数字表示介质出口压力为MPa;第二 段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温度/回水温度。 蒸汽温度为饱和温度时,型号的第二部分无斜线。 ? 型号的第三部分表示燃烧种类和设计次序。共分两段:第 一段以汉语拼音字母代表燃烧种类,同时以罗马数字代表 分类与其并列(见表2-3)。如同时使用几种燃料,主要 燃料放在前面;第二段以阿拉伯数字表示设计次序和第一 段连续顺序书写,原型设计无第二段。

表2-3:燃料品种代号
燃料品种
Ⅰ类石煤煤矸石 Ⅱ类石煤煤矸石 Ⅲ类石煤煤矸石 Ⅰ类无烟煤 Ⅱ类无烟煤 Ⅲ类无烟煤 Ⅰ类烟煤 Ⅱ类烟煤 Ⅲ类烟煤 褐煤 贫煤 油母页岩

(锅炉的燃料多样) 燃料品种 代号
SⅠ SⅡ SⅢ WⅠ WⅡ WⅢ AⅠ AⅡ AⅢ H P YM 柴油 重油 天然气 城市煤气 液化石油气 油 气 木柴 稻糠 甘蔗渣 水煤浆

代号
YC YZ QT QC Q Y YQ M D G J

3.锅炉分类
3.1锅炉可按不同的方式分类:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ①按锅炉燃用的燃料分类可分为:燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉和 生物质燃料锅炉等。 ②按燃烧方式分类可分为:层燃炉、室燃炉和流化床炉等。 ③按锅炉水循环方式分类可分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉和复 合循环锅炉。 ④按有无汽包分类可分为:汽包锅炉和直流锅炉。 ⑤按压力分类可分为:低压锅炉、中压锅炉、次高压锅炉、高压锅炉、 超高压锅炉、亚临界压力锅炉和超临界压力锅炉。 ⑥按锅炉的结构型式分类可分为:锅壳锅炉(火管锅炉)、水管锅炉 和水火管组合式锅炉。 ⑦按锅炉的用途分为:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉。 ⑧按锅炉的工作介质分为:蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体炉。 等等。

3.2锅炉设备级别分类:
(跟锅炉制造企业一致)
A级锅炉:额定工作压力(表压,下同)P≥3.8MPa的锅炉,包括: ? 1.超超临界锅炉: P≥27.0MPa或额定出口温度≥590℃的锅炉; ? 2.超临界锅炉: 22.1MPa≤P<27.0MPa; ? 3.亚临界锅炉: 16.7MPa≤P<22.1MPa; ? 4.超高压锅炉: 13.7MPa≤P<16.7MPa; ? 5.高压锅炉: 9.8MPa≤P<13.7MPa; ? 6.次高压锅炉: 5.4MPa≤P<9.8MPa; ? 7.中压锅炉: 3.8MPa≤P<5.4MPa。 B级锅炉;包括: ? 1.蒸汽锅炉: 0.8MPa<P<3.8MPa或额定蒸发量>1.0t/h; ? 2.热水锅炉: 额定出水温度≥120℃或额定热功率>4.2MW; ? 3.有机热载体锅炉: ? (1)气相有机热载体的锅炉; ? (2)液相有机热载体锅炉:额定热功率>4.2MW;
?

? C级锅炉,除D级锅炉外的下列锅炉:
? 1.蒸汽锅炉: 额定工作压力≤0.8MPa且额定蒸发量≤1.0t/h的蒸 汽锅炉; ? 2.热水锅炉: 额定出水温度<120℃且额定热功率≤4.2MW; ? 3.液相有机热载体锅炉: 额定热功率≤4.2MW。

D级锅炉:
? 1.蒸汽锅炉:设计正常水位时水容积≤50L且额定工作压力 ? <0.8MPa; ? 2.汽水两用锅炉: 额定工作压力≤0.04MPa且额定蒸发量 ? ≤0.5t/h的锅炉; ? 3.仅用自来水加压的热水锅炉,且出水温度≤95℃。

4. 燃油气锅炉
4.1 燃油锅炉结构、原理、系统布置等

特点1:三重水位 保护(浮球、电极、 烟温)

特点2:不滴不漏的 柱塞阀

特点3:全扳边对接应力低 (无角焊)

特点5:超烟温 保护

特点4:安全方便 的防爆观火装置

特点8:不漏烟的烟箱双 密封结构

特点7:便于检查清理锅炉底 部的头孔

特点6:前后 排污

特点1:不漏烟的烟箱双密封结构
特点2:不滴不漏的柱塞阀

特点3:冲刷回燃室前 管板气泡,防止过冷沸 腾产生裂纹

特点5:超烟温保护

特点4:安全方便 的防爆观火装置 特点6:前后排 污 特 点 7:全扳 边 对接应力低(无 角焊)

特点8:便于检查清理锅炉底部的头孔

4.2 燃气锅炉

燃气阀组、管路

4.3 部份进口锅壳式燃油气锅炉

德国标准锅炉

德国标准锅炉

德国菲斯曼锅炉

4.4 SZS水管燃油锅炉

5. 有机热载体炉

燃油燃气有机热载体锅炉结构、性能、特点
特点2:不漏烟的炉盖密封装置 特点4:超烟温保护(图为传感器管座)

特点3:置换保护油路 特点 1:大直径燃 烧室 特点5:安全方便的防爆观火装置

特点9:可整体打 开的炉盖

特点6:高效可靠的 平盘管受热面
特点7:等温多管头式盘管

特点8:利于盘管受热膨胀的盘管固定装置

导热油:
1、耐热温度比使用温度高50度为宜,防止过热结焦。 2、闪点温度越高越好,防止自燃。 3、导热油在高温段流速大于2m/s,低温段流速大于1m/s。 4、使用中,定期化验导热油,不合格的立即更换处理。 5、导热油的成分和性能要符合国家有关标准的要求。

6.水煤浆锅炉

水煤浆成浆原理:

水煤浆制备工艺流程图

水煤浆供给燃烧系统

水煤浆技术指标(GB/T 18855-2002)
技术指标 项目 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级

浓度C / % >66.0 粘度* η / mPa·s <1200 发热量Qent.cwm/ >19.50
(MJ/kg)

