发电厂生产过程锅炉热平衡及启动(1)
发电厂的热力系统
N600-17.75/540/540型机组发电厂原则性热力系统
引进的超临界K-500-240-4型机组发电厂原则性热力系统
引进的N600-25.4/541/569超临界机组发电厂原则性热力系统
超超临界325MW两次中间再热凝汽机组的发电厂原则性热力系统
国产CC200–12.75/535/535型双抽汽凝汽式机组热电厂原则性热力系统
3
利用外部热源可以节约燃料，如发电机冷却水热源；
4
实际工质回收和废热利用系统，应考虑投资、运行费用和热经济性，通过技术经济性比较来确定
结论：
主汽门和调节汽门的阀杆漏汽
01
再热式机组中压联合汽门的阀杆漏汽
02
高、中、低压缸的前后轴封漏汽和轴封用汽 轴封利用系统中各级轴封蒸汽，工质基本可全部回收
扩容器压力下饱和蒸汽比焓
1
2
3
4
锅炉连续排污利用系统的热经济性分析：
01
无排污利用系统时，排污水热损失：
02
有排污利用系统时，排污水热损失为：
03
可利用的排污热量：
04
凝汽器增加的附加冷源损失：
05
发电厂净获得的热量：
06
1
回收热量大于附加冷源损失，回收废热节约燃料；
2
尽量选取最佳扩容器压力；
汽轮机在通过铭牌出力所保证的进汽量、额定主蒸汽和再热蒸汽工况下，在正常的排汽压力（4.9kpa）下，补水率为0%时，机组能保证达到的出力
汽轮发电机组保证最大连续出力（TMCR）
其他： 汽轮发电机组在调节汽门全开和所有给水加热器全部投运之下，超压5%连续运行的能力，以适应调峰的需要
汽轮机调节汽门全开时通过计算最大进汽量和额定的主蒸汽、再热蒸汽参数工况下，并在正常排汽压力（4.9kpa）和补水率0%条件下计算所能达到的出力
发电厂生产过程介绍
前言电力工业在国民经济中的作用⏹能源：是泛指人类利用自然界能量资源的总称。
⏹一次能源：是指以原始状态存在于自然界中、不需要经过加工或转换过程就可直接供热、光或动力的能源。
如石油、煤炭、天然气、水力、原子能、风能、地热能、海洋能等。
⏹二次能源：一次能源经过加过、转化生成的能源称为二次能源。
电能是优质的二次能源。
电力工业在国民经济中的作用电力弹性系数：指电力工业的年增长速度与国民经济总产值年增长速度的比值。
⏹当经济发展过程中高电耗的重工业和基础工业的比重增大时，电力总消费量增长率会不断增大，电力弹性系数呈现大于1的趋向；⏹当经济发展过程中基本上保持原来结构和原有技术水平时，代能里弹性系数接近于1或等于1；⏹当产业结构和产品结构向节能型方向发展，使得单位产值电耗降低时，电力弹性系数就会小于1。
电力系统的可靠性指标⏹机组可用系数AF⏹非计划停运系数UOF⏹等效可用系数EAF⏹非计划停用次数。
第一部分发电厂生产过程发电厂生产过程热力发电厂的类型⏹化石燃料发电厂、原子能发电厂、新能源(地热、太阳能等)发电厂等。
⏹凝汽式发电厂、热电厂。
⏹内燃机发电厂、汽轮机发电厂、燃气轮机发电厂、燃气—蒸汽联合装置发电厂。
⏹中低压(3.43MPa及以下)电厂，高压(8.83MPa)电厂，超高压(12.75MPa)电厂，亚临界压力(16.18MPa)电厂和超临界压力(23.54MPa)电厂。
⏹坑口(路口、港口)发电厂、负荷中心发电厂。
⏹基本负荷发电厂、中间负荷(腰荷)发电厂、调峰发电厂。
⏹非单元机组发电厂、单元机组发电厂。
⏹区域性发电厂、企业自备发电厂、移动式(如列车)发电厂、未并入电网的孤立发电厂。
发电厂生产过程现场介绍火电厂运行集控室能量转变介质的流程与转变发电厂生产过程⏹原煤斗中的煤经过给煤机均匀地进入磨煤机中磨制，送风机把冷空气送进空气预热器加热成热空气后，⏹一部分作为二次风经燃烧器喷入炉膛，另一部分作为干燥剂送入磨煤机对煤进行干燥，同时携带着磨成的煤粉离开磨煤机进入粗粉分离器。
发电厂锅炉运行规程
第一节炉膛熄火保护系统
锅炉点火采用的是高能电子点火器，在点火成功后，需要投入熄火保护系统，防止锅炉运行中突然熄火引发事故。如果满足下列条件中的任何一个条件并且熄火保护系统在投入时，立即动作关闭全部煤气系统的电磁快速关断阀，切断进入炉膛的煤气：
1、引风机停运
2、送风机停运
3、主燃烧器压力低至2Kpa
三、设备规范（设计）
1、主要参数
额定蒸发量：130T/H
额定蒸汽压力（表压）：9.8MPa
额定蒸汽温度：540℃
锅筒工作压力（表压）：10.6 MPa
给水温度:215℃
排烟温度:~130℃
排污率:1%
冷风温度:20℃
锅炉效率:92.49%
燃料消耗量:45089.5Nm3/h
锅炉本体烟气阻力:1000Pa
（3）引风机连锁保护——燃气锅炉点火运行前，必须先启动引风机才能进行点火，引风机不启动，则电磁阀不能开启，当引风机突然停止时，电磁快速关断阀迅速关闭。
（4）送风机连锁保护——当送风机停止运行时，电磁快速关断阀关闭，防止煤气进入炉膛，点火时小气枪的加压风机也应该快速停运。
（5）在炉膛出口和尾部烟道设置了防爆门，以起到安全防爆的作用。
