锅炉房工艺与设备复习

◦ 气体燃料的成分通常是用它的组成气体表示，如氢气、甲 烷、一氧化碳、二氧化碳等。
◦ 水分的影响：
◦ 煤的发热量降低、炉膛温度下降影响煤的着火燃烧、烟气 体积增大，排烟热损失增加，而且可能加剧尾部受热面的 低温腐蚀和灰堵。
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燃料成分分析基准与换算
◦ 对于既定燃料，其碳、氢、氧、氮、硫的绝对含量不会变化，但水 分和灰分会随着开采、运输和贮存等条件的不同而异，故在提供分 析数据时，需注明分析基准。
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锅炉热效率用热平衡试验方法测定，有正平衡试验 和反平衡试验，试验必须在锅炉稳定运行工况下进 行。
正平衡法求锅炉热效率很简单，但不能求出锅炉各 部分的热损失。
大型锅炉不易准确测定燃料消耗量，用正平衡法较 困难，热效率主要以反平衡法求得。
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按照燃烧方式的不同，锅炉分为三大类： 层燃炉（火床炉）：燃料被层铺在炉排上的炉子。
煤进入炉内首先被加热、干燥，当温度升至100℃ 时,水分迅速汽化、烘干，随着煤的温度继续升高， 挥发分开始析出，最终形成多孔的焦炭。
这一阶段，炉子的主要任务是要及时为新入炉的煤 提供足够的热量，使之迅速升温，尽快完成着火前 的热力准备。
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二、挥发物与焦炭的燃烧阶段
挥发物在加热逸出的同时就开始氧化，开始时氧化进程缓 慢，既无火焰，也无光亮。当挥发物达到一定温度和浓度 时，马上着火燃烧，发光发热，在燃料外围形成一层火膜。 放出的热量一部分被受热面吸收，另一部分则用来提高燃 料自身的温度。挥发物的着火温度可以粗略的看作是燃料 的着火温度。
室燃炉（悬燃炉）：燃料随空气流进入炉室呈悬浮状燃烧 的炉子。如煤粉炉、燃油炉和燃气炉。
流化床炉（沸腾炉）：燃料在炉室中被由下而上送入的空 气流托起，并上下翻腾而进行燃烧的炉子，是目前燃用劣 质燃料和脱硫及减少氮氧化物的颇为有效的一种燃烧设备。
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煤的燃烧包括三个阶段：
一、着火前的热力准备阶段
挥发物多的燃料着火温度低（褐煤350-400度）；反之， 着火温度高（无烟煤600-700度）。
◦ 汽锅、炉子、蒸汽过热器、省煤器和空气预热器（附加受热面）。
二、锅炉房的辅助设备
◦ 给水设备、通风设备、燃料供应及排渣除尘设备、监测仪表和自动 控制设备。
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燃料的化学成分
◦ 元素分析：固体燃料的化学成分主要包括C、H、O、N、 S、灰分(A)和水分(M)组成。
◦ 工业分析法：水份、挥发分（V）、固定碳和灰分。
复习总结
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锅炉工作的三个过程
◦ 燃料的燃烧过程、烟气向水的传热过程和水的受热汽化过 程。
锅炉型号
热水/蒸汽锅炉
◦ 第一部分—包括锅炉本体形式代号、燃烧设备代号、额定 蒸发量t/h（或额定热功率MW）；
◦ 第二部分—包括额定蒸汽压力MPa／过热蒸汽温度或出水 温度／进水温度；
◦ 第三部分—燃料种类代号。
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电热锅炉
◦ 第一部分—锅炉本体形式代号、电加热锅炉代号（DR）和 锅炉容量。
◦ 第二部分——锅炉的介质参数。
电站锅炉
◦ 第一部分——制造工厂代号； ◦ 第二部分——锅炉基本参数，蒸发量/出口蒸汽压力； ◦ 第三部分——设计顺序号。
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锅炉房设备的组成
一、锅炉本体
奥氏烟气分析仪是利用化学吸收法、按体积测定气 体成分的一种仪器。它的分析原理是利用具有选择 性吸收气体特性的化学溶液，在同温同压下分别吸 收烟气中的相关气体成分，根据吸收前后体积的变 化求出各组成气体的体积百分含量。
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根据烟气分析结果和燃料的元素分析成分，可以计
算运行锅炉的烟气量、烟气中的一氧化碳含量和过 量空气系数。
炉中的过量空气系数α是指炉膛出口处的αl”，它的最佳值 与燃料种类、燃烧方式以及燃烧设备结构的完善程度有关， 层燃炉的 αl”值一般在1.3~1.6之间。燃油燃气锅炉在 1.05-1.20之间。
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锅炉在运行过程中，由于各种原因燃料不可能完全 燃烧，烟气中含有一氧化碳、碳氢化合物等可燃气 体。需要对正在运行的锅炉进行烟气成分分析。
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锅炉热平衡（P60）
Qr Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 (kj / kg)
输入热量：Qr=Qnet.ar+ir+Qzq+Qwl(Qnet.ar 收到基低位发热量，ir燃料的物理显热，Qzq喷入 锅炉的蒸汽带入的热量，Qwl用外来热源加热空气 带入的热量)
支出热量：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6（Q1 锅炉输出热量，Q2排烟损失热量，Q3气体不完全 燃烧损失热量，Q4固体不完全燃烧损失，Q5锅炉 散热损失，Q6灰渣物理热损失）
◦ 1 收到基 ◦ 以进入锅炉房准备燃烧的燃料为分析基准，以它的质量作为100％
计算其组成成分的质量百分数。
◦ 收到基用于锅炉的燃烧、传热、通风和热工的计算。
◦ 2 空气干燥基 ◦ 在实验室条件下进行风干后的燃料作为分析基准，各成分所占质量
百分数。 ◦ 在实验室分析时采用。
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◦ 3 干燥基 ◦ 以除去全部水分的干燥燃料作为分析基准，分析各组成成分的质量
百分数含量，称为干燥基成分。 ◦ 燃料水分变化时，干燥基成分不受影响，对固体燃料来说，为真实
反映煤中灰的含量，常用干燥基灰分。
◦ 4 干燥无灰基 ◦ 除去全部水分和灰分作为分析基准，分析所得的各组成成分质量百
分数。 ◦ 常用于判断煤的燃烧特性和进行煤的分类依据。
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高位发热量：1kg 燃料完全燃烧后所产生的热量，它包括 燃料燃烧时所生成的水蒸汽的汽化潜热，即所有水蒸汽全 部凝结为水。
低位发热量：高位发热量中扣除全部水蒸气的汽化潜热后 的热量。
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理论空气量：1kg 收到基燃料完全燃烧，同时又无过剩的 氧气存在时所需的空气量，称为理论空气量
锅炉在实际运行过程中，实际送入炉内的空气量总大于理 论空气量。
实际供给的空气量Vk与理论空气量Vk0之比，称为过量空 气系数，用α表示。