电站锅炉基础知识培训课件

第一页，共131页。第一页，共131页。

第一章绪论第三章煤粉制备及其系统第五章煤粉炉与燃烧设备第七章锅炉受热面烟侧运行问题

第九章汽包及蒸汽净化

第二章锅炉燃料及热力辅助计算

第四章燃烧过程的基本理论

第六章锅炉受热面及其工作特点

第八章锅炉水动力特性与传热第十二章锅炉的主要

设计参数选择第二页，共131页。第二页，共131页。

锅炉的类型电站煤粉锅炉机组的构成

锅炉机组的工作过程

锅炉参数及技术、经济性指标

电厂锅炉发展趋势第三页，共131页。第三页，共131页。锅炉的分类根据不同的标准，可有多种分类方法，如表所示：分类方式锅炉类型简要说明按出口工质物态蒸汽锅炉锅炉出口工质为蒸汽热水锅炉锅炉出口工质为热水有机热载体炉有机热载体（导热油）按工质是否在受热面管内流动水管锅炉锅炉受热面管内流动的全部为工质火管锅炉锅炉受热面管内流动的全部为烟气水火管锅炉锅炉受热面管内流动的一部分为工质、一部分为烟气锅炉工质按用途电站锅炉用于发电厂带动汽轮机发电工业锅炉用于工业生产生活锅炉用于日常生活第四页，共131页。第四页，共131页。按出口工质的压力有压锅炉锅炉中工质带有一定压力常压锅炉锅炉中工质压力与外界大气压力一致，通常指常压热水锅炉按锅炉所使用的燃料的种类燃煤锅炉锅炉中使用的燃料为煤燃油锅炉锅炉中使用的燃料为燃油燃气锅炉锅炉中使用的燃料为燃气其他燃料木材、垃圾按工质循环方式自然循环锅炉利用下降管与上升管之间的介质密度差建立循环强制循环锅炉利用水泵强制工质按一定路径循环按排渣方式固态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈固态排除液态排渣锅炉燃料燃烧后生成的灰渣呈液态从渣口流除第五页，共131页。第五页，共131页。锅炉锅炉本体辅助设备锅炉机组1/2第六页，共131页。第六页，共131页。2/21-汽包；2-下降管；3-分隔屏；4-后屏；5-高温过热器；6-高温再热器；7-水冷壁；8-燃烧器；9-燃烧带；10-空气预热器；11-省煤器进口集箱；12-省煤器；13-低温再热器；14-低温过热器；15-折焰角；16-排渣装置第七页，共131页。第七页，共131页。

冷空气烟气烟气烟气烟囱

引风机

除尘器空气预热器

细微灰粒飞灰

（二次风）

灰渣沟

原煤排粉风机

（一次风）烟气烟气给煤机磨煤机燃烧器炉膛水平烟道尾部烟道

原煤风、粉风、粉

未燃煤粒灰渣

灰渣灰渣灰渣沟排渣装置冷灰斗

未燃煤粒未燃煤粒1/2第八页，共131页。第八页，共131页。汽机主凝结水

水水汽水混合物

给水泵省煤器汽包汽水分离器①

化学补充水

汽水混合物下降管下联箱水冷壁上联箱导汽管

水水水汽水混合物汽水混合物①饱和蒸汽过热蒸汽

过热器汽轮机调节级2/2第九页，共131页。第九页，共131页。额定蒸发量在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，保证热效率时所规定的蒸发量，单位为t/h（或kg/s）1/5

最大连续蒸发量（大型锅炉）在额定蒸汽参数，额定给水温度和使用设计燃料，长期连续运行所能达到的最大蒸发量，单位为t/h（或kg/s）

蒸汽锅炉额定蒸汽参数在规定负荷范围内长期连续运行应能保证的出口蒸汽参数，

额定蒸汽压力（对应规定的给水压力），单位是Mpa；

额定蒸汽温度（对应额定蒸汽压力和额定给水温度），单位是0C。第十页，共131页。第十页，共131页。

参数

容量

(t.h-1)

发电功率

MW

蒸汽压力

Mpa蒸汽温度℃给水温度℃9.8540205～225220；41050；10013.7540/540*555/555*220～250420；670125；20016.7541/541*555/555*250～2801025；100030017.3；18.1；18.3541/541*