三、分别按下所试电磁阀的控制按钮，要求电磁速断阀迅速关闭。
四、电磁快速关断阀试验应做好记录并记录参加人员的名单。
第三节风、煤气电动门、调节阀动作试验。
一、新安装或检修后的电动调节阀、调节挡板应进行开关试验。由运行人员、热工人员、检修人员共同进行。
氨气:0.08%一氧化氢:0.17%
煤气温度为20℃，进燃烧器前的压力不得低于2KPa，含尘量≤10mg/m3
第二节锅炉燃烧系统
一、燃烧系统由燃烧器、输气管道及保护装置等部分组成。
锅炉机组的启动和运行
▪ 煤粉炉
▪ a)送风系统流量表的标定。在通风工况下，通过对测速元 件的输出压差与标准测速管或经严格标定 后 的 测速装置 的输出压差的对比测量，求得该元件的速度修正系数。当 标定结果与制造厂提供的 设 计 数据偏差超过15%时，应 复核流量测量装置安装的正确性和传压管的严密性，并配 合热 控 专 业使表计正确。
锅炉机组的启动和运行
客户服务处 杜旭葵
▪ 锅炉机组安装完毕后，即进入启动调 试和试运行阶段，在此期间为了给客 户提供优质的服务；这就要求我们除 了掌握自身所供设备的性能技术外， 还应熟悉锅炉机组的启动调试过程和 试运要求。
锅炉机组的启动调试
一、锅炉主要辅助设备的单机试车 二、分部试运
1、分系统试运 2、冷态试验 3、烘炉 4、化学清洗 5、蒸汽吹扫 6、蒸汽严密性试验及安全阀整定 三、整套试运
▪ b) 一次风的测量和调平试验。在同一通风工况下，测量 同一层(切向燃烧)、对称布置(墙式或拱式 燃 烧 )的一次 风喷口或管内风速，求得它们间的偏差值应控制在士5% 的范围内。当偏差值 超 过 该范围时，应检查一次风管内 是否堵塞，或隔绝门开度是否一致，对装有固定节流孔圈 的 应 确 认 孔 径编号是否与设计一致。在经确认无误的 情况下，需对节流孔径进行调整，禁止用一次 风 管 上的 隔绝门进行风速调整。
▪ 其中包括：风机、给煤机、冷渣机、输煤 皮带、除渣机、磨煤机等。
▪ 单车试车应根据DLT5047-95《电力建设施 工及验收技术规范》（锅炉机组篇）的相 关规定进行
分部试运
1、分系统试运
例如给煤系统、输煤系统、除渣系统、 送风系统等的单系统试车
2、冷态试验
冷态试验的目的在于考核锅炉烟风系统 主要辅机和有关热工测试系统在冷态条件 下的特性；通过试验标定风量测量系统的 流量系数，风系统密封试验，燃烧器安装 是否正确的相关试验（如飘带试验等）、 测定布风板空板和料层阻力特性、布风均 匀性、回料阀回料畅通性以及临界流化风 速等；为锅炉启动点火和安全、经济运行 提供技术依据。
锅炉启动、运行与停炉
锅炉启动、运行与停炉1)锅炉启动步骤(1)检查准备。
对新装、迁装和检修后的锅炉，启动之前要进行全面检查。
主要内容有：检查受热面、承压部件的内外部，看其是否处于可投入运行的良好状态；检查燃烧系统各个环节是否处于完好状态；检查各类门孔、挡板是否正常，使之处于启动所要求的位置；检查安全附件和测量仪表是否齐全、完好并使之处于启动所要求的状态；检查锅炉架、楼梯、平台等钢结构部分是否完好；检查各种辅机特别是转动机械是否完好。
(2)上水。
从防止产生过大热应力出发，上水温度最高不超过90℃，水温与筒壁温差不超过50℃。
对水管锅炉，全部上水时间在夏季不小于l h。
在冬季不小于2 h。
冷炉上水至最低安全水位时应停止上水，以防止受热膨胀后水位过高。
(3)烘炉。
对新装、迁装、大修或长期停用的锅炉，其炉膛和烟道的墙壁非常潮湿，一旦骤然接触高温烟气，将会产生裂纹、变形，甚至发生倒塌事故。
为防止此种情况发生，此种锅炉在上水后，启动前要进行烘炉。
(4)煮炉。
对新装、迁装、大修或长期停用的锅炉，在正式启动前必须煮炉。
煮炉的目的是清除蒸发受热面中的铁锈、油污和其他污物，减少受热面腐蚀，提高锅水和蒸汽品质。
(5)点火升压。
一般锅炉上水后即可点火升压。
点火方法应根据燃烧方式和燃烧设备而异。
层燃炉一般用木材引火，严禁用挥发性强烈的油类或易燃物引火，以免造成爆炸事故。
对于自然循环锅炉来说，起升压过程与日常的压力锅升压相似，即锅内压力是由烧火加热产生的，升压过程与受热过程紧紧地联系在一起。
(6)暖管与并汽。
暖管，即用蒸汽慢慢加热管道、阀门、法兰等部件，使其温度缓慢上升，避免向冷态或较低温度的管道突然供入蒸汽，以防止热应力过大而损坏管道、阀门等部件；同时将管道中的冷凝水驱出，防止在供汽时发生水击。
并汽，也叫并炉、并列，即新投入运行锅炉向共用的蒸汽母管供汽。
并汽前应减弱燃烧，打开蒸汽管道上的所有疏水阀，充分疏水以防水击；冲洗水位表，并使水位维持在正常水位线以下；使锅炉的蒸汽压力稍低于蒸汽母管内气压，缓慢打开主汽阀及隔绝阀，使新启动锅炉与蒸汽母管连通。
正常运行中,锅炉汽温如何平稳控制 分(启动、停炉和正常运行)
