锅炉专业应知应会

1、目 录第一章、 锅炉基础知识··············································2第一节、流体力学基

2、础知识·················································

3、83;···2第二节、传热学基础知识············································

4、83;··········5第三节、仪表基础知识·····································

5、3;···················8第四节、电气基础知识·····························

6、;····························12第二章、锅炉燃料、原料的基础知识···················

7、;·················16第一节、煤的基础知识·······························

8、;·························16第二节、水、蒸汽的基础知识······················&#

9、183;······························23第三章、锅炉的主要设备·················&

10、#183;··························28第一节、锅炉的基础知识 ·····················

11、;································28第二节、润滑油的基础知识···············

12、83;······································37第三节、DCS的基础知识·········&

13、#183;·············································45第四章、锅炉的常规操作··

14、···············································47第一节、运行管理制度·

15、·· ················································

16、;·····47第二节、新安装及检修后的锅炉检查 ·········································

17、3;···55第三节、锅炉的机组启动 ············································&#

18、183;········63第四节、锅炉运行中的件事与调整 ······································&#

19、183;········70第五节、锅炉的机组停运 ·······································

20、··············75第五章、锅炉操作异常现象及分析·································&

21、#183;···77第六章、锅炉习题集············································&#

22、183;·93第一章 锅炉基础知识本章学习任务：了解:锅炉基础理论掌握：各种基础理论概念及规律 第一节 流体力学基础知识1.1 流体力学：是研究静止流体的力学规律和运动流体的能量转化及能量损失规律的一门学科。1.2 力：是动力学的基本概念。牛顿第一定律给出力的定义为：力是物体间的一种相互作用。由于有了这种作用，物体才会改变速度，即获得加速度。1.3 力的三要素：力的大小、方向和力的作用点。1.4 质量：物体惯性的量度，是指物体所含物质的多少。物体的质量与其惯性成正比。1.5 表面力、质量力、重力、惯性力。作用在物体上的力分为表面力和质量力两种。表面力：作用在液体表面上的，并与其表面积

23、成正比的力。表面力有外力和内力之分，内力是由于液体质点间相互作用而产生的。液体的内与外力的平衡条件是在液体的边界上。质量力：作用在液体内部每一质点上且与质量成正比的力。质量力分为重力和惯性力两种： 重力：地球对其表面附近物体的引力。用“N”表示，即：式中 物体的重量，N；物体的质量，；g物体的重力加速度，m/s2。惯性力：液体做加速运动时产生的力。1.6 牛顿第一定律（惯性定律）：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。它包含两个重要的物理概念：一是惯性：物体保持原有运动状态不变的特性与其他物体的作用无关的固有属性。二是力的概念。1.7 牛顿第二定律：物体受到

24、外力的作用时，所获得的加速度a的大小与外力F的大小成正比，与物体的质量m成反比，加速度的方向与外力的方向相同。数学表达为：F=ma式中 F作用力，N；m物体的质量，；a物体的加速度，m/s2。1N=1kg·m/s2表示1kg质量的物体产生1m/s2加速度的力。1.8 牛顿第三定律（作用力与反作用力定律）：若物体A以力F1作用于物体B，则同时物体B必以力F2作用于物体A，这两个力的大小相等，方向相反，而且沿同一直线。如果F1、F2的一个力叫作用力，另一个力叫做反作用力。1.9 流体：是液体和气体的总称。1.10 流体的密度：单位体积的流体所具有的质量。用“”表示，即：式中 流体的密度，

25、/m3；m流体的质量，；V流体的容积，m3。在压力一定时，流体的密度随温度的增加而减小；当温度一定时，流体的密度随压力的增加而增加。1.11 流体的比容：单位质量的工质所占的容积。用“v”表示，单位是m3/，即：式中 v流体的比容，m3/；V流体的容积，m3；m流体的质量，。1.12 液体静压力：作用在静止液体任意面积上和总压力。液体静压力的两个特性：一是液体静压力总是垂直并指向作用面的；二是液体内任一点的各个方向的液体静压力均相等。1.13 ：液体静力学基本方程式：式中 p0作用在液面上的压力，N/m2；P 液深为h处的静压力，N/m2；流体的密度，/m3；g物体的重力加速度，m/s2；h

26、液体的深度，m。上式表明液体的静压力是随深度按直线规律变化的，即点的位置越深，静威力越大。1.14 压力：物体单位面积上所受到的垂直作用力称为压力(压强)，用符号P表示：上式中 P压力，pa；A面积，m2；F作用在面积且上的垂直作用力，N。1.15 标准大气压：包围在地球外表面的大气层由于自身的重力而形成大气压力。大气压力值一般和高度、当地温度和湿度有关。物理学规定，45°纬度的海平面上，常年大气压力的平均值为1标准大气压。气压计显示为760mmHg，它与法定计量单位Pa的关系为：1标准大气压=760mmHg=1.01325×1051.16 工程大气压：工程计算中，以往常用

