电厂锅炉的经济运行的分析

,.目录第一章绪 论 31.1 研究背景 31.2 降低排烟温度的意义 41.3电厂锅炉的经济运行方式 51.4锅炉经济运行研究 6第二章排烟温度对经济性和除尘效率的影响 92.1锅炉热平衡 102.2各因素对排烟温度的影响 152.3 排烟温度对电除尘效率得影响 202.4 结论 37第三章12.5MW机组锅炉效率及锅炉尾部受热面改造方案 38谢谢阅读3.1 锅炉尾部受热面存在主要问题说明 393.2锅炉尾部受热面存在的问题分析 403.2.1管式预热器 413.2.2回转式预热器 423.3某电厂尾部烟道改造方案 423.3.1方案I――单极布置、空气预热器采用螺旋管与回转式预热器相结合 43精品文档放心下载表3.4 回转式预热器结构数据 453.3.2方案Ⅱ――双螺旋布置、在螺旋槽管预热器后加装低温级翅片管省煤器 45精品文档放心下载表3.4 低温级翅片管省煤器主要设计参数 463.3.3方案Ⅲ――在低温级省煤器后加装烟气给水加热器(高效机组) 47感谢阅读第四章 改造方案经济性分析及环保效益分析 564.1 各改造方案改造前后锅炉主要参数的比较分析 56感谢阅读4.2改造后经济效益分析 584.3改造方案Ⅲ整机经济效益分析 59表4.5 634.4各改造方案的环保效益分析 65第五章结论 70,.,.第一章绪 论1.1 研究背景随着工业的发展，人类赖以生存的环境在过去的200年里受到了前所未有的破坏。火力发电厂燃煤锅炉完全燃烧产生的烟气由二氧化碳、二氧化硫、水和氮气所组成，其中，二氧化碳、二氧化硫严重影响着生态环境。精品文档放心下载大量的二氧化碳排入大气，使得地球大气层中的二氧化碳增加。因为二氧化碳能阻挡地面上物体发出的红外线射向外层空间，同时几乎不吸收来自太阳的短波辐射，从而产生“温室效应”，造成地球表面温度升高。另外，燃烧生成的小量的氮氧化物虽然不是主要的燃烧产物，但由于二氧化氮也是形成温室效应的气体，并会破坏臭氧层，因此，近年来也成为人们关注的问题。由于温室效应造成的气候变化已经给全球和我国的自然生态系统和社会经济系统带来了许多负面影响。1997年12月，联合国气候变迁框架公约缔约方第五次大会在日本东京作出决议，提出到2008年、最迟到2012年，全世界的温室气体排放量要比1990年的排放量减少5.2%。作为一个发展中国家，<<京都议定书>>对我过没有规定温室气体排放减排的义务,但从总量上讲,中国是温室气体排放量仅次于美国的第二大排放国家，且温室气体排放量增长势头强劲。根据国家研究报告的估计，我国排放量为560Mt，占人类活动引起的二氧化碳排放量的10%，居世界第二位。据估计，到2010年，我国的二氧化碳排放量将达1300Mt左右，为1993年排放量的2.3倍。在2010-2020年期间的我国将可能成为世界第一的排放大国，届时，我国面临的减排二氧化碳的外部压力将不断增加。精品文档放心下载中国是一个能源资源以煤炭为主的国家，2000年底中国发电装机容量达感谢阅读319.321GW,其中火电装机容量占74.4%,火电机组中煤电机组约占95%;2000谢谢阅读,.年,全国发电总耗煤量约6亿吨,约占煤炭产量的60%。随着煤炭转为电力水平的不断提高,电力工业的二氧化碳排放比重也将近一步提高。因此，从长远观点看，电力行业必须未雨绸缪把减排压力做为可持续发展的战略问题加以认真研究。感谢阅读我国还是酸雨和二氧化硫危害严重的国家，治理酸雨危害、控制二氧化硫污染是保障我国国民经济持续发展的需要。形成酸雨的主要原因是燃煤向大气中排放大量的硫氧化物和酸氧化物等酸性气体。我国酸雨引起的材料腐蚀、森林毁坏、环境恶化等造成的经济损失每年达数百亿元，已经成为制约我国国民经济持续健康发展的重要原因之一。感谢阅读控制燃煤烟气污染已经成为保障国民经济持续健康发展的必行措施，受到国家和各级政府的高度重视。感谢阅读与此同时，尽管随着科技的发展及电力事业的进步，电站锅炉经济性得到很大的提高，但国内外许多电站锅炉依然存在排烟温度偏高、排烟损失偏大、严重影响锅炉经济性的普遍性问题。如何有效的提高电站锅炉的经济性，节约燃料同时缓解国家在烟尘、污染气体排放方面的压力，对电力事业和国家经济的发展是具有非常现实的意义的。精品文档放心下载本文在这样一个背景下提出将电站锅炉排烟温度进行深度冷却，以达到提高锅炉经济效率，减少烟尘和污染气体排放量的目的。精品文档放心下载1.2 降低排烟温度的意义众所周知,对电站锅炉而言,排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项,一般感谢阅读约为5%--12%,占锅炉热损失的60%--70%，影响排烟损失重要因素是排烟温精品文档放心下载,.度，一般情况下，排烟温度每增加15℃，排烟损失增加0.6%--1.0%，若以燃用热值为20000kj/kg煤的410t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力用煤。我国许多电站锅炉的排烟温度实际运行值都高于设计值的20--50℃，大幅度降低排烟温度将极大的提高锅炉的经济性。感谢阅读燃煤电厂锅炉排烟温度深度冷却技术不但能节能降耗，同时还能够大幅度减少烟尘、废气污染物的排放，改善全球的生态环境。通常认为，降低排烟温度，烟气运动运动粘度随之降低，粉尘脱离烟气向集尘极驱动的流动阻力将减少，对提高除尘效率是有利的。研究排烟温度与电除尘器除尘效率的关系对火电厂如何在现有的条件下有效的提高电厂除尘效率，降低烟尘排放量同样意义重大。此外，排烟温度的下降将使得煤耗量减少，污染气体的排放量也随之减少。若能大幅度降低排演温度污染气体排放量的减少将是相当可观的。感谢阅读1.3电厂锅炉的经济运行方式随着电力体制改革的不断深入，“厂网分开、竞价上网”已成必然，发电企业将面临严精品文档放心下载峻的市场考验。发电企业只有不断降低成本，才能在市场中站稳脚跟。目前国家整顿煤炭市谢谢阅读场，关停小煤窑，使煤炭价格上涨，而电价将会逐步降低，这些都使燃煤电厂面临更加严峻精品文档放心下载的考验。衡量燃煤发电厂经济性的主要指标是供电煤耗。供电煤耗的大小取决于发电煤耗和精品文档放心下载厂用电率，影响发电煤耗的主要因素是锅炉效率。因此，研究电厂锅炉的经济运行方式，对谢谢阅读提高电厂的经济性具有重要意义。设备概况,.某厂8号炉为DG-670／13.7-8型自然循环煤粉炉，制粉系统为钢球磨中储式热风送谢谢阅读粉系统。1991年1月投产，配200MW汽轮发电机组。设计带基本负荷，低于180MW感谢阅读时需投油助燃。1997年进行了分散控制系统(DCS)改造，2001年汽轮机通过通流部分改造谢谢阅读扩充为220MW。自1992年下半年后，煤炭市场发生了变化，锅炉燃煤质量严重恶化，煤感谢阅读种杂乱无序，运行煤种偏离设计煤种，挥发分低、灰分高，造成煤粉气流着火延迟。火焰中感谢阅读心上移，燃烧不完全损失增加，炉膛出口烟温升高，排烟损失增大。机组扩容后，燃料量增谢谢阅读加，炉内温度提高，造成炉膛出口区域、屏区及燃烧器区域存在不同程度的结渣，影响了锅谢谢阅读炉的安全经济运行。1.4锅炉经济运行研究蒸汽参数蒸汽参数的高低直接决定电厂热力循环的效率。运行中能否维持蒸汽参数的稳定主要取精品文档放心下载决于运行人员的责任心及热工自动装置的投入率。本机组经数字电液控制系统(DEH)和DCS谢谢阅读改造后，设备自动化水平有了大幅度提高，能针对煤质、负荷、运行方式的变化及时调整，谢谢阅读正常工况下能维持蒸汽参数在规定范围内。经试验表明，主蒸汽温度可平均提高10～14℃，谢谢阅读平均可使全厂煤耗下降1.44g／(kW·h)，再热汽温平均提高12℃，煤耗下降0.81g／(kW·h)。精品文档放心下载,.锅炉的各项损失锅炉的各项热损失中排烟损失q2最大，约占5%-12%；其次是固体未完全燃烧损失感谢阅读q4，约占1%—5%。其它损失则很小。提高机组的经济性，主要应从减小q2和q4着手。精品文档放心下载排烟损失影响排烟损失q2的主要因素是排烟温度和排烟容积。排烟温度越高，则排烟热损失越精品文档放心下载大，一般每增加10—15℃，会使损失增加1%。排烟温度偏高的原因有：受热面设计过小；精品文档放心下载实际煤种偏离设计煤种；运行不当，火焰中心偏高；受热面污染；制粉系统漏风，为保证合谢谢阅读适的过量空气系数而减少空气预热器的送风量，其吸热减少及空气预热器漏风、堵灰严重。谢谢阅读排烟容积过大的主要原因为：炉膛及烟道漏风；煤粉过湿，燃烧后产生大量水蒸汽及运行中谢谢阅读送风量过大等。实际运行中，造成排烟温度高及排烟容积大的主要原因是漏风、过量空气系数及配风方谢谢阅读式和燃料特性。