64.1~66.0 18.51~19.50 4420~4660 6.00~8.00 0.35~0.65 20.01~30.00

60.1~64.0 17.00~18.50 4060~4420 8.01~10.00 0.66 0.80 ≤20.00

kcal/kg >4660 灰分Acwm / % <6.00 硫分At.cwm / % <0.35 软化温度**ST/℃ >1250℃ 挥发分Vdaf / % >30.00

水煤浆与煤、油、气的运行成本比较表

(以6t/h蒸汽锅炉为例)
重油 锅炉 原煤 锅炉 水煤浆 锅炉

项目

天燃气 锅炉

城市煤 气锅炉

轻油 锅炉

2.5 燃料单价(元/吨、Nm? /h) 燃料耗量(kg /h、Nm? /h) 468 燃料成本(元/h) 1170 总功率( kw) 19 耗电成本(元) 14.82 年运行费用(万元、按 853 24h/天、300天/年计算) 与水煤浆锅炉相比 +402

1.1 990 1089 19 14.82 795
+344

4000 390 1560 20.1 15.68 1135
+684

2200 414 911 47.1 36.74 682
+231

560 1020 571 50.7 39.55 440
相当

650 912 593 80.45(53.35常用) 41.61(33.29变频) 451

说明:(1)燃料价格因地区差异略有不同。 (2)上述数值,是以天然气低位发热值8400kcal/Nm? 、城市煤气低位发热值 4000kcal/Nm? 、柴油低位发热值10200kcal/kg、重油低位发热值9850kcal/kg、 原煤低位发热值5500kcal/kg、水煤浆低位发热值4800kcal/kg为标准计算的。 (3)设备总功率根据配置不同而略有不同。 (4)水煤浆锅炉的年运行费用中的耗电成本按常用功率计算。

水煤浆锅炉应用的难点:

? 1.供浆设备、供浆管路的容易堵塞、磨损,需要检修、维护。 ? 2.锅炉的点火难于熟练掌握。 ? 3.锅炉的炉膛容易积灰、结渣、结焦。 ? 5.对司炉人员的技术水平要求高、责任心强。 ? 6.锅炉的运行管理要周到细致,经常检查。

? 4.一般锅炉连续运行12-24小时后,需要停炉10-15分钟清理炉膛。

7.循环流化床锅炉

7.1典型循环流化床燃烧原理过程

? 循环流化床锅炉在炉膛内矿物燃料控制在特殊的流化状态下燃烧, 细小的固体颗粒在一定速度下输送通过炉膛,离开炉膛的颗粒绝 大部分由气固分离器捕捉。在距离布风板一定高度送回炉膛,形 成足够的固体颗粒循环,保证一致的炉膛温度。 ? 一次燃烧空气通过炉膛底部的风箱、布风板进入炉膛;二次风 在炉膛下部一定高度进入炉膛;燃料通过落煤口进入炉膛,中小 型工业锅炉一般不单独配置石灰石入口,而与煤混合一起进入炉 膛,在炉膛里燃料燃烧放热,同时投入炉膛的石灰石发生脱硫反 应(CaO+SO2+1/2O2→CaS04);燃烧生成热被炉膛里设置的 受热面冷却吸收,气固混合物高速进入分离器,分离器收集下来 的物料通过回料装置回送至炉膛继续燃烧,即完成一次循环,如 此反复进行;烟气顺次通过过热器、对流排管(2.5mPa以内的 中低压锅炉需设置较大对流受热面才有)、省煤器、空气预热器, 余热被前述的尾部烟道设置的对流受热面吸收;有的大型循环流 化床锅炉还布置有外置式换热器,用于冷却返炉物料,提供热利 用率。

7.2 循环流化床锅炉的技术特点
? 7.2.1燃料适应性广
? 7.2.2燃料燃烧充分,锅炉热效率高 ? 7.2.3锅炉负荷适应性好 ? 7.2.4污染物排放少,可以炉内脱硫 ? 7.2.5燃料制备系统相对简单 ? 7.2.6灰渣可综合利用

(外循环流化床)

? ? ?

8.1固体燃料 8.1.1煤种分类 我国的煤按照所含挥发分和胶质层最大厚度分成14大类:其中工业锅炉常用的是无烟 煤、贫煤、烟煤、褐煤。除无烟煤和褐煤以外其余都统称烟煤。但依锅炉行业的习惯, 将挥发份相近的贫煤及瘦煤并列为一类,称贫煤,为了便于产品系列化,工业锅炉行 业将煤分为11类见下表:8-1
类别收到基 I类 石煤、 煤矸石 II类 III类 褐煤 I类 无 II类 烟 III类 煤 贫煤 I类 烟 II类 煤 III类 干燥无灰基挥发份 Vdaf(%) >37 6.5~10 <6.5 6.5~10 >10~20 >20 >20 >20 低位发热量 Qnet.ar(MJ/kg) ≤5.4 >5.4~8.4 >8.4~11.5 ≥11.5 <21 ≥21 ≥21 ≥17.7 >14.4~17.7 >17.7~21 >21 kcal/kg ≤1290 >1290~2000 >2000~2750 ≥2750 <5000 ≥5000 ≥5000 ≥4220 >3440~4220 >4220~5000 >5000

8. 燃料

煤的工业分析
? 煤的元素分析,工作量大,复杂,工程上多应用工业分析成分。此外, 还需要了解发热量、灰熔点等其他煤质特性 ? 工业分析构成(Proximate analysis) – 成分:水分、灰分、挥发分和固定碳,其中灰分和固定碳合称 为焦炭 – 发热量 – 灰熔点

燃料的元素分析

1.固液、体燃料的成分 --元素分析成分:为工程计算和应用方便,将燃料的主要元素组成和水分、 灰分测量 结果习惯上称为元素分析成分 2.元素分析成分的构成 --碳、氢、氧、氮、硫、灰分和水分 3.气体燃料的成分 --气体的组成和分子式

工业分析成分
? 工业分析成分的定义和煤的燃烧过程密切相关
干燥 干馏 燃烧


析出水分
A A 固态

干煤
析出挥发分
C FC

焦炭
固定碳燃烧
H O V N 气态 S

灰分

M M

燃料成分的表示

? 固液体燃料
– 七种元素分析成分的质量分数 – C+H+O+N+S+A+M=100%

? 气体燃料
– 不同分子成分的体积百分数 – H2+O2+CH4+CO+CO2……=100%

燃料成分表示的基准

? 燃料中的灰分和水分会随着燃料的开采、运输和储存过程 而发生变化。而燃料成分表示的是各成分的相对百分含量, 为此必须规定燃料成分表示的分母基准。 – 根据燃料中灰分和水分的变化情况分为4种基准: ? 收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基

