华北电力大学锅炉原理复试资料

华北电力大学锅炉原理复试资料第二章燃料2-1锅炉用燃料电厂是消耗燃料的大户，更加达的国家电厂消耗的燃料越多。三种状态的燃料：固体、液体、气体。我国煤是要紧燃料，占总燃料发热量的90%，其他的燃料专门少。石油不到10%，天然气不到10%（石油和天然气之和为10%左右）。而美国的石油和天然气之和高达50%，比我国的条件好。我国电站锅炉利用燃料的原则：电站锅炉尽量利用比较差的燃料，把好燃料让给其他的部门，因为电站对燃料的燃烧研究最好。我们那个锅炉原理课程介绍的是燃煤锅炉。§2-2煤的成分元素分析和工业分析元素分析定义：元素分析一样指分析燃料中的碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种元素。那个方法、那个结果叫元素分析。1．什么缘故要用元素分析：现有的分析方法中不能直截了当分析煤中有机物的各种化合物，专门多物质在分析的过程中分解。因此一样用煤的元素分析表示煤的有机物特性。2．什么缘故不是完全完全的元素分析？有一些化合物在煤的燃烧前后没有改变，确实是他们不参与燃烧。分析他们的元素组成关于锅炉燃烧没用。那个地点指的确实是煤的水分和煤的灰分。3．元素分析成分：碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、灰分、水分。4．元素分析方法的简单介绍。有那个方面的国家标准，能够查阅。简单讲来确实是把煤制成煤样（磨成煤粉），在炉子里加热。先失去的是水分。紧接着燃烧煤粉。分析燃烧产物能够明白煤粉的元素分析成分。最后剩下的是灰分。5．什么缘故在定义中只有碳（ C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五种成分。因为那个五种成分和燃烧有关。其余的灰分和水分和燃烧无关（不参与燃烧）。然而灰分和水分是煤里面都有的，也占一定的百分比，因此元素分析成分包括七种成分。工业分析的定义：分析煤粉中的灰分、水分、挥发分和固定碳的分析。1．什么缘故发电厂要用煤的工业分析。元素分析比较复杂，一样发电厂不能做。而煤又要进行快速分析，以指导运行。因此用比较简单的工业分析。2．工业分析成分：灰分、水分、挥发分和固定碳。3．工业分析简单介绍：和元素分析近似，也借助于燃烧。把煤样加热，先失去水分，然后隔绝空气连续加热，再失去的是挥发分。剩下的是焦碳（固定碳和灰分之和）。把焦碳燃烧，失去的是固定碳，余下的是灰分。4．发电厂每天都要对煤进行工业分析，让运行人员把握煤种的变化情形，有利于锅炉运行。煤的成分 常将各个成分用百分比表示。1．碳是煤的各个成分中含量最多的元素， 有的高达90%，最少也有50%。是煤的发热量的要紧来源。其中一部分与其他元素化合，其余是单质状态，称为固定碳。固定碳多了不容易着火。因此含碳多的煤不行着火。2．氢 大部分含量在3～6%的范畴内。一部分和氧结合成水；另一部分在有机物中，我们在元素分析中的氢确实是这一部分。在加热的时候形成氢气或各种碳氢化合物，容易着火和燃烧。氢的发热量专门高。3．氧一部分和氢化合成水，不能燃烧；另一部分和碳化合成碳氢化合物，能够燃烧。含量差距专门大，最高达40%。随着煤化程度的提升，含量降低。4．氮 煤中的氮的含量不多，只有 0.5～2.0%。在燃烧的时候有专门少一部分与氧化合成氧化氮（ NOx）。5．硫煤中的硫有三种形状存在：有机硫、黄铁矿硫（FeS2）和硫酸盐硫（CaSO4、MgSO4、FeSO4等）。一样来讲，硫酸盐是灰分，不参与燃烧。6．水分 把煤样在102～105℃条件下干燥带恒重，失去的确实是水分。一样地质年代增加，水分减少。还和运输、贮藏的方法有关。两个概念：内在水分（固有水分、分析水分）和外在水分（外部水分）。长期放在阴凉的地点，使水分的逸出和水分的吸取平稳时的水分叫内在水分。用自然干燥法失去的水分为外在水分。两部分之和叫全水分。7．灰分把煤样加热到800±25℃，灼烧二小时，余下的确实是灰分。最少为10%，最多能够达到50%以上。灰分由多种元素组成，和开采方法、运输、贮存方法有关。煤中某些成分对锅炉工作的阻碍1．硫分与氧气作用有一部分形成SO3，进而形成硫酸，腐蚀尾部受热面；在炉膛里形成H2S对水冷壁产生高温腐蚀；形成的SO2对环境造成危害；硫化铁专门硬，造成严峻的磨损。2．灰分挡住氧气和可燃成分接触，阻碍着火；造成结渣、积灰、磨损；污染大气环境。3．水分阻碍煤粉着火（使着火困难）；降低炉膛温度，增大未完全燃烧缺失；排入大气，增加排烟缺失；增加烟气体积，使吸风机电耗增加；增加烟气的水蒸气分额，增加烟气的腐蚀；原煤水分多，制粉系统工作困难；磨煤机出力下降；原煤仓容易堵塞、给煤机粘结等。4．挥发分定义：在隔绝空气的条件下加热850±20℃，使得煤粉中的有机物分解而析出，称为挥发分。要紧成分：各种碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气体；少量的氧气、二氧化碳、氮气等不可燃气体。开释挥发分的温度：煤化程度比较低的煤，<200℃；煤化程度比较高的煤，400℃左右。挥发分的含量：无烟煤2～10%；褐煤37～60%；挥发分多着火容易；挥发分少着火困难。对着火温度的阻碍：褐煤370℃；无烟煤700℃。四．成分基准及其换算受到基（往常的应用基） 脚标符号是ar空气干燥基（往常的分析基） 脚标符号