本机组采取以下减少q2的措施：设备方面：2001年大修中将低温段空气感谢阅读预热器改为热管式空气预热器，可有效减少空气预热器漏风，保证其吸热量，大幅度降低了谢谢阅读排烟温度，并加强了各处的漏风堵漏。运行调整方面：(1)时刻注意氧量表的变化，控制合精品文档放心下载理的过量空气系数。正确监视和分析炉膛小口氧量表和排烟氧量表及风量表的变化，在满足精品文档放心下载燃烧条件下尽量减少送风量。(2)合理投入煤粉燃烧器。正常运行时，一般应投下层燃烧器，精品文档放心下载以控制火焰中心位置，维持炉膛出口正常的烟温。(3)根据煤种变化合理调整风、粉配合，谢谢阅读及时调整风速和风量配比，避免煤粉气流冲墙，防止局部高温区域的出现，减少结渣的发生，感谢阅读,.定期吹灰，以保持受热面清洁。(4)及时关闭各检查门、观察孔，以减少漏风。制粉系统在精品文档放心下载条件允许的情况下应维持较小的负压，少开冷风门。(5)合理调整制粉系统，根据煤种采用感谢阅读不同的煤粉细度，提高各分离器的效率，尽量减少三次风的含粉量和三次风量。三次风布置谢谢阅读在最上层，风、粉量大会延长整个燃烧过程，使火焰中心位置上移，炉膛出门烟温偏高。(6)谢谢阅读针对不同煤种选择适当的一次风温，在不烧坏喷口的前提下尽量提高一次风温，对降低排烟感谢阅读温度和稳定燃烧均有好处。固体未完全燃烧损失固体未完全燃烧损失q4是指部分固体燃料颗粒在炉内未能燃尽就被排出炉外而造成的精品文档放心下载热损失。这些末燃尽的颗粒可能随灰渣从炉膛中被排掉，或以飞灰形式随烟气逸出。固体未感谢阅读完全燃烧损失是燃煤锅炉的主要热损失之一，仅次于徘烟热损失。煤粉炉中，由灰渣中可燃谢谢阅读物造成的固体未完全燃烧损失通常仅占该损失的5%-10%，绝大部分固体未完全燃烧热损精品文档放心下载失是由飞灰中可燃物造成的，影响这项损失的主要因素有燃烧方式、燃料性质、过量空气系谢谢阅读数、炉膛结构及运行工况等。q4的大小取决于煤粉颗粒的燃尽速度，燃煤的挥发分愈高，灰分愈少，发热值愈高，精品文档放心下载则煤的燃尽速度越快；煤粉愈细，煤粉愈均匀则损失愈小。因为大颗粒煤粉越多，越不易燃谢谢阅读烧完全。空气越充足，即过量空气系数越大，对碳的燃尽越有利。但过量空气系数过大，会精品文档放心下载使排烟热损失增大，因此，运行中要选扦最佳的过量空气系数。精品文档放心下载实际运行中，影响该损失的主要因素有燃料特性、煤粉细度、过量空气系数和运行方式。精品文档放心下载,.本机组采取了以下措施：(1)合理配煤以保证燃煤质量。将各煤种精心混配，减少燃煤的大感谢阅读幅度变化，维持运行参数基本稳定。(2)合理调整煤粉细度。煤粉细度是影响飞灰可燃物含谢谢阅读量的主要因素。经济煤粉细度要根据热力试验进行选取。(3)控制适量的过量空气系数。煤谢谢阅读粉燃烧需要足够的氧气，但过多的冷空气会降低炉内温度水平，且使排烟容积增大。合理的精品文档放心下载过量空气系数应根据燃烧调整试验及煤种确定。(4)重视燃烧调整。炉内燃烧状况的好坏、精品文档放心下载温度水平及煤粉着火的难易程度直接影响灰渣可燃物的含量。燃烧状况又直接影响温度水平精品文档放心下载和着火过程。运行中应根据煤种变化掌握燃烧器特性、风量配比、一次风煤粉浓度及风量调感谢阅读整的规律，重视燃烧工况的科学调整，使炉内燃烧处于最佳状态。谢谢阅读其它热损失山于增容改造后，高负荷时需多加燃料，使原送、引风机容量不足，会使可燃气体未完精品文档放心下载全燃烧损失增加。通过对风道及炉膛设备的堵漏风已基本解决该项损失增大的问题。谢谢阅读降低辅机电耗对燃煤电厂，锅炉的制粉系统、送风机和引风机及给水泵所消耗的电能占厂用电的比例感谢阅读很大，其中给水泵电耗占厂用电的35%左右。运行中主要从以下方面来降低给水泵电耗：谢谢阅读第二章排烟温度对经济性和除尘效率的影响,.众所周知,锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失、机械谢谢阅读不完全燃烧损失、灰渣物理损失、化学不完全燃烧损失、散热损失组成，而在这谢谢阅读五项损失中，排烟损失是对锅炉影响最大的一项，约为5%--12%。所以降低排谢谢阅读烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有着非常重要的意义。谢谢阅读2.1锅炉热平衡锅炉热平衡是指在稳定运行状态下，锅炉输入热量与输出热量及各项损失之精品文档放心下载间的热量平衡。热平衡是以1kg固体或固体或液体燃料或0℃，0.1Mpa的1立精品文档放心下载方米气体燃料为基础进行计算的。通过热平衡可知锅炉的有效利用热量和各项热谢谢阅读损失，从而计算锅炉效率和燃料消耗量。一般的热平衡方程式为QQQQQQQ kj/kg感谢阅读r 1 2 3 4 5 6(2-1)式中 Q-----锅炉输入热量；rQ-----锅炉有效利用的热量；1Q-----排烟热损失；2Q-----机械不完全燃烧损失；3Q------固体不完全燃烧热损失；4Q------锅炉散热损失；5Q------其他热损失；6将上述方程式用方程右侧各项热量占输入热量的比值百分数来表示，则为精品文档放心下载qqqqqq100%(2-2)123456其中排烟热损失：,.这是锅炉排烟物理显热造成的热损失，等于排烟焓与炉空气焓之差，即谢谢阅读q(IpypyIlk)(100q4)％02Qr(2-3)式中I-------排烟焓，kj/kgpyI0------进入锅炉的冷空气焓，按冷空气温度t30℃计算，kj/kg;lklk-----排烟处的过量空气系数，''。pypy1按选取的排烟温度和查焓温表地到。锅炉运行时按测得的烟气感谢阅读py py py py成分计算得出。 实测得到。py损失是锅炉热损失中最主要的一项对大中型锅炉均为4—8%。影响q的感谢阅读2 2主要因素是排烟温度和烟气容积，通常 升高10—20℃可使q约增加1%，故感谢阅读py2要经常吹灰和减少漏风。同时：q（kk)(t)%21py2pyf(2-4)其中k-----煤种系数；1t-----送风温度;f锅炉效率，即为锅炉的有效利用热与锅炉送入热量之比glQ100%(2-5)1glQr以上称为正平衡法。在锅炉设计和热效率实验是常用反平衡法，即求出各项热损失后用下式求得gl100(qqqqq)％(2-6)gl23456指水和蒸汽流经各受热面时吸收的热量。而空气预热器吸热后又回到炉感谢阅读1,.膛，这部分热量属锅炉内部热量循环，不应计入，锅炉有效利用热为精品文档放心下载Q1[D(i''i)D(i''i)D(ii)D(i'i)](2-7)1Bgrgrgszrzrzszrzrgspwgs式中B-----燃料消耗量；、D------过热蒸汽量、自用蒸汽量，kg/s;感谢阅读gr zy、D------排污量和再热蒸汽量，kg/s;精品文档放心下载pwzri"、i--------过热蒸汽焓、自用蒸汽焓，kj/kg;grzyi'、i-饱和水焓和给水焓，kj/kg;gsi"、i'------再热器出口和进口蒸汽焓，kj/kg;zrzr符号表示具有一次以上再热时，应将各次再热器的吸热量叠加。对于有分离器的直流锅炉，锅炉排污量为分离器的排污量。当排污量小于蒸发量的2%时，排污水的热耗可忽略不计。如将计算Q式子写成1Q=QB1(2-8)式中：Q为工质（水、蒸汽）的总有效利用热。B为燃料消耗量；扣除q造谢谢阅读4成的影响，实际参加燃烧的燃料量为BB(1q4)，kg/sj 100(2-9)称为计算实际燃料量，在锅炉热力计算中均以它进行计算。感谢阅读j另外，以上五项损失可分为两类，q、q、q表示燃料燃烧放出的热量中谢谢阅读2 5 6以各种形式逸离锅炉而造成的损失；q和q则表示进入锅炉的燃料因没有燃烧谢谢阅读3 4放出热量而造成的损失，反映着燃烧的完全程度，通常用燃烧效率来表示：精品文档放心下载,.100(qq),%(2-10)r34其余各项损失：1.固体不完全燃烧损失q4这是燃料中未燃烧或未燃尽碳造成的热损失，这些碳残留灰渣中，也称为机精品文档放心下载械未完全燃烧损失或未燃碳损失。针对不同燃烧方式，燃料燃烧生成不同形式的谢谢阅读灰渣，固体不完全燃烧损失的计算公式为：（1）对于火床炉qcccc)32700A％4lzlmyh100cfh100caryhfhlzlmyhfhr（2-11） 1lz lm yh fh（2-12）（2）对于硫化床锅炉qcccc)32700A％4yl100clhyh100cfh100carylyhfhyllhyhfhr（2-13） 1yl lh yh fh（2-14）（3）对于煤粉炉qcccc)32700A％4lhfh100cyh100cfh100carfhyhfhlhfhyhfhr（2-15） 1yl lh fh（2-16）,.上列诸式中的