燃料元素分析基准

? 收到基ar(as received)
– Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100%

? 空气干燥基ad(air dry)
– Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Mad+Aad =100%

? 干燥基d(dry)
– Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad =100%

? 干燥无灰基daf(dry ash free)
– Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100%

8.1.2.煤质的分析:
? 由工业分析、低位发热量、元素分析组成。 ? 其分析基准有四种:收到基(ar)、空干基(ad)、干燥基(d)、 干燥无灰基(daf)。 ? 煤质的成份,以百分比表示,各基准工业分析、元素分析的组成百分 比,按表8-2
基准 收到基(ar) 空干基(ad) 干燥基(d)

工业分析

元素分析
Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar=100(%) Cad+Had+Oad+Nad+Sad+Aad+Mad=100(%) Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100(%) Cdaf+Hdaf+Odaf+Ndaf+Sdaf=100(%)

Mar+Var+FCar+Aar=100(%) Mad+Vad+FCad+Aad=100(%) Vd+FCd+Ad=100(%) 干燥无灰基(daf) Vdaf+FCdaf=100(%)

新名称 收到基 空干基 干燥基 干燥无灰基

原名称 应用基 分析基 干燥基 可燃基

新符号 Car Cad Cd Cdaf

原符号 Cy Cf Cg Cr

8.1.3煤矿的煤质资料常以干燥无灰基(daf)作为基准,灰分以干燥基灰 分Ad表示,水分以空干基Mad表示,但锅炉计算却以收到基(ar)为基 准,因此需要按下式进行成分换算:欲求基成份=已知基成份*换算系数K 换算系数K按表8-3 各种基准之间的换算因子
已知成分的基 收到基 空气干燥基 干燥基 干燥无灰基 所 收到基 1
100 ? M ar 100 ? M ad

求 成 分 的 基 干燥基
100 100 ? M ar 100 100 ? M ad

空气干燥基
100 ? M ad 100 ? M ar

干燥无灰基
100 100 ? M ar ? Aar
100 100 ? M ad ? Aad

1
100 ? M ad 100
100 ? M ad ? Aad 100

100 ? M ar 100
100 ? M ar ? Aar 100

1
100 ? Ad 100

100 100 ? Ad

1

8.1.4锅炉用煤以干燥无灰基挥发分(Vdaf)的分类见表8-4 煤种 无烟煤 Ⅱ类 无烟煤 Ⅲ类
6.5 < Vdaf≤10

贫煤
10 < Vdaf≤20

烟煤
Vdaf>20

褐煤
Vdaf>37

Vdaf含量(%) Vdaf<6.5

8.1.5工业锅炉设计用代表性煤种见表8-5
类别 名称 Vdaf % Car % 14.80 19.49 28.04 34.65 54.70 74.15 65.65 55.19 38.46 46.55 57.42 Har % 1.19 1.42 0.62 2.34 0.78 1.19 2.64 2.38 2.16 3.06 3.81 5.30 8.34 2.73 10.48 2.23 0.59 3.19 1.51 4.65 6.11 7.16 0.29 0.37 2.87 0.57 0.28 0.14 0.99 0.74 0.52 0.86 0.93 1.50 0.69 3.57 0.31 0.89 0.15 0.51 2.51 0.61 1.94 0.46 67.10 65.79 58.04 17.02 33.12 13.98 19.02 28.67 43.10 32.48 21.37 9.82 3.90 4.13 34.63 8.00 9.80 8.00 9.00 10.50 9.00 8.85 Oar % Nar % Sar % Aar % War % Qnet.ar kj/kg (cal/kg) 5032 (1202) 6950 (1660) 9307 (2223) 12288 (2935) 18187 (4344) 25434 (6075) 24425 (5834) 20900 (4992) 13536 (3233) 17693 (4226) 22211 (5305)

石煤、 I类 煤矸石 II类
III类 褐煤 无 I类 烟 II类 煤 III类 贫煤 I类 烟 II类 煤 III类

湖南株州煤矸石 安徽淮北煤矸石 浙江安仁石煤 黑龙江扎贲诺尔 京西安家滩 福建天湖山 山西阳泉三矿 四川芙蓉 吉林通化 山东良庄 安徽淮南

10.03 12.74 8.05 43.75 6.18 2.84 7.85 13.25 21.91 38.50 38.48

8.1.6生物质燃料 生物质燃料包括棕榈渣、椰子壳、咖啡渣及木屑等。生物质燃料的工业 分析见下表
名称 棕榈渣 椰子壳 咖啡渣 木 屑 挥发分Var 55 62 76 56 固定碳FC 16 23 12 8 灰飞Aar 3 5 1 1 水分Mar 30 11 11 35 低位发热值Qnet,ar kj/kg(kcal/kg) 11522(2750) 16278(3890) 15348(3660) 11672(2788)

8.1.7其它燃料 城市垃圾热值及元素分析典型值,参见表8-7
食品垃圾,废纸,废纸板, 废塑料, 破布及纺织物,废橡胶, 废皮革, 园林废物, 废木料, 碎玻璃, 罐头盒, 非铁金属, 铁金属, 炉灰、灰土、砖等, 城市垃圾,

8.2液体燃料 锅炉用代表性油燃料成分及低位发热值见表8-8
名称 0#轻柴油 重 100# 油 200# Mar% 0 1.05 2 Aar% 0.01 0.05 0.026 Car% 85.55 82.5 83.97 Har% 13.49 12.5 12.23 Oar% 0.66 1.91 0.57 Sar% 0.25 1.5 1 Nar% 0.04 0.49 0.2 Qnet· KJ/kg ar 42900 40600 41860 密度g/cm 3 0.8 1~0.83 0.92~1.01