27、工程大气压表示，换算关系：1工程大气压=1kg·f/cm2 =735.6=9.81×104Pa=1×104mmH2O1.17 绝对压力、表压力的关系：容器内介质压力有的高于大气压力，有的低于大气压力。介质压力高于大气压的称正压，低于大气压的称负压。火力发电厂中处于正压下工作的设备有：锅炉汽包、蒸汽管路、给水管路等；处于负压下工作的设备有：负压燃烧炉膛、吸风机前烟道及制粉系统等。压力按压力基准不同分为绝对压力与表压力。绝对压力是指容器内完全没有压力时作为压力起点算起的压力，为容器内实际的压力；表压力是以大气压力为起点算起的压力。表压力有可能高于或低于大气压力。前者数

28、值为正，后者数值为负。负压有时称真空，如凝汽器真空。上述压力关系： 绝对压力=大气压力+表压力1.18 真空、真空度：真空：当容器内的压力低于大气压力时，把低于大气压的部分叫真空。真空=大气压力绝对压力用百分数来表示真空值的大小，称为真空度。真空度=×100%1.19 流量、平均流速、体积流量、质量流量。流量：单位时间内，通过与管内液流方向相垂直的断面的液体数量。其数量用体积表示，叫体积流量，用qv表示，单位m3/s；其数量用质量表示，叫质量流量，用qm表示，单位kg/s。平均流速：流体在流过横断面时，其各点都具有相同的流速，在这个流速下，所流过的流量与同一断面各点以实际流速流动时所

29、流过的流量相当，这个流速称平均流速。记为c，单位为m/s。体积流量Q，等于平均流速c与管子横断面积A之积。qvcA m3/s质量流量等于流体密度，平均流速c与管子断面积A之连乘积。qm=r cA kg/s1.20 雷诺数、层流、紊流。在管道内流动的流体有两种流动状态，即层流和紊流。层流：液体各质点互不掺混的定向分层流动。流体质点只沿管子作轴向运动。紊流：液体的各质点互相掺混的不定向流动。流体质点不仅沿管子作轴向运动，同时作横向流动。当流体在管道内的流速c与管道内径d的乘积再与流体的运动粘度v比的值小于2320时，一定是层流流动；而大于104时，一定是紊流运动；在2320与104之间时为层流向紊

30、流过渡段，数学表达式为：上式中： Re称为雷诺数，单位m/s。1.21 水锤、正水锤、负水锤。液体在压力管道中流动时，由于阀门的突然关闭、开启或水泵突然停止而造成管道中水压力反复急剧的变化并迅速衰减的现象，称为水锤。水水锤产生的内因是液体的惯性和压缩性，外因是外部挠动（如大泵的启停、阀门的开关等）。在管道上，由于阀门迅速关闭或水泵突然停止而引起水流速度迅速减小、压力急剧升高的现象，称为正水锤。正水锤所产生的压力可达正常工作压力的几十倍至几百倍，以致于管壁产生很大的应力。而压力的反复变化将引起管道和设备的振动，管道的应力交变变化，将造成管道、管件和设备的损坏。水锤的破坏作用在下述的情况下容易发生

31、：水泵的排出管爬升高度较大、管道长、排水压力不大，因而管道强度不高的情况下，当遇到断电，泵突然停止时，容易产生严重水锤。当泵突然停转时，大量的排水管道中的水，因受重力和压力的作用而产生急剧的倒流现象，使泵前的逆止阀瞬间关闭，因而在排出管道中产生过高的压力，严重时就会导致管道爆裂。管道上的阀门，由于迅速开大，流速急剧增大，使管道中压力急剧下降而产生的水锤称为负水锤。负水锤时，管道中的压力降低，也会引起管路和设备振动。应力交递变化，对设备有不利的影响。如压力降得过低，可能使管中产生不利的真空，在外界压力的作用下，会将管道挤扁。为预防水锤的危害，保证设备安全运行，可采取以下措施：延长阀门的开闭时间可

32、能缩短管道长度；在管道上装设安全阀或空气室，以限制压力突然升高或压力降得太低等；避免断电事故的发生等。第二节 传热学基础知识传热学是一门研究热量传递规律的学科。1.1 传热过程、热交换、热传导、热对流、热辐射、黑体、黑度、温度场。传热过程：热量从热流体通过固体壁面传递给冷流体的过程。热量传递有三种基本方式：导热、对流和热辐射。热交换：由于温度的不同而引起的两物体产或一个物体内各部分之间热量传递的过程。热传导：指直接接触的物体各部分间的热交换过程，简称导热。如锅炉各受热面管壁，炉墙、保温层等的热量传递。热对流：流体流过壁面时同壁面之间产生的热量交换现象。热辐射：凡是温度高于0K的物体总是不断地把