分别是炉渣、漏煤、烟道灰、飞灰、逸流灰、lz lm yh fh yl lh冷灰或冷灰斗灰渣中的灰量占入炉燃料总灰分的质量份额。cccccc感谢阅读lz lm yh fh yl lh

分别为炉渣、漏煤、烟道灰、飞灰、逸流灰、冷灰或冷灰斗灰渣中可燃物含量的百精品文档放心下载分数。327000为每千克纯碳的发热量。式（2）、（3）、（4）称为灰的平衡方程式，即锅炉燃料中的总灰分等于排出谢谢阅读锅炉的各种灰渣的总和。在锅炉热效率实验中就是用灰平衡测定出各种灰渣的质感谢阅读量分额和其中可燃物含量，然后用上式计算出q。42.可燃气体不完全燃烧热损失q3这是由于CO、H、CH等可燃未燃烧放热就随烟气离开锅炉而造成的热损精品文档放心下载2 4失，也称化学不完全燃烧损失。qCar0.375Sar23600201.5H2668H4100q4100％(2-17)3QROCOCH100r24式中 CO、H、CH―――干烟气中一氧化碳、氢气、甲烷的容积百分数，可从烟精品文档放心下载2 4气分析测得；RO-----干烟气中三原子气体容积百分数；2正常燃烧时q值很小，媒粉炉q＝0；燃油和燃气炉q＝0.5％；火床炉q＝感谢阅读3 3 3 3（0.5－1.0）％。3.散热损失q5这是由于锅炉本体及其范围内各种管道，附件的温度高于环境温度而散失的感谢阅读热量。q5.82(D)0.38（2-18）5ededqqD（2-19）ed55edD,.式中 D 、D――额定蒸发量和实际蒸发量，kg/s;精品文档放心下载ed-----额定蒸发量时的散热损失，%;ed其它热损失锅炉的其他热损失主要是灰渣物理显热损失qhz。另外，在大容量的锅炉中，谢谢阅读6由于某些部件要用水和空气冷却，而水和空气所吸收的热量又不能送回锅炉系统感谢阅读中应用时，就造成了冷却热损失qlq。故qqhzqlq。6666对于固态排渣媒粉炉，只有当燃料中的灰分满足AQ时才需计算qhz。ar4186灰渣物理显热损失用下式计算：A(c)（2-20）qarhzhz％6Qr式中(c)-------1kg灰渣在为时的焓，kj/kg;hz-------排灰渣量占锅炉燃料总灰分的分额；hz据试验结果，排烟温度越低则排烟热损失越小，相应的锅炉效率会得到提高。感谢阅读国内外专家学者对排烟温度偏高的原因作了大量的研究，发现煤种的组成成分、精品文档放心下载炉膛出口过量空气系数的高低、制粉系统漏风、炉膛漏风、空气预热器漏风、磨精品文档放心下载煤机的出力、运行中受热面结渣积灰以及受热面结构设计的不合理性等是造成锅感谢阅读炉排烟温度偏高的主要原因。2.2各因素对排烟温度的影响(1)水份对排烟温度的影响煤中的水份变成水蒸气，增加了烟气量；水份高提高了烟气的酸露点，易产精品文档放心下载生低温腐蚀。为防止减轻对低温受热面的腐蚀，最有效的方法就是提高空气预热感谢阅读,.器的受热面的壁温，而要提高壁温就要提高排烟温度和入口空气温度。实际中提精品文档放心下载高壁温最常用的方法就是提高空气入口温度。一般采用暖风器或热风在循环。安谢谢阅读顺电厂采用的是加装暖风器，利用汽轮机的抽气来加热冷风，以用来提高进风温感谢阅读度，但进风温度提高会使排烟温度也提高，因而排烟热损失将增大，而试锅炉经感谢阅读济性下降。一般估计，煤中的水份每增加5％，由于损失而使锅炉效率下降0.5％。精品文档放心下载(2)灰分对排烟温度的影响煤中的灰分是有害成分，灰分的含量增加煤中的可燃成分便会相对减少，降低了发热量。当煤燃烧时，煤中的矿物质就转化为灰分，并会熔融，它要吸收热量，并由排渣带走大量的物理显热；灰分多，使理论燃烧温度降低，而且煤粒表面往往形成灰分外壳防碍煤中可燃质和氧气接触，使煤不易燃尽，增加机械不完全燃烧热损失；灰分多还会使炉膛温度下降，燃烧不稳定，也增加了不完全燃烧热损失；灰分多，灰粒随烟气流过受热面时，如果烟速高会磨损受热面；如果烟速低会形成受热面积灰，降低传热效果，并使排烟温度升高增加排烟热损失，降低锅炉效率；灰分多，也会产生炉内结渣，同时会腐蚀金属；灰分多，还是造成环境污染的根源，燃煤灰分的增减，对过热气温也有影响。一般经验数据是，灰分每变化10％，过热气温就相应的变化5％℃。灰分增加，使受热面的沾污和磨损越严重，炉内结渣会影响水循环，造成炉膛出口温度升高，而尾部受热面的沾污则会使排烟温度显著升高，同时灰分高的煤发热量低。在相同负荷情况下消耗的燃料量增加，造成烟气量和流速升高，导致排烟温度和排烟量都会升高，从而降低锅炉效率。谢谢阅读(3)挥发分对排烟温度的影响煤的挥发分由各种碳氢化合物、CO、HS等可燃气体，CO和N等不可燃谢谢阅读2 2 2,.气体以及少量的氧气所组成。煤的挥发分含量与煤的地质年代有密切的联系。地质年代越短，即煤的碳化程度越浅，挥发分含量越高。这是因为煤中所含的各种气体它们本身就有挥发性，地质年代越短，它受大自然干馏蒸发的越少，所以含量便越大。而且不同地质年代的煤开始析出挥发分的温度也是不同的，地质年代越短的煤不但挥发分含量大，而且在较低温度（一般小于200℃）便迅速析出。而地质年代长的煤，挥发分含量少，开始析出挥发分的温度也较高。感谢阅读挥发分燃烧时放出的热量的多少，也取决于挥发分的含量及组成成分。不同燃料的挥发分的发热量差别很大。低的只有17000kj/kg,高的可达71000kg/kg。挥发分的发热量还与挥发分的含氧量有关，因而也与煤的地质年代有关。含氧量少的无烟煤，其挥发分的发热量很高。而含氧量多的褐煤，其挥发分的发热量则较低。感谢阅读所以挥发分时煤的的重要成分特性，它可以作为煤分类的主要依据。同时挥发分对煤的着火燃烧有很的影响。感谢阅读挥发分越多的煤，越容易着火，燃烧也易于完全。这是因为:挥发分时气体可燃物，其着火温度较低，着火容易；挥发分多，相对来说，煤中的难燃的固体碳含量便少，使煤易于完全燃烧；大量的挥发分析出，着火燃烧后可以放出大量的热量，造成炉内高温，有助于固定碳的迅速着火和燃烧，因而挥发分多的煤也易于燃烧完全；挥发分使从煤的内部析出的，析出后使煤具有孔隙性，挥发分越多，煤的孔隙越多，从而使煤和空气的接触面增大，即增大了反应表面积，使反应速度加快，也使煤易于燃烧完全。感谢阅读挥发份减少时，煤粉着火推迟，燃烧的时间也会增加，造成炉膛出口温度增加，导致排烟温度升高，降低锅炉效率。谢谢阅读,.给水温度对排烟热损失的影响给水温度的变化对排烟热损失也有影响。给水温度变化时，为适应加热给水感谢阅读热量的变化，燃料量也将改变。