ad干燥基（往常的干燥基） 脚标符号d干燥无灰基（往常的可燃基） 脚标符号

adf换算方法以干燥基（还有干燥无灰基）为基础写出分式的分子和分母。分析变化的大和小，确定分子和分母。2-3燃料的某些特性一．发热量发热量的定义：单位质量或容积的燃料完全燃烧时所放出的热量。发热量分高位发热量和低位发热量，两者的区不是燃烧产物中全部水分凝聚成水放出的汽化潜热。高位发热量包括；低位发热量不包括，因而高位发热量数值大一些。低位发热量在热平稳中应用（我国），因为排烟温度比较高（110～160℃），烟气中的水蒸气通常可不能凝聚成水。两者的换算公式为（2-5）。一样的发热量用氧弹测热仪的测量数据，如果没有测量数据，能够用下面的公式Qgar 4.19(81Car 300Har 26Sar 26Oar) （2-6）在应用那个高位发热量公式的时候，还要通过换算关系把数值换算成低位发热量的数据。这是一个体会公式，不是准确的公式，误差不大。4．煤的元素分析成分有各种基准基，因此发热量也有各个基准基的发热量，换算公式在P12～P13。5．折算成分：用相对值来反映那个成分对锅炉工作的阻碍，确实是所谓的折算成分。确实是对应 4190kJ/kg发热量的成分。有折算水分、折算灰分和折算硫分三种，运算公式在 P13。为了运算发电厂的煤耗，规定低位发热量为 29310kJ/kg的煤为标准煤。二．灰的性质 要紧指煤的熔化性和烧结性，熔化性阻碍炉内的运行工况；烧结性阻碍在对流受热面的积灰性能。四种温度指标变形温度t1 灰锥变圆或开始倾斜的温度；软化温度t2 锥顶弯至锥底或萎缩成球形的温度；熔化温度t3 灰锥呈液体状态能沿平面流淌。成为液体温度t4 那个是加上去的，真正成为液体必须符合一定条件，确实是符合牛顿内摩擦定律，比熔化温度要高。2．灰分的熔化性和成分有关。含碱性氧化物（他们的熔点比较低）多，熔点就低；含酸性氧化物（他们的熔点比较高）多，熔点就高。含铁（碱性氧化物）量增加灰熔点下降。3．t2>1350℃炉内结渣的可能性不大，为了幸免结渣炉膛出口烟气温度要留出50～100℃的余量。4．灰分的烧结性指灰分在高温对流受热面生成高温烧结性积灰的能力。烧结性和熔化性没有直截了当的关系，然而和灰分的成分有关。碱性物质含量多，烧结性越强。§2-4煤的分类一．煤的分类方法 能够按照专门多指标进行分类，分完大类再细分。通常把煤分成三个时期：褐煤、烟煤和无烟煤。在无烟煤中按照挥发分的多少，分为1号（6.5～10%）、2号(3.5～6.5%)和3号(<3.5%)。在烟煤中按照挥发分和粘结指数分类。分为贫煤、瘦煤、焦煤、亚焦煤、弱焦煤、不粘煤、肥煤、肥气煤、气煤和长焰煤。具体见 P15。褐煤用目视透光率来表征年轻煤的煤化程度的比较好的指标。二．几种要紧动力煤的特点无烟煤有光泽、机械强度高、焦结性差、含碳高、发热量高、难点燃、燃尽困难。贫煤是变质程度最高的烟煤、介于无烟煤和烟煤之间、挥发分少、燃烧接近无烟煤。烟煤挥发分多、水分和灰分少、发热量高容易着火和燃尽。褐煤外表呈褐色，似木质、挥发分高、好着火、发热量低。*5在两种煤的分界处，有的烟煤的挥发分比有的贫煤低，然而是烟煤。同时有的贫煤挥发分比有的烟煤高，然而是贫煤。这是因为那个贫煤的着火性质（着火和燃尽）是贫煤的，那个烟煤的着火性质（着火和燃尽）是烟煤的。§2-5和§2-6同学们自己看。《锅炉原理》备课笔记 3第三章燃料燃烧运算和锅炉机组热平稳§3-1燃烧所需空气量和过量空气系数1．理论空气量定义：1kg受到基燃料完全燃烧而又没有剩余氧存在，现在所需的空气量称为理论空气量。2．标准状态0℃、一个物理大气压。在标准状态下， 1kmol气体的容积为22.41Nm3。3．1kg固体或液体燃料完全燃烧所需的理论空气量为：V0 0.0889(Car 0.375Sar) 0.265Har 0.0333Oar （3-1）4．过量空气系数的定义：实际供给的空气量与理论空气量的比值。5．最佳过量空气系数的定义：不完全燃烧热缺失最小，燃烧效率最高的过量空气系数。6．漏风系数的定义：漏入的空气量与理论空气量的比值。排烟的过量空气系数等于炉膛出口的过量空气系数加上烟道漏风系数之和。7．漏风的害处，炉膛漏风使得炉膛温度降低，增加机械未完全燃烧缺失、增加烟气流量；烟道漏风，阻碍受热面的传热、排烟温度升高（具体要看什么地点漏风：离炉膛出口近的地点漏风往往使得排烟温度升高；远离炉膛出口的地点漏风使得排烟温度降低） ；排烟温度升高和排烟体积增大都增加排烟缺失，增加风机电耗。3-2燃烧产物（烟气量）的运算理论烟气容积1．理论烟气容积的定义：如果燃烧时供给的是理论空气量（即 1），而且又达到完全燃烧，这时烟气所具有的容积称为理论烟气容积。2．理论烟气容积的成分：二氧化碳 CO2、二氧化硫SO2、氮气N2、水蒸气H2O。（1）二氧化碳CO2容积：VCO21.866Car/100（3-5）（2）二氧化硫SO2容积：VSO0.7Sar/1002(3-6)VRO21.866Car0.375Sar(3100-7)(3)理论氮气容积：VN02 0.79V0 0.8Nar/100 （3-8）（4）理论水蒸气容积：VH02O11.1Har/1001.24War/1000.0161V0（3-10）00000（3（5）理论烟气容积：VyVRO2VN2VH2OVGYVH2O-11）（6）理论干烟气容积：VGY0 VRO2 VN02实际烟气容积 实际烟气容积比理论烟气容积多过量空气中的氧气、氮气和水蒸气。公式除了下面的公式以外还有公式，见 P23。1．过量空气中氧气的容积：VO0.21(1)V02（3-14）2．过量空气中氮气的容积：VN2VN020.79(1)V0（3-15）3．过量空气中的水蒸气容积：VH2OVH02O0.0161(1)V0（3-16）4．实际烟气容积：VYVY0(1)V00.0161(1)V0（3-17）5．还有按照重量运算的实际烟气容积的公式；二氧化碳、二氧化硫、水蒸气份额以及灰粒浓度的公式，在 P24。进行锅炉热力运算的时候需要。3-3烟气分析（不完全燃烧情形的公式或者讲实际的公式）奥氏分析仪用的是吸取的方法，见P25。干烟气容积的公式，见（3-33）。3-4不完全燃烧方程式（烟气中一氧化碳含量运算）1．不完全燃烧的时候烟气中的成分：二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氧气、氮气和水蒸气（只考虑一氧化碳ar）。HarO0.038Nar2．不完全燃烧方程式：2.3780.375Sar（3-40）Car3．是燃料特性系数，见上式。4．完全燃烧方程式：RO221O2max21O20RO20（3-43）115．由于烟气中或多或少含有氧气和一氧化碳，因此三原子气体的含量不可能达到它的最大值。§3-5锅炉运行状态下过量空气系数的确定21 RO2max1．过量空气系数的运算公式：21 O2 RO2（3-51）2．由于后一个公式涉及到燃料成分，因而准确性比较差。现在应用的氧化锆氧量表（不错的）准确性不是专门好。要精确（1）购买进口外表，价格是国产外表的5～10倍。（2）每半年要校正一次，价格几千元。§3-6空气和燃烧产物的焓的运算1．理论空气和烟气的焓的定义：每公斤固体或液体燃料燃烧所需理论空气量和生成的烟气量在等压（通常为大气压力）下从 0℃加热到θ℃所需的热量。2．理论空气和烟气的焓不是1kg物质的焓，而是1kg燃料燃烧所需要的那么多理论空气量和生成的那么多烟气量的焓。从定义来看，运算理论空气和烟气的焓的时候是等压过程。4．运算空气和燃烧产物的焓的公式： Ik0 V0(c )k3-52）5。随着温度的升高，气体的定压比热是增大的。因此要通过查表来查出气体的定压比热，然后代入运算公式。6。在燃料含灰量专门少的情形下，能够忽略飞灰的热焓。《锅炉原理》备课笔记 3-23-7锅炉机组的热平稳运算锅炉机组的热平稳是输入锅炉机组的热量与锅炉机组输出热量之间的平稳。锅炉机组的输入热量要紧是燃料燃烧放出的热量。锅炉机组输出的热量是锅炉有效利用热量和锅炉机组的各项热缺失。热平稳式：QrQ1Q2Q3Q4Q5Q6（3-57）用百分比来表示的热平稳式：100q1q2q3q4q5q6（3-58）锅炉效率：glq1Q1100100(q2q3q4q5q6)（3-59）Qr一．输入热量Qr1．输入热量包括几部分：燃料的低位发热量、燃料的物理显热、外来热量加热空气的热量、蒸汽雾化燃料油的热量。2．输入热量的运算公式：QrQdarirQwrQwh(3-60)3.什么缘故要用低位发热量，因为排烟温度一样不低于110～120℃，烟气中的水蒸气可不能凝聚，因此用低位发热量。4．燃料的物理显热的运算公式： ir crtr3-61）5．上式中比热另有运算公式。关于燃煤锅炉只有燃料水分专门大的时候才运算。雾化燃料油热量的公式，只有锅炉低负荷运行，必须要煤油混烧的情形才运算。用外来蒸汽加热空气指的是在使用暖风器等前置式空气预热器的锅炉机组。二．机械未完全燃烧热缺失 Q41．机械未完全燃烧热缺失 Q4指的是未燃尽的颗粒被烟气带出炉膛和排入冷灰斗而不能被燃烧利用。2．灰平稳：进入炉膛燃料中的总灰量应当等于飞灰和灰渣中的灰量之和。3．灰平稳式：