3、过量空气系数 增大过量空气系数，炉膛出口烟温基本不变。但炉内 平均温度下降，炉膛水冷壁吸热量减少，使过热器进口气 温降低，虽然对流式过热器的吸热量有一定的增加，但前 者的影响更大。在煤水比不变的情况下，过热器出口温度 将降低。过量空气系数减少结果相反。 随着过量空气系数的增大，辐射式再热器吸热量减少 不多，而对流式再热器的吸热量增加，对于显示对流式汽 温特性的再热器，出口再热汽温将升高。
六、过热汽温调节
维持正常的煤水比使调节过热汽温的基本手段，锅炉在 直流工况以后启动分离器要保持一定的过热度，启动分离器 出口蒸汽温度是煤水比控制的导前信号，在35%-100%负荷范 围内启动分离器出口蒸汽过热度保持在20度以上，以保证沿 程受热面介质温度在允许范围。 锅炉正常运行中启动分离器出口温度到饱和值是煤水比 严重失调的现象，要立即根据异常根源果断处理，增加热负 荷或者减少给水量，如果是制粉系统运行方式或者炉膛热负 荷工况不正常引起，要对煤水比进行修正，如炉膛工况难以 更正，煤水比修正不能将分离器出口过热度调整至正常，要 解除给水自动，进行调整。
气温过低的危害主要有
增加汽轮机的汽耗，降低机组效率 使汽轮机末级蒸汽湿度增大，加速对叶片的水蚀，严重 时可能产生水冲击，威胁汽轮机安全运行 造成汽轮机缸体上下壁温温差增大，产生很大的热应力 ，使汽轮机的胀差和窜轴增大，危害汽轮机正常运行 汽温波动幅度过大 汽温突升或者突降，对锅炉各受热面焊口及连接部分产 生热应力，造成汽轮机的汽缸和转子间相对位移增加，即 胀差增加，严重时升值使叶轮和隔板动静摩擦，造成汽轮 机剧烈振动 两侧汽温偏差过大 使汽轮机的高压缸和中压缸两侧受热不均匀，，导致热 膨胀不均，影响汽轮机的安全运行
主蒸汽三级减温水是主温调节的辅助手段，也是主汽温 度调节的细调手段。一级减温水用于保证分隔屏过热器不超 温，二级减温水使保证屏式过热器不超温，三级减温水使保 证末级过热器的温度不超温。
锅炉热态启动操作及注意事项讲解
5. 外置床：在过热器及再热器内没有蒸汽流动之前，不必投 入流化风，以防止受热面金属过热。
四、锅炉热态启动几个关键问题
锅炉汽温汽压不匹配，过热器管壁温度超温．
针对这种情况，应稳定床温控制好床料流化风量及 投煤量，保持合理的旋风分离器出口烟温．若是停炉停 机的热态启动方式，风机启动前汽机高低旁开度要足够， 外置床投用要合理，过再热器疏水要充分，锅炉必须各 项参数稳定后方可联系汽机冲转；停炉不停机的热态启 动方式下锅炉床料流化后应维持锅炉主汽压力的稳步上 升并及时增加负荷，特别要注意外置床的合理用风正确 投用防止主再热汽温大幅度变化。
锅炉汽包水位不稳定．
锅炉压火备用及热态启动时由于炉内燃烧工况的大幅变化，使得省煤器及水冷系统水体积大幅 收缩和膨胀，导致汽包水位大幅波动，监盘人员难以控制好水位很容易发生汽包水位事故， 严重影响机组启动速度，威胁机组安全．因此锅炉压火备用及恢复锅炉流化过程中应保持 低水位－100mm左右，确定合适的给水量避免大幅调整，准确判断水位的真实性，防止虚 假水位的误判断，注意汽水平衡关系，加强省煤器出口水温的监视，尽量维持小流量连续 给水，不进水时及时开启省煤器再循环．
四、锅炉热态启动几个关键问题
锅炉汽温汽压不匹配，过热器管壁温度超温．
针对这种情况，应稳定床温控制好床料流化风量及投煤量，保持合理的
旋风分离器出口烟温．若是停炉停机的热态启动方式，风机启动前汽机高低 旁开度要足够，外置床投用要合理，过再热器疏水要充分，锅炉必须各项参 数稳定后方可联系汽机冲转；停炉不停机的热态启动方式下锅炉床料流化后 应维持锅炉主汽压力的稳步上升并及时增加负荷，特别要注意外置床的合理 用风正确投用防止主再热汽温大幅度变化。
锅炉机组的启动和停炉及注意事项
锅炉机组的启动和停炉及注意事项锅炉机组的启动启动前的准备和检查锅炉启动前，检查空气压缩机已启动，且运行正常，压力在规定范围内。
检查除尘器旁通阀在开启状态。
检查煤斗备好煤;储存足够的锅炉除盐水;除氧器水位正常，机侧给水系统恢复备用正常。
炉内流化床物料已按规定要求上好(一般物料厚度在 400-500mm左右)现场()检修工作票已全部终结，检修过的设备已全部进行验收,并合格。
炉内浇注料经检修后，必须经过烘炉方可允许点火。
燃烧室内炉墙、布风板、风帽、二次风嘴、给煤口热工仪表一次元件均应正常,无严重烧损、结焦、堵塞现象,炉内无工作人员遗留的工具及其它杂物。
水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、旋风分离器、返料装置等内外部完整无损，无明显腐蚀、磨损、结焦、堵灰。
DCS控制系统已投入。
所有仪表完好,表盘清晰,照明充足,操作把手,指示灯泡、报警装置,信号牌,报警喇叭均完整好用,事故照明电源可靠。
汽包就地水位计、现场一次压力表完好，照明充足, 显示清晰,切投入运行。
所有管道保温完整齐全,支吊架完整牢固。
各阀门应开关灵活,指示正确，附件齐全,传动机构完好。
安全阀排汽管和疏水管完整、畅通，装设牢固，无妨碍其动作的杂物灰尘和锈垢。