8.3气体燃料 8.3.1气体燃料成分用各组成气体所占的容积百分数表示,有干成分和湿成分两种表示法。

气体燃料 不同分子成分的体积百分数 H2+O2+CH4+CO+CO2……=100%
燃气成分种类 燃 气 成 分 表 示 式

干成分 Xid
湿成分 XiM

∑H2d+COd+CmHnd+CO2d+N2d+O2d+H2Sd=100%
∑H2M+COM+CmHnM+CO2M+N2M+O2M+H2SM+H2OM =100%

9.过量空气系数
燃烧所需空气量及过量空气系数
※慨念:理想气体→标准状态→22.4Nm3/kg 一、理论空气量

定义:1㎏燃料完全燃烧、无剩余氧 推导:以碳的完全燃烧为例

表示:Vo ,Nm3/kg

C ? O2 ? CO2 12 kgC ? 22.4 Nm3O2 ? 22.4 Nm3CO2 1kgC ? 1.866 Nm3O2 ? 1.866 Nm3CO2

1kg收到基燃料含有 C

y

100

k g 碳,完全燃烧时需要的氧量为:1.866 C

y

100

Nm3

同样可得到:

Hy 5.56 Nm3 100 Sy 0.7 Nm3 100

1kg燃料中含有氧量为: 由此可得:

22.4 O y Oy ? ? 0.7 Nm3 32 100 100

Cy Hy Sy Oy o 3 VO2 ? 1.866 ? 5.56 ? 0.7 ? 0.7 Nm / kg 100 100 100 100

所以,1kg应用基燃料完全燃烧的理论空气量为

Vo ?

o VO2

0.21

? 0.0889 (C y ? 0.375 S y ) ? 0.265 H y ? 0.0333O y Nm3 / kg
当量碳量

R ? C y ? 0.375 S y

※以上所计算的空气量都是干空气量!!

二、实际供给空气量及过量空气系数

定义: 表示:
Vk , Nm3 / kg

“过量空气系数”、“过量空气量”
?炉膛出口过量空气系数

? l" 的作用及最佳值

与燃料种类、燃烧方式以及 燃烧设备的完善程度有关

炉膛出口

固态排渣煤粉炉中, 无烟煤和贫煤的炉 膛出口过量空气系数 为1.25,而烟煤与 褐煤则为1.20。

烟气成分及其烟气量的计算
一、烟气成分 ⑴当?=1并且完全燃烧时,烟气由CO2、SO2、N2和H2O组成, 其容积为

Vy ? VCO2 ? VSO2 ? VN 2 ? VH 2 O Nm3 / kg
⑵当?>1并且完全燃烧时,烟气由CO2、SO2、O2 、 N2和H2O 组成,其容积为

Vy ? VCO2 ? VSO2 ? VN 2 ? VH 2O ? VO2 Nm3 / k g

⑶当?≥1且不完全燃烧时,烟气由CO2、SO2、CO、O2 、 N2 和H2O组成,其容积为

V y ? VCO2 ? VSO2 ? VN 2 ? VH 2O ? VO2 ? VCO Nm3 / kg
二、根据燃烧化学反应计算烟气容积

※计算思路: 实际烟气容积=理论烟气容积+过量空气容积(干)+过量空气带入 的水蒸气容积 或:实际烟气容积=干烟气容积+水蒸气容积

(一)理论烟气容积
定义:?=1并且燃料完全燃烧

计算:
(1)VRO2 的计算

VRO 2 ? VCO2 ? VSO2

C y ? 0.375 S y ? 1.866 ( ) Nm3 / kg 100

(2)理论氮容积的计算 理论氮容积=理论空气中的氮+燃料中的氮

V

o N2

22.4 N y Ny o ? 0.79V ? ? ? 0.79V ? 0.8 Nm3 / kg 28 100 100
o

(3)理论水蒸气容积的计算 ①燃料中的氢生成的水蒸气

H H 3 11.1 ? ? 0.111 Nm / kg 100 100

y

y

②燃料中的水分生成的水蒸气

22.4 W y ? ? 0.0124W y Nm3 / kg 18 100
③理论空气量带入的水蒸气 “空气含湿量dk”是指1kg干空气带入的水蒸气量,单位为 g/kg干空气。 每标准立方米干空气带入的水蒸气容积为:
dk 22.4 10 22.4 1.293 ? ? ? 1.293 ? ? ? 0.0161 Nm3 / Nm3干空气 1000 18 1000 18
22.4 W y ? ? 0.0124W y Nm3 / kg 18 100

理论空气量带入的水蒸气容积为

0.0161V o Nm3 / kg

☆对于固体燃料,理论水蒸气容积为上述三部分之和,即
o VH 2O ? 0.111 H y ? 0.0124W y ? 0.0161V o Nm3 / kg(3 ? 18)

(二)实际烟气容积

V y ? V yo ? (? ? 1)V o ? 0.0161(? ? 1)V o

? Vyo ? 1.0161(? ? 1)V o Nm3 / k g

或者

V y ? Vgy ? VH 2O
o Vgy ? VRO 2 ? VN 2 ? VO2 ? VRO 2 ? VN 2 ? (? ? 1)V o

VH 2O ? V
烟气的质量

o H 2O

? 0.0161(? ? 1)V

o

Ay Gy ? 1 ? ? Gwh ? 1.306?V o kg / kg 100

三、运行锅炉的烟气分析及计算

成分:CO2、SO2、O2、CO、N2

CO2+SO2+O2+CO+N2=100%

其中:CO2=VCO2 / Vgy

VSO2=VSO2 / Vgy ……..

四、烟气中三原子气体、水蒸气容积份额和灰粒浓度

(一)三原子气体容积份额及分压力

rRO 2 ?

VCO2 ? VSO2 Vy

?

VRO 2 Vy

pRO 2 ? rRO 2 p
(二)水蒸气容积份额及分压力

rH 2O ?

VH 2O Vy

pH 2O ? rH 2O p

(三)灰粒浓度

质量浓度? ? 容积浓度? ?

