鍋爐設(shè)備管理之二燃燒設(shè)備管理.ppt

鍋爐管理及節(jié)能減排新技術(shù)高級(jí)培訓(xùn)班主講 王和平設(shè)備技術(shù)管理培訓(xùn)中心 1 2 Part1 國(guó)家對(duì)鍋爐管理相關(guān)法律法規(guī)Part2 鍋爐的現(xiàn)狀分析Part3 鍋爐設(shè)備管理Part4 鍋爐安全管理Part5 鍋爐的節(jié)能和減排Part6 鍋爐檢驗(yàn)和試驗(yàn)Part7 鍋爐四新技術(shù)Part8 鍋爐個(gè)性技術(shù) 目錄 3 Part3 鍋爐設(shè)備管理2 鍋爐設(shè)備管理 1 受熱面設(shè)備管理 2 燃燒設(shè)備管理 4 輔助設(shè)備管理 3 環(huán)保設(shè)備管理 鍋爐的燃燒設(shè)備 燃料的燃燒過(guò)程 1 煤的燃燒過(guò)程燃燒的準(zhǔn)備階段燃料的燃燒階段燃盡階段三個(gè)階段雖有先有后 但不是截然分開(kāi)的 根據(jù)燃煤的特性 燃燒方式及燃燒設(shè)備的不同 燃燒的各個(gè)階段?；ハ嘤绊懞突ハ嘀丿B交叉進(jìn)行 2 液體燃料和氣體燃料的燃燒過(guò)程油滴的燃燒過(guò)程 蒸發(fā) 擴(kuò)散 燃燒 燃油在爐膛內(nèi)燃燒的過(guò)程 油的霧化過(guò)程油滴的蒸發(fā)和熱分解過(guò)程 油氣與空氣混合過(guò)程可燃?xì)怏w混合物的著火與燃燒過(guò)程氣體燃料的燃燒非常容易 簡(jiǎn)單 只有與空氣和混合和燃燒兩個(gè)過(guò)程 3 燃燒設(shè)備的分類(lèi)燃燒設(shè)備一般按燃料在爐內(nèi)燃燒方式的不同 分為層燃爐 懸燃爐和沸騰爐三類(lèi) 層燃爐燃料在爐排上鋪成層狀進(jìn)行燃燒的鍋爐 層燃爐在供熱鍋爐中用得最為廣泛 常用的層燃爐有火上加煤的固定爐排爐 火前給煤的鏈條爐排爐 往復(fù)推動(dòng)爐排爐及振動(dòng)爐排爐等 懸燃爐燃料在燃燒空間內(nèi)呈懸浮狀態(tài)進(jìn)行燃燒的鍋爐 又稱(chēng)室燃爐 懸燃爐有燃用煤粉的煤粉爐 燃用液體燃料的燃油爐和燃用氣體燃料的燃?xì)鉅t 沸騰爐一定粒徑的煤在燃燒室內(nèi)被自下而上送入的空氣流托起 并上下翻滾進(jìn)行燃燒 爐膛爐膛又稱(chēng)燃燒室 它是供燃料燃燒的場(chǎng)所 層燃爐的爐膛由爐墻 爐拱及爐排組成 懸燃爐的爐膛是一個(gè)由爐墻圍起來(lái)供燃料燃燒的立體空間 而沸騰爐的爐膛則是由爐墻和布風(fēng)裝置構(gòu)成的燃燒空間 1 爐膛容積熱強(qiáng)度爐膛容積熱強(qiáng)度是指單位爐膛容積 單位時(shí)間內(nèi)燃料燃燒所放出的熱量 即 2 爐排面積熱強(qiáng)度爐排面積熱強(qiáng)度是指單位爐排面積上 在單位時(shí)間內(nèi)燃料燃燒所放出的熱量 即 燃料在爐膛內(nèi)燃燒的強(qiáng)烈程度通常采用爐膛容積熱強(qiáng)度和爐排面積熱強(qiáng)度來(lái)表示 這是鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行的重要熱力特性參數(shù) 手燒爐手燒爐是最簡(jiǎn)單的一種層燃爐 它的加煤 撥火和除灰渣等操作均由人工完成 因此 爐膛的深度和寬度都受到操作的限制 不能太大 鍋爐的容量則均在1t