检查所有转动机械,包括一次风机、二次风机、引风机、回料风机、冷渣机、称重式给煤机、空压机等，轴承润滑洁净、油位正常,有冷却水的应开启冷却水门,水流正常、下水道畅通,地脚螺丝及安全罩牢固。
各部人孔门,检查门,打焦门及防爆门完整,关闭严密,放灰门开关灵活，置于关闭状态，除灰渣设备试运转正常。
点火油枪畅通,位置正确，进出灵活,喷嘴雾化良好。
各处膨胀指示器的刻度应清楚,指针垂直指示在基准点上。
锅炉进水锅炉经过大、小修后，在进水前要记录各膨胀指示器的指示值。
锅炉进水方式:经给水管路进水:启动给水泵,开启旁路给水门。
经省煤器向锅炉进水，直至锅炉汽包水位到-100mm处停止进水。
通过疏水泵，经锅炉定排管母管向锅炉进水。
第三章 锅炉热平衡
q1 100 (q2 q3 q4 q5 q6 )
%
课 程：电厂锅炉
2018年10月12日星期五
第三章 锅炉热平衡
一、固体未完全燃烧热损失 1、概念： 由于灰中含有未燃烧或未燃尽的碳造成的 热损失和使用中速磨煤机时排出的石子煤 的热损失，又称为机械未完全燃烧热损失。
课 程：电厂锅炉
伴随燃料送入锅炉的热量； 输出锅炉的热量： 分成两部分，一是锅炉有效利用热量，二 是锅炉各项热损失。
课 程：电厂锅炉
2018年10月12日星期五
第三章 锅炉热平衡
输入锅炉的热量 =输出锅炉的热量
有效利用热量 锅炉热损失
课 程：电厂锅炉
2018年10月12日星期五
锅炉热平衡方程式为：
第三章 锅炉热平衡
当锅炉排污量不超过蒸发量的2%时，排 污水热量可忽略不计。
课 程：电厂锅炉
2018年10月12日星期五
第三章 锅炉热平衡
第三节
锅炉各项热损失
课 程：电厂锅炉
2018年10月12日星期五
第三章 锅炉热平衡
反平衡求效率法：通过测定锅炉的各项热损失， 从而计算出锅炉热效率的方法。
计算公式如下：
课 程：电厂锅炉
式中 q1 — 锅炉有效利用热量占输 入热量的百分数，
2018年10月12日星期五
第三章 锅炉热平衡
课 程：电厂锅炉
2018年10月12日星期五
第三章 锅炉热平衡
二、正、反平衡求锅炉热效率
1、正平衡法求锅炉热效率 测定输入热量 Qr 和有效利用热量 Q1 ：
Q1 q1 100% Qr
课 程：电厂锅炉
锅炉运行与维护项目三锅炉机组的启动和停运
轮机叶片的侵蚀; • (7)工质和热量排放量少，并最大可能地回收工质和热量; • (8)技术指令和运行操作正确无误。
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任务1锅炉机组启动与停运分析
• 二、锅炉的滑参数启停方式
• 对单元制的锅炉，都采用联合启停的方式。我国125 M W及以上容量 的再热机组都是单元制，机组采用滑参数联合启动与停运的方法.
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任务1锅炉机组启动与停运分析
• (2)燃烧稳定，燃烧热损失少，避免燃烧事故; • (3)蒸汽流量与蒸汽参数要满足汽轮机冲转、升速、并网和带负荷的
要求; • (4)锅炉各级受热面金属的工作温度不超过其材料的许用温度; • (5)汽包等厚壁部件温升均匀，减少寿命损耗; • (6)炉水品质与给水品质合格，防止锅内腐蚀和盐分对阀门管道与汽
蒸汽参数也相应变化。在停运过程中，锅炉受热面金属的温度是不断 下降的。 • (1)热备用停运和非热备用停运。热备用停运是指停止向汽轮机供热 和锅炉熄火后，关闭锅炉主蒸汽阀和烟气侧的各个门孔，进入热备用 状态。非热备用停运包括冷备用停运和检修停运。冷备用停运的最终 状态是彻底冷却后放尽炉水并做好防腐，或不放炉水带压防腐，进行 保养;检修停运则是冷却后放尽炉水，进行检修。
• (3)滑参数联合启动、停运时，机组内流动的蒸汽有两个特点，即蒸 汽处于微过热状态或湿蒸汽状态，蒸汽压力低，比体积大。前者使蒸 汽的放热系数大，对金属加热、冷却效果好，对汽轮机叶片还有清洗 作用;后者使蒸汽容积流量大，提高了蒸汽侧的放热系数，有利于降 低过热器、再热器的受热面壁温，提高了启动时汽轮机的暖机速度、 停运时汽轮机的冷却速度。
锅炉专业启动步骤
锅炉专业整套启动调试措施锅炉启动具备条件一、1)炉侧所有热工温度、压力、水位仪表指示正常。
2)炉侧电动门、执行器开关正常、位置反馈指示准确。
3)锅炉水压、煮炉、吹管工作完毕，验收合格并签证。
4)所有阀门无泄漏，且开关灵活。
5)汽水取样系统、加药系统调试完毕，具备投运条件。
6)进入DCS系统的所有测点均指示准确，DCS系统历史记录、操作记录功能正常运行。
7)所有联锁保护系统调试完毕，并投入运行。
8)机电炉大联锁试验合格。
9)汽包水位报警、保护定值校验合格，各水位计指示基本一致。
10)运行日志、表单、安全工具、运行工具准备齐全。
11)运行人员应能熟练使用各种消防器材。
12)运行岗位配备可靠便捷的通讯工具。