A y a fh 100 G y A y a fh 100V y

kg / kg烟气 kg / Nm3烟气

式中 afh ? 烟气中飞灰量占燃料总灰量的份额, 简称飞灰份额,可查表4 ? 1。 3-2

燃烧方程式
?一、完全燃烧方程式及RO2最大值 ? 定义:?>1、CO=0 ? 完全燃烧方程式为
21 ? O 2 ? (1 ? ? )RO 2 或写成 RO 2 ? 21 ? O 2 1? ? % (3 - 38) (3 - 36)

当燃料完全燃烧而且? ? 1时,CO ? 0, O 2 ? 0, RO 2达到最大, 用RO max 表示,即 2 RO max ? 2 21 % 1? ? (3 - 39)

由上式可知,燃料一定时, 为定值, max 也为定值。 ? RO 2 常用燃料的RO max 值如表 3 ? 3 所示。 2

燃料特性系数

? ? 2.35

H ar - 0.126O ar ? 0.038N ar Car ? 0.375Sar

(3 - 37)

由式(3-36)可以看出,当燃料的 ? 值一定时,无论过量空气 量如何,干烟气成分都应满足该式。如不满足,可能有以下几 种情况: (1)烟气分析不准确; (2)有碳未燃尽; (3)烟气中有CO存在; (4)(2)、(3)同时存在。 在有CO存在时,若无未燃尽碳,可用式 (3-41)计算CO . 如烟气分析完全而准确,则可用式 (3-36)求出? 值,并与用 式 (3-37)求出的 ? 值相比较,从而判断有无未燃尽碳存在。

二、不完全燃烧方程式 定义:燃料不完全燃烧时,各烟气成分之间的关系。 表达:燃料的元素成分、烟气分析所得各烟气成分。

CO ?

21 - O 2 - (1 ? ? )RO 2 % 0.605 ? ?

(3 - 41)

根据烟气成分求过量空气系数及烟气焓
一、运行时过量空气系数的计算 运行时过量空气系数可以由烟气分析结果加以确定。

推导思路:利用过量空气系数的定义式和烟气成分的定义式 得到只包含烟气分析结果的计算公式。
推导过程要点:

由式(3 ? 6)可知

??

Vk Vk ? ? o Vk ? ?V V

1 ?V 1? Vk

(1)

不完全燃烧时,有 N ar VN 2 ? 0.8 100 ? VN 2 ? 1 ? N 2 ? V ? N 2 V Vk ? gy gy 0.79 0.79 0.79 100 79 0.21?V ? VO 2 - 0.5V CO ? O 2 ? 0.5CO O 2 ? 0.5CO 1 ?V ? ? Vgy ? Vgy 0.21 100 21 代入(1)式可得: 1 1 ?? ? O 2 ? 0.5CO 79 O 2 ? 0.5CO Vgy 1 ? ? 21 21 N2 1N2 Vgy 79 (3 - 43)

完全燃烧时,CO ? 0, 则:

??

21 ? ? O2 21 - 79 ? ? 100 - (RO 2 ? O 2 ) ? ?

(3 - 42)

当不需要 ?的精确数值时,可使用以下两个近似公式计算?。 (1)二氧化碳公式 RO max 2 CO 2

??
(2)氧公式

(3 - 44)

21 ?? 21 - O 2

(3 - 45)

※ 氧公式与二氧化碳公式的比较
如图3-2所示,当 燃料成分改变时, 二 氧化碳的含量也随着发生变化, 同一含量对应的过量空气系数差别 较大,不能正确 指导锅炉运行,容 易引起误操作。而用烟 气中过剩氧 量来监视 过量空气系数大小,则燃 料成分改变的影响就很小。

结论:
锅炉运行、测试时,判断 过量空气系数是否合适,往往 通过监视烟气中的过剩氧量来 判断。既简单又准确!

?二、漏风系数的计算 ※锅炉的通风方式:
(1)锅炉通风的任务——送入燃料燃烧需要的空气,排出燃 烧产生的烟气。 (2)锅炉通风的方式——主要采用“平衡通风”,即同时 使用送风机和引风机,炉膛保持微负压 的方式;另外还有 “负压通风”和“正压通风”的方式。 (3)平衡通风的特点——锅炉不向外喷火焰和冒烟气,但会 有空气从未密封处或密封不严密处漏入炉膛内,从而使烟气 沿烟气流程的过量空气系数不断增大。

“漏风系数”的定义 漏风系数的表达式及其确定方法:

?? ?

?Vlf V
o

(3 - 46)

某级受热面的漏风系数,可以根据烟气分析结果,利用以下 公式进行计算。
V k?? ? Vk? ?? ? o ? ? ? ?? ? ? ? o V V ? 1 21 21 1 ? ? ? ? 21? ? 21 ? O ?? ? 21 ? O ? ? ? ?? 21 ? O 2 ? 21 ? O 2 2 2 ? ? 或 RO max RO max ? 1 1 ? max 2 2 ? ? ? RO2 ?? ? ? ?? ? ? ? ?? CO?2 CO?2 CO 2? CO 2 ? ? ?Vlf

10.低氮燃烧技术
? 1 氮氧化物的生成机理 ? 1.1 NOx的生成
? 在锅炉煤的燃烧过程中,NOx主要有3种生成机理,即热力型NOx、 燃料型NOx和快速型NOx。这3种类型的NOx生成量与炉膛燃烧温度 和氧的浓度有很大关系。当过量空气系数小于1.0时,燃料型NOx的 生成量急剧减少。在燃烧温度小于1350℃时,几乎没有热力型NOx。 因此煤粉炉由于燃烧温度较高, NOx的排放量是很大的,其中液态排 渣煤粉炉NOx的排放量更高。
N2O是一种燃料型氮氧化物,其生成机理与燃料型NOx很相似。 煤燃烧时反应温度对N2O的生成起决定性作用。N2O在燃烧温度高于 1000℃,生成量极其微小,几乎可以忽略不计。它的最大浓度出现在 800~900℃的温度范围内,而这正是流化床锅炉的正常燃烧温度,据 有关试验流化床锅炉燃烧生成的N2O大约是煤粉炉的50~100倍,最 高可达520 mg/m3,因此对流化床锅炉N2O排放必须予以重视。

? 1.2 N2O的生成
?

