电厂燃煤与制粉系统

第三章锅炉燃料燃料：核燃料和有机燃料。有机燃料：固体燃料、液体燃料、气体燃料有机燃料：工艺燃料核动力燃料两种。第一节煤的常规特性一、煤的组成特性1.煤的元素分析：C、H、O、N、S、A、M。•碳C存在方式:挥发碳(碳化合物);固定碳------主要存在形式固定碳的燃烧特点:(1)反应速度缓慢:不易着火(~700C以上)；不易燃尽。(2)燃烧产物:C+O2CO2+32866kJ/kg(c)C+1/2O2CO+9270kJ/kg(c)•氢H：发热量最高、易燃•氧O：助燃•氮N：N＞1600℃NOx•硫S：有害的可燃元素特点（对锅炉工作的影响）：（1）燃烧放热S+O2SO2+9040kJ/kg(c)（2）低温腐蚀SSO2,SO3H2SO3↑,H2SO4↑H2SO4（3）SO2,SO3：大气污染•灰分A：燃料完全燃烧后形成的固体残余物的统称。对锅炉工作的影响：（1）使着火、燃尽困难；（2）积灰、结渣、磨损的根源；（3）环境污染；（4）使运煤、磨煤、除灰、除尘费用增加•水分M：外在水分Mf存在形式：全水分Mt内在水分Minh对锅炉工作的影响：（MH2O）（1）着火困难；（2）烟气量增大：排烟损失；受热面腐蚀、积灰；引风电耗（3）煤的输送、磨制困难。2.煤的工业分析按煤的实际燃烧过程，采用加热方法获得：(内在)水分(Minh);挥发分(V);固定碳(FC);灰分(A).挥发分(V);在一定的热分解条件下析出的气态物质:H2、CnHm、CO、H2S……N2、O2、CO2、H2O…..特点（1）析出温度、着火温度随V而；（2）V着火温度低，有利于着火；（3）能疏松焦炭，有利于燃尽。•3.煤的成分基准及其换算•煤的成分基准：测定煤的成分含量时煤所处的状态，或测定时的条件。（1）收到基ar(asreceivedbasis)（2）空气干燥基ad(airdriedbasis)（3）干燥基d(drybasis)（4）干燥无灰基daf(dryash-freebasis)同一种煤的各种分析基准间的关系各种基的换算（1）换算原理：各元素的绝对含量不变。（2）换算方法：欲求基成分=已知基成分基数比二、煤的发热量1.定义煤的发热量是指单位质量的煤在完全燃烧时所释放出的热量。单位：kJ/kg。常用三种规定值表示：弹筒发热量Qb、高位发热量Qgr、低位发热量Qnet。2.换算3.以收到基低位发热量为基准的其他概念(1)标准煤(2)折算成分•标准煤定义：以收到基低位发热量Qnet，ar等于29270kJ/kg的煤为标准煤。意义：便于比较设备运行的经济性；计算电厂煤耗；便于厂矿编制计划。三、高温下煤灰的熔融性1.煤灰的熔融性及其三个特性温度的测定变形温度DT、软化温度ST、流动温度FT。2.影响煤灰熔融性的因素分析(1)煤灰的化学组成。(2)煤灰周围高温介质的性质。3.对锅炉工作的影响四、煤炭的特性煤炭的外形特征与煤种有关,可作为煤炭分类的一项参考指标。一般把煤炭特性分为8类,用来初步鉴定煤的粘结性、熔融性和膨胀性。(1)粉状。(2)粘着状。(3)弱粘结。(4)不熔融粘结。(5)不膨胀熔融粘结。(6)微膨胀熔融粘结。(7)膨胀熔融粘结。(8)强膨胀粘结。第三节煤的燃烧特性及影响一、炭氢比C/H二、燃料比FC/Vdaf三、反应指数四、燃烧分布曲线五、热解曲线六、煤的燃尽率曲线第四节煤的结渣和沾污特性指数一、结渣特性指标1.