二、启动前检查工作阀门位置参见附表设备及系统检查依照运行规程进行三、锅炉启动步骤本措施中未提及的操作项目及启动前的检查内容按照运行操作规程规定进行，当调试措施与规程有差异时，以指挥部命令为准。
启动试运过程中调试组负责调整炉出入口风门，旁通门的调整由业主安排的专人按调试组的要求与生产中控联系调整。
在试运过程中在旁通门全关状态时，严禁全关窑头窑尾出入口风门，如瞬间主汽参数不好控制时，可立即打开向空排气门进行调整。
．试运过程中尽量保留旁通门有一定开度，尽可能减少全关的机会，以保证水泥生产线的安全稳定运行。
1、炉水升温阶段（从开风门至汽包压力0.2）MPa1）锅炉上水至-100mm，窑尾启动热水循环泵建立正常的水循环后调整水位。
2）启动顺序为先窑尾，后窑头。
3）开启窑头（窑尾）炉出口风门，观察烟温变化情况，达到稳定不变时，缓慢开启入口风门10~20%。
风门开启后密切监视烟温上升情况，并及时调整。
4）控制水温上升速度不大于1.5℃/min，并力求平稳，随时用红外线测温仪测量温升情况，根据升温情况，用入口风门进行调整控制升温速度，当出入口风门全开后仍满足不了升温需要时，可缓慢关小旁通门。
(测试点为窑头汽包堵、窑尾热水循环泵出入口管)2、升温升压阶段1）严格控制升压速度不大于0.02/min。
工业锅炉的热平衡(1)
（二）反平衡测定法
反平衡法是测定出锅炉的各项热损失，然 后用下式进行计算： q 1 (q q q q q ) 三、耗煤量计算 锅炉的耗煤量一般用下式计算： 符号同上。 Qgl 作业：讲义1-3题。 B Qnet、v、ar
1 2 3 4 5 6
§3.2 锅炉的各项热损失
锅炉运行时，进入炉膛的燃料不可能完全 燃烧，未燃烧的可燃成分所折合的损失称 之为锅炉未完全燃烧热损失；炉内燃料燃 烧所放出的热量也不可能全部被有效利用， 有的热量被排出炉外的烟气、灰渣带走， 有的则经过炉墙、附件散失掉。由此可见， 锅炉在运行中存在着各种热损失。
2、生产过热蒸汽的锅炉每小时有效吸热量
r Qgl Dgq (hgq hgs ) Dzy (hbq hgs ) Dps (hbs hgs ) 100
式中 Dgq——过热蒸汽流量（kg/h）； hgq——过热蒸汽的焓（kJ/kg）。 3、生产热水的锅炉每小时有效吸热量
Q1 1 100(%) Qr
2、反平衡方法
反平衡方法是指通过试验，逐项测定锅炉 热损失，再按下式计算锅炉热效率
2
q1 100 (q2 q3 q4 q5 q6 )(%)
二、锅炉燃料消耗量 1、燃料消耗量的计算
锅炉热效率确定以后，即可按下式计算燃 料消耗量B
三、固体未完全燃烧热损失 原因：固定未完全燃烧热损失是由于燃料的可燃 q4 固定颗粒在炉内未燃烧或未能燃尽而直接排出炉 外，由此而引起的热量损失。通常情况下由三部 分组成。 hz q4 （1）灰渣热损失 未燃料或未燃尽的碳粒随灰渣 排出炉外引起的热损失。 q4fh （2）飞灰热损失 未燃烧或未燃尽的碳粒随烟气 排出炉外引起的热损失。 1m q （3）漏煤热损失4 未燃烧或未燃尽的碳粒经炉排 缝隙漏出炉外引起的热损失。
汽包锅炉机组的机电炉联合启动步骤
机、炉、电联合启动及运行（冷态）（汽包锅炉）简介：电厂机组的启动是指机组由静止状态变成运行状态的工艺过程，包括锅炉点火、升温升压，汽轮机冲转升速、并列，直到带满负荷的全过程。
根据炉、机、电设备的配置不同和设备结构的特点，启动时具有不同的启动方式与方法。
启动方法：滑参数压力法启动、高中压缸启动、用自动主汽门或电动主汽阀的旁路启动。
启动的主要步骤：启动前的准备→辅助设备与系统投用→锅炉点火及升温升压→暖管→汽轮机的冲转与升速→并列和接带负荷→升负荷至额定出力一、单元机组启动前的准备工作单元机组启动前的一切准备工作是安全启动和缩短启动时间的重要保证。
准备工作的目的是使各种设备处于预备启动状态，以便达到随时可以投入运行的条件。
启动前，首先应该检查所有部位，详细了解系统和设备，掌握设备的性能及其操作方法。
其次对其它回转机械进行一定时间的试运转。
在试转时，启动前应盘车一次，以查明是否有卡涩现象。
检查轴承内油位正常，油质合格，冷却水畅通，无漏油，漏水现象，符合运转时的润滑要求，通知电气人员应对机组所属电动机摇测绝缘并通电。
试转中应注意其电动机的电流指示是否正常，转动方向是否正确，有无明显的机械振动、磨擦等不正常现象，以及轴承和电动机的温度是否正常等。
上述工作结束后，可投入联锁试验，以查明联动是否良好。
启动前应进行有关的项目的试验工作，如：电动门、气动门、安全门、电气开关，保护、控制、调整装置的传动试验；主辅机的连锁、保护试验；锅炉水压试验；汽轮机润滑油系统、调速系统试验；发电机假同期试验等。
并保证其动作正确可靠，具备投运的条件。
锅炉水压试验是检查锅炉承压部件严密性的试验。
水压试验的范围应包括锅炉各承压受热面系统、锅炉本体范围内的汽水管道和附件。
它是保证锅炉安全运行的重要措施之一。
锅炉水压试验分为工作压力和超压试验两种。
工作压力则是根据检修和检查的需要可随时进行。