当给水温度下降时，加热给水所需要的热量增加，燃料量必然要加大，使炉膛出口温度升高。运行经验表明，给水温度每降低10℃，燃煤量增加0.65％。而锅炉效率下降5％～6％。高加解列是造成给水温度降低的重要原因，同时也是造成发电厂的效率大副下降的主要原因之一，因此要引起重视。谢谢阅读灰渣的影响灰渣的高温下的熔融性对锅炉的设计、运行及其效率有这严重的影响。因为感谢阅读它是造成炉膛结渣和高温对流受热面沾污和结渣的主要根源。炉内水冷壁的结渣不仅影响传热，而且破坏水循环的安全性。高温对流受热面沾污和结渣，可能堵塞烟气通道，防碍通风，增加引风机的电耗，从而降低锅炉的出力。严重时会使冷灰斗堵塞或在炉墙上及燃烧器周围结成大块渣瘤，迫使停炉，融化的炉渣对炉膛耐火砖也有较大的腐蚀性。为了避免对流受热面的结渣，通常要控制炉膛出口温度低于灰的变形温度DT以下50--100℃,也要低于灰的软化温度ST。炉膛结渣严重与否，通常认为与灰的软化温度ST关系更大。精品文档放心下载在锅炉的运行中当某些受热面上发生结渣、积灰或结诟时，烟气与这部分受热面的传热量减少，锅炉的排烟温度也会升高。因此，为保证锅炉的经济运行，必须经常保持受热面清洁。吹灰器的正确运行能有效的清除受热面上的结渣和积灰，维持受热面的清洁。精品文档放心下载(6）负荷变化的影响负荷变化必然引起排烟温度的改变，负荷增加，烟气量和排烟温度必然增加，精品文档放心下载,.这是由于燃料量和空气量增加的结果。要想控制排烟温度在经济排烟温度下运精品文档放心下载行，关键就是要找到送风量与排烟温度间的平衡关系，也就是要控制过量空气系精品文档放心下载数。炉内过量空气系数过大或过小，都会使锅炉效率降低（热损失总和增加）。谢谢阅读因为一般来说，排烟热损失随α增加而增加，而化学、机械不完全燃烧热损失却感谢阅读降低而降低。除非过大，使炉温降低较多及燃料在炉内停留时间缩短时例外。对应于排烟热损失，机械、化学不完全燃烧热损失之和为最小的值称为最佳过量空气系数。这一数值能保证较高的锅炉效率。感谢阅读烟道各处漏风，都将使排烟处的过量空气系数增大，只能增加排烟热损失和引风机电耗，而不能改善燃烧。漏风使排烟热损失增大的原因，不仅是由于它增大了排烟容积，同时漏风也使排烟温度升高。这是因为漏入烟道的冷空气使漏风点处的烟气温度降低，从而使漏风点以后的所有受热面的传热量都减少，故而使排烟温度升高。且漏风点越靠近炉膛，其影响越大。前面已经说明，当负荷增加时，可适当减少过量空气系数的运行，而在低负荷时为控制在经济排烟温度运行可适当减小炉膛负压，减小漏风，在保持正常运行的前提下适当减小风量，减少排烟温度和排烟量。感谢阅读以上是影响排烟温度的各种因素，而排烟温度和排烟量又是影响排烟热损失的主要因素。排烟热损失又是排烟损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理损失，化学不完全燃烧损失，散热损失这五项损失中对锅炉效率影响最大的一项损失，约为5－8％。所以降低排烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有这非常重要的意义。排烟温度比环境温度高的越多，排烟量越大，排烟损失就越大。由热力学第一定律可知，排烟温度越高，说明对燃料的热利用率越低。这一点从求解锅炉效率的正反平衡法都能证明。精品文档放心下载,.首先锅炉的正平衡方程式为Q100％（2-21）1glQr式中Q1Q--------锅炉有效利用热；Br------锅炉输入热量；当锅炉在相同负荷，相同参数条件下产生相同的蒸汽，排烟温度及排烟量增感谢阅读加，就意味着产生相同质量的蒸汽所需要的标煤量增加，从而造成锅炉效率的下感谢阅读降。另外，通过反平衡求解锅炉效率的公式：1qqqqq100％gl23456（2-22)我们可以清楚的看到，当排烟温度py上升时排烟损失增大，即q2增大造成锅炉效率的下降。当排烟温度升高12－15℃排烟损失约增加1％。谢谢阅读从以上的分析可知，排烟温度升高时，通常正反平衡法求锅炉效率都可以得感谢阅读出锅炉效率下降的结论。因此，最佳的排烟温度可使得锅炉效率有所提高。精品文档放心下载2.3 排烟温度对电除尘效率得影响火电厂得各种燃煤锅炉随炉烟排出得灰量占燃煤总量得比例一般比较大。例精品文档放心下载如液态排渣煤粉炉为55－80％，固态排渣煤粉炉为85－90％，造成大量的飞精品文档放心下载灰。如一座100万千瓦的发电厂的固态排渣煤粉炉，每昼夜燃用8400t以上。感谢阅读同时煤在燃烧过程中还产生大量的气体，如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、一谢谢阅读氧化氮、二氧化氮等，其中除了二氧化碳外都是有害气体。谢谢阅读发电厂的烟尘如不加以分离清除而直接排入大气中，降有害于人们的身体健感谢阅读康。影响环境卫生和植物生长。甚至危机近邻企业的产品质量。此外，大量的飞谢谢阅读,.灰还将加剧吸风机的磨损，降低电器设备的绝缘性能等。因此，我们可以看出，火力发电厂虽然向国民经济各部门提供了巨大的能源。精品文档放心下载但如对锅炉的烟尘处理不当，那同时会成为严重的污染源。感谢阅读为此，我国《工业企业设计卫生标准》规定，火力发电厂飘尘和二氧化硫的谢谢阅读排放标准为：任何一次测量结果的最高允许浓度为0.5mg/m3任何一日的平均最精品文档放心下载高允许浓度各为0.15mg/m3。（1）目前，防止大气污染的措施有下述几点：1)采用高效率的除尘器来防止飞灰污染。2)建造高烟囱来防止飞灰的污染和SO 污染或者利用脱硫装置来除去烟感谢阅读2气中的硫。3)从锅炉的设计和运行方面考虑怎样减少氮氧化物的形成。如利用烟气再谢谢阅读循环来降低火焰的温度，减少过剩空气量以及采取逐步向炉内供给空气的的“分感谢阅读段燃烧法”等方式来减少氮氧化物的产生。（2）除尘效率除尘器的工作性能一般用除尘效率来表示的。除尘效率等于除尘器捕捉下来的飞灰质量与进入除尘器的烟气所携带的飞灰质量之比值的百分数，用cc表精品文档放心下载示：G100GinGout100％G100％（2-23）ccG％GGGininout式中 G――除尘器捕捉的灰量，kg/h;---进入除尘器的烟气所携带的灰量，kg/h；in――除尘器出口烟气所携带的灰量，kg/h;out由于G和G 值不易直接求得，实际上除尘器的效率是根据除尘器前后单位感谢阅读out,.容积烟气中含灰量求得的： cc