结渣率2.灰成分结渣指标二、灰的沾污指标RF第五节煤的分类一、我国煤的分类分类依据：Vdaf,并参考M、A。1.无烟煤：Vdaf≤10%2.贫煤：10%～20%3.烟煤：20%～40%4.褐煤：＞40%二、发电厂用煤的质量等级第四章燃烧计算和锅炉热平衡第一节理论空气量和过量空气系数燃料在完全燃烧时的化学反应计量方程式为1.理论空气量1kg(或1Nm3)燃料完全燃烧时所需的最少空气量(空气中没有剩余氧)成为理论空气量。2.在锅炉实际运行中,为使燃料尽可能燃尽，供给的空气要大于理论空气量，超过的部分称为过剩空气量。3.实际空气量Vk与理论空气量Vo之比称为过量空气系数。锅炉运行时α的确定简化公式：α=21/（21–O2)最佳过量空气系数使燃烧损失和排烟损失之和为最小的炉膛过量空气系数4.锅炉漏风系数第四节锅炉热平衡一、热平衡基本概念锅炉热平衡是指在稳定运行状态下，锅炉输入与输出热量及各项热损失之间的热量平衡。二、锅炉输入热量锅炉输入热量Qr是由锅炉范围以外输入的热量，不包括锅炉范围内循环的热量，通常有如下几项：三、锅炉有效利用率锅炉有效利用率指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量。四、各项热损失1.固体不完全燃烧热损失q42.可燃气体不完全燃烧热损失q33.排烟热损失q24.散热损失q55.其它热损失q6五、锅炉效率锅炉效率即为锅炉的有效利用热与锅炉送入热量之比以上成为正平衡法。在锅炉设计或热效率试验时采用反平衡法，即求出各项热损失后，用下式：第一节煤粉特性第五章煤粉制备一、煤粉的特性•（一）煤粉的物理性质1.颗粒度很小；2.密度小；3.流动性好。（二）煤粉的爆炸——煤粉和空气的混合物遇明火爆炸。1.影响因素（1）燃料性质：着火温度（Vdaf＜10%）（2）煤粉细度：反应表面积（3）煤粉浓度：火焰传播速度最危险：1.2～2.0kg/m3（4）气粉混合物温度（tm”）：煤粉水分（5）气粉混合物中氧浓度：助燃物（容积浓度＜15%）2.火源（1）内在火源：煤粉沉积引起的自燃。沉积氧化散热不良升温阴燃扰动、飞扬爆燃浓度爆炸（2）外在火源3.防爆措施（1）严格控制tm”（2）防止煤粉沉积（3）控制煤粉细度（4）装防爆门，配灭火装置（三）煤粉的细度和均匀性1.煤粉细度Rx=100,%x：筛号（筛孔内边长度,m)abaa+b2.煤粉均匀性－－表示煤粉的颗粒特性均匀性指数n=f(R90,R200)n均匀性好．要求：n接近于１．３．煤粉的经济细度（１）定义：使制粉电耗、金属磨损及燃烧损失为最小。经济细度第二节制粉系统任务：磨细、干燥、输送分类：直吹式中储式（一）直吹式制粉系统要求：（1）磨煤出力=锅炉耗煤量（2）磨煤通风量=一次风量按磨内压力分:(1)正压系统(2)负压系统1.中速磨直吹式负压系统2.中速磨直吹式正压系统(二)中储式制粉系统特点:粉仓作为制粉系统与锅炉之间的缓冲环节.分类:按输送介质分：干燥剂(乏气)送粉热风(一次风）送粉按乏气是否被利用分:开式系统闭式系统1.乏气送粉系统2.热风送粉系统第三节制粉设备磨煤机一、筒型钢球磨煤机（低速磨）单进单出和双进双出钢球磨煤机二、中速磨煤机类型：按研磨部件分类辊—盘式：平盘磨（LM）辊式辊—碗式：RP磨、HP磨辊—环式：MPS磨钢球式——球—环式：E型磨