h以下 鍋爐在生火點(diǎn)燃燃料后 新燃料由人力經(jīng)爐門(mén)鋪撒在爐排上燃燒 燃燒所需的空氣經(jīng)灰坑穿過(guò)爐排進(jìn)入爐內(nèi) 燃盡的大塊灰渣定期由爐門(mén)鉤出 而較細(xì)的漏煤和灰渣落入灰坑 再?gòu)幕议T(mén)扒出 手燒爐具有 雙面引火 的著火條件 使得其煤種適應(yīng)性廣 可以燃用各種固體燃料 爐排常用鑄鐵制造 有板狀爐排和條狀爐排兩種 為了改善手燒爐得燃燒 克服冒黑煙得缺點(diǎn) 在對(duì)手燒爐技術(shù)的改造中 發(fā)展形成了具有雙層爐排的燃燒設(shè)備 雙層爐排爐的煤層阻力較大 一般需要引風(fēng)機(jī)來(lái)增強(qiáng)爐內(nèi)的煙氣流通 如果采用自然通風(fēng) 則要求減小爐排面積熱負(fù)荷和增加煙囪高度 鏈條爐排爐鏈條爐排爐是一種結(jié)構(gòu)比較完善的機(jī)械化層燃爐 它是靠移動(dòng)的鏈條爐排來(lái)完成連續(xù)給煤和出灰的燃燒設(shè)備 簡(jiǎn)稱(chēng)鏈條爐 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的工業(yè)鍋爐中 鏈條爐的最大容量可達(dá)65t h 1 鏈條爐的結(jié)構(gòu)鏈條爐主要由主動(dòng)鏈輪 鏈條爐排 煤斗 煤閘門(mén) 前后拱 防焦箱 分區(qū)送風(fēng)倉(cāng) 老鷹鐵 落渣口 灰斗等部分組成 2 鏈條爐排的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)工業(yè)鍋爐常用的鏈條爐排有 鱗片式 鏈帶式和橫梁式 鏈帶式爐排 也稱(chēng)輕型爐排 一般只用在10t h以下的鍋爐中 鱗片式爐排用在容量較大的10 35t h鍋爐中 橫梁式爐排常用在大型鍋爐中 為了確保鏈條爐安全 經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行 無(wú)論哪一種形式的鏈條爐排 都還應(yīng)有以下裝置 擋渣設(shè)備 爐排密封裝置 3 鏈條爐的燃燒過(guò)程鏈條爐中煤的燃燒過(guò)程是沿著爐排長(zhǎng)度由前往后分階段進(jìn)行的 鏈條爐屬于 單面引火 著火條件較差 燃煤隨著爐排一同移動(dòng) 整個(gè)燃燒過(guò)程燃煤沒(méi)有擾動(dòng) 因此 鏈條爐對(duì)燃煤是有選擇的 對(duì)煤質(zhì)的變化較為敏感 直接影響鍋爐的運(yùn)行和出力 往復(fù)推動(dòng)爐排爐往復(fù)推動(dòng)爐排爐是利用爐排的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械給煤 排渣的燃燒設(shè)備 按爐排布置可分為傾斜式往復(fù)推動(dòng)爐排爐和水平往復(fù)推動(dòng)爐排爐 傾斜式往復(fù)推動(dòng)爐排爐的整個(gè)爐排由相間布置的固定和可動(dòng)爐排片組成 其缺點(diǎn)是爐體較高 增加了鍋爐房的高度 水平往復(fù)推動(dòng)爐排的結(jié)構(gòu)與傾斜式的相同 但其框架是水平的 爐排片略往上翹 往復(fù)推動(dòng)爐排爐的燃燒特性基本上和鏈條爐相同 即著火性能差 爐內(nèi)應(yīng)配置拱和二次風(fēng) 