BAar100Cfh100Chz)（3-Gfh()Ghz(10010010068）4．讲明公式中各个参数的意义。5．一样飞灰系数在 90%左右；其余是灰渣系数。6．飞灰含碳量和灰渣含碳量指的是简单的重量比。同样还有漏煤系数和烟道灰系数。然而要紧的是飞灰系数和灰渣系数两个。飞灰含碳、灰渣含碳和烟道灰含碳应当是纯碳；漏煤应当是原煤。机械未完全燃烧热缺失Q4的运算公式：327AarCfhChzClmCyhq4(fhhzlmyh)100Qr100Cfh100Chz100Clm100Cyh那个公式是比较复杂的，其中要紧是括号中的前两项，煤粉锅炉没有漏煤，烟道灰分专门少。9．机械未完全燃烧热缺失是锅炉的要紧缺失之一，除了排烟热缺失以外，确实是机械未完全燃烧热缺失数量大了。关于煤粉炉通常为 0.5～5%；关于链条炉为7～15%；关于燃用气体与液体燃料的锅炉为 0。10．阻碍因素：要紧是燃煤性质，挥发分的多少、灰分多少、煤粉粒度。还有运行因素，例如热风温度、过量空气系数。至于设备因素要紧是燃烧器、配风工况、炉膛结构等等。三．化学未完全燃烧热缺失 Q3造成化学未完全燃烧热缺失的成分依次是：一氧化碳、氢气、甲烷。一样在燃用固体燃料的时候只有一氧化碳。能够在烟气分析的基础上运算化学未完全燃烧热缺失的数值。运算化学未完全燃烧热缺失的公式：Q3VGY(126.4CO108H2358.2CH4)(1q4)（3-77）100化学未完全燃烧热缺失的数值一样不超过0.5%；层燃炉能够达到1～3%。阻碍因素和机械未完全燃烧热缺失相同。四．排烟热缺失Q2排烟热缺失的运算公式：q2[IPYPYV0(ct)lk](1q4)/Qr（3-79）100排烟热缺失是锅炉热缺失中最大的一个，一样为5～12%。排烟温度变化15℃，排烟热缺失变化1%。排烟热缺失的阻碍因素：排烟温度和排烟体积。最佳过量空气系数的定义：使q2+q3+q4之和最小的过量空气虚数。五．散热热缺失Q5定义：通过锅炉表面向周围散失热量叫散热缺失。散热曲线 往常我们用苏联曲线；现在用西安热工院曲线，其拟和方程如下：q5E5.861841DE0.379632那个是锅炉额定容量时的拟和方程。那个公式的准确性专门好，没有什么误差。3．运行工况下的散热热缺失公式：q5q5EDED3-81）4．保热系数的定义：表示锅炉各个部分中烟气放出的热量有多少被受热面吸取。5．保热系数的实质和运算公式： 1 q5gl q53-83）六．其他热缺失 Q6其他热缺失Q6是指灰渣带走（从炉膛排渣口排出时）的物理热缺失和冷却热缺失。其他热缺失的运算公式见 P40的（3-84）。冷却热缺失公式（3-85）。七．锅炉机组热效率和燃料消耗量1．锅炉机组的有效利用热：Dgr(igrigs)Dzr(izrizr)Dpw(iigs)（3-87）Q1B2．锅炉机组热效率公式见（3-88）。锅炉机组的燃料消耗量见（3-89）。运算燃料消耗量：BjB(1q4)考虑了q4的修正。（3100-90）§3-8锅炉机组热平稳试验正平稳方法 定义见P42；直截了当求锅炉机组的有效利用热。反平稳方法 定义见P42；求各项热缺失，再求锅炉机组效率。平稳方法的好处（1）准确，因为工质流量的测量不太准确；（2）能够求出各项热缺失，有利于改进锅炉。（3）正平稳要求锅炉机组在比较长的时刻内参数不变太难了。《锅炉原理》备课笔记 4第四章煤粉制备4-1煤粉的性质煤粉细度a1．煤粉的细度公式：Rx 100%a b4-1）2．煤粉细度用两个筛子测量， R90和R200，通常无烟煤和烟煤用 R90的90号筛子；褐煤用R200的200号筛子。要求的煤粉细度关于无烟煤和烟煤为R90 4 0.5nVdaf。3．煤粉细度高机械未完全燃烧热缺失小， 然而制粉系统要多消耗电能。4．煤粉经济细度指磨煤电耗和机械未完全燃烧热缺失之和最小的煤粉细度。煤粉的颗粒组成特性Rosin-Rammler方程：