aG

cGinaQ

out

100％

（2-24）in式中

a----未净化烟气中的平均含灰量，g/Nm3;感谢阅读----净化后的烟气中的平均含灰量，g/Nm3；精品文档放心下载----进入除尘器的烟气量，g/Nm3；in----排出除尘器的烟气量，g/Nm3；out不计漏风，令Q＝Q 则：in outcc1c（2-25）除尘效率是衡量除尘器在各种具体情况下工作效果的重要指标，除尘器的除尘效果在很大程度上取决于飞灰颗粒的大小和密度。因此对各种除尘器只有在相同的条件下才能用除尘效率来比较除尘效果。精品文档放心下载（3）烟尘的危害火力发电厂烟气中的污染物数量很多，对环境影响较大，不仅影响人体健康，而且会给农业生产带来很大的经济损失。对人体健康的影响包括急性和慢性两个方面。急性危害一般常出现在厂区及其附近地区。慢性危害是污染物直接或间接的长期使用下对人体健康机能造成的危害，这种危害短期表现不明显，不易被察觉。另外有些电厂周围的农村在稻麦扬花、棉花吐絮、白菜包心的时节，电厂排放的烟尘飘落，会造成农作物大幅度减产。对于电厂本身，除尘器出口排烟含尘浓度大，会加剧烟道和引风机的磨损，影响机组安全稳定运行，影响发电。谢谢阅读（4）火力发电厂锅炉烟尘的特性除尘器是火力发电厂用于收集烟尘不可缺少的设备。随着电力工业的不断发展，机组的单机容量增大，除尘器的容量也在增大，且结构形式越来越复杂。随谢谢阅读,.着国家环境保护的不断加强，除尘器在火力发电厂建设投资中的比例也在不断增感谢阅读加。影响除尘器性能的主要因素是烟尘特性，而烟尘又包括了粒度、密度、比表精品文档放心下载面积、粒子的凝集、比电阻、润湿行和爆炸性等。粒子和粒度粒子是指在所有的方向都具有明确的物理边境的任何物质，对其大小没有任精品文档放心下载何限制。粒度是表明粒子大小的最佳代表性尺寸。对于球形粒子来说，粒度即其直径。感谢阅读但是，通常人们也吧表明非球形粒子粒度的某个线性尺寸称为“直径”。而这些谢谢阅读“直径”有许多定义。根据不同的定义和测量方法，其数值也是不一样的。精品文档放心下载粉尘的粒度分布是指粉尘中各种尘粒所占的百分数，也称颗粒的分散度。有按质量计的质量粒度分布；有按粒数计的颗粒粒径分布；有用表面积表示的表面积粒度分布等多种表达方式。感谢阅读密度单位体积粉尘具有的质量称为粉尘的密度，一般用 kg/m3表示，具有真密谢谢阅读度和容积密度之分。粉尘的真密度是指除掉粉尘中所含气体和液体后的单位体积质量数与粉尘沉降、输送、净化等特性相关。精品文档放心下载粉尘的容积密度是指在自然状态下单位体积的质量数。它是设计粉尘存储设备和运输设备的重要依据。感谢阅读比表面积粉尘的比表面积为单位质量或体积粉尘所具有的表面积。一般用cm2/g来表感谢阅读,.示其大小表示颗粒群总体的细度。它与粉尘的润湿性和粘附性相关。谢谢阅读凝集凝集是单个粒子之间相对运动和碰撞的结果，这种凝集对粒子质量、粒度、感谢阅读形状和结构有显著影响。粘附尘粒粘附于固体表面或颗粒之间互相凝集的现象称为粘附。随着强度，也就精品文档放心下载是克服附着现象所需的力，称为粘附力，附于固体表面的尘粒易使除尘设备和管谢谢阅读道堵塞。颗粒之间相互凝集则有利于除尘器效率的提高。对于粒径d1m的尘精品文档放心下载粒，主要靠分子间的作用而产生粘附。含水率高的粉尘主要靠表面水分产生粘附；精品文档放心下载纤维粉尘的粘附则主要与壁内状态有关。润湿性尘粒和液体相互附着的性质称为粉尘的润湿性。易于被水润湿的粉尘称为亲感谢阅读水性粉尘；难于被水润湿的粉尘称为疏水性粉尘吸水后能形成不容于水的硬垢的精品文档放心下载粉尘称为水硬性粉尘；粒径dc5m的粉尘很难被水润湿；水泥、熟石灰与白云石砂等均属于水硬性粉尘。精品文档放心下载含水率粉尘的含水率为粉尘所含水分的质量与粉尘总质量的比值.如下公式所示:精品文档放心下载比电阻在立方体边长各为一厘米的尘样的相对两侧均匀地施加相当于尘样击穿电感谢阅读90％地电压时，对电流所产生地电阻称为粉尘比电阻。它是除尘工程中表示粉尘导电性地一个参数。对电除尘器地工作有很大地影响，电除尘器最容易除掉地粉尘是比电阻在1041010.cm范围内的粉尘。精品文档放心下载,.（5）电除尘器电除尘器是借助于静电力从气流中分离悬浮粒子的一种装置。与机械办法分离粒子的其他装置的根本差别在于分离力直接作用于各粒子上。静电力被直接而高效的利用决定了电除尘器具有捕集效率高和能耗低这两个重要特征。感谢阅读电气除尘器的工作原理:电气除尘器又称静电除尘器。它是利用高压电场产生的静电力，使尘粒从烟气流中分离出来的。感谢阅读电气除尘器除尘空间的中间是两端固定的金属导线，作为放电极（电晕极）。放电极接高压直流电源的负极。两边的平板为集尘极，接电源正极。在电场的作用下，气体中的自由离子要向两极移动，且电压愈高，电场强度愈大，离子运动的速度愈快。由于离子的运动，极间形成了电流。开始时，气体中的自由离子少，电流较小。当电压升高到一定数值（几万伏或十几万伏）后电晕极附近的离子获得了较高的能量和速度，去撞击气体中的中性原子，中性原子分解成正、负离子，这种现象称为气体电离。气体电离后，由于连锁反应，极间运动的离子数大大增加，表现为极间电流（也称电晕电流），急剧增加，气体便成了导体。电晕极周围的气体全部电离后，在电晕极周围可以看到一圈淡蓝色的光环，这个光环称为电晕。因此，这个放电的导线也被称作电晕极。电晕极周围（电晕区）的负离子和电子在电场力的作用下而向正极运动，途中和烟气中的飞灰尘粒互相撞击，并黏附在飞灰尘粒上，飞灰尘粒带电，这样，带负电荷的飞灰尘粒在静电场力的作用下移向正极（集尘极），并在此放出电荷经中和后沉积在上面。在放电极精品文档放心下载上也会集中少量获得正电荷的灰粒，它会导致放电极线肥大而影响除尘效果，所以需要定期给以振打清除，当集尘极上的灰粒堆积到一定程度时，振打集尘极，感谢阅读,.靠粉尘自重落入灰斗中。（6）影响电除尘器性能的因素影响电除尘器性能的因素很多若结构形式固定，主要为气体流速分布、气体精品文档放心下载含尘量、粉尘比电阻、烟气速度、电晕极性、气体温度及气体湿度等。精品文档放心下载1)气体速度分布电除尘器进口处的气体流速一般为 10--15m/s，而在除尘器内部则只有精品文档放心下载0.5--2m/s。若不采取必要的分布措施，气体在除尘器内会很不均匀，中心部分精品文档放心下载流速将大大超过设计指标，气体在除尘器内的停留时间大大缩短，被捕集到的粉精品文档放心下载尘再飞扬被高速气流所带走。同时会使电晕极产生晃动，引起供点电压的波动，谢谢阅读从而使实际除尘效率降低。严重时会造成电气除尘器不能正常操作。精品文档放心下载2)体的含尘量的影响电气除尘器中的电晕电流i是由气体电离离子的运动形成的电流i和荷电尘感谢阅读1粒运动的电流i所组成，即2iii1 2因此，电场中的空间电荷q也是气体电离所形成的空间电荷q和荷电尘粒所精品文档放心下载1形成的空间电荷q所组成，即2qqq1 2由于尘粒的大小、质量和荷电量均比离子大得多，所以离子的移动速度要比精品文档放心下载荷电尘粒的移动速度大数百倍，因此，荷电尘粒所形成的电流只占电晕电流的很感谢阅读少一部分（约为1--2%）。但随着气体含尘量的增加，虽然荷电尘粒所形成的感谢阅读电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重的抑制着电晕电流的产生，谢谢阅读使尘粒不能获得足够的电荷。因此，电气除尘器的除尘效率显著降低，尤其是尘感谢阅读,.粒直径在1μm左右的数量越多，这种现象越严重。