煤在爐排上的燃燒過(guò)程也是沿長(zhǎng)度分布的 因此 爐排也才采用分區(qū)送風(fēng) 往復(fù)推動(dòng)爐排爐還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造方便 金屬耗量小 耗電量少及消煙除塵效果較好等優(yōu)點(diǎn) 其最大的缺點(diǎn)是爐排冷卻性能較差 主燃燒區(qū)爐排因溫度高容易燒壞 水平往復(fù)爐排爐尤應(yīng)注意 因此 往復(fù)推動(dòng)爐排爐不宜燃用優(yōu)質(zhì)煤 目前我國(guó)生產(chǎn)的往復(fù)推動(dòng)爐排爐容量躲在6t h以下 拋煤機(jī)爐將拋煤機(jī)和翻轉(zhuǎn)爐排或鏈條爐排配合起來(lái)使用的燃燒設(shè)備稱(chēng)為拋煤機(jī)爐 配備翻轉(zhuǎn)爐排的拋煤機(jī)主要用6 10t h鍋爐 這類(lèi)鍋爐50年代在我國(guó)使用的很多 現(xiàn)在已逐步被淘汰 拋煤機(jī)按拋煤方式可分為 機(jī)械拋煤 風(fēng)力拋煤 風(fēng)力機(jī)械拋煤 機(jī)械拋煤機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)的葉輪將煤拋撒到爐膛中 風(fēng)力拋煤機(jī)是利用空氣流 風(fēng)力 將煤吹撒到爐膛中 而風(fēng)力機(jī)械拋煤機(jī)是通過(guò)機(jī)械拋撒和風(fēng)力吹撒結(jié)合在一起將煤拋進(jìn)爐膛內(nèi) 風(fēng)力拋煤機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng) 通過(guò)偏心輪 曲柄連桿機(jī)構(gòu)和搖桿使給煤板做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 從而把從煤斗下來(lái)的煤推給轉(zhuǎn)子 經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼制葉片拋出 煤粉爐煤粉爐是將煤在磨煤機(jī)中制成煤粉 然后用空氣將煤粉噴入爐膛內(nèi) 呈懸浮狀態(tài)燃燒的燃燒設(shè)備 煤粉爐能適應(yīng)多種煤質(zhì) 并且燃燒也較完全 鍋爐熱效率達(dá)90 以上 我國(guó)電站鍋爐幾乎都采用這種燃燒方式 但這種鍋爐需要配備一套復(fù)雜的制粉系統(tǒng) 運(yùn)行耗電較大 此外 煤粉燃燒不穩(wěn)定 排煙的 粉塵濃度大 污染嚴(yán)重 使得煤粉爐的應(yīng)用受到一定限制 煤粉爐除爐膛外 主要包括磨煤機(jī) 噴燃器兩大部分 爐膛一般工業(yè)鍋爐采用固態(tài)排渣的煤粉爐 其爐膛結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單 爐墻內(nèi)壁四周布滿(mǎn)水冷壁 下部是由前 后墻水冷壁管傾斜形成一個(gè)錐形的渣斗 煤粉燃燒后分離下來(lái)的高溫爐渣冷卻后從渣斗排出 爐膛后墻的上方為爐膛出口 燃燒后的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)防渣管由此流出爐膛 磨煤機(jī)磨煤機(jī)是將煤塊粉碎而獲得煤粉的設(shè)備 