Rx

100e

nbx

。两个系数：

b是细度系数，取决于对细度要求；

n是平均性指数，取决于制粉设备，钢球磨煤机的平均性指数；中速磨煤机的平均性指数最大。平均性指数对燃烧的阻碍，平均性指数越大，煤粉颗粒越平均，确实是颗粒专门大的煤粉颗粒越少，因此机械未完全燃烧热缺失越少，提升了燃烧的经济性。判定平均性指数的大小，要看在两次筛分之间煤粉被研磨的次数，研磨的次数越少，平均性指数越大。因而中速磨煤机磨出的煤粉平均性最大。煤粉的水分1．煤粉的水分达到多少才确实是合格的煤粉？关于烟煤和褐煤（风扇磨磨制）的煤粉达到：0.5WadWMFWad。关于无烟煤和贫煤的煤粉要达到WmfWad。2．水分阻碍什么？水分阻碍制粉系统的工作（降低水分、在煤粉仓里的贮存），阻碍着火，因而也阻碍燃尽。煤粉的爆炸性1．阻碍煤粉的爆炸性的因素：煤粉的挥发分、煤粉细度、气粉混合物的温度、在气粉混合物中煤粉的浓度、氧气的浓度。2．能够操纵的因素：只有一个气粉混合物的温度。其他差不多上不能选择和改变的。3．制粉系统爆炸的危害：当制粉系统满足爆炸的条件，又有明火点燃的时候，会产生强烈的爆炸，有的把防爆门打破、细粉分离器炸掉。§4-2煤的可磨性系数1．可磨性系数的定义：将质量相等的标准燃料和试验燃料由相同的初始粒度磨成细度相同的煤粉的时候，消耗的能量的比值。2．标准燃料是一种专门难磨制的燃料。3．可磨性系数的测定方法苏联的全苏热工所（ВТИ）方法用的是瓷制的球磨机。公式为（ 4-16）。欧美国家的方法（哈德格罗夫方法）用的是微型中速磨煤机。4．两个方法的换算关系的公式是（ 4-18）式。5．用测量方法磨制的煤粉因为没有筛分，因此其中有专门多过细的煤粉。筒式钢球磨煤机筒式钢球磨煤机的结构。阻碍筒式钢球磨煤机工作的要紧因素有：球磨机的转速（临界转速、工作转速）、护甲、钢球充满系数、通风及公式、钢球的直径及配比。球磨机的出力和消耗功率的运算 （1）出力见（4-24）；（2）消耗功率见（4-30）；（3）单位电耗见（4-31）式。中速磨煤机 有专门多种中速磨煤机，下面只讲常用的中速磨煤机。1．中速磨煤机的工作原理：原煤从中心的顶部进入磨煤机，落在磨盘的中间部位，在磨盘旋转的作用下，甩向四周。原煤在通过磨环的时候被破裂。煤粉被甩到风环处。在热风的作用下，煤粉被烘干，并被带到煤粉分离器分离。合格的煤粉流出磨煤机，进入炉膛燃烧；被分离出来的不合格的大颗粒煤粉返回磨煤机连续研磨。2．中速磨煤机的分类：平盘磨煤机、 E型（大钢球）磨煤机、碗式磨煤机、MPS磨煤机。还有专门多新式的磨煤机，见各个新的锅炉教材。3．中速磨煤机煤粉的平均程度比较好。因为原煤在研磨一次以后就被分离一次，因而刚刚合格的煤粉就被分离出来，因此煤粉平均。4．中速磨煤机的密封风，（1）进入到旋转的部件之间，防止煤粉进入，损坏机器部件。（2）密封壳体，防止煤粉污染环境。（3）进入磨煤机上面的给煤机，给煤机里有部分的比较碎的原煤，长期停留在给煤机中，如果和热风接触会产生自燃。用冷的密封风压制热风进入给煤机就能够防止煤粉自燃。风扇磨煤机1．风扇磨煤机的结构就象风机差不多。有一个叶轮，上面安装专门厚的叶片（冲击板）。不处有一个厚实牢固的蜗壳。2．风扇磨煤机的工作原理：热在叶轮的旋转作用下，风和原煤从叶轮的中心进入磨煤机。原煤在通过冲击板的时候被击碎成为煤粉。与此同时煤粉被干燥成为干燥的煤粉。在流出叶轮往上升的时候通过煤粉分离器被分离，合格的煤粉送出磨煤机，不合格的大颗粒煤粉落回叶轮，再一次被研磨。3．风扇磨煤机的优点：研磨、干燥、输送同时进行，结构简单、节约投资、运行简单。适于磨制褐煤和烟煤。4-4制粉系统制粉系统分为直吹式和中间贮仓式两种。制粉系统制粉系统见图4-9。直吹式制粉系统的定义：磨煤机磨制的煤粉全部直截了当送入炉膛内燃烧的系统。直吹式制粉系统配中速或高速磨煤机，因为这些磨煤机的电耗随负荷的升高而升高，因而低负荷的时候是省电的。而低速的筒式钢球磨煤机的电耗关于各种负荷几乎不变。直吹式制粉系统能够分为负压系统和正压系统。所谓负压系统和正压系统是指磨煤机的压力是负压依旧正压。排粉机在磨煤机后面，磨煤机是负压是负压系统。一次风机在磨煤机前面，磨煤机正压是正压系统。图4-9是比较旧的系统，因为这本书比较旧。现在的系统大多分为一次风机和送风机（二次风机），空气预热器为三分仓的。两台风机全按装在空气预热器之前，两股风同时进入空气预热器，出来后分不到制粉系统和燃烧器的大风箱。关于燃用多水分褐煤的锅炉，采纳热风和高、低温炉烟混合物作为干燥剂。有一定的优点。（1）降低制粉系统中氧气的含量，幸免制粉系统的爆炸；（2）降低炉膛的温度水平，减少结渣；（3）原煤水分较大时，能满足对煤粉水分的要求。中间储仓式制粉系统1．中间储仓式制粉系统的定义：磨制的煤粉先通过细粉分离器落下来到煤粉仓中，等燃烧需要的时候再送入一次风中，到炉膛燃烧的系统。2．中间储仓式制粉系统能够分为热风送粉和干燥剂（乏气）送粉两种。热风送粉是把煤粉送到作为一次风的热风中，然后再送入炉膛燃烧。乏气送粉是把煤粉落到作为一次风的乏气中间，再送入炉膛燃烧。所谓的乏气指干燥过煤粉的风，也确实是再也没有干燥能力的， “乏”了的干燥剂。3．乏气送粉的中间储仓式制粉系统在磨煤机不工作的时候应当能够切换成热风送粉的中间储仓式制粉系统。4．制粉系统的再循环是从排粉机的出口到磨煤机入口的一个管子，用来和谐磨煤风量和干燥风量的关系的。5．风量和谐：在中间储仓式制粉系统中有两个风量， 一个是磨煤风量，确实是带动煤粉在中间储仓式制粉系统中运动的风量。另一个是干燥风量，确实是干燥煤粉的热风风量。然而在系统中只有一个风量，要求那个风量对磨煤和干燥都合适。和谐那个关系就叫风量和谐。具体方法如下：关于水分少的烟煤，磨煤风量大于干燥风量，采纳制粉系统再循环或者采纳部分温风和冷风，增加运送煤粉的风量（制粉系统再循环增加中间储仓式制粉系统中阻力最大的磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器部分的风量，只剩下流淌阻力专门小的一次风管道没有增加风量），又没增加干燥风量；关于水分比较多的褐煤，在热风中加进部分热炉烟（1100℃），增强热风的干燥能力，然而没有增加磨煤风量。如此就和谐了风量，使得两个风量相等。在直吹式制粉系统中调剂进入磨煤机的热风温度，能够和谐风量。直吹式制粉系统中那个风量还要作为一次风量（因此要和谐三个风量），那就只能相互凑合一下了。4-5制粉系统的其他部件粗粉分离器粗粉分离器的结构如图4-12所示。还有几种不同类型的粗粉分离器，见其他锅炉书。粗粉分离器有离心式、回转式两种。认真讲解结构。粗粉分离器的作用把粗粉分离出来。分离原理：离心分离、重力分离和惯性分离。粗粉分离器的调剂：调剂上部的可调折向挡板。二．细粉分离器（旋风分离器）把煤粉落到煤粉仓。三．给煤机分类：圆盘给煤机、刮板给煤机、电子重力皮带式给煤机、振动给煤机。认真讲解刮板给煤机的结构。认真讲解电子重力皮带式给煤机。四．给粉机 圆盘给粉机的结构。《锅炉原理》备课笔记 5第五章燃烧过程理论基础5-1燃烧化学反应动力学基础化学反应动力学是研究化学反应机理和反应速度的科学。一．燃烧反应速度化学反应速度通常用单位时刻内反应物或生成物浓度的变化来表示。AdCA用反应物A的浓度变化来表示。dt用不同物质运算的化学反应速度是不同的。质量作用定律：关于均项反应，在一定温度下化学反应速度与参加反应的各反应物的浓度乘积成正比，而各反应物浓度项的方次等于化学反应式中相应的反应系数。反应速度常数确实是化学反应速度表达式中浓度项前面的系数。平稳常数（浓度平稳常数）：正反应与逆反应速度常数之比称为平稳常数。压力平稳常数：浓度用分压力表示的平稳常数。两个平稳常数的数值不同。二．阻碍化学反应速度的因素E1．阿累尼无斯定律：k k0eRT（5-11）2．活化能：为使某一化学反应得以进行，分子所需的最低能量为活化能。常用燃料的活化能数量见 P70。三．连锁反应1．连锁反应概念：有些燃烧反应并不是按照化学反应方程所写的那样在反应物分子之间直截了当进行的。实际的反应象是一个环节连接一个环节的连锁一样，通过一系列中间反应进行的。2．诱导期：某一个化学反应开始的时候，反应速度专门低，这一个时期叫诱导期。四．着火温度连锁着火：这种由连锁反应引起的着火叫连锁着火。热力着火：由于温度持续升高而引起的着火叫热力着火。在锅炉中发生的着火确实是热力着火。放热曲线及散热曲线，见图5-3。讲解清晰着火点、熄火点、正常工作点和缓慢氧化点，重点讲解稳固和不稳固的咨询题（放热和散热的关系）。燃料的着火温度见表 5-1。5-2燃烧反应的动力区和扩散区多项燃烧的几个过程：参加反应的氧气从周围环境扩散到燃料表面。氧气被燃料表面吸附在燃料表面上进行化学反应。燃烧产物从燃料表面解吸附。燃烧产物离开燃料表面，扩散到周围环境中去。两个关键的过程：氧气向燃料表面的扩散和在燃料表面上进行化学反应。三个燃烧区域1）动力燃烧区：温度比较低（1000℃），和氧气的扩散速度相比炭粒表面的化学反应速度专门慢，因此燃烧反应速度取决于化学反应速度。这时加大燃烧的手段是增加反应温度，增加化学反应速度。2）扩散燃烧区：反应温度比较高（1400℃），和氧气从周围环境的扩散速度炭粒表面的化学反应速度相比，炭粒表面的化学反应速度比较快，因此燃烧反应速度要紧取决于氧气从周围环境的扩散速度。这时加大燃烧反应的手段是增加扰动，以增加氧气扩散。3）过渡燃烧区域：在动力燃烧区和扩散燃烧区的中间有一个燃烧区域，在那个燃烧区域中，氧气从周围环境的扩散速度和炭粒表面的化学反应速度数量相当。这时增加反应温度和增加干扰都能够加大燃烧反应。4．一样的锅炉炉膛内的煤粉燃烧，是处于动力区，温度高的进入过渡燃烧区，只有高负荷时火焰中心的燃烧处于扩散燃烧区的初期。5．处于什么区和燃料情形有关，煤粉燃烧的化学反应速度比较快，煤块的燃烧的化学反应速度比较慢。煤粉燃烧处于过渡燃烧区甚至动力燃烧区，增加反应温度和增加扰动能够强化燃烧；煤块处于扩散燃烧区，提升气流的相对运动速度能够强化燃烧。§5-3煤和煤粉的燃烧1．传统燃烧理论：固体颗粒燃料的燃烧过程由一系列时期组成。（1）固体颗粒燃料受热后析出水分；（2）发生热分解析出挥发分；（3）挥发分开始着火；（4）焦碳着火。2．几个过程是分开的，互相不混合。一．炭粒的燃烧炭粒和氧气的复杂反应（炭粒和氧气、炭粒和水等）过程。见 P78～79。室燃锅炉的炉膛里，煤粉是悬浮燃烧，空气流和煤粉颗粒的相对速度专门小（我认为是厘米/秒数量级），能够认为静止不动。二．煤粉的燃烧1．现代燃烧理论：挥发分的析出几乎连续到煤粉燃烧的最后时期，挥发分的析出和燃烧和焦碳的燃烧同时进行。2．燃烧过程的研究有的还处于探究时期。《锅炉原理》备课笔记 6第六章燃烧设备§6-1煤粉燃烧器及其流体动力学特性1．燃烧器的作用：将煤粉和燃烧所需的空气送入炉膛，组织一定的气流结构，使燃料能迅速稳固地着火。2．直流燃烧器：出口射流为直流射流或直流射流组的燃烧器为直流燃烧器。3．旋流燃烧器：出口射流包括有旋流射流的燃烧器为旋流燃烧器。4．空气动力特性：空气（烟气）流速和压差的关系称之。直流射流及直流燃烧器1．卷吸：射流由于带动周围介质随着射流一起流淌，从而射流质量逐步增加，那个过程叫做卷吸。2．射程 描述射流在周围介质中的穿透能力的物理量。（1）射程是指从喷口沿着射流轴线到某一个截面 L，在那个截面里最大的轴向速度为Wzx 0.05W0。2）射程是指从喷口沿着射流轴线到某一个截面L，在那个截面里最大轴向速度差不多降低到某一个数值。3．气流的初始动量 K0,见（6-1）。4．直流燃烧器的着火热量要紧来自卷吸（大部分来自卷吸，少部分来自辐射）。直流燃烧器喷口的宽高比越大，卷吸能力越强。5．直流燃烧器的煤粉气流只有外回流区，因此着火点在外边界。讲解回流区的形成、锚定、驻点。6．直流燃烧器美国燃烧工程公司（CE公司）应用（在所有制造的锅炉上应用，不用旋流燃烧器），水平比较高。7．均等配风直流燃烧器：一次风喷口和二次风喷口相间隔布置，距离比较近，使得一次风和二次风接触早，适用于挥发分比较高的烟煤、褐煤。8．分级配风直流燃烧器：一次风喷口相对集中布置，二次风喷口分级布置，使得二次风逐步分级地和一次风混合，适用于挥发分比较低的无烟煤、贫煤。9．下二次风的作用：提供下侧煤粉火焰所需要的氧气，托住煤粉，防止煤粉离析。10．三次风在燃烧器的最上面，起到燃尽燃料的作用。二．旋转射流及旋流燃烧器 见图6-4在自由旋转射流的任意一个截面内，旋转动量矩和轴向动量差不多上守恒的。旋流强度：旋转动量矩与轴向动量和喷口的特点尺寸的乘积的比值。3。书上的三种旋流燃烧器，是苏联 50年代的产品，不行用。差不多上被剔除了。现在用的比较多的是美国B&W公司的双调风燃烧器，其他公司的旋流燃烧器和B&W的燃烧器差不多。例如，美国FW公司、苏联的近期产品等。那个地点要讲解美国B&W公司的双调风燃烧器，有的有中心管，有的没有中心管。4．旋流燃烧器有内回流区，着火点在内边界。着火的热量几乎全来自卷吸（辐射极少）。5．旋流燃烧器的火焰比较短粗，确实是讲燃烧比较剧烈。6-2煤粉气流的着火着火热的获得依靠对流和辐射两个方面。正常着火在距离一次风喷口500～1000mm的地点比较合适。过早着火能烧坏燃烧器喷口或者造成燃烧器喷口结渣；过迟着火使得着火不稳固，增加机械未完全燃烧热缺失，炉膛出口烟气温度增加，炉膛出口处结渣。把一次风煤粉气流加热到着火温度所需要的热量叫着火热。着火热的运算公式：QZH(V1ckcrg100WarWcq)(tZt1)(WarW)[4.19(100t1)2510cq(tZ100)]100100其中V1一次风量；ck空气的比热；crg干燃料的比热；cq水蒸气的比热；War燃料水分；W制粉系统中蒸发掉的水分；t1一次风煤粉混合物的初始温度；tZ着火温度；2510汽化潜热。5．阻碍煤粉气流着火的要紧因素（1）燃料性质（2）炉内散热条件（3）煤粉气流初温（4）一次风量和风速（5）锅炉的运行负荷，见P95～97。§6-3煤粉炉的点火装置 一样这一节课不讲。带煤粉预燃室的点火装置 马弗炉老早年间在锅炉上采纳，现在没有了。采纳过渡燃料的点火装置气－油－煤三级点火在唐山陡河电厂使用；油－煤二级点火各个电厂都使用。设备包括：点火小油枪、火焰检测器、主油枪。不同的是点火器。有电火花点火器；电弧点火器；高能点火器。近年来显现了无油点火器，唐山陡河发电厂的125机组上应用。用等离子枪直截了当点一次风燃煤粉气流，适用于经常点火的调峰机组。6-4煤粉炉炉膛1．炉膛的概念是一个中国的概念。外文中有燃烧室和冷却室的概念，应当讲燃烧室加上冷却室叫做炉膛， 燃烧室指炉膛中有化学反应的部分 （空间）；冷却室是炉膛中除了燃烧室以外的部分。在炉膛中燃烧室占总容积的不到20%（燃烧器区域）；大部分是冷却室。膛应当满足的条件有良好的空气动力特性，幸免火焰冲撞炉墙。能布置一定数量（足够多）的受热面。有合适的热强度。二．燃烧器的布置1．旋流煤粉燃烧器的布置及其炉内空气动力特性 有前（后）墙布置、两侧墙布置、前后墙布置。2．流煤粉燃烧器的空气动力特性见图 6-16。直流煤粉燃烧器的布置及其炉内空气动力特性 布置见图6-17。阻碍一次风煤粉射流偏斜的要紧因素（ 1）邻角气流的横向推力（ 2）假想切圆直径（3）燃烧器的结构特性（4）炉膛断面形状。三．固态排渣煤粉炉的结渣1．结渣的定义：渣粒是以液态或半液态粘附到受热面管壁或炉墙上，形成一层紧密的灰渣层，叫做结渣。响结渣过程的要紧因素燃煤灰分特性。炉内空气动力特性。炉膛的设计特性。锅炉运行负荷。3．硅比SRSiO2100（6Fe2O3CaOMgOSiO2-7）4．碱酸比