33、热能变为辐射能，向外发现热辐射。热辐射的电磁波是物体内部微观粒子的热运动状态改变时激发出来的。辐射力：单位时间内，物体单位表面积对外辐射的能量叫辐射力。黑体：辐射能力最强的辐射体称为黑体。黑度：反映物体表面辐射能力强弱的物理量，与物体种类、表面状态等有关，称为黑度。温度场：在某一瞬间，空间所有点的温度分布的总称叫温度场。不随时间而变的温度场称为稳定温度场；而随时间变化的温度场称为不稳定温度场。在温度场中，同一瞬间温度相同的点（称为等温点）所组成的面称为等温面，一切等温面或者形成封闭的曲面，或者终止于物体的边缘。由等温点所连成的线称为等温线。等温面上的线都是等温线。1.2 加热器、表面式加热器、

34、混合式加热器。火力发电厂的热交换设备对完成回热循环，减少汽、水损失和热量损失，提高发电厂的热经济性，起着很重要的作用。换热器：能进行热量交换的设备，如高、低压加热器，凝汽器，省煤器，空气预热器等。按照传热方式不同可分为表面式加热器和混合式加热器两大类。混合式加热器：是两种介质在加热器内相互掺混直接传热，被加热的介质(给水)可达到加热蒸汽压力下的饱和温度，不存在传热端差，充分利用了加热蒸汽的热量，提高了发电厂的热经济性。混合式加热器优点：构造简单、造价低，便于收集不同温度的疏水，有可能完全除掉水中的气体等。缺点：由于进入加热器内的蒸汽和水的压力相等，因而需要在每一个混合式加热器后边设置水泵，才能

35、将水送至下级较高压力的加热器，因而系统复杂，设备增多。为了保证水泵的进水量，必须在每个水泵前装设一个有一定容积的水箱，才能保持水泵入口具有必要的水头，以防止水泵产生汽蚀现象。为保持水泵入口具有必要的压力，混合式加热器的水箱必须距水泵入口处有一定高度，这就使电厂在设备布置上增加了困难，同时也增加了厂房的造价。因此，混合式加热器在发电厂中得不到普遍采用，只是用来作为锅炉给水除氧器。表面式加热器：两种介质之间的热量传递是通过金属表面来实现的。汽轮机抽汽或其它热源在加热器中放热，通过受热面金属壁将热量传递给管内的凝结水或给水。缺点：由于管壁存在热阻，给水不可能被加热到加热蒸汽压力下的饱和温度，不可避免

36、地要存在着传热端差。所以表面式加热器的热经济性比混合式加热器低。加热器的传热端差是加热蒸汽压力下的饱和温度与加热器给水出口温度之差。加热器的端差愈小，则加热器的热经济性愈高。减小加热器端差的方法：增大加热器的加热面积；在加热器结构上作改进，充分地利用蒸汽的过热度，在加热器给水出口处对给水进行加热。以上两种减小加热器端差的措施都使加热器的造价提高，增加了电厂建设投资。合理的加热传热端差应在对机组的燃料消耗和设备折旧费用进行综合经济分析后确定。目前我国制造的加热器的端差一般为37，在设计高压加热器时，端差一般取为3，低压加热器端差取为5。表面式加热器除了热经济性较差外，还有金属消耗量大，造价高，加

37、热器本身安全可靠性较差，需要配置疏水排出器，增加疏水排出管道等缺点。优点：表面式加热器组成的回热系统比混合式加热器组成的回热系统简单，运行也较可靠，并且在运行中监视工作量也较小。还能使加热与被加热介质彼此分开，保证加热蒸汽的凝结水回收。因此在现代电厂中表面式加热器得到广泛应用。表面式加热器可分为以下几类：(1)按加热介质分为汽、水加热器和水加热器。(2)按加热器的加热面布置和构造分直管式加热器和弯管式加热器，直管式的构造以活动管板构成，而弯管式的构造则做成U形管或螺旋管的形式。(3)按加热器的放置分为立式或卧式加热器。(4)按加热器的加热参数分为低压加热器和高压加热器。(5)按冷、热流体的流动

38、方向可分顺流式、逆流式、叉流式、混合式四种。立式表面式加热器便于检修、占地面积小，已在发电厂中得到了普遍使用。卧式表面式加热器，其特点是传热效果好。当蒸汽在管于外表面凝结而形成水膜时，水膜在管子外表面聚集越厚则管壁的传热效果下降越大。根据理论分析和实践证明，卧式管于外表面的水膜比立式管子外表面的水膜薄。在立式加热器中，蒸汽沿管子横向流动的同时又作垂直向下流动，因而水膜沿着汽流方向也越来越厚，影响了传热效果。以单管为例，在凝结情况相同时，横管的放热系数是竖管放热系数的1.7倍。在卧式加热器的管束中其凝结水由上排流向下排，使下排管子表面的水膜聚积得比较厚，放热系数也相应降低，但总的来说，卧式的换热