2 氮氧化物控制技术
? ? ? ? 2.1 NOx控制技术 NOx的控制途径最常用的主要有两种:一种是采用低NOx燃烧技术减少锅炉炉膛内煤燃烧生成NOx的量; 另一种是在锅炉尾部从烟气中脱除NOx以减少向环境排放。 2.1.1 低NOx燃烧技术 最常用的低NOx燃烧技术是分级燃烧技术,它包含了低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧和烟 气再循环等技术。分级燃烧是把燃烧分阶段完成,通过调整燃烧工况来达到低NOx生成量的一种炉内控制 技术。该技术的基本思想是:形成缺氧富燃区和设法降低局部高温区的燃烧温度以抑制NOx的生成,并使 温度和氧浓度的高点不同时存在;减少燃料周围氧浓度形成还原性气氛和加入还原剂使已生成的NOx被还 原。 目前国内外低NOx燃烧器大都是从空气分级燃烧或燃料分级燃烧的角度设计的。分级燃烧既可以在单一燃 烧器上实现 ,也可以在多排布置燃烧器的炉膛内整体实现,如火上风(OFA)技术,再燃技术等。并且为 了更好地降低NOx的排放量和减少飞灰含碳量,通常把低NOx燃烧器与炉膛分级燃烧布置成一个低NOx的 燃烧系统,如三菱公司的MACT系统。 空气分级燃烧是在第一阶段燃烧区内供入理论空气量的80%左右,以使过量空气系数α<1,从而降低燃烧 区内的燃烧速度和温度水平,抑制NOx的生成;第二阶段再供入其余空气,使第一阶段产生的烟气在该燃 烧区内过量空气系数α>1的条件下完成燃烧。例如国内外使用比较广泛的德国的WS型、DS型、SM型等燃 烧器,美国的DDR型燃烧器,日本的PM 型燃烧器都是燃烧器内采用空气分级技术。 燃料分级燃烧是把约80%~85%的燃料进入第一燃烧区,在过量空气系数α>1的条件下完全燃烧生成NOx, 其余15%~20%燃料送入第二燃烧区,在α<1的条件下形成很强的还原气氛,使得第一燃烧区生成的NOx 燃烧在第二燃烧区被还原成N2,从而达到减少NOx排放的目的。采用这种技术的燃烧器比较少,但炉膛内 进行燃料分级布置还是很多的。

?

?

?

? 2.1.2 尾部烟气中脱硝技术
? 由于NOx比较稳定,浓度也低,因此烟气中脱硝的难度比烟气中脱硫要高。目前主要有选择 性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNR),使用比较多的方法是SCR。该法使 用NH3和催化剂将NOx还原成N2,反应温度要求控制在300~450℃。该方法的脱硝率很高, 可达80%~90%。 比较有明显优点的是吸附法和离子体法。吸附法采用从煤焦油里提取的活性碳纤维(ACF)或 煤炭加工成活性焦作为吸附剂,对锅炉烟气进行脱硫脱硝,该方法已在日本投入使用。但该 方法对大型锅炉尚不可行。目前有研究采用纳米材料做吸附剂,脱硫脱硝效率将大幅度提高。 离子体法主要是电子束辐射法和脉冲电晕等离子法。电子束辐射法烟气脱硫脱硝技术已在成 都发电厂脱硫脱硝示范工程中得到应用。但更有优点的是脉冲电晕等离子烟气脱硫脱硝技术, 该技术在我国被列入八五、九五重点科技攻关计划,该技术目前仍在研究中,国内尚未工业 化规模生产。 燃煤电厂排放的N2O由于主要来源于流化床锅炉,链条炉和煤粉炉中产生的N2O基本上可以 忽略不计,因此控制N2O主要是针对流化床锅炉。N2O的生成主要受温度和烟气中含氧量的 影响,N2O控制方法也着眼于此。 将流化床的床温由850℃提高到950℃,可降低N2O的排放浓度50%左右。 在炉膛分级布置二次风,通过分级燃烧来减少N2O和NOx的排放,基本原理与控制NOx的空 气分级燃烧相同。 采用烟气再燃技术,向旋风分离器喷甲烷或天然气等气体使烟气燃烧,以提高烟气温度来减 少N2O的排放,同时使NO再燃,可减少NOx的排放。

? 2.1.3 同时烟气脱硫脱硝技术
?

? 2.2 N2O控制技术
?

? 2.2.1 提高流化床锅炉炉膛运行温度
? ?

? 2.2.2 空气分级燃烧 ? 2.2.3 燃料分级燃烧
?

3 氮氧化物控制技术的应用及存在的问题
3.1 氮氧化物控制技术的实际应用 国外燃煤电厂氮氧化物控制一般采用低NOx燃烧技术的炉内脱硝和烟气脱硝相结合的两步 脱硝方法。由于尾部烟气中脱硝技术成本比较大,自动化程度要求比较高,且国内环保要 求偏低,因此国内电厂目前采用两步脱硝的燃煤电厂极少。福建漳州后石电厂采用了两步 脱硝,其烟气脱硝系统是我国内陆地区安装的第一套600 MW机组配套脱硝系统 ,也是电 力系统目前最大的烟气脱硝装置。表1为我国300~600 MW机组控制NOx排放技术的使用 情况。 我国在引进技术的同时也自主开发了多种低NOx燃烧器,其中清华大学研制的双通道煤粉 燃烧器已被哈尔滨锅炉厂作为定型设计,并已生产采用该种燃烧器的300 MW机组所配锅 炉多台。国家电站燃烧工程技术研究中心研制的“智能化煤粉燃烧系统”成套化技术产品 已达年产2000 MW机组容量。 300~600 MW机组控制NOx排放技术的使用情况
电厂名称
锅炉生产厂 家 容量(t/h)

漳州后石发 电厂
日本三菱 1772(600M W) PM燃烧器 +OFA+ SCR(MACT +SCR)

黄台发电厂 7号炉
日本三菱 1025(300M W) PM燃烧器 +OFA

石横发电厂

邹县发电厂

华能大连发 电厂
三井巴布科 克 2×1163(2 ×350MW) LNASB轴 向漩流燃烧 器+OPA

北仑港发 电厂
日本IHI 2000(600 MW) IHI-FW 型双调风 漩流燃烧 器+OFA

华能北京发电 厂
德国 BABCOCK 4×830 (770MW) WSD旋流分 级燃烧器

上海锅炉厂 1025(300M W) WR燃烧器 +OFA

福斯特惠勒 2×2020(2 ×600MW) CF/SF 漩流 燃烧器

NOx控制 措施

11.问

答------锅炉知识讲座

? 一、锅炉的种类,结构、燃烧方式,热传导方式, 与炉窑的区别,能效情况等。 ? (前面已讲述)