当含尘量达到某一数值时，谢谢阅读会发生电晕闭塞，电晕电流几乎减小到零，而失去除尘作用。因此，一般不希望谢谢阅读除尘器入口含尘量大于50g/m3。粉尘比电阻的影响粉尘比电阻值，标志这粉尘的导电性，对电除尘器的性能影响极大。粉尘的谢谢阅读比电阻值一般在10451010cm范围内。过大或过小都对除尘不利。谢谢阅读比电阻值小于104cm的称为低电阻或强导电粉尘，其吸释电荷容易，但精品文档放心下载粉尘不易粘在收尘极板上，而且沿极板表面跳跃前进，容易被气流带出除尘器，谢谢阅读降低除尘效率。比电阻值大于1010cm的称为高电阻粉尘。此时，近似绝缘体，精品文档放心下载粉尘荷电不易逸出，牢牢的吸在收尘极板上，容易形成电晕放电，即反电晕现象，也会降低除尘效率。所以比电阻值在1041010cm的粉尘是普遍适用与电除尘精品文档放心下载器最理想的粉尘。导电性是粉尘的许多物理特性之一，导电性用其电阻率表示，与一般的材料不同，飞灰是一种松散颗粒的聚合体，因此，飞灰比电阻是指单位面积单位厚度的飞灰的电阻，其大小是影响电气除尘器除尘效率的一个主要因素。谢谢阅读粉尘是依靠尘粒之间、尘粒与沉尘极之间的表面附着力和电气附着力，而堆积在沉尘极上。尘粒直径越大，表面附着力越小，容易产生再飞散。电气附着力由尘粒间及尘粒与沉尘极间的接触带电而产生的库仑力所决定。电气附着力近似为：感谢阅读/32fd2kEiE2(2-26)e2式中：fe----电气附着力，N；d----尘粒直径，cm；,.2----实验常数；E----电场强度，kV/cm；i----电晕电流，kA；ρ----粉尘比电阻，Ω·cm。式（2-26）中右边第一项是库仑力，第二项是排斥力。谢谢阅读低比电阻的特点是因粉尘导电性好，当荷电尘粒到达电极时，立即失去电荷，同时，失去尘粒中的半自由电子（同时围绕两个以上原子核转动的电子），而获得与沉尘极相同极性的电荷，此时，式（2-26）中库仑力消失，尘粒被斥离沉尘极，重返气流中，形成粉尘的再飞散。因此，低比电阻的粉尘，在普通电除尘器中，达不到除尘效果。谢谢阅读高比电阻的特点是粉尘和电极接触后，很难放出电荷。由于式（2-26）中库仑力大，即电气附着力大，使尘粒在沉尘极上堆积成粉尘层。此时，电晕电流通过这一高电阻粉尘层，在某些区域内电流密度与电阻值的乘积，可能大大超过足以造成粉尘层击穿的电1的离子运动。电阻和电位梯度随粉尘层增加而增大，击穿点的离子活动也随之剧烈，以致与电晕极产生的离子极性不同的离子，喷射到有效除尘空间，即产生反电晕（逆电离）。在有效除尘空间内同时存在正、负离子，正离子中和带负电荷的尘粒，在粉尘层表面可看到火花频放，使粉尘荷电大为恶化。同时在电晕极上的粉尘附着力特别强，很不容易振脱，形成电晕极肥大。因此，除尘效率大大降低。一般认为比电阻为ρ>5×1010Ω·cm是出现反电精品文档放心下载晕现象的临界值.同一电除尘器在其他条件相同的情况下，比电阻值与除尘效率的大致关系如图1-2。从图1-2可以看出，比电阻在1041010Ω·cm的粉尘，是适应于普通电感谢阅读,.除尘器最理想的粉尘，其特点是当荷电尘粒到达电极时，电荷的中和进行得当，精品文档放心下载所产生的附着力既适当又不会引起反电晕。其他文献中，也给出了相似的比电阻谢谢阅读与除尘效率关系图 1-3是利用实测数据通过理论计算得出的在 101051011感谢阅读Ω·cm范围内，比电阻对除尘效率的影响。当飞灰比电阻由1010Ω·cm增大到5×精品文档放心下载1011Ω·cm时，总除尘效率将由98.1%大幅度降至81%精品文档放心下载图2.1 同一电除尘器在其他条件相同情况下粉尘比电阻与除尘效率的关系感谢阅读）%（率效尘除,.图2.2101051011Ω·cm范围内飞灰比电阻对总除尘效率的影响谢谢阅读从以上分析及图2-1我们得出如下结论，随着比电阻由0增加到104Ω·cm，谢谢阅读除尘效率迅速A增加；当比电阻由104Ω·cm增加到1010Ω·cm，除尘效率变化平谢谢阅读稳；当比电阻从1010Ω·cm继续增加到5×1010Ω·cm，由于反电晕的产生，除尘谢谢阅读效率急剧下降；当比电阻增加至1012Ω·cm时，除尘效率已降至很低的水平。谢谢阅读多依奇效率公式是计算除尘器收尘效率的经典公式：1A（2-29）exp(wQ)式中：A----电除尘收尘极板面积，m2；ω----尘粒在电场中驱进速度，m/s；Q----工况烟气流量，m3/s。而比电阻对驱进速度有着较大的影响，尘粒现场比电阻与驱进速度的关系精品文档放心下载为：Kw21（2-30）k21E0Epac（2-31）4a3KTC（2-32）式中：Ep―――收尘电场强度，V/m；,.0―――尘粒荷电电场强度，V/m；A―――尘粒半径，m；1―――烟气介质绝对介电常数，F/m；ρ—尘粒现场工况条件下的比电阻，Ω·cm；τ—等效特征时间常数，s；C—考虑到尘粒从较大粒径到微小粒径连续范围而引入的滑动系谢谢阅读数修正因数。T—绝对温度，K；K—波尔曼常数，J/K。此经验公式基础上得出燃煤电厂典型工况下工程近似计算的驱进速度与比电阻的关系式为：精品文档放心下载0.0185（2-33）w0.01850.17711010k并应用公式（2-33）得出驱进速度随比电阻的变化如表2.2所示：谢谢阅读根据公式（2-33）所得相对驱进速度与比电阻的关系曲线如图2.4所示。精品文档放心下载表2.2电除尘器典型工况下驱进速度随比电阻的变化cm10810910101011101210131014w/k0.9990.9910.9130.5110.6950.0100.001,.体积比电阻ptmc表面比电阻p.bΩ阻电比温度toC图2.4 相对驱进速度与比电阻的关系曲线从公式（2-30）可以看出，当比电阻非常小，即2ρ《τ时，ω≈K，此时精品文档放心下载1尘粒速度基本取决于K而不受比电阻的影响，如图1.4中Ⅰ区所示；当比电阻增感谢阅读大到2ρ与τ的差别不是很大时，比电阻对驱进速度的影响较为明显，如图中Ⅱ感谢阅读1所示；当比电阻增大到2ρ》τ时，ω≈Kτ/（2ρ），比电阻使驱进速度降低精品文档放心下载1 1到最低限度，直至几乎失去除尘作用，如图中Ⅲ区所示。可见，当比电阻大于1012精品文档放心下载Ω·cm左右，除尘器工作效率将非常低下。气体温度气体温度对电除尘器工作的影响很大，温度高粉尘比电阻降低，而气体粘度精品文档放心下载又随温度上升而减小，粘度减小，粉尘的驱进速度增大，除尘效率降低。精品文档放心下载气体湿度气体湿度对粉尘比电阻有直接影响，湿度大粉尘比电阻降低。气体湿度对电感谢阅读除尘器的伏安特性也有影响，湿度增加，电离减弱，电晕电流减小，击穿电压升感谢阅读,.高，火花放电难以出现，电除尘器在较高电压下稳定运行，从而提高除尘效率。感谢阅读（7）烟气温度对飞灰比电阻的影响烟气温度t对粉尘比电阻ρ来说是最为敏感的因素之一，大量研究表明，粉谢谢阅读尘比电阻是随温度连续变化的，不同温度下比电阻的变化可相差几个数量级，因精品文档放心下载此，研究烟气温度对飞灰比电阻的影响是研究烟气温度对电除尘效率影响的关感谢阅读键。体积比电阻ptmc表面比电阻.bΩ阻电比温度toC图2.5 温度比电阻特性曲线国内外专家学者对温度与飞灰比电阻的关系进行了长期大量的实验研究。认感谢阅读为飞灰比电阻随温度的变化可由飞灰导电存在两种机理加以解释，并可由图1.5感谢阅读及等效并联电阻理论来解释。飞灰的导电机理是电流沿尘粒内部和尘粒表面两条谢谢阅读路径经过粉尘层，也就是粉尘层的比电阻是容积导电电阻Rv和表面导电电阻Rs谢谢阅读组成的合成比电阻，如图2.6所示：RR