BFe2O3CaOMgONa2OK2O（6ASiO2Al2O3TiO2-8）本章下面的内容不讲解。《锅炉原理》备课笔记 7第七章过热器和再热器§7-1过热器和再热器的作用和工作特点1．过热器的作用：将饱和蒸汽加热成具有一定温度的过热蒸汽。再热器的作用：提升再热蒸汽的温度达到一定数值。2．提升过热蒸汽的温度和压力、采纳蒸汽再热能够提升锅炉机组的效率。3．过热器和再热器是锅炉中工作温度最高的部件，再热器的工作条件一点不比过热器优越。它们的工作温度都接近其温度的极限值。在运行中要尽量使金属温度不要太高。4．关于过热器和再热器的金属而言， 提升10℃工作温度，金属的寿命要减少一半。7-2过热器和再热器的型式和结构及其汽温特性过热器和再热器的型式型式有对流式、辐射式和半辐射式。对流式过热器和再热器有逆流、顺流、混合流；有单管圈、双管圈、多管圈；有顺列、错列；有立式、水平式；平行于前墙、垂直于前墙。辐射式过热器是指吸取炉膛辐射的过热器。半辐射式过热器（确实是屏式过热器）是指吸取炉膛辐射比较多（辐射吸热超过总热量的一半左右）的过热器。对流式过热器是要紧吸取对流热的过热器。什么缘故要用屏式过热器：（1）防止过热器的管子搭渣桥。（2）吸取炉膛热量，降低炉膛出口烟气温度。（3）管间有比较大的空间，因而有效辐射层厚度比较大，有利于辐射传热，迅速降低烟气温度。（4）由于管子数量比较少，能够提升蒸汽的质量流速，有利于保证管子的安全。过热器和再热器的系统1．布置过热器系统的几个咨询题？（ 1）饱和蒸汽从汽包出来，第一进入顶棚过热器。因为顶棚过热器的受热强度大、热偏差大，这时的蒸汽温度比较低，安全有保证。（2）过热器要分级，每级不超过250～420kJ/kg.，否则热偏差太大，金属管子不安全。（3）后屏过热器不能当高温过热器，因为后屏过热器在炉膛出口，烟气温度高，如果蒸汽温度也高，金属管子就不安全了。（4）过热器系统的喷水减温器一样安排两级。第一级在后屏过热器的入口，粗调蒸汽温度，保证后屏过热器管子的安全；第二级在最后一级过热器之前，细调蒸汽温度，保证过热蒸汽的最终温度。2．高温过热器和高温再热器的金属管子一样要用合金钢（合金元素总量超过5%的金属）管子。例如 12Cr1MoV、钢102、苏联的П11、美国的T91等等。3．典型的过热器系统：汽包—顶棚过热器—低温对流过热器—屏式过热器—高温对流过热器冷段—高温对流过热器热段。4．锅炉的型号：第一段符号以字母开开头表示制造厂例如 HG、SG、WG、DG。第二段符号表示最大连续蒸汽量/锅炉蒸汽压力（表压,用kgf/cm2为单位），例如670/140、220/100等。第三段符号是数字，表示这种锅炉的制造序列编号。例如1、2、3等。近年来引进美国CE公司技术以后，锅炉的型号写法有所不同：锅炉最大连续蒸汽量－蒸汽的压力（用 Mpa）。5．再热器的工作特点：1）再热器是一个中压过热器，蒸汽压力低、蒸汽密度小、放热系数小，对金属管壁的冷却能力差。2）受到阻力缺失的限制，专门少用混合、交叉，因而热偏差大。3）一方面进口的蒸汽是高压缸的排汽，低负荷时来汽温度降低了，然而要求出口汽温达到额定值，这就要求再热器多吸取热量。另一方面再热器布置在过热器的后面，有比较强的对流特性，低负荷时吸热少。两个因素矛盾，因此要再热器系统有比较大的调温幅度。过热器和再热器的汽温特性汽温特性的定义：确实是汽温顺锅炉负荷的变化关系。汽温特性的内容：辐射式过热器的出口汽温随着负荷的升高而降低；对流式过热器的出口汽温随着负荷的升高而升高。随着负荷升高汽温升高的蒸汽的特性，也确实是讲那个蒸汽的汽温特性和对流过热器的蒸汽特性一样，我们讲那个蒸汽具有对流特性。随着负荷升高汽温降低的蒸汽的特性，也确实是讲那个蒸汽的汽温特性和辐射过热器的蒸汽特性一样，我们讲那个蒸汽具有辐射特性。再热蒸汽的汽温特性是对流的，因为它远离炉膛出口，因而有比较强的对流特性。7-3热偏差热偏差的概念1．热偏差的定义：并列工作的管子焓增不同的现象。那个定义是广义的，对过热器、再热器、省煤器、水冷壁差不多上正确的。那个定义没有讲热偏差形成的缘故。2．热偏差系数的公式：7-1）