260～2901025；2008

300；60024.2；25.3；26.4541/566*545/545*270～2901900；16506002/5第十一页，共131页。第十一页，共131页。3/5

热效率（>90%）

净效率

燃烧效率式中Q1—

锅炉有效利用热，kJ/kg；

Q

r—

锅炉在单位时间内所消耗燃料的输入热量,kJ/kg；

—

锅炉机组自身所需的热量，kJ/kg；

—

锅炉机组自身电耗对应的热量，kJ/kg；、—

锅炉化学、机械未完全燃烧热损失，%第十二页，共131页。第十二页，共131页。

锅炉连续运行小时数（>5000）锅炉在两次检修之间的运行小时数4/5

锅炉可用率（约90%）（总运行小时数+总备用小时数）/统计期间总小时数（一年）

锅炉的事故率（约1%）锅炉总事故停炉小时数/（总运行小时数+事故停炉小时数）第十三页，共131页。第十三页，共131页。

煤的常规特性煤的常规特性对锅炉工作的影响

煤的分类

燃料的燃烧计算

烟气分析

锅炉热平衡第十四页，共131页。第十四页，共131页。

煤的发热量（kJ/kg)单位质量的煤完全燃烧时所释放的热量

低位发热量（Qnet）

烟气中的水蒸汽在锅炉中一般不会凝结，形成水蒸汽所吸收的汽化潜热无法被利用，使煤的发热量降低，降低后的发热量称为低位发热量。低位发热量（燃料在锅炉中的实际发热量）小于高位发热量

高位发热量(Qgr)

煤的理论发热量，由实验测得的弹筒发热量（Qb）减去校正值确定（式2-10）4/8第十五页，共131页。第十五页，共131页。

标准煤收到基低位发热量为29270kJ/kg的燃料为标准煤标准煤耗量

式中、——分别为标准煤耗量与实际煤耗量

折算成分相对于每4182kJ/kg收到基低位发热量的煤中所含的收到基水分、灰分和硫分，称为折算水分、折算灰分和折算硫分

7/8第十六页，共131页。第十六页，共131页。

灰分特性影响因素煤灰的化学组成

煤灰中酸性氧化物使灰熔点提高；碱性氧化物使灰熔点降低煤灰周围高温介质的性质

氧化性介质中，灰熔点较高；还原性介质中，灰熔点较低

煤的灰分特性用灰熔点表示，煤灰的角锥法确定灰的变形温度DT（原t1）灰的软化温度ST（原t2）灰的流动温度FT（原t3）

8/8第十七页，共131页。第十七页，共131页。

挥发分VV的含量代表了煤的地质年龄，地质年龄越短，煤的碳化程度越浅,V含量越多。

V含量越多（C含量越少），V中含O量亦多，其中的可燃成分相应减少，这时，V的热值低

V含量越多，煤的着火温度低，易着火燃烧

V多，V挥发使煤的孔隙多，反应表面积大，反应速度加快

V多，煤中难燃的固定碳含量便少，煤易于燃尽

V多，V着火燃烧造成高温，有利于碳的着火、燃烧1/3第十八页，共131页。第十八页，共131页。

水分M、灰分A

M、A高，煤中可燃成分相对减少，煤的热值低

M、A高，M蒸发、A熔融均要吸热，炉膛温度降低

M、A高，增加着火热或包裹碳粒，使煤着火、燃烧与燃尽困难；

M、A高，q2、q3、q4、q6

增加，效率下降

M、A高，过热器易超温

M、A高，受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重

M、A高，煤粉制备困难或增加能耗

2/3第十九页，共131页。第十九页，共131页。

灰熔点（ST）灰分在熔融状态下粘结在锅炉受热面上造成结渣，危及锅炉运行的安全性和经济性。对于固态排渣炉，ST<1350℃

可能结渣

含碳量CC高，热值高；但不易着火、燃烧

硫分S

可燃硫的热值低，含量少，对煤的着火、燃烧无明显影响易造成受热面的堵灰；高、低温腐蚀形成酸雨，污染环境燃料中的硫化铁加剧磨煤部件的磨损3/3第二十页，共131页。第二十页，共131页。大类别小类别分类指标挥发份Vdaf(%)灰分