39、效果要比立式的好。卧式加热器在结构上除了便于布置蒸汽冷却段和凝结段以外，还便于布置疏水冷却段，有利于进一步提高经济效益。此外，卧式与立式加热器相比较，卧式加热器在安装和检修中，在吊出和装入管束芯子时不够方便，占地面积大，在厂房设备布置时有一定困难。1.3 传热系数、绝热材料、热导率。传热系数：工程上将冷热流体温差为1时，在单位时间内，单位面积上所传递的热量叫传热系数。热导率（导热系数）：在数值上等于单位温度梯度作用下物体内所产生的热流密度，反映了物体的导热能力，与材料的种类、温度有关。绝热材料：习惯上将热导率小于0.23W/(m·K)的材料称为绝热材料。1. 理解：2.1 黑度取决于

40、材料的热辐射性能，与温度及表面状况有关。2.2 传热量与传热系数、传热面积、冷热流体间的温差成正比例关系。2. 领会：3.1 热流密度与两侧壁温差正比，与壁面厚度成反比；3.2 运行中对于外壁敷有灰层和内壁结垢的管子，降低了热流密度，可能引起管壁超温，采取吹灰和改善给水品质的方法解决。3.3 增强传热的方法有：1、提高传热系数；2、在传热面上加肋片；3、换热面的合理安排和清洗。3.4 锅炉水冷壁的传热过程；高温烟气经辐射、对流换热给水冷壁管外壁经导热给水冷壁管内壁经对流换热使管内的水变成汽水混合物。第三节 仪表基础知识一,传感器(一)传感器的定义能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号

41、的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成.(二)传感器的分类目前对传感器比较常用的有如下四种:1,按传感器测量的物理量分类,可分为位移,力,速度,温度,流量,气体成份等传感器 2,按传感器工作原理分类,可分为电阻,电容,电感,电压,霍尔,光电,光栅,热电偶等传感器. 3,按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量的开关型传感器;输出为模拟量的模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器.4,按能量的传递方式分类,传感器可分为有源传感器和无源传感器两大类. (三)温度传感器温度传感器主要由热敏元件组成.常用温度传感器有热电偶传感器,铂热电阻传感器和热敏电阻等.1,热电偶传感器热电偶是工业

42、上最常用的温度检测元件之一.其优点是: 测量精度高. 测量范围广. 构造简单,使用方便. 热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类. 我部门常用的有E型,K型两种标准化热电偶. 热电偶冷端的温度补偿在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100.常用的热电偶从-50+1600均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269,最高可达+2800.2,热电阻传感器工业用热电阻分为铂热电阻和铜热电阻两类.常用的为铂热电阻.热电阻的典型用途是在工业生产过程中测量-200600的液体,气体和物体表面的温度. 3,半导体热敏电阻热敏电阻的分

43、类及特点: 按温度特性热敏电阻可分为两类,分别为正温度系数热敏电阻(NTC)和负温度系数热敏电阻(PTC).普通用途热敏电阻工作温度为-55+315,特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55,可达-273.4,热电偶,热电阻和热敏电阻用于测温时的优缺点比较 热电偶优点:可测量到小范围内的温度,热响应快,耐振动和耐冲击,可以测量高温区.缺点:变化率小,需修正冷接点温度. 热电阻优点:测量精度很高.缺点:热响应慢,耐振动和耐冲击性差,成本高,不适合测量高温区. 热敏电阻优点:可测量到小范围内的温度,变化率较大,固有电阻大,无需延长导线时的误差补偿.缺点:变化率非线性,不适合测量高温区.(四)压力变送器

44、 压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa20MP3)和微差压变送器(030kPa)两类. (五) 液位变送器常用液位变送器有浮球式液位变送器和静压式液位变送器.(六)流量计我部门常用的流量计有:差压式流量计,浮子流量计,电磁流量计,涡街流量计等.二,仪表仪表是能检出,测量,观察,计算各种物理的量,物质成分,物性参数等的器具或设备.(一)仪表分类按仪表所使用的能源分类,可以分为气动仪表,电动仪表和液动仪表(很少见);按仪表安装形式,可以分为现场仪表,盘装仪表和架装仪表;按仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表;按仪表结构形式,可以分为基地式仪表和单元组合仪表;随着微处理机的

45、发展,根据仪表有否引入微处理机(器)又可分为智能仪表与非智能仪表. (二)仪表的误差和精度1,绝对误差就是仪表的指示值与被测参量真实值之差的绝对值.但绝对误差的大小并不能表示仪表测量的精确度.2,相对误差用相对值表示误差的大小称相对误差,用测量的绝对误差与真实值之比的百分数来表示.3,基本误差仪表的最大绝对误差与仪表量程范围之比的百分数称为基本误差.我国一般工业用仪表的精确度等级大致有:1.0,1.5,2.5,5.0仪表的基本误差是指仪表在正常(也称标准)工作条件下的最大相对百分误差.由于外界条件变动的影响,将引起额外的误差,我们把这个额外误差叫做附加误差. (三)单元组合仪表的发展我国的单元