? 二、各型锅炉对燃料的要求,包括燃料技改方面 的基本知识。电力行业和陶瓷行业对锅炉的要求 和工作特点,水煤浆锅炉的基本工作原理、优缺 点和发展趋势。循环硫化床锅炉的基本工作原理。 ? (前面已讲述)

三、锅炉功率与燃料消耗量的关系,如何判断燃料 消耗量的合理性。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 锅炉功率与燃料消耗量的关系: 1、对于同一台锅炉,锅炉的输出热功率越大燃料消耗量也越大,基本上 可以认为成正比的关系。 2、对于相同燃料、相同结构、不同规格容量的锅炉,锅炉的输出热功率 越大燃料消耗量也越大,基本上可以认为成正比的关系。 3、对于不同燃料、不同结构、不同规格容量的锅炉,锅炉的输出热功率 越大燃料消耗量不一定成正比的关系。与燃料热值和锅炉热效率有关。 如何判断燃料消耗量的合理性: 锅炉燃料消耗量的合理性,是按锅炉的热效率来判断的。 JB/T 10094-2002 工业锅炉通用技术条件 GB/T 17954-2007 工业锅炉经济运行 例如:轻柴油锅炉,燃料低位发热值10000kcal/kg,锅炉热效率90%,则 每吨蒸汽燃料消耗量为65kg/h左右。 ? 其他燃料,按上述,以燃料热值和锅炉效率,折算出每吨蒸汽燃料消 耗量。

循环床、水煤浆、燃油锅炉每吨蒸汽成本分析比较
(下表可以看出:锅炉不同,热效率和燃料耗量不同)
循环流化床锅炉 SHX20-1.6-AI 20 1.6 204(饱和蒸汽) 80 I类烟煤、劣质煤 4300 3.42 830 2839 252 252 20 30 ①+②+③ 3121 156 链条炉排锅炉 SZL20-1.6-AII 20 1.6 204 75 II类烟煤 4500 3.49 900 3141 218 218 20 30 3389 169 水煤浆锅炉 SZS20-1.6-J 20 1.6 204(饱和蒸汽) 82 水煤浆 4500 3.19 1150 3669 276 276 20 30 3975 199 燃油锅炉 SZS20-1.6-Y 20 1.6 204(饱和蒸汽) 89 重油 9500(重油) 1.45 500(进口180#) 7700 124 124 20 30 7854 393

蒸发量 t/h 工作压力 MPa 蒸汽温度 ℃ 锅炉热效率 % 燃料种类 燃料发热值kcal/kg 燃料消耗量t/h 燃料单价(元/t) ① 燃料成本(元/时) 燃料 用电功率 KW (电价按1元/度计) 用电成本(元/时) ② 用电 用水量(吨/时) (水价按1.5元/吨计) ③ 用水成本(元/时) 用水 每小时满负荷运行成本(元) 每蒸吨汽成本(元)

GB/T 17954-2007 工业锅炉经济运行 (国家标准对于不同类型锅炉,热效率指标要求有不同) 工业锅炉运行热效率指标 (省略)P28

? 四、重油、柴油锅炉的工作原理,以及产 生阵发性黑烟的原因。
? 重油、柴油锅炉的工作原理:(前面已讲述) ? 产生阵发性黑烟的原因:一般发生在锅炉点火、突然加大 锅炉负荷(燃料量加大)时。这时,燃烧器的风量供应出 现暂时不足,燃烧不充分造成冒黑烟。

五、曾看到一则报道,称瑞典科学家研究发现,鸡蛋是最环保的食品:指 一只1.5KG体重的母鸡,在其生命周期内可以生产近15KG的鸡蛋,而消 耗最少的物质,排放最少的废物。我们研究锅炉,制定锅炉的产业政策, 也应该有相应的环境经济学数据来支撑。比如,在顺德,产生1吨蒸汽, 不同燃料、炉型的锅炉,其消耗的能源是多少?排放的废物是多少?达到 同等条件(如排污浓度、总量)其经济性是多少?当煤、油、气、电的价 格波动时,其曲线又是如何?环保部门在监管时,要注意锅炉使用单位的 哪些细节?这些我都想知道。

? ?

产生1吨蒸汽,不同燃料、炉型的锅炉,其消耗的能源是多少?(前面已讲述) 排放的废物是多少?达到同等条件(如排污浓度、总量)其经济性是多少?

燃料完全燃烧时生成的烟气量, 按下表计算。(以燃料元素分析计算) P29表

当缺乏燃料成分时,烟气量可用经验公式估算,理论烟气量计算经验公 式按下表(以燃料工业分析的低位发热值计算) P29表

? 实际烟气量计算经验公式按下表
燃料种类 贫煤、无烟煤 褐煤 液体燃料 计 算 公 式 Nm3/㎏

Vy=0.238(1.118α+0.02)· (Qar,net ,p+25Mar)/1000+0.0124Mar Vy=0.238(1.112α+0.054)· (Qar,net ,p+25Mar)/1000+0.0124Mar Vy=(0.203α+0.062)·+2(α-1)

产生1t/h蒸汽所需要的空气量和烟气量的估算,按下表
燃烧方式 空气量Vk m3/h 排烟处过剩空气系 数αpy 烟气量Vy m3/h 排烟温度℃ 150 200

层燃炉 流 一般煤种 化 矸石、 床 石煤等 炉

1250 1100 1100 1100

1.55 1.55 1.45 1.45

2300 2300 2300 2300 2300

2570 2570 2570 2570 2570

煤粉炉 油气炉

1000 850-950

注:当αpy不是表中数值,而为

? 'py

? 'py ' ?y ? ?Vy 时,则 ? py

1.55 1.2

2100 1510

2360 1690

环保部门在监管时,要注意锅炉使用单位的哪些细节?