(%)水分

(%)硫分

(%)发热量Qar,net(MJ/kg)灰融特性ST(0C)无烟煤超低挥发份煤>6.5～10

>21.0

贫煤低挥发份煤>10～19

>18.5

烟煤中挥发份煤高挥发份煤>19～27>27～40

>16.5>15.5

褐煤超高挥发份煤>40

>11.5

2/5第二十一页，共131页。第二十一页，共131页。大类别小类别分类指标挥发份Vdaf(%)灰分

(%)水分

(%)硫分

(%)发热量Qar,net(MJ/kg)灰融特性ST(0C)低质煤低发热量煤超高灰分煤超高水分煤高硫煤易结渣煤≤10>10～19>19～27>27～40>40

>40≤40>46>40>12>3>12.5<21.0<18.5<16.5<15.5<11.5<13503/5第二十二页，共131页。第二十二页，共131页。4/5

无烟煤

碳化程度高，含碳量很高，达95%，杂质很少，发热量很高,约为25000～32500kJ/kg；

挥发份很少，小于10%，Vdaf析出的温度较高（可达400℃），着火和燃尽均较困难,储存时不易自燃

褐煤

碳化程度低，含碳量低，约为40～50%，水分及灰分很高，发热量低,约10000～21000kJ/kg；挥发分含量高，约40～50%，甚至60%，挥发分的析出温度低（＜200℃），着火及燃烧均较容易第二十三页，共131页。第二十三页，共131页。

烟煤

碳化程度次于无烟煤，含碳量较高，一般为40～60%,杂质少，发热量较高,约为20000～30000kJ/kg；挥发分含量较高，约10～45%，着火及燃烧均较容易

贫煤

挥发分含量10～20%的烟煤挥发份较少，性质介于无烟煤与烟煤之间，燃烧性能方面比较接近无烟煤；

劣质烟煤

挥发份20～30%；但水分高，灰分更高的烟煤发热量低，为11000～12500kJ/kg

这两种烟煤着火及燃烧均较困难

5/5第二十四页，共131页。第二十四页，共131页。

煤粉特性

磨煤机制粉系统第二十五页，共131页。第二十五页，共131页。1/3

煤粉的细度Rx（Dx）用具有标准筛孔尺寸的筛子进行筛分测定。如筛孔边长为xμm，煤粉过筛后，漏下去的煤粉质量为b，留在筛子上的煤粉质量为a，则煤粉细度可用筛子上的剩余率或通过率表示，即

Rx越小或Dx越大，则煤粉越细或

煤粉经济细度热损失q4、制粉电耗qdh、磨煤设备金属部件磨损qms之和为最小时的煤粉细度其中n是表示煤粉颗粒分布的均匀性系数第二十六页，共131页。第二十六页，共131页。R200<R90，

n为正值；当R90一定时，n值越大，则R200越小，说明煤粉中过粗的煤粉较少；当R200一定时，n值越大，则R90越大，说明煤粉中过细的煤粉较少。n值越大，煤粉中过粗和过细的煤粉均较少，即煤粉粒度分布较均匀。n取决于磨煤机和粗粉分离器的型式，一般取n=0.8～1.2。2/3第二十七页，共131页。第二十七页，共131页。

哈氏可磨性指数HGIHGI<62为难磨煤；HGI>86为易磨煤煤的可磨性系数表示煤磨成一定细度的煤粉的难易程度。

与HGI之间关系

全苏热工研究所（BTH）

在风干状态下将质量相等的标准煤和试验煤由相同的粒度磨制成相同的细度时，消耗的能量之比（式3－7）

<1.2为难磨煤

>1.5为易磨煤3/3第二十八页，共131页。第二十八页，共131页。

普通筒式钢球磨的圆筒通过齿轮由电动机带动低速转动，燃料和干燥剂（热空气）从一端进入圆筒，在圆筒内煤被干燥、打碎并研磨成粉，随后被干燥剂从另一端带出。低速磨主要有普通筒式钢球磨、双进双出筒式钢球磨1/9第二十九页，共131页。第二十九页，共131页。

双进双出筒式钢球磨圆筒两端的空心轴内有一空心圆管，圆管外装有螺旋输送装置。两端的空心轴既是热风和原煤的进口，又是煤粉气流混合物的出口。从而形成两个相互对称又彼此独立的磨煤回路的两个回路，同时使用时磨煤机出力最大；也可以单独使用一个，这时可使磨煤出力降至50％以下

轴颈内带热风空心管轴颈内