46、组合仪表的发展可分为四个阶段,20世纪60年代以电子管为基础的DDZ-型单元组合仪表;20世纪70年代以晶体管为基础的DDZ-型单元组合仪表;20世纪80年代以集成电路为基础的DDZ-型单元组合仪表; 20世纪90年代以后随着单片机和单板机的广泛使用,出现了以单片机和单板机为核心的智能化单元组合仪表.(四)SWP系列智能化单元组合仪表1,仪表输入信号与适配传感器配用标准分度号温度传感器 配用标准信号变送器2,仪表输出信号模拟量输出 开关量输出 通讯输出 馈电输出 3,仪表异常时显示输入回路断线(热电偶或热电阻输入时):显示-OH-,上限报警继电器动作输出报警指示.输入超量程:显示-OH-,上限

47、报警继电器动作输出报警指示.输入欠量程:显示-OL-,下限报警继电器动作输出报警指示.4,仪表面板(1)操作键参数设定选择键(SET)功能:可以记录已变更的设定值 可以按顺序变换参数设定模式可以变换显示或参数设定模式设定值减少键( )功能:变更设定时,用于减少数值 连续按压,将快速减少数值设定值增加键( )功能:变更设定时,用于增加数值 连续按压,将快速增加数值复位键(RESET)功能: 仪表手动自检(面板不标出)(2)显示器(LED): 显示测量值; 在参数设定状态下,显示参数符号或设定值(3)指示灯: 继电器输出指示5,控制参数(一级参数)设定在仪表显示状态下,按压SET键,仪表将转入控制

48、参数设定状态.每按压SET键即按顺序变换参数.CLK 设定参数禁锁 CLK=00 无禁锁(设定参数可修改)CLK00 ,132 禁锁(设定参数不可修改)CLK=132 进入二级参数设定参数改变后,按SET键该值才被确认保存.参数一旦设定,断电后将永远保存. 三,执行器执行器组成:由执行机构和调节机构组成.执行机构按能源划分有气动执行器,电动执行器和液压执行器,按结构形式可以分为薄膜式,活塞式(气缸式)和长行程执行机构.1,电动执行机构电动执行器有直行程和角行程执行器两类.电动执行器主要由伺服放大器和执行机构两部分组成.2,气动执行机构气动执行机构有薄膜式和活塞式等.在工程上气动薄膜式应用最广.

49、3, 相对气动,液压执行器而言,电动执行器主要有3点优势:(1)无需特殊的气源和空气净化等装置.即使电源掉电时,也能保持原执行位置;(2)可远距离传输信号,电缆敷设比气管和液体管道敷设方便得多,且便于线路检查;(3)与计算机连接方便简洁,更适应采用电子信息新技术. 第四节 电气知识一、 变压器变压器是一种静止的电器，它利用电磁感应作用将一种电压电流的交流电能转接成同频率的另一种电压，电流的电能。变压器是电力系统中重要的电气设备，众所周如。输送一定的电能时，输电线路的电压愈高，线路中的电流和损耗就愈小。为此需要用升压变压器把交流发电机发出的电压升高到输电电压：通过高压输电线将电能经济地送到用电地

50、区，然后再用降压变压器逐步将输电电压降到配电电压，供用户安全而方便地使用。在其他工业部门中，变压器应用也很广泛。1、 变压器的工作原理下面以单相双绕组变压器为例分析其工作原理：在一个闭合的铁心上缠绕两个绕组，其匝数既可以相同，也可以不同，但一般是不同的。如图2.1所示，两个绕组之间只有磁的耦合，而没有电的联系。图2.1 单相双绕组变压器原理图与电源相连的绕组，接受交流电能，通常称为原边绕组(初级绕组、一次绕组)，以A、X标注其出线端；与负载相连的绕组，送出交流电能，通常称为副边绕组(次级绕组、二次绕组)，以a、x标注其出线端。原边的匝数、电压、电动势、电流分别以N1、u1、e1、i1来表示；副

51、边的匝数、电压、电动势、电流分别以N2、u2、e2、i2来表示。异步电动机当原边绕组接通电源，便会在铁心中产生与电源电压同频率的交变磁通。忽略漏磁，该磁通便同时与原、副边绕组相交链，耦合系数kc=1，这样的变压器称为理想变压器。根据电磁感应定律，可写出电压、电动势的瞬时方程式分别为异步电动机(asynchronous motor) 又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。 异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式（鼠笼式异步电机）、绕线式异步电动机。异步电动机出现异常声音有机械方面和电气方面的原因。首先确定是哪方

52、面引起的，其方法是接上电源，有不正常的声音存在，切断电源。不正常声音仍存在，为机械故障，否则为电气方面故障。1 机械故障的原因及处理方法(1)轴承损坏或润滑油严重缺少，油中有杂质等。消除方法：更换或清洗轴承并换新油。清洗轴承要先将轴承中旧油除去，然后用毛刷或布块蘸汽油煤油等溶剂来清洗。一定要清洗干净，否则轴承会损坏。正在刷扫时轴承不要转动，避免有毛、线等杂物轧入轴承滚道。洗净后的轴承，用干净的布擦干，不能用棉纱等多绒毛的东西擦，以免有绒毛等杂物落入轴承，也不要用手摸，免得轴承沾染汗水而锈蚀。洗净并干燥后的轴承要按照规定重新加入纯净的润滑脂，一般润滑脂占轴承内腔容积的1/21/3为宜。(2)风罩