,.sv图2.6飞灰导电机理图因为粉尘层是由固体颗粒和孔隙间的气体组成，事实上除固、气两相物质外，一般在低温下粉尘层不可避免地吸附一些水分，形成固、气、液三相物质聚合体。当粉尘处于低温时，粉尘层内的水分子均匀分布于颗粒体内部。当对粉尘层加热温度上升时，颗粒体内部的水分开始向外蒸发，在颗粒表面形成一层液膜，这时颗粒的表面比电阻大大下降，并使粉尘合成比电阻降低。当温度继上升时，粉尘层中水分减少，表面导电机理减弱，甚至丧失，粉尘比电阻急剧上升，当温度进一步提高时，飞灰仅依靠颗粒内部电子或离子进行电流导电，即容积导电。由于飞灰颗粒属非晶体结构，随温度升高，颗粒内部的电子或离子导电过程加强，使其比电阻随温度升高而下降。因此，粉尘比电阻与温度关系的曲线存在两个转折点，一个是比电阻的最低点，一般处在85--100℃之间，另一个是比电阻的最高点，其位置与粉尘结构、成份等多种因素有关，一般处于150--200℃之间，在这两个转折点之间，粉尘比电阻随温度降低而急剧下降，如图2.7所示：谢谢阅读,.1.0E+12比 1.0E+11电阻 1.0E+10值1.0E+91.0E+819 80 100 120 150 160170180200谢谢阅读摄氏温度图2.7某厂比电阻与温度关系曲线由上述比电阻与温度关系的试验数据看出，在电站锅炉一般排烟温度范围内（130--170℃），比电阻有两个数量级的变化，如果锅炉排烟温度进一步降低到100--110℃，则比电阻可降低3个数量级。谢谢阅读（8）排烟温度对电除尘效率的影响锅炉排烟温度对除尘效率的影响通过比电阻来表现。粉尘比电阻可由两个并联电阻组成，其中一个为体积比电阻，即通过粉尘表面导电呈现的电阻，组成粉尘的各种物质的导电性能受温度影响显著。当温度较高时，粉尘内导电流的离子与电子将获得更大的能量，使粉尘层的导电能力升高，体积比电阻下降。运行中变化的烟气温度对比电阻的影响较大。粉尘比电阻最高对应的温度与锅炉设计的排烟温度比较接近。谢谢阅读通常合适的电除尘器粉尘比电阻值104－106cm，当粉尘比电阻超过临界精品文档放心下载109cm后电除尘器的性能将随着比电阻的增高而下降很大，致使粉尘局部击穿，产生反电晕现象。发生反电晕后，二次电流增加，二次电压降低，粉尘的精品文档放心下载飞扬严重，导致吸尘性能显著恶化。,.大多数燃煤电厂，除尘器烟气温度在130－180℃之间，而在这个温度范围内，粉尘比电阻出现最高峰（1013cm以上），超过此温度范围，粉尘比电阻精品文档放心下载就有下降趋势。当温度低于150℃后比电阻甚至骤剧下降，随着温度的下降，比电阻的减少很快。据统计，温度在130－180℃之间粉尘比电阻均在感谢阅读1010－1012cm据资料记载，侯马电厂2号炉，西热工研究所测定在150℃时比感谢阅读电阻为1.921011cm；上海宝钢自备电厂烟气温度在 154℃时为谢谢阅读7.51013cm；宁夏大武空口电厂烟气温度在 120－180℃时，高达谢谢阅读5.051013cm；淮北电厂的数据见下表：（表2.3）精品文档放心下载温度（℃）100120140150160比电阻310123.6710124.2810124.6510122.541012（cm）排烟温度除了影响比电阻，还会通过影响电场v-i特性来影响电除尘器的运谢谢阅读行效果。当气体的温度上升时，气体分子密度下降，负离子对放电极附近电场的感谢阅读作用消弱，在同样电压下其电晕电流就要增加，对除尘有利。当烟气中的水分较精品文档放心下载多时由于水分子产生一种负离子，大于空气分子，与电子碰撞的机会较多，使电精品文档放心下载子在电场中加速的平均自由行程缩短，即电离不易发展；水气负离子因质量大，谢谢阅读其驱进速度小于气体负离子，使得电场空间中负电荷分布密度增加，电场更趋均谢谢阅读匀，击穿电压升高，这样在同样电压下，电场的最大工作电流就会得到提高，对精品文档放心下载电除尘效率的提高有很重要的作用。图1.8为排烟温度与电除尘效率的关系：感谢阅读,.100除98尘96效94率929080100120140160180烟气温度图2.8排烟温度与电除尘效率的关系曲线2.4 结论通过以上分析，我们可得以下结论：降低排烟温度可以减少排烟热损失，从而提高锅炉效率，降低整机煤耗值。大大提高火电厂的运行经济性。这一点又充分证明了热力学第一定律的正确性。精品文档放心下载除尘器的除尘效率的众多因素值，飞灰比电阻的影响非常之重要，当飞精品文档放心下载灰比电阻值低于104cm时，因尘粒间及吸尘极间的接触带电而产生的库仑力感谢阅读将大大降低，甚至消失，造成除尘效率低下。因此，在104cm的区域内，谢谢阅读比电阻与除尘效率之间的关系呈现出随着飞灰比电阻的减小，除尘效率也将大大精品文档放心下载降低的分布趋势。当飞灰比电阻大于1010Ω·cm时，库仑力非常大，可能造成足精品文档放心下载以超过粉尘层击穿的电场强度，通常认为比电阻值超过5×1010Ω·cm时，将产生精品文档放心下载反电晕现象，除尘效果大为恶化。在ρ>1010Ω·cm的区域内比电阻与除尘效率之感谢阅读间的关系呈现出随着飞灰比电阻的增加，除尘效率明显降低的趋势；适合普通电精品文档放心下载,.除尘器工作的粉尘比电阻应处于1041010cm，在此区域内，除尘效率变化相感谢阅读对平稳。在温度—比电阻特性曲线中的高比电阻区中，排烟温度越低，飞灰比电阻越小，从而电除尘器除尘效率越高。而中比电阻区一般出现在在100--110℃精品文档放心下载以下的范围内，由于表面比电阻作用显著，此时比电阻将出现一个最低值。此时，电除尘器除尘效率最高。因此，电厂排烟温度降至100℃左右，对电除尘器的运行是非常有利的。谢谢阅读低排烟温度可以降低煤耗、提高电厂经济运行水平，同时对提高电除尘效率、减少烟尘排放、保护生态环境也起着积极的作用。感谢阅读第三章12.5MW机组锅炉效率及锅炉尾部受热面改造方案感谢阅读某发电厂125MW机组所配锅炉为SG-400/140-50412A型中间再热超高压自然循环汽包锅炉（简称50412A型锅炉），露天布置。锅炉采用型布置带中间夹弄，炉膛断面近似正方形，宽9600mm，深9357mm。锅炉按贫煤设计，设计参数如表3.1所示。配125MW机组的锅炉原设计汽温为555℃，后来都已降低到540℃，锅炉的蒸发量则由400t/h改为420t/h。精品文档放心下载表3.1 50412A型锅炉设计参数项目名称 符号 单位 数值,.额定蒸发量Dt/h4001过热蒸汽参数p/tMpa/℃13.75/55511再热蒸汽流量Dt/h3002再热蒸汽压力p'/p''Mpa2.5/2.3512（进／出）再热蒸汽温度p/t℃335/555gsgs（进／p出）给水参数prkMpa/℃15.7/235（压力／温度）热风温度t℃400rk排烟温度℃146py锅炉效率%88.43在50412A型锅炉中，尾部不设分隔烟道，在低温再热器后沿烟气流向分别布置有省煤器﹑管式预热器和回转式预热器等受热面。预热器在回转式的基础上再加一组管式预热器的目的是为了将热风温度提高到400℃，以适应贫煤的燃烧。谢谢阅读3.1 锅炉尾部受热面存在主要问题说明锅炉投运以来进行过多次改造，有些问题已得到解决。目前该锅炉运行中存精品文档放心下载在的主要问题是排烟温度过高，达192.6℃，热风温度只有370℃，离设计值差谢谢阅读30℃，锅炉效率偏低，只有84--85%。表3.2列出了该炉预热器2002年夏天精品文档放心下载烟风运行参数的测量值（运行值）及与设计值的比较。分析表3.2的数据看出，感谢阅读,.管式预热器的传热情况极差，烟温降和空气温升分别只有约17℃和26℃，比设感谢阅读计值63℃和82℃相差甚远。这是热风达不到设计值的根本原因，也是排烟温度感谢阅读偏高的主要原因；回转式预热器的烟温降和空气温升的数值分别为 240.4℃和精品文档放心下载307℃，虽然和设计值（分别为245℃和298℃）差别不大，但由于回转式预热谢谢阅读器的实际烟温已高出设计值40多度，如果剔除传热温差偏高的影响，回转式预感谢阅读热器的传热量也明显低于设计值，这是该锅炉排烟温度过高的另一原因。此外，谢谢阅读回转式预热器漏风过多，漏风系数达0.32，将进一步降低锅炉的效率。精品文档放心下载表3.250412A型锅炉在125MW负荷时预热器的烟风参数项目名称符号单位设计值运行值管式预热器进口烟温'℃454450管式预热器出口烟温''℃391433排烟温度py℃146192.6进风温度t℃2038lk回转式预热器出口风温度t''℃318345h单式预热器出风温度t℃400371rk回转式预热器漏风系数0.10.323.2锅炉尾部受热面存在的问题分析由表3.2的数据看出，锅炉运行中管式预热器的进口烟温与设计值几乎相感谢阅读,.同，说明造成热风温度偏低和排烟温度偏高的原因，与预热器前面的受热面设计感谢阅读无关，主要应与管式和回转式预热器有关。3.2.1管式预热器该锅炉尾部烟道的截面尺寸太小，为6500×9600mm（深度×宽度），而同容量机组的50417型锅炉为7500×9600mm，50419型锅炉为8000×9600mm，50416型锅炉为8600×9600mm。也就是说，50412A型锅炉尾部烟道的深度尺寸比同型号其他锅炉小1000--2100mm。由于烟道截面尺寸过小，原设计对管式预热器采取管子布满整个烟道的设计，如图3-1所示。预热器由8只高4500mm的管箱组成。空气经回转式预热器加热后分前后两股，即沿烟道的前后方向进入管式预热器，在其中一边加热，一边折向（90度），然后由烟道两侧整个截面引出，进入热风道。原设想空气沿整个预热器均匀流动，即按图中虚线所示方向流经各管子。图3.1只示出对称的1/4截面的空气流动状况。实际上，在这种设计中空气的均匀流动是不可能的。因为各流线气流流经管子的数目差别悬殊，阻力系数的差别使空气多由烟道截面四角部位短路通过，如图3-1中实线所示。流场计算显示，绝大部分空气流经四角1/8烟道截面的管子，其他7/8截面管子只有少量空气流通。也就是说，绝大部分受热面没有足够空气流过并与之进行热交换。因此，管式预热器传热性能很差，额定负荷时的烟温降只有17℃。精品文档放心下载,.空气入口图3.1原光管预热器布置图3.2.2回转式预热器该锅炉在回转式预热器的热力设计中，对其传热性能估计偏高，一方面对烟谢谢阅读气和空气的换热系数的计算取值较高，另一方面又未考虑积灰导致的传热系数的精品文档放心下载下降。实际上，回转式预热器的积灰比管式预热器还严重。因此，其实际传热系谢谢阅读数无法达到原设计值。由此可见，管式预热器空气短路和回转式预热器影响传热因素考虑不全是造精品文档放心下载成锅炉排烟温度过高和热风温度偏低的主要原因。热风温度不够又影响贫煤煤粉精品文档放心下载燃烧的完全性，使飞灰含碳量偏大（达10%）。3.3某电厂尾部烟道改造方案某电厂经多年运行和改造后，省煤器出口即管式预热器入口烟温已符合设计谢谢阅读要求，运行值为450℃（设计值为454℃），说明目前某电厂125MW机组排精品文档放心下载烟温度偏高、热风温度偏低的原因与管式预热器之前（沿烟气流向）的受热面无精品文档放心下载,.关，主要是由于原管式预热器存在严重空气短路现象，使其传热性能大幅度降低谢谢阅读和回转式预热器运行时大量漏风及设计时没有考虑积灰影响等造成的。在对管式精品文档放心下载预热器进行改造后，空气流场的均匀性问题也已经得以解决，尾部受热面的改造感谢阅读工作必须解决因烟气流速过高而导致磨损加剧以及因受热面积明显减少造成传精品文档放心下载热量下降这两个关键问题。因此，我借鉴改造的第一个方案将只对预热器（包括精品文档放心下载管式和回转式）进行改造。考虑到该锅炉尾部受热面为单级布置方式，而单级尾谢谢阅读部受热面的设计不利于对排烟温度进行深度冷却，因此，又在预热器改造的基础谢谢阅读上在管式预热器和回转式预热器之间再加装低温省煤器的两级布置方案及在低精品文档放心下载温级省煤器与回转式预热器之间又加装烟气加热器的方案，这三个方案分别称为谢谢阅读方案Ⅰ、方案Ⅱ和方案Ⅲ。3.3.1方案I――单极布置、空气预热器采用螺旋管与回转式预热谢谢阅读器相结合（1）螺旋槽管预热器设计该方案保持原有回转式预热器，只对其传热元件及排列方式进行改造，以减少回转式预热器的漏风和堵灰，重点改造管式预热器，采用螺旋槽管解决防止磨损及传热量不足问题。精品文档放心下载螺旋槽管预热器由12只管箱组成，前后烟道各布置6只，管箱高度4670mm。主要计算数据及其与原光管预热器的设计数据对比列于表3.3。感谢阅读表3.3