超压试验一般用于新安装的锅炉和检修中更换了较多的承压受热面的情况。
热能与动力工程基础考试试题大全
热能与动力工程基础（考试大全）一、名词解释第1章导论1.热能动力装置：燃烧设备、热能动力机以及它们的辅助设备统称为热能动力装置。
2.原动机：将燃料的化学能、原子能和生物质能等所产生的热能转换为机械能的动力设备。
如蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、汽油机、柴油机等。
3.工作机：通过消耗机械能使流体获得能量或使系统形成真空的动力设备。
第2章锅炉结构及原理1.锅炉：是一种将燃料化学能转化为工质（水或蒸汽）热能的设备。
2.锅炉参数：锅炉的容量、出口蒸汽压力及温度和进口给水温度。
3.锅炉的容量：指在额定出口蒸汽参数和进口给水温度以及保证效率的条件下，连续运行时所必须保证的蒸发量(kg/s或T/h) ，也可用与汽轮机发电机组配套的功率表示为kW 或MW 。
4.锅炉出口蒸汽压力和温度：指锅炉主汽阀出口处(或过热器出口集箱)的过热蒸汽压力和温度。
5.锅炉进口给水温度：指省煤器进口集箱处的给水温度。
6.煤的元素分析：C、H、O、N、S。
7.锅炉各项热损失：有排烟热损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失，及散热损失。
8.锅炉热平衡：指输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡。
9.锅炉的输出热量：包括用于生产蒸汽或热水的有效利用热和生产过程中的各项热损失。
10.锅炉的热效率：锅炉的总有效利用热量占锅炉输入热量的百分比。
在设计锅炉时，可以根据热平衡求出锅炉的热效率：11.锅炉燃烧方式：层燃燃烧、悬浮燃烧及流化床燃烧三种方式。
12.层燃燃烧：原煤中特别大的煤块进行破碎后，从煤斗进入炉膛，煤层铺在炉排上进行燃烧。
13.悬浮燃烧：原煤首先被磨成煤粉，然后通过燃烧器随风吹入炉膛进行悬浮燃烧。
这种燃烧方式同样用来燃烧气体和液体燃料。
14.流化：指炉床上的固体燃料颗粒在气流的作用下转变为类似流体状态的过程。
15.流化床燃烧：原煤经过专门设备破碎为0～8mm大小的煤粒，来自炉膛底部布风板的高速鼓风将煤粒托起，在炉膛中上下翻滚地燃烧。
电站锅炉启动运行
电站锅炉启动运行一、机组启动状态划分机组停止后,锅炉及汽机的金属部件的温度随着时间而逐渐冷却,在没达到完全冷状态时,如要求重新启动机组,此时与冷状态下启动有不同特点,只有充分注意到这一点,掌握好不同状态下的启动特点,才能实现安全、经济地启动。
状态划分锅炉停炉后,汽水分离器内压力和金属温度都随时间延续而逐渐下降。
1）当再次启动时的时间间隔小于2h,且锅炉负荷大于80%、小于100%划为极热态启动；2）当再次启动时的时间间隔小于5h,且分离器压力大于4MPa,划为热态启动；3）当再次启动时间的间隔大于5h,且分离器温度大于100℃时,为温态启动；4）如时间间隔大于5h,且分离器温度小于100℃时,为冷态启动。
了解启动状态划分的原则是为了掌握好机组各种状态下的启动特点。
机组从启动到带满负荷,无论哪种状态,都由辅机启动、锅炉进水、升温升压、汽机冲转、升速暖机、并列和带负荷等几个过程组成。
启动锅炉的目的就是要向汽机供应蒸汽，机组启动需要各专业相互协调配合，按照锅炉点火前机组的状态，启动可分为冷态启动、温态启动、热态启动、极热态启动等方式。
根据机组所处的状态，选择合适的启动方式和在启动曲线上选择合适的起点。
二、锅炉冷态启动冷态启动是指锅炉的分离器外壁金属温度小于100︒C且锅炉压力为0.0Mpa且锅炉经过检修或较长时间(大于72小时)停用后的启动。
锅炉冷态启动从点火到满负荷所需时间为300min左右。
(其中从点火到汽轮机冲转需125min，汽轮机冲转为40min，发电机并网带初负荷15min，由带初负荷到带额定负荷约110min)1．锅炉启动前应检查如下设备运行正常：（1）凝器投运正常，高低压旁路系统备好；（2）水处理系统投运正常，给水品质满足锅炉启动要求；（3）辅助蒸气正常可用；（4）燃油设备正常备好；（5）雾化蒸汽正常可用；（6）从送风至烟囱通道畅通；（7）闭环冷却水投运正常；（8）启动系统循环泵冷却水投运正常；（9）锅炉循环泵启动系统及其相关的控制设备均备好；（10）过热器／再热器放气阀关；（11）过热器／再热器疏水阀开；（12）至汽机的主蒸汽管道疏水阀开；（13）锅炉启动系统暖管阀关，并备好；（14）省煤器、水冷壁疏水阀关；（15）锅炉启动系统电动阀备好；（16）锅炉启动系统调节阀投自动；（17）过热器／再热器喷水调节阀关、电动截止阀关；（18）给水流量为0；（19）除氧器给水温度应大于105︒C；（20）锅炉启动系统的疏水系统备好，包括大气式扩容器，集水箱，回水疏水泵等;（21）烟温探针投运并已做好校核。
发电厂生产过程锅炉热平衡及启动