? 环保部门监管:
? ? ? ? ? 烟气排放 锅炉给水 锅炉排污 噪 声 GB/T 13271-2001 锅炉大气污染物排放标准 GB/T l576-2001 工业锅炉水质

六、目前顺德大一点的锅炉都是用于热电联产,热电联产锅炉热负荷波 动大,运行不够稳定,可考虑增加热电联产方面的内容(锅炉、汽轮机、 减温减压装置、用气用户之间的关系,热电比概念等);由于顺德不产 煤,煤炭都是外运来的,煤种比较杂。建议增加燃煤方面的知识,燃煤 主要指标含义、各种燃煤适用炉种,主要产区分布,水煤浆概念等。锅 炉是一个复杂的系统,环保部门对炉部分关注得比较多,锅部分牵涉到 水处理、加药、定期和连续排污等,可适当讲解。

? 这个题目包括内容很多,在前面已讲述一 部分,由于时间关系,这里不再展开讨论。

七、我想了解锅炉的给风问题,什么叫过镗系数?风不够, 燃烧不完全,风太多,又可能有什么影响?这牵涉到排气量、 污染物浓度的问题。 ? 过量空气系数,前面已讲述了。 ? 风不够,燃烧不完全; ? 风太多,过量空气系数过大,会造成燃料与空气混合也不 均匀,有的区域出现空气不足,另外区域又严重过剩,致 使炉膛温度降低,排烟量增大,带出热量增加,也就是排 烟热损失增加。锅炉热效率降低。

? 最好的做法是,在尽可能保证燃料得到充足的氧气而完全 燃烧的前提下,使过量空气系数愈低,燃烧愈经济。

八、我想了解下,普通锅炉,平均生产1吨蒸气须要多少公斤的标准煤?这 个标准煤用量数值,在同一锅炉不同的运行工况或不同锅炉之间的变化范 围约是多少?
? 普通锅炉,平均生产1吨蒸汽须要多少公斤的标准煤? ? (按标准要求的热效率计算,前面已讲述 ) ? 标准煤: 我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、 不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡 (29306千焦)的标准煤。 ? 如:能源名称 平均低位发热量 折标准煤系数 ? 原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤标煤/公斤 ? 焦炭 28470千焦/公斤 0.9714公斤标煤/公斤 ? 原油 39775千焦/公斤 1.357公斤标煤/公斤 ? 燃料油 41868千焦/公斤 1.4286公斤标煤/公斤 ? 柴油 42705千焦/公斤 1.4571公斤标煤/公斤 ? 在同一锅炉不同的运行工况燃料耗量的变化范围: ? 锅炉运行负荷70-100%时,热效率相差一般3%-6%,不超过10%。 ? 不同锅炉之间燃料耗量的变化范围: ? 相差比较大。见GB/T 17954-2007 工业锅炉经济运行

九、有哪些方法知道正在运行的出力吨数?
只有通过现场的计量、测试仪表才知道锅炉的出力。 如:蒸汽锅炉折算出一小时给水量为6m3 ,则可以判断该台 锅炉测试的这段时间的蒸发量为6t/h。

十、想了解导热油炉的工作原理、导热油的性质、损耗以及 运行过程中的污染情况,能源上总是以标准煤作为衡量单 位,天然气、石油气、煤等能源如何进行标准煤的换算。 ? (前面已讲述) ? 导热油特性:淡黄色、粘稠、可燃,沸点温度较高,稳定 不易分解,较低压力下具有较高的汽化温度。

十一、想了解有关锅炉脱硫除尘等污染物治理方式方法、效 果判别(尤其是简易判别方法),以及非正常运行情况下 (例如开炉、关炉、排除故障等)情况下对环境的影响,有 什么方法尽量减小这些影响的问题。

? 锅炉脱硫除尘等污染物治理,是一个很大的研究课题,也 发展了几十年。 ? 脱硫:分为干法和湿法;或者分为燃烧前处理和燃烧后处理。 ? 方法有:燃料煤中添加生石灰(CaO)固硫,让硫以 ? 硫酸钙等形式从炉渣中排出--干法;燃烧后烟气用碱 ? 洗脱硫--湿法。等等。 ? ? 除尘:分为干法和湿法; ? 干法:多管旋风除尘、布袋除尘、静电除尘等。 ? 湿法:水膜除尘等。

十二、想了解1、锅炉功率(卡)与蒸吨关系,如100万卡相当多 少吨的锅炉,2、引风机转数与排风量关系. ? 锅炉常用计量单位及换算
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1、锅炉蒸发量与锅炉热效率 1吨/时(t/h)≈60万千卡(大卡)/时(万kcal/h) ≈0.7兆瓦(MW) 2、锅炉蒸发量与锅炉马力 1吨/时(t/h)≈71.1锅炉马力(BHP) 3、锅炉压力工程单位与国际计量单位 1兆帕(Mpa)≈10公斤力/厘米2 (kgf/cm2) 4、兆帕与帕 1兆帕(Mpa)=106帕(pa) 1帕(pa)=0.01mbar(毫巴) ≈0.1毫米水柱(mmH2O) ≈ 10-5公斤力/厘米2(工程大气压)(kgf/cm2) 5、热量 1千卡(大卡)(kcal)=4.187千焦(KJ) 1Btu/s=1.055kW=0.001055MW

十三、为什么某些专家说锅炉废气的含氧量要保持6%才属 于运转正常呢?本人觉得假如含氧量高于6%有两种可 能,一是鼓风机风量大,二是可能烟道出现漏风情 况,那么高含氧量到底有什么危害?

? (前面已讲述

? ? ? ? ? ? ?

同七) 风不够,燃烧不完全; 风太多,过量空气系数过大,会造成燃煤与空气混合也 不均匀,有的区域出现空气不足,另外区域又严重过 剩,致使炉膛温度降低,排烟量增大,带出热量增 加,也就是排烟热损失增加。 最好的做法是,在尽可能保证燃料得到充足的氧气而完 全燃烧的前提下,使过量空气系数愈低,燃烧愈经济。

锅炉废气的含氧量要保持6%才属 于运转正常?

如图3-2所示,当 燃料成分改变时, 二 氧化碳的含量也随着发生变化, 同一含量对应的过量空气系数差别 较大,不能正确 指导锅炉运行, 容易引起误操作。而用烟 气中过 剩氧量来监视 过量空气系数大小, 则燃料成分改变的影 响就很小。

结论:
锅炉运行、测试时,判断 过量空气系数是否合适,往往 通过监视烟气中的过剩氧量来 判断。既简单又准确!

十四、想知道什么是低氮燃烧技术,目前哪种锅炉会采用。

? (前面已讲述)

--------锅炉基础知识讲座

姓 名:喻孟全 电 话:13922769153 E-Mail: 138y@sina.com
广东省特种设备检测院顺德分院 二○○九年五月

谢谢大家


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