螺旋槽管预热器设计参数项目名称

符号

单位

原光管预热器

螺旋槽管预热器管子直径厚度

mm

401.5

571.5,.横向节距/纵向节距S/Smm60/4275/5412管数n根2130410912受热面积Hm2115958751进口烟温'℃454452g出口烟温''℃391395g进口风温t'℃318338出口风温t''℃400412烟气流速wym/s14.914.6空气流速wm/s8.98.7k由表3.3数据看出，螺旋槽管预热器在进口烟温和进口风温分别为感谢阅读'452℃和t'338℃的情况下，可获得烟温降57℃，热风温度达t412℃；烟气流速为wy=14.6m/s，比原设计略低，因此，不存在管子严rk感谢阅读重磨损问题；空气流速为w=8.7m/s，比原设计值略小，同时，因为空气流经谢谢阅读k的管子数目明显减少，空气侧的阻力将比原光管预热器的设计值大幅度降低。（2）回转式预热器的改造感谢阅读回转式预热器按24分仓、波形板径向排列进行改造，以减少预热器烟风两侧的窜风（漏风）。为减少预热器积灰又不致降低其传热性能，将预热器受热面沿高度分为三组，上中两组高度各810mm，为预热器热段，采用强化形波形板与波形定位板作传热元件，材料为普通碳钢；下组高度400mm，为预热器冷段，采用平板与平面形定位板作传热元件，以减少积灰，材料为考登钢，以增强精品文档放心下载其抗腐蚀性能，回转式预热器改造方案的结构数据及与原设计值的比较列于表3.4。感谢阅读,.表3.4 回转式预热器结构数据单位改造方案项目名称符号原设计值热段冷段波形板形式//强化形平板形强化形波形板排列方向//径向径向周向波形板厚度mm当量直径dmm8.5659.759.4e受热面积Hm232110639039510烟气流通截面积Fym220.4319.0223.46空气流通截面积Fm216.7315.5719.2k3.3.2方案Ⅱ――双螺旋布置、在螺旋槽管预热器后加装低温级翅精品文档放心下载片管省煤器改造方案Ⅱ在螺旋槽管预热器和回转式预热器之间的尾部烟道空间内加装谢谢阅读低温级翅片管省煤器，将原锅炉尾部受热面由单级布置方式改为双级布置方式，精品文档放心下载可进一步降低了排烟温度。低温级省煤器采用翅片管结构，如图3.2--3.3所示，表3.4则示出了翅片管精品文档放心下载式低温级省煤器的各主要设计参数数值。该省煤器加装在螺旋槽管空气预热器与回转式预热器之间未利用的空间，无谢谢阅读需对原锅炉尾部烟道进行改造，投资小、安装简单。,.在将原锅炉尾部受热面由单级布置方式改为双级布置方式后，排烟温度预计可降低到130℃左右。在第二章中，我们论证了当烟气温度在100--110℃飞灰比电阻较低，此时，电除尘器除尘效率较高，若能将电厂排烟温度降至100℃左右，对电除尘器的运行是非常有利的。因此，我们提出改造方案Ⅲ，争取将排烟温度降至100--110℃，以最大限度地减少烟尘和废气排放量。精品文档放心下载图3.2翅片管结构Ⅰ 图3.3翅片管结构Ⅱ表3.4 低温级翅片管省煤器主要设计参数项目名称符号单位设计参数管子直径×厚度mm32×4横向排数1n1根64,.横向排数2n根632省煤器受热面积Fm2696z水流通截面积fm20.057烟气流通面积Fm216.2y入口烟温'℃389s出口烟温''℃352s进口水温t'℃235出口水温t''℃249烟气流速wm/s97y水流速wm/s0.9s3.3.3方案Ⅲ――在低温级省煤器后加装烟气给水加热器(高效机谢谢阅读组)（1）高效机组介绍科学界的一般概念是，任何给水的回热加热会降低动力机组的效率，这种看精品文档放心下载法其实是不完全的。俄罗斯一些研究机构所作的工作指出，合理地减少回热抽汽精品文档放心下载可以提高动力机组的效率，这可以在所谓高效机组中得以实现。感谢阅读高效机组的实质在于汽轮机回热系统被旁路到系统内某一个地方，或者加热精品文档放心下载不足的给水旁路到锅炉，这些旁路给水利用烟气在专门换热器中进行加热，在回感谢阅读热系统旁路的情况下，一部分原来作为再热的蒸汽不再进入给水加热器，而进入谢谢阅读汽轮机本体，发出附加功率，同时，上述锅炉换热器回收了锅炉烟气的热量，降谢谢阅读低了排烟温度，因而提高了锅炉的效率。,.设计技巧以及锅炉和汽轮机的现实状况在某种程度上促进了在保持锅炉出力不变的情况下，动力机组经济性的增加和机组功率的增加。谢谢阅读高效机组除了增加功率、提高经济性外，还有其他正面的技术特点：精品文档放心下载1．锅炉排烟温度深度冷却可改善电除尘器的工作状况，在排烟温度一定的情况精品文档放