53、或转轴上零件(风扇、联轴器等)松动。消除方法：固紧风罩或其他零件。(3)风罩内有杂物。消除方法：用毛刷或布清除杂物。(4)轴承内圈和轴配合太松。消除方法：堆焊转轴轴承档，并按规定尺寸车好，使其配合紧密。(5)定转子相擦。消除方法：找出相擦原因，可能是端盖轴承室内孔磨损，或端盖止口与机座止口变形，使机座、端盖和转子三者不同心而引起扫膛。也有因铁芯受高温而变形相摩擦。消除方法：先检验轴承是否处于合格状态，然后可在车床上校验转子铁芯有无异常变形。根据变形程序，将转子铁芯外径减小(用车床加工)0.20.3mm。2 电气故障的原因及处理方法(1)电动机单相运转消除方法：检查线路绕组断线或接触不良。如果查

54、明断路点是引出线或线圈过桥线的焊接部分开焊，可将脱焊处清理干净，然后在待焊处附近的线圈上铺垫一层绝缘纸，防止焊锡流入而损伤线圈绝缘，最后进行补焊。如果是端部线圈烧断一根或几根导线时，需将线圈加热至于30左右，使绝缘软化，然后将烧断的线匝撬起，分清每根导线的端头，用相同规格的导线连接在烧断的导线端头上，连接好后进行焊接，焊好后，包扎绝缘，涂漆处理。若断线处在槽内，可在故障线圈线槽的槽楔上，用毛刷刷上适当的溶剂(其配方为丙酮40、甲苯35和酒精浓度5)，约半小时后，绕组绝缘可软化。这时轻轻地抽出槽楔，仔细地用划线板将线圈的线匝一根一根地取出，直至取出有故障的导线为止。用绝缘带把绝缘损坏处包好，再仔

55、细将线圈导线嵌回线槽中去。处理后再嵌回槽中有困难，可用同规格的电磁线，更换已损坏的导线，匝数不变，重要设备所使用的电动机，为了确保质量，可以重换绕组，但修理费用较多。绕线型电机由于电刷机构失灵，或电刷过短接触不良造成转子单相运转，可检查电刷机构的拉簧是否失效。如电刷过短，必须用牌号、同规格的新电刷更换，并用细砂布磨出相吻合的接触弧面，若电刷机构的短路长环与短路夹因过热而失去弹性也会导致单相故障，此时，要更换短路夹。(2)绕组有短路或接地。消除方法：把短路探测器沿定子铁芯逐槽移动检查，可找到短路线圈。若短路线圈的绝缘还未焦脆，可在线圈短路处重垫绝缘，再涂上绝缘漆，烘干，这种方法适用于绕组端部或绕

56、组外层短路的修理。若故障发生在线槽里面，可参照前面绕组断线故障的修理方法。用摇表测接地故障，若接地点在绕组端部槽口附近，而且没有严重烧损，则只要在接地处的导线和铁芯之间插入绝缘材料后，涂刷绝缘漆就行，不必拆出线圈。若接地点在槽的里面，可参照前面断线故障的处理方法。若发现整个绕组受潮，就要把整个绕组预烘，然后涂绝缘漆并烘干，直到绕组对地绝缘电阻超过0.5M为止。若绕组受潮严重，绕组绝缘大部分因老化焦脆而脱落，接地点较多，可以根据具体情况，把整机绕组拆下，换成新的。(3)电源电压过低。消除方法：设法调整电压或等线路电压正常时再使用。(4)电动机过载。消除方法：减轻负载。(5)转子笼条和端环断裂。消

57、除方法：若断裂现象发生在端环或槽个别明显部位时，可将裂纹凿出V形槽，用气焊进行焊接修补。同步发电机作发电机运行的同步电机。是一种最常用的交流发电机。在现代电力工业中，它广泛用于水力发电、火力发电、核能发电以及柴油机发电。由于同步发电机一般采用直流励磁，当其单机独立运行时，通过调节励磁电流，能方便地调节发电机的电压。若并入电网运行，因电压由电网决定，不能改变，此时调节励磁电流的结果是调节了电机的功率因数和无功功率。发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。 定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(有磁扼.磁极绕组)、.风扇及转轴等部件组成。

58、由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。变频器（frequency changer / frequency converter）是一种用来改变交流电频率的电气设备。此外，它还具有改变交流电电压的辅助功能。过去，变频器一般被包含在电动发电机、旋转转换器等电气设备中。随着半导体电子设备的出现，人们已经可以生产完全独立的变频器。变频器通常包含2个组成部分：整流器（rectifier）和逆变器（Inverter）。其中，整流器将输入的交流电转换为直流电，逆变器将直流电再转换成所需频率的交流电。