目前在小型工業(yè)鍋爐中常用的是風(fēng)扇式和錘擊式高速磨煤機(jī) 燃燒器燃燒器是煤粉爐的重要部件 燃燒工況組織的如何 首先取決于燃燒器及其布置 燃燒器的作用是將煤粉和空氣噴入爐膛中燃燒 在小型煤粉爐中常采用蝸殼旋流煤粉燃燒器或軸向可調(diào)葉片式旋流燃燒器 沸騰爐在層燃爐中 煤鋪在爐排上 一定流速的空氣穿過(guò)煤層同煤一起進(jìn)行燃燒 由于風(fēng)速較小 煤層固定在爐排上不動(dòng) 這種燃燒稱(chēng)為 固定床 燃燒 當(dāng)通過(guò)煤層的風(fēng)速達(dá)到一定程度 空氣流向上的吹力超過(guò)煤粒的重力 煤粒就被吹起 進(jìn)行漂浮運(yùn)動(dòng) 于是煤層體積逐漸增大 隨著煤層內(nèi)煤粒之間空隙的增大 煤層內(nèi)的風(fēng)速相對(duì)減小 當(dāng)風(fēng)速向上的吹力等于煤粒重力時(shí) 煤粒即被托住 在浮動(dòng)的煤層中不停地翻動(dòng) 燃料在這種情況下的燃燒稱(chēng)為沸騰燃燒 其燃燒設(shè)備稱(chēng)為沸騰爐 在化工行業(yè)中 將固體粒子和空氣接觸而具有類(lèi)似流體一樣的流動(dòng)性的狀態(tài) 稱(chēng)為流化態(tài) 簡(jiǎn)稱(chēng)流化 將這一概念運(yùn)用到鍋爐上 沸騰爐又稱(chēng)作流化床爐 沸騰爐分為采用固定爐排的全沸騰爐和采用鏈條爐排的半沸騰爐 目前鍋內(nèi)采用的是全沸騰爐 半沸騰爐已不再生產(chǎn) 沸騰爐主要由給煤裝置 布風(fēng)裝置 埋管受熱面 灰渣溢流口及爐膛幾部分組成 沸騰爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 煤種適應(yīng)范圍廣 可燃用劣質(zhì)煤 還可在爐內(nèi)加入石灰石等脫硫劑 降低煙氣中SO2的含量 利于環(huán)保 但沸騰爐由于電耗高 飛灰多 且飛灰中的可燃物含量一般較高 使得該爐型熱效率不高 燃油 燃?xì)忮仩t燃油鍋爐燃用液體燃料 燃?xì)忮仩t燃用氣體燃料 這兩種鍋爐所用燃料均由燃燒器噴入爐膛內(nèi)燃燒 并且燃料燃燒后不產(chǎn)生灰渣 因此 不需像燃煤鍋爐那樣設(shè)置復(fù)雜龐大的破碎 輸送燃煤設(shè)施和燃燒及除塵設(shè)備 燃油 燃?xì)忮仩t結(jié)構(gòu)緊湊 體積小 重量輕 占地面積小 這些都迎合了目前國(guó)內(nèi)節(jié)省用地和能源 減少建設(shè)投資和環(huán)保的需要 對(duì)環(huán)保要求高 禁止使用燃煤鍋爐的城市 民用建筑采暖應(yīng)用燃油 燃?xì)忮仩t非常普遍 1 燃油鍋爐燃油的燃燒是在氣態(tài)下進(jìn)行的 燃油在爐內(nèi)受熱首先氣化為油氣 爾后遇氧開(kāi)始著火燃燒 為了強(qiáng)化燃油的氣化過(guò)程 常將燃油霧化成霧狀油滴噴入爐膛 油霧與空氣充分混合后 在爐膛中呈懸浮狀燃燒 燃油霧化裝置稱(chēng)為油噴嘴 油燃燒得是否完全 主要取決于油霧化質(zhì)量 燃油霧化得越好 即油滴越小 則油和空氣混合得越好 燃燒越完全 燃油霧化得質(zhì)量與油噴嘴的結(jié)構(gòu)和燃油的粒度有關(guān) 影響燃油完全燃燒的另一個(gè)因素是供給的空氣量及空氣和燃油的混合程度 燃燒器是燃油鍋爐的關(guān)鍵設(shè)備 主要由油噴嘴和調(diào)風(fēng)器兩部分組成 油噴嘴 常用的油噴嘴有機(jī)械霧化噴嘴 蒸汽霧化噴嘴和低壓空氣霧化噴嘴 調(diào)風(fēng)器調(diào)風(fēng)器不僅起供給空氣的作用 還能形成有利的氣流條件 使油霧與空氣充分地混合 著火及時(shí) 火焰穩(wěn)定 燃燒完全 調(diào)風(fēng)器按出口氣流流動(dòng)地方式分為平流式和旋流式兩種 2 燃?xì)忮仩t氣體燃料是一種比較清潔的燃料 主要有城市燃?xì)?