ip q Hi0 G3.三个系数：吸热不均系数、结构不均系数、流量不均系数。其中吸热不均系数（要紧是结构因素（位置），中间的管子吸热多，边上的管子吸热少）阻碍最大，结构不均系数一样为 1，确实是没有阻碍。流量不均系数阻碍不大。4．联箱效应 联箱的连接方法不同，对管子的热偏差的阻碍。讲解P135的图7-13的例子。出一个任意连接方式的示意图，画出它的静压曲线。5．P136的推导，（7-10）的式子，讲明吸热不均引起流量不均。应当讲反过去又阻碍吸热不均，又阻碍流量不均，那个是反复阻碍的。然而那个阻碍过程是衰减专门快的。6．流淌特性 分为强制工质流淌受热面的流淌特性（吸热多的管子，工质流量少）和自然循环工质流淌受热面的流淌特性（吸热多的管子，工质流量多）。自然循环工质流淌受热面的流淌特性在第十二章讲解。过热器热偏差的运算 不用讲解。只要看 P139的结论。§7-4运行中阻碍汽温的因素1．运行中阻碍汽温的因素 锅炉负荷、过量空气系数、给水温度、受热面的污染情形、饱和蒸汽用汽量、燃烧器的运行方式、燃料的种类和成分。2．运行中造成炉膛中火焰中心上升的因素有哪些？（1）煤粉颗粒变大；（2）底部热风（下二次风）加大；（3）摆动燃烧器的摆角上摆；（4）多使用了上排燃烧器；（5）原煤的灰分变大；（6）锅炉负荷增加。§7-5蒸汽温度的调剂方法1．蒸汽温度的调剂方法的分类：蒸汽侧调剂和烟气侧调剂；过热蒸汽温度调剂和再热蒸汽温度调剂；降温调剂和升温调剂；单向调剂和双向调剂等等。2．喷水减温器 那个是蒸汽侧调剂、过热蒸汽温度调剂、降温调剂、单向调剂。3．喷水减温器的减温幅度是 30℃（额定负荷的时候，两级减温器的减温幅度之和）。减温水量是额定蒸发量的 5～8%。4．通常过热器系统用二级减温系统，第一级喷水减温器布置在后屏过热器的入口，减温水量超过总减温水量的一半，爱护屏式过热器，用于整个过热蒸汽温度的粗调。第二级喷水减温器布置在最后一级过热器入口，用于过热蒸汽温度的细调。喷水减温器的结构，有各种各样形式的喷水减温器。要紧部件是水喷口（有专门多种，单个的、三个的、竖直管的）、爱护套管（带文邱里管的、有不带的）。自制冷凝水的喷水减温器的系统，什么缘故要自制冷凝水，因为当时的给水处理的水平太差，把给水喷入蒸汽会造成蒸汽污染。系统的布置见P141的图7-16。二．表面式减温器 是一种管—壳式热交换器。布置方式：下级省煤器的出口的水进入表面式减温器，出来后回到上级省煤器入口。因此要是用表面式减温器，是因为当时的化学水处理的技术专门差，费用太高，软化水的品质又不行，不能让软化水进入蒸汽，否则会污染蒸汽。现在的表面式减温器只应用在中压小机组 （表压39kg/cm2,25MW）上面，它的缺点是减温幅度小、调剂惯性大） 。分隔烟道挡板调剂器1．分隔烟道挡板布置在省煤器下面，烟气温度 400℃的地点。这时锅炉尾部有分隔墙过热器，把低温过热器和低温再热器分隔在两边，用分隔烟道挡板能够操纵两边烟气的流量，从而操纵两边受热面的吸热量。2．这种分隔烟道挡板调剂器安装在东锅 200MW、东锅300MW、上锅125MW、上锅300MW、武锅200MW等机组上面。3．分隔烟道挡板调剂器的调剂方法为负荷下降的时候，让低温再热器一边烟气量大些，低温过热器一边烟气量小一些。在这类锅炉机组的再热器系统中，还有事故喷水和微量喷水。烟气再循环1．工作原理：低负荷的时候，用再循环风机从尾部低温烟道中（省煤器后），抽出一部分低于 400℃的烟气，送回炉膛底部，调剂再热蒸汽温度。高负荷的时候，用再循环风机从尾部低温烟道中（省煤器后） ，抽出一部分低于400℃的烟气，送回炉膛上部，起到爱护屏式过热器、防止炉膛出口结渣的作用。2．烟气再循环的调剂：负荷降低的时候，把烟气出口切换到炉膛底部，同时同时增加再循环的烟气量。3．烟气再循环是前苏联发明并主张应用的。然而有一个缺点，确实是再循环风机的磨损。现在英美各国应用底部热风调剂再热蒸汽温度，在炉膛总风量差不多不变的情形下，增加底部热风，调剂再热蒸汽温度（英国 BW公司设计制造的山东聊城电厂 600MW机组）。前苏联把低温烟气除去灰分以后送入燃烧器，同样能够调剂再热蒸汽温度（河南洛阳电厂、甘肃西固电厂的 147M苏联机组）。气再循环的缺点：再循环风机受高温、磨损，机械未完全燃烧缺失增加。摆动燃烧器1．工作原理：摆动燃烧器能够上下摆动20°，改变炉内火焰中心高度，使得炉膛出口烟气温度改变，从而调剂再热蒸汽温度。2．调剂幅度：30～50℃。3．应当讲摆动燃烧器阻碍的是炉膛出口烟气温度，第一改变了过热蒸汽温度，然而变化幅度小，其次才是改变再热蒸汽温度（那个是目的） 。锅炉工作的阻碍：向上摆动增加机械未完全燃烧缺失；向下摆动会使冷灰斗结渣。7-6过热器和再热器运行中的若干咨询题一．高温积灰和高温腐蚀1．高温积灰的机理：燃料的灰分中有碱金属的化合物和硫酸盐，它们的熔化温度比较低，在炉内是气体状态，在炉膛出口的对流过热器管子上凝聚。这些物质能够粘结灰分。在烟气中氧化硫的作用下形成硫酸盐。积灰的温度越高以及烧结时刻越长，其烧结强度越高。2．高温腐蚀的机理：在高温积灰的内层有碱金属， 与烟气飞灰中的铁、铝相互作用形成碱金属的硫酸盐。熔化和半熔化状态的碱金属硫酸盐的复合物对金属管壁有腐蚀作用。3．燃烧重油的时候五氧化二钒有腐蚀作用。机理为：五氧化二钒与氧化钠生成钒酸钠，对管子金属有腐蚀作用。二．再热器的运行爱护（旁路）两级旁路：高压旁路从高压缸入口到高压缸出口。低压旁路从中压缸入口到凝汽器。使用情形：锅炉启动、停炉时使用。锅炉甩负荷的时候不许可使用（热冲击）。有的机组有大旁路。从高压缸入口到凝汽器。有的机组有小旁路。（1）从低温过热器入口到凝汽器。（2）从高压缸入口到凝汽器。过热器和再热器的高温破坏蠕变的定义：承压金属在高温下发生的缓慢变形。一条结论：工作温度升高 10℃，寿命减少一半。另一条结论：高温金属破坏的要紧缘故是蠕变，能够运算高温金属的寿命。7-7管子壁温运算运算公式来自前苏联的《锅炉热力运算标准方法》。把圆筒形的管壁看作是大平板导热。运算把各种不利的情形迭加在一起。这一节能够不讲。《锅炉原理》备课笔记 8第八章省煤器和空气预热器8-1尾部受热面概述尾部受热面定义：省煤器和空气预热器称为尾部受热面。水当量的比值：水当量的比值确实是比热和体积的乘积的比值。如果要求比较高的热风温度就要采纳双级布置。如果不双级布置要么排烟温度过高（锅炉效率专门低），要么达不到热风温度的要求。两级分布从上到下是上级声煤器、上级空气预热器、下级省煤器、下级空气预热器。确实是为了得到比较高的热风温度把一部分空气预热器放到省煤器中间。技术经济比较是用技术的手段达到经济的目的。8-2省煤器1．省煤器的作用：（1）吸取低温烟气的热量，降低排烟温度，提升锅炉效率。（2）给水在省煤器中吸热，省煤器能够代替部分造价高的水冷壁，节约投资。（3）提升进入汽包的水温度，减少汽包热应力。2．分类：沸腾式和非沸腾式；铸铁式和钢管式；错列和顺列；悬挂式和支撑式；垂直于前墙和平行于前墙；光管的、鳍片（肋片的）的和膜式的；3．省煤器的烟气流速大于 8m/s。4．省煤器管内的水流速大于 0.5m/s。否则容易产生氧气的局部腐蚀，局部腐蚀是省煤器泄漏的要紧缘故。§8-3空气预热器1．空气预热器的作用：（1）吸取低温烟气的热量，降低排烟温度，提升锅炉效率。（2）提升空气温度，强化燃烧，减少锅炉热缺失，提升锅炉效率。（3）提升炉膛内烟气温度，增强炉膛的辐射换热。2．空气预热器的分类：传热式和蓄热式；管式和回转式。一．管式空气预热器管式空气预热器的结构见图