• 承担蒸汽喷水调节任务的设备称为喷水减温 器。设计喷水量一般为锅炉额定蒸发量的3 ％～5％。大型锅炉采用1~3级喷水减温器不 等。
初级对流
一级 二级 屏式过热器 高温对流 减温器 减温器
一级减温水
二级减温水
主汽温
设置两级减温水的对象结构示意图
r
-
Wa 2 ( s )
-
Wa1 ( s )
u(t)
y1(t)
W01 ( s )
y(t)
W02 ( s )
WH 1 ( s ) WH 2 ( s )
W01(t)、W02(t)：分别为调节对象的导前区和惰性区 的传递函数；
Wa1(t)、Wa2(t)：分别为过热汽温控制系统的副调节 器和主调节器； WH1(t)、WH2(t)：分别为导前汽温和过热汽温的测 量单元。
二、蒸汽温度的调节
• 再热汽温控制一般采用烟气侧调节方法。 • 辅助手段：微量喷水和事故喷水减温 用烟气挡板或改变燃烧器摆角不能将再热 汽温控制住。 再热汽温高过一定值。 • 在正常情况下，再热蒸汽温度不宜采用喷水 调温方式。
三、汽包水位调节
三、汽包水位调节
• 汽包当水位过高 汽水分离空间高度减小将造成蒸汽带水， 蒸汽品质恶化； 严重时会出现汽包满水，造成蒸汽大量带 水，含盐量过高的蒸汽使过热器严重结垢， 导致管壁超温爆管。
燃料量控制系统 二、控制送风量。实现经济燃烧。 送风控制系统 三、控制引风量。保持炉膛压力。 炉膛压力控制系统
执行机构各 是什么？
四、燃烧调节
• 锅炉燃烧的正常状态具有以下几方面特征：
炉膛内应具有光亮的金黄色火焰， 火焰中无明显的星点， 火焰中心位于炉膛中部，
锅炉启动全过程总结
锅炉启动全过程总结锅炉启动前的检查与准备1、检查汽水系统的阀门，处于下列状态：１）蒸汽系统：主汽电动门开启，主汽电动门旁路门、主汽隔离门及旁路门关闭。
2）给水系统：主给水手动门开启，调节门关闭，省煤器再循环门上水时关闭，不上水时开启。
3）减温水系统：减温水手动门打开，电动调整门关闭。
4）放水系统：①给水管道放水门、省煤器放水门均关闭。
②定排总门开启，各下联箱排污门及定排联箱放水门关闭。
③连排一、二次门开启。
④事故放水门手动门开启，事故放水电动门关闭。
5）疏水系统：减温水疏水门、省煤器进口联箱疏水门关闭，其它疏水门全部开启。
6）取样门、汽包加药门开启，7）汽包就地水位计汽侧、水侧门开启，放水门关闭。
8）汽包空气门、过热器排汽门开启。
9）各安全门处于工作状态。
2、检查燃烧系统阀门、风门、挡板等并置于下列状态：1）各风机档板开关灵活，位置指示准确，并处于关闭状态。
2）反料风门及放灰门关闭，陷压阀全开。
3）燃烧室内无焦渣及杂物，布风板风帽完整无损坏。
4）看火孔完整，所有人孔门确认内部无人后关闭。
5）排渣管畅通，排渣门完好关闭。
3、转动机械的检查：1）对轮联接良好，保护罩牢固，地脚螺丝不松动，电动机接地线良好。
2）润滑油油质洁净，油位正常，放油螺丝不漏油。
3）风机轴承温度计完整，冷却水畅通,水量充足。
4、与有关人员联系，做好下列准备：1）操作人员：给水管上水。
2）热工人员：将各仪表及操作装置处于工作状态。
3）燃料人员：原煤斗上煤。
4）化验人员：化验炉水品质。
5）电气人员：电器设备送电。
6）准备好足够的点火材料。
炉渣可燃物含量小于5％，粒度在8毫米以下。
锅炉点火过程1.料层铺上煨炭木柴引然，待煨炭燃尽后将床温升到400℃左右。
2.启动引风机、一次风机，适当维持炉膛负压，以炉门不冒烟为止，一次风机调节档板开度到最低流化风量。
3.点火开始属于预热阶段，应使锅炉缓慢升温，防止产生大的热应力，根据床温变化逐渐减小或加大风量，使底料达到流化状态，床中、床下温度均匀，密切监视床层温度变化。
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• 多数煤粉炉的q4一般0.5～5％。 • 影响因素：燃料性质、燃烧器结构和布置、
锅炉负荷、过量空气系数等。
• 最佳过量空气系数：综合考虑q2、 q3 、q4
4.散热损失q5
• 由于锅炉本体外表面的温度高于环境温度， 通过对流和辐射的方式向外散热而引起的。
TT
设定值
Δ
PID 主调节器 Δ PID 副调节器
Wj
减温水指令
串级控制系统具有内外两个回路。
r
-
Wa 2 ( s) -
u(t)
y1(t)
Wa1 ( s)
W01 ( s)
W02 ( s)
y(t)
WH 1 ( s)
WH 2 ( s)
W01(t)、W02(t)：分别为调节对象的导前区和惰性区 的传递函数；
机的排汽湿度，进而影响汽轮机的安全。 • 引起蒸汽温度变化的因素：
➢蒸汽侧：锅炉负荷、给水温度的变化 ➢烟气侧：燃料性质和数量、送风量、受热
面清洁程度等。
（二）蒸汽温度的调节方法
1.蒸汽侧调节方法 • 喷水减温法
➢用低温给水作为冷却水喷入蒸汽，直接吸收蒸 汽热量，使其温度降低。
• 承担蒸汽喷水调节任务的设备称为喷水减温 器。设计喷水量一般为锅炉额定蒸发量的3 ％～5％。大型锅炉采用1~3级喷水减温器不 等。