59、除了这2个部分之外，变频器还有可能包含变压器和电池。其中，变压器用来改变电压并可以隔离输入/输出的电路，电池用来补偿变频器内部线路上的能量损失。不同的变频器能够处理的电源功率是不一样的，从几瓦到几兆瓦都有。变频器除了可以用来改变交流电源的频率之外，还可以用来改变交流电动机的转速和扭矩。在该应用环境下，最典型的变频器结构是三相二级电压源变频器。该变频器通过半导体开关和脉冲宽度调制（PWM）来控制各相电压。第二章 锅炉燃料、原料的知识本章学习的任务：了解：各种原料、产品性质、来源及作用，掌握：各种概念知识第一节 煤的基本性质煤炭是古代植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可

60、燃性矿物。一种固体可燃有机岩，主要由植物遗体经生物化学作用，埋藏后再经地质作用转变而成。俗称煤炭。中国是世界上最早利用煤的国家。辽宁省新乐古文化遗址中，就发现有煤制工艺品 ，河南巩义市也发现有西汉时用煤饼炼铁的遗址。山海经中称煤为石涅，魏、晋时称煤为石墨或石炭 。明代李时珍的本草纲目首次使用煤这一名称。希腊和古罗马也是用煤较早的国家，希腊学者泰奥弗拉斯托斯在公元前约300年著有 石史 ，其中记载有煤的性质和产地；古罗马大约在2000年前已开始用煤加热。煤炭是一种可以用作燃料或工业原料的矿物。它是古代植物经过生物化学作用和地质作用而改变其物理、化学性质，由碳、氢、氧、氮等元素组成的黑色固体矿物。

61、煤也是获得有机化合物的源泉。通过煤焦油的分馏可以获得各种芳香烃；通过没得直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。煤炭除了作为燃料以取得热量和动能以外，更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油，即煤的低温干馏的液体产品煤焦油。经过化学加工，从煤炭中能制造出成千上万种化学产品，所以它又是一种非常重要的化工原料，如我国相当多的中、小氮肥厂都以煤炭作原料生产化肥。我国的煤炭广泛用来作为多种工业的原料。大型煤炭工业基地的建设，对我国综合工业基地和经济区域的形成和发展起着很大的作用。此外，煤炭中还往往含有许多放射性和稀有元素如铀、锗、镓等，这些放射性和稀有元素是半导体和原子能工业的重要原料。煤

62、的种类煤有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种。云南常用的是褐煤、烟煤、无烟煤三种。煤的种类不同，其成分组成与质量不同，发热量也不相同。单位重量燃料燃烧时放出的热量称为发热量，人为规定以每公斤发热量7000千卡的煤作为标准煤，并以此标准折算耗煤量。 （1）褐煤：多为块状，呈黑褐色，光泽暗，质地疏松；含挥发分40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，冒黑烟；含碳量与发热量较低（因产地煤级不同，发热量差异很大），燃烧时间短，需经常加煤。 （2）烟煤：一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30%以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长

63、，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。 （3）无烟煤：有粉状和小块状两种，呈黑色有金属光泽而发亮。杂质少，质地紧密，固定碳含量高，可达80%以上；挥发分含量低，在10%以下，燃点高，不易着火；但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，冒烟少，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣。应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。 煤的种类很多，按成煤原始物质的不同，可分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤和残植煤等(见煤化学)。商业上，将商品煤分为原煤、筛选煤和洗选煤等。原煤是从矿井或露天矿采出没有经过加工的煤；筛选煤是原煤经过筛选加工分级，去除部分煤矸石，并根据煤的粒径大小

64、分为大块煤、中块煤、小块煤和粉煤；洗选煤是原煤经过水洗加工，除去煤中大部分矿物杂质的产品。根据洗选后煤中灰分的不同，分为洗精煤、洗中煤、煤泥和尾矿（也称洗矸）。其中洗精煤灰分最低，是质量较好的煤，一般用作炼焦原料；洗中煤灰分较高，多作为电厂燃料；煤泥因粒径很细，含水分和灰分又较高，只能作为民用或一般锅炉燃料；尾矿则废弃不作商品，但有些矿区也作为劣质燃料用。中国南方还有石煤，它是一种灰分很高的腐泥煤，在燃料缺乏的地区，石煤也可就地当作燃料使用。特 征泥 炭褐 煤烟煤无 烟 煤颜 色光 泽外部条带燃料现象水分相对密度硬 度棕褐色为主无有原始植物残体有烟多-很低褐色,黑褐色大多数暗不明显有烟较多1.