8-6图

8-7。讲明概念。结合图

8-8讲解：进风、面、道。常用的是图

8-8

的多道双面进风。上管板的耐温（指的是热变形）程度限制了进口烟气温度（

500℃）。二．回转空气预热器1．回转空气预热器的优缺点：与管式空气预热器相比，这种预热器结构较复杂，但专门紧凑，外形尺寸小。在同样的条件下，回转空气预热器受热面的壁温较高，因而烟气腐蚀较轻些。要紧缺点是密封结构要求高，漏风量较大。2．回转空气预热器的结构：外壳、蓄热板、驱动动力、密封。3．两种类型：受热面转动式、风罩转动式。4．这种空气预热器里有灭火系统、吹灰系统、冲洗系统、顶轴（在启动空气预热器的时候，把上风罩顶起来，轻车启动，待启动起来后慢慢放下）系统。5．空气预热器能够单独使用，也能够和管式空气预热器双级布置。8-4尾部受热面运行中的若干咨询题尾部受热面的积灰尾部受热面有两种积灰：松散积灰和酸性积灰。松散积灰的机理是金属表面层原子的不饱和引力场引起的。松散积灰有灰平稳咨询题：一方面积灰；另一方面积灰被冲掉。为了防止积灰严峻，要求额定负荷时的烟气流速不低于 6m/s。低温受热面烟气侧腐蚀—低温腐蚀水露点：烟气中水蒸气开始凝聚的温度。酸露点：烟气中硫酸蒸汽凝聚的温度。低温腐蚀：金属壁温低于酸露点而引起的腐蚀。低温腐蚀机理：在氧化铁或五氧化二钒的催化下，燃烧产生的二氧化硫有一部分变成三氧化硫。进而与烟气中的水分形成硫酸蒸汽腐蚀金属管子。1253SZSar（8-4）烟气酸露点公式：tltslar1.05fhAZS受热面的壁温达到酸露点的时候，就会凝聚出硫酸溶液，会腐蚀受热面。液态硫酸粘结灰颗粒，就产生堵灰。低温腐蚀的腐蚀速度的阻碍因素：硫酸浓度、硫酸量、壁面温度。空气预热器最低壁面温度的运算公式管式空气预热器用公式（8-7）回转式空气预热器用公式（8-8）。低温腐蚀的减轻和防止（1）提升受热面壁温；（2）冷端受热面采纳耐腐蚀材料；（3）采纳降低露点或抑制腐蚀的添加剂；（4）降低过量空气系数和漏风。受热面的飞灰磨损飞灰磨损要紧取决于灰分中的 SiO2的含量。飞灰磨损和烟气流速的三次方成正比。横向冲刷的管子磨损的部位是与烟气流淌方向成45°角的地点。高灰分的煤对管子的磨损严峻。关于烟气磨损比较严峻的省煤器，烟气流速不宜超过 9m/s。防磨措施：防磨板、防磨护瓦、防磨套管等。《锅炉原理》备课笔记 9第九章炉内传热运算9-1炉内传热的相似理论运算方法一．炉内辐射传热的差不多概念差不多概念：投射辐射、有效辐射、系统黑度、炉膛黑度。运算公式是四次方差式，四次方差乘以系统黑度乘以辐射常数。（通用）二．炉内传热运算的相似理论方法1．炉膛内辐射传热占95%以上。对流传热占不到5%。因此我们认为炉膛内完全是辐射传热，没有对流传热。全部热量差不多上按照辐射的方式传递的。2．理论燃烧温度的概念，应当叫绝热燃烧温度。因为如果是理论的，参与燃烧的空气量应当是理论空气量（过量空气系数为 1），而不是实际空气量（过量空气系数为实际的炉膛出口过量空气系数）。从运算过程来看，只是没有对外传热因此应当叫绝热燃烧温度。绝热燃烧温度确实是把所有单位时刻送入炉膛的热量当作焓，不对外传热，运算得到的相映的温度。运算绝热燃烧温度的时候，因为烟气各个气体成分的比热是温度的函数，不能直截了当运算，只能用试算法运算。定性温度：用炉膛出口烟气温度作为定性温度。水冷壁面积：把与水冷壁相切的平面看作火焰的辐射表面，那个平面也是同意火焰辐射的水冷壁面积，叫做水冷壁面积。炉内传热的方程组：3）

QFal0T14QBj(QlIl)（9-12）（9-1BjVCp(TaTl)炉内有效放热量：包括修正后的1公斤燃料的有效放热量、1公斤燃烧用空气带进炉膛的热量。古尔维奇公式的推导过程：让（9-12）=（9-13），通过整理为（9-18）式。带入卜略克—肖林公式（9-19）。卜略克—肖林公式公式是描述炉膛内火焰平均温度与炉膛出口烟气温度的关系的体会公式。卜略克—肖林公式从描述炉膛内沿炉膛高度的温度场的纯数学方法的公式演变而来。通过数学数据整理得到古尔维奇公式（ 9-22）（9-23）（9-24）（9-25）。三．炉内传热运算的具体方法校核运算方法、从热平稳开始、到空气预热器。§9-2炉膛水冷壁的面积及其其他结构特性1．炉膛水冷壁面积：（1）水冷壁管子中心线的平面；（2）冷灰斗的二等分平面（沿高度二等分）；（3）炉膛出口面积（后屏第一排管子中心线的面积）。水冷壁面积那个叫法不科学。然而在苏联运算标准的原文和中译本上都这么叫的。（1）因为水冷壁面积能够是水冷壁管子的外表面，是一段圆弧加上一段直线的面积。而那个地点的水冷壁面积是水冷壁管子中心线的平面（那个面积是想象的）。（2）顶棚过热器不是水冷壁，然而顶棚过热器管子中心线所占的面积也是水冷壁面积。（3）冷灰斗的二等分平面没有受热物体，然而也是水冷壁面积。（4）炉膛出口截面，同样没有物体，也算水冷壁面积。因此那个地点不用水冷壁面积，而用炉壁（苏联专家卜劳赫提出来的）面积比较合适。把书上的所谓水冷壁面积都叫做炉壁面积就没有什么不合适了。2．角系数定义：离开某个表面的辐射能量落到另一个表面上的分额。3．角系数的运算条件：（1）发出辐射能量的表面的辐射遵守余弦定律；2）两个表面之间是透亮介质；（3）发出辐射能量的表面是等温的，各点的物理性质是相同的。4．运算角系数用图9-5的曲线。其中曲线1～4是有效角系数，所谓有效角系数是落到第二个表面的能量，不但包括直截了当照耀的能量，还包括被其他物体反射又投射到第二个表面的能量。曲线 5是传热学中讲解的角系数。5．有效辐射层厚度的定义：把炉膛内烟气对周围炉壁的辐射，看作是半球形的烟气对其底面中心的辐射，这时的半球的半径就叫有效辐射层厚度。6．有效辐射层厚度的运算公式：（9-29）