二、蒸汽温度的调节
（一）蒸汽温度变化的原因 • 锅炉过热蒸汽温度是影响锅炉生产过程安全
性和经济性的重要参数。 • 过热蒸汽温度的控制任务：维持过热器出口
蒸汽温度在生产允许的范围内，一般要求过 热蒸汽温度的偏差不超过额定值(给定值)的 －10～＋5℃。
二、蒸汽温度的调节
• 汽温过高：直接危及设备的安全； • 汽温过低：使循环热效率降低，并增大汽轮
2.化学不完全燃烧热损失q3
• 由于烟气中所含的CO 、氢气和甲烷等可燃 气体）最终未能发生燃烧而造成的。
• 主要取决于：炉膛内的过量空气系数、空 气与燃料的混合情况。
• 煤粉炉的q3一般不超过0.5％。 • 影响因素：燃料的挥发分、过量空气系数、
燃烧器结构和布置、炉膛温度、炉内空气 动力场。
3.机械不完全燃烧热损失q4
第六章 电厂锅炉运行
第六章 电厂锅炉运行
• 锅炉热平衡问题：
进入锅炉的能量
输出锅炉的能量（蒸汽）
平衡问题
热经济性
•参数调节：运行参数、蒸汽压力、温度 •启动和停炉
第一节 锅炉热平衡
第一节 锅炉热平衡
• 锅炉的热损失：未释放和末被吸收的热量。 • 锅炉热平衡
• Q1：锅炉所有效利用了的热量 • Q2：排烟损失 • Q3：化学不完全燃烧热损失 • Q4：机械不完全燃烧热损失 • Q5：散热损失 • Q6 ：灰渣物理热损失
• 影响因素：锅炉散热表面积。 • 一般，容量越大的锅炉，相对于每千克燃
料耗量来说，其表面积反而愈小。 • 按照经验估计，大容量电厂锅炉的q5约占
0.2～0.6％
5.灰渣带走的物理热损失q6
• 燃用固体燃料时，从炉底排出的灰渣温度远 远高于环境温度，由此造成热量损失。
• 主要取决于：排渣方式、煤的含灰量。
锅炉热效率
热效率
二、锅炉热损失
1.排烟损失q2 • 最大的一项热损失，通常可达4～8％。 • 主要取决于：排烟温度、排烟容积。 • 排烟温度每增高12～15℃，q2约增大1％。 • 大、中型电厂锅炉的排烟温度通常控制在
130℃左右。 • 影响因素：燃料性质；受热面积灰、结渣或
结垢；过量空气系数；漏风。
Wa1(t)、Wa2(t)：分别为过热汽温控制系统的副调节 器和主调节器；
WH1(t)、WH2(t)：分别为导前汽温和过热汽温的测 量单元。
1.蒸汽侧调节方法
• 蒸汽侧调节的特点是降温调节，即仅能使蒸汽温度 降低而不能使其升高，因而过热器的换热面积，通 常设计得要大一些，使其吸热能力大于额定需要值。
➢含灰量越大， q6越大。 ➢多数固态排渣煤粉炉， q6大致为0.5～1％；液
态排渣炉的此项热损失要显著增大。
第二节 锅炉的运行调节
第二节 锅炉的运行调节
• 锅炉运行调节的主要任务： ➢使蒸发量适应外界负荷的需要； ➢保证输出蒸汽的品质(包括蒸汽压力、温 度等)； ➢维持正常的汽包水位； ➢维持高效率的燃烧与传热，保证设备长 期安全经济运行。
➢当蒸汽温度降低时，应能使减温水量随之减少； ➢当汽温升高时，则能使减温水量增大， • 从而获得双向调节汽温的手段，以始终保持锅炉出 口的过热蒸汽温度为额定值。减温器投入的负荷范 围为70％～100％。
2.烟气侧调节方法
烟气侧调节的原理 • 通过改变掠过过热器和再热器的烟气温度和流量
来改变过热蒸汽和再热蒸汽的温度。 (1)改变火焰中心位置：改变炉膛火焰中心位置(即
初级对流
一级 减温器
屏式过热器
二级 减温器
高温对流
一级减温水
二级减温水
主汽温
设置两级减温水的对象结构示意图过热蒸汽温度控制 Nhomakorabea统的基本方案
过热汽温串级控制系统
θ1 变送器
θ
变送器
Iθ0
- Iθ + 主调节器
Iθ1
+ - IT 副调节器
IT2 执行器
减温器出口温度 (导前汽温)
TT
过热器出口温度 (主汽温)
一、蒸汽压力的调节
1.蒸汽压力变化的原因 • 蒸汽压力：过热器的出口压力。
➢直接影响汽轮机设备的安全性和经济性，偏差 范围不超过0.05～0.1MPa。
• 分析时可将蒸汽压力作为汽包压力。 蒸汽压力变化的实质：反映了锅炉蒸发量
与外界负荷(即汽轮机进汽量)之间的平衡 关系。
一、蒸汽压力的调节
• 蒸发量的大小主要取决于燃烧工况，所以蒸汽压 力调节实际上就是燃料量与风量的调节。
• 无论何种扰动使蒸汽压力变化，都应改变燃煤量 及送风量，同时兼顾汽包水位及蒸汽温度的调节。
2.蒸汽压力调节的一般方法
• 蒸汽压力调节的具体方法 ➢蒸汽压力下降时 先与引风机配合，增大送风量，再增大 燃料量。 ➢蒸汽压力升高时 先减少燃料量，再减少送风量，同时相 应减少给水量，并兼顾到其他参数的调节。
• 外扰：外界负荷的变化。 ➢蒸汽压力与蒸汽流量的变化反向。
• 内扰：炉内燃烧工况及换热条件的变化。 ➢蒸汽压力与蒸汽流量的变化同向。
2.蒸汽压力调节的一般方法
• 蒸汽压力的变化实际上是锅炉蒸发量与外界负荷 之间的平衡关系被破坏的结果。
• 负荷变化对于锅炉是客观存在的，因此蒸汽压力 的调节就是锅炉蒸发量的调节。