天然氣 它的灰分 含硫量和含氮量比煤及燃油要低很多 其燃燒所產(chǎn)生的煙氣含塵量極少 煙氣中SOX量可忽略不計(jì) 燃燒中轉(zhuǎn)化的NOX也很少 為環(huán)保提供了十分有利的條件 隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的提高 以及氣體燃料的開(kāi)發(fā)和利用 燃?xì)忮仩t的使用將會(huì)日益增多 3 燃油 燃?xì)忮仩t的安全與防爆燃油經(jīng)霧化產(chǎn)生的油霧以及燃?xì)馀c空氣混合達(dá)到一定濃度 均能形成易燃易爆性混合氣體 因此 燃油 燃?xì)忮仩t的安全與防爆問(wèn)題要引起足夠的重視 燃油 燃?xì)忮仩t設(shè)有點(diǎn)火程序控制 熄火保護(hù) 燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)等裝置 可防止事故發(fā)生 另外 為了減輕爐膛和煙道發(fā)生爆炸的破壞程度 應(yīng)在爐膛和煙道的適當(dāng)位置設(shè)置防爆門(mén) 鍋爐房除灰渣系統(tǒng)及設(shè)備 1 人工除灰渣人工除灰渣即鍋爐房的灰渣完全靠人力來(lái)裝卸和輸送 灰渣應(yīng)先澆水冷卻之后才能從鍋爐房向外運(yùn) 由于人工除灰渣勞動(dòng)強(qiáng)度大 衛(wèi)生條件差 常用于小容量鍋爐房 2 機(jī)械除灰渣系統(tǒng)鍋爐房常用的幾種機(jī)械除灰渣設(shè)備有 重型框鏈除渣機(jī) 螺旋除渣機(jī) 馬丁碎渣機(jī) 圓盤(pán)除渣機(jī) 3 水力除灰渣系統(tǒng)水力除灰渣是用其有一定壓力的水 將鍋爐落入灰渣溝內(nèi)的碎渣及細(xì)灰沖走 送至渣池的運(yùn)灰渣系統(tǒng) 水力除灰渣系統(tǒng)分為低壓 高壓和混合式除灰渣三種 工業(yè)鍋爐房一般采用低壓水力除灰渣系統(tǒng) 4 除灰渣方式的選用鍋爐房除灰渣方式的選擇要根據(jù)鍋爐類(lèi)型 灰渣排出量 灰渣特性 運(yùn)輸及基建投資等方面因素 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定 除灰渣系統(tǒng)的灰渣量可按下式計(jì)算 鍋爐房燃油系統(tǒng)鍋爐房燃油系統(tǒng)主要由燃油的接收 貯備和輸配三部分構(gòu)成 燃油系統(tǒng)中設(shè)有貯油罐 箱 油泵 加熱器 過(guò)濾器 燃燒器 燃油管道 閥門(mén) 儀表 若采用氣動(dòng)閥門(mén) 還應(yīng)有空氣壓縮機(jī) 壓縮空氣貯罐等 燃油一般用火車(chē)或汽車(chē)運(yùn)到鍋爐房 自流或用泵卸入油庫(kù)的貯油罐 燃油經(jīng)輸油泵送入鍋爐房?jī)?nèi)的日用郵箱 再由供油泵將燃油噴入爐膛內(nèi)燃燒 鍋爐房的供油管道宜采