65、 11.4低黑色有一定光泽呈条带状多烟少1. 21.5较高灰黑色有金属光泽无明显条带无烟较少1. 41.8高由于煤中灰分、水分随开采条件、储运条件和气象条件的变化而变化，同一种煤，在不同条件下，其成分的百分组成就不相同，若欲用其成分含量百分数说明煤的物性，必须同时指明煤是在什么状态下分析成分组成，才能正确判断各种成分的影响。煤的组成以有机质为主体，构成有机高分子的主要是碳、氢、氧、氮等元素。煤中存在的元素有数十种之多，但通常所指的煤的元素组成主要是五种元素、即碳、氢、氧、氮和硫。在煤中含量很少，种类繁多的其他元素，一般不作为煤的元素组成，而只当作煤中伴生元素或微量元素。 一、煤中的碳 一般认为

66、，煤是由带脂肪侧链的大芳环和稠环所组成的。这些稠环的骨架是由碳元素构成的。因此，碳元素是组成煤的有机高分子的最主要元素。同时，煤中还存在着少量的无机碳，主要来自碳酸盐类矿物，如石灰岩和方解石等。碳含量随煤化度的升高而增加。在我国泥炭中干燥无灰基碳含量为5562；成为褐煤以后碳含量就增加到6076.5；烟煤的碳含量为7792.7；一直到高变质的无烟煤，碳含量为88.98。个别煤化度更高的无烟煤，其碳含量多在90以上，如北京、四望峰等地的无烟煤，碳含量高达9598。因此，整个成煤过程，也可以说是增碳过程。 二、煤中的氢 氢是煤中第二个重要的组成元素。除有机氢外，在煤的矿物质中也含有少量的无机氢。它

67、主要存在于矿物质的结晶水中，如高岭土(Al2032Si022H2O)、石膏(CaS042H20 )等都含有结晶水。在煤的整个变质过程中，随着煤化度的加深，氢含量逐渐减少，煤化度低的煤，氢含量大；煤化度高的煤，氢含量小。总的规律是氢含量随碳含量的增加而降低。尤其在无烟煤阶段就尤为明显。当碳含量由92%增至98时，氢含量则由2.1%降到1%以下。通常是碳含量在8086之间时，氢含量最高。即在烟煤的气煤、气肥煤段，氢含量能高达6.5。在碳含量为6580的褐煤和长焰煤段，氢含量多数小于6。但变化趋势仍是随着碳含量的增大而氢含量减小。三、煤中的氧氧是煤中第三个重要的组成元素。它以有机和无机两种状态存在。

68、有机氧主要存在于含氧官能团，如羧基(-COOH)，羟基(-OH)和甲氧基（-OCH3)等中；无机氧主要存在于煤中水分、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐和氧化物中等。煤中有机氧随煤化度的加深而减少，甚至趋于消失。褐煤在干燥无灰基碳含量小于70时，其氧含量可高达20以上。烟煤碳含量在85附近时，氧含量几乎都小于10。当无烟煤碳含量在92以上时，其氧含量都降至5%以下。四、煤中的氮煤中的氮含量比较少，一般约为0.53.0。氮是煤中唯一的完全以有机状态存在的元素。煤中有机氯化物被认为是比较稳定的杂环和复杂的非环结构的化合物，其原生物可能是动、植物脂肪。植物中的植物碱、叶绿素和其他组织的环状结构中都含有氮，而且相

69、当稳定，在煤化过程中不发生变化，成为煤中保留的氮化物。以蛋白质形态存在的氮，仅在泥炭和褐煤中发现，在烟煤很少，几乎没有发现。煤中氮含量随煤的变质程度的加深而减少。它与氢含量的关系是，随氢含量的增高而增大。五、煤中的硫煤中的硫分是有害杂质，它能使钢铁热脆、设备腐蚀、燃烧时生成的二氧化硫(SO2)污染大气，危害动、植物生长及人类健康。所以，硫分含量是评价煤质的重要指标之一。煤中含硫量的多少，似与煤化度的深浅没有明显的关系，无论是变质程度高的煤或变质程度低的煤，都存在着有机硫或多或少的煤。 煤中硫分的多少与成煤时的古地理环境有密切的关系。在内陆环境或滨海三角训平原环境下形成的和在海陆相交替沉积的煤层

70、或浅海相沉积的煤层，煤中的硫含量就比较高，且大部分为有机硫。 根据煤中硫的赋存形态，一般分为有机硫和无机硫两大类。各种形态的硫分的总和称为全硫分。所谓有机硫，是指与煤的有机结构相结合的硫。有机硫主要来自成煤植物中的蛋白质和微生物的蛋白质。煤中无机硫主要来自矿物质中各种含硫化合物，一般又分为硫化物硫和硫酸盐硫两种，有时也有微量的单质硫。硫化物硫主要以黄铁矿为主，其次为白铁矿、磁铁矿(Fe3O4)、闪锌矿(ZnS)、方铅矿(PbS)等。硫酸盐硫主要以石膏(CaSO42H20)为主，也有少量的绿矾 (FeSO47H 20 )等。 煤炭质量的基本指标一、水分（M ）煤的水分分为两种，一是内在水分（Mi

71、nh ） ，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf ） ，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg（大卡千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min .二、灰分（A ）煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2