3.6VlF§9-3受热面的污染系数和热有效系数污染系数定义： 受热面吸取的热量污染系数=----------------------------------投射到炉壁的热量角系数的定义： 投射到受热面的热量角系数=-------------------------------------------投射到炉壁的热量热有效系数的定义： 受热面吸取的热量热有效系数=---------------------------------投射到受热面的热量4．三个系数的关系：热有效系数 =角系数×污染系数（9-31）染系数大表示受热面黑度大、积灰少，洁净。没有敷设水冷壁的炉墙热有效系数为 0。§9-4系数M系数M是考虑炉膛内火焰最高温度相对位置的参数。系数M的运算公式：MAB(xrx)（9-33）讲解清晰x的物理意义，确实是火焰中心高偏离燃烧器布置水平面的修正值（有关于炉膛高度的修正值，炉膛高度采纳底面二等分平面到后屏高度中心的高度）。标准规定：关于四角切圆器， x=0。然而按照实测数值来看，那个量的数值是一个正值。资料表明那个量在燃用烟煤，额定负荷的时候为0.1左右。多层燃烧器燃烧器布置高度的加权平均值公式：niBihihrniBi9-34）9-5炉膛黑度一．火焰黑度1．炉膛内具有辐射能力的成分：灰颗粒（占 40～60%）、焦碳颗粒（25～30%）、三原子气体（包括二氧化碳、二氧化硫、水蒸气。辐射能力最弱）。2．气体、油火焰中具有辐射能力的成分：炭黑颗粒（炭黑的尺寸专门小，是炭黑颗粒的链状或环状物质）、三原子气体。3．火焰黑度运算公式： a1 1 ekps9-35）4．三原子气体减弱系数的运算公式：ky(7.816rH2O1)(10.37Tl)（9-3.10prs100037）那个公式来自前苏联1973年颁布的《锅炉机组热力运算标准方法》，按照1942年美国人郝泰尔的实验资料整理而成，整理方法是纯数学方法。那个公式考虑了二氧化碳和水蒸气的吸取光谱部分重合的阻碍因素，在高温、低压区的个不地点有10%以内的误差，满足工程运算的要求，应用范畴专门广。同样前苏联1957年方法的公式的公式没有考虑二氧化碳和水蒸气的吸取光谱部分重合的阻碍因素。现在还有一个前苏联用光谱的方法拟和的公式比（9-37）准确，然而使用范畴专门小。559005．灰颗粒的减弱系数的运算公式： kh3Tldh2（9-38）那个公式是用遮挡模型推导，加上实测数据修正而成的，专门准确。公式中d是灰的直径，有举荐数据：钢球磨 d=13；中速磨d=16；层燃炉d=20。二．炉膛黑度炉膛黑度表示火焰有效辐射的假想黑度。室燃炉炉膛黑度的运算公式：ala1（9-4(1a1)a19）炉膛黑度不是系统黑度，因为炉膛黑度不符合黑度的差不多性质。例如在增加火焰黑度和壁面的热有效系数的时候，作为系统黑度的炉膛黑度都应当增加，然而从运算公式能够看出：在增加壁面的热有效系数的时候炉膛黑度反而减少，因此炉膛黑度不是系统黑度。能够这么讲炉膛黑度是古尔维奇方法的系统黑度，或者讲是投射热模型的系统黑度。三．炉内热负荷的分布规律炉内炉壁平均热负荷：总炉膛放热量/炉壁总面积炉内热负荷的分布规律见图9-10的曲线。对屏式过热器的投射辐射运算公式：Q（9-QfchFcF53）《锅炉原理》备课笔记10第十章半辐射和对流受热面的传热运算对流传热运算的差不多公式炉膛里面全是辐射传热；对流烟道内全是对流传热。半辐射受热面指后屏，后屏的辐射量传热占大部分，可能达到80%，那个辐射传热量来自炉膛内部。流经对流受热面的烟气传给受热面的热量即使是用辐射的方式传递的，和用对流的方式传递的热量一起统称对流传热量。对流放热系数公式：Qdf(IIIl0)（10-1）在这些公式中，工质焓用小写字母；烟气焓用大写字母。工质对流吸热量 因为吸热的工质不同有专门多公式，具体公式自己写。1．空气预热器的吸热公式：Qdx(zx)(Ik0Ik0)（102-6）2．各个公式是针对 1kg燃料的；空气焓是 1kg燃料燃烧所用那么多空气的焓。对流传热量KH t1．对流传热量公式：QdcBj（10-7）2．那个公式是针对 1kg燃料的，那个地点面最不行求的是对流传热系数。§10-2传热温压1．对数平均温差公式：tdtxttd（10-8）2.3lgtx2．串联混合流、平行混合流、交叉流的公式的用法见标准上的讲明。先求出修正系数再求出逆流温差，两个数据相乘得到温差。§10-3传热系数传热系数的表达式1．通用表达式：K1（11hjsg10-15）hjsg212．（10-15）式的简化过程：分母的几个量相比， js 专门小，因此把它忽略。jsg把它忽略。电站锅炉正常运行的时候没有水垢，因此g管子积灰的厚度和导热系数不行测量，用其他的参数（污染系数、热有效系数、利用系数）代替。在管子内是水、汽水混合物、超临界蒸汽的时候，2专门大，因此1/2专门小把它忽略。3．导热系数、传热系数和放热系数的区不： （1）描述的咨询题不同：导热系数是描述固体内部一部分与另一部分之间的热传导咨询题的。传热系数是描述管壁两侧的两种流体之间传热咨询题的。放热系数是描述固体表面和与它接触的流体之间热传递咨询题的。 （2）量纲不同：传热系数和放热系数的量纲是 kW/(m2℃)，而导热系数的量纲是 kW/(m℃)。4．（10-21）式的推导。它是这本书中比较难的推导。提示如下：传热温差是从管子不处烟气到管子里面蒸汽的温差。把传热温差 t分成三个部分，第一个是从烟气到管子外表面的温差；第二个是从管子外表面到管子内表面的温差；第三个是从管子内表面到蒸汽的温差。tt1t2t3（1）温差等于热流（单位时刻单位面积的热量）乘以热阻。三部分分不是：t1qd1/1t2(qdqf)t3(qdqf)1/1把（10-7）式变化一下：QdcBj/HKtKtqd（5）

2）（3）4）把（2）、（3）、（4）带入（5）中，得到：qd K (qd 1/ 1 (qd qf) (qd qf) 1/ 2)通过整理得到：1K(1/1(1qf)(1/2))最后得到：K1qd（10-qf121）1(1)()qd2烟气侧放热系数1．烟气侧放热系数：1(df)10-24）式中的系数叫做利用系数。标准中的利用系数有两个：一个是烟气侧放热系数公式中的利用系数，考虑烟气冲刷的平均性。在现代的锅炉中取 1。另一个是空气预热器传热系数公式中的利用系数，考虑烟气对空气预热器冲刷的平均性和污染情形。如此看来，利用系数有时使用一次，有时使用了两次，每次都有具有不同的意义。2．（10-25）式是屏式过热器的烟气侧放热系数公式，在烟气侧放热系数公式中是一个特例，因为屏式过热器吸取炉膛辐射最多，有时达到 80%以上，不能用加大运算对流吸热的方法，运算屏式过热器的总吸热，那样的误差会专门大。（10-25）式实际上是用运算辐射吸热的方法运算辐射吸热；用运算对流吸热的方法运算对流吸热。对流放热系数在传热学里面运算对流传热用准则方程式，现在也用准则方程式。在对流传热的准则方程式中： Nu f(Re,Pr)10-27）应用条件是常物性、强迫对流、稳固段。关于顺列管束（包括屏）的对流放热准则方程式：Nu0.2Re0.6Pr0.33CZCS（10-29）关于错列管束的对流放热准则方程式：NuCZCSRe0.6Pr0.33（10-32）关于纵向冲刷管束的对流放热准则方程式：Nu0.023Re0.8Pr0.4CtCl（10-36）上述三个式子是苏联热力运算标准上的式子，经常应用，据讲误差不大。关于回转式空气预热器烟气侧和蒸汽侧都用（ 10-41）式。辐射放热系数1．在传热学中全然就没有辐射放热系数那个概念，因为放热系数是描述固体表面向流体放热的概念，与辐射无关。然而在实际运算中，常常是辐射和对流同时发生，要一起运算。两种传热方式的公式合不到一起。因此就人为地造出一个辐射放热系数，与对流放热系数相加，一起运算那个实际的放热过程。那个人为制造辐射放热系数的过程见 P204。2．辐射放热系数的运算公式是（ 10-45）、（10-47）。3．有效辐射层厚度的概念前面讲解过，公式也给出了。 （10-50）、（10-51）、10-52）三格式子是按照（10-49）推导出来的。4．运算辐射放热系数的时候，用到的灰污壁温见（ 10-53）和P206的内容。5．单独运算烟气空间的辐射传热量用（ 10-54）。6．对流管束之间的烟气空间的辐射，能够用加大管束的辐射放热系数的方法考虑。其运算公式为：Tyk)0.25lyk0.07]ff[1A(()（10-55）1000l五．污染系数、热有效系数和利用系数污染系数的物理意义：确实是灰污层的热阻。热有效系数的物理意义：是灰污（实际）管子的传热系数比上清洁管子的传热系数。利用系数的物理意义：也是灰污（实际）管子的传热系数比上清洁管子的传热系数。污染系数的运算公式，只有错列管束使用污染系数。CdCl0（10-57）热有效系数的确定方法：查表，只有顺列管束使用热有效系数。利用系数的确定方法：查表，只有空气预热器使用利用系数。10-4对流受热面的面积和流通截面的面积一．对流受热面的面积1．管子的受热面积取放热系数小的一侧的管子表面面积作为受热面积。因为把管子的传热系数简化为多层大平板的传热系数有误差，用如此选取受热面积能够做一些补偿。2．关于管式空气预热器的管子，由于两边的放热系数接近，因此取烟气侧和蒸汽侧平均的表面面积作为受热面积。3．屏式受热面的受热面积取屏风面积（由最外圈管子中心线所围成的平面面积的两倍）。如果s1/d 4，s2/d 1.5，确实是屏式受热面。二．介质流通截面的面积烟气流通截面面积按最窄面积来选取。如果烟气的进出口截面面积不相同，用进出口截面面积的几何平均值。蒸汽流通截面面积按照圆周率乘以四分之一的管子内径的平方，再乘以并列工作的管子根数运算而来的面积。10-5对流受热面传热运算方法讲明一．运算方法讲解试算法的一个对流受热面的运算框图。烟气侧的误差：一样受热面的相对误差承诺为±2%；凝渣管的相对误差承诺为±5%；附加受热面相对误差承诺为±10%。相对误差运算的时候用热平稳热量为分母，热平稳热量减去传热热量为分子。工质侧的参数不承诺有误差，如果有误差，要放到烟气侧误差中。二．某些专门咨询题的讲明1．凝渣管吸取炉膛辐射的咨询题。只要炉膛辐射的热量照耀到凝渣管上，就认为凝渣管吸取了。用角系数来运算。多层凝渣管的角系数的运算公式见（10-66）。2．凝渣管的入口热量是前一个受热面的向后辐射（包括从前一个受热面之前透过来的和流经前一个受热面的烟气向后的辐射两部分）。3．投射到屏区入口截面的炉内辐射热：FpQfphQF10-72）4．从炉膛向屏后受热面的直截了当辐射热：QfpQfp(1a)p（10-73）5．屏区高温烟气向屏后受热面的辐射热：5.671011aFpTp4r（1QphBj0-70）6．屏区受热面从炉膛辐射中吸取的热量：Qfp(QfpQfp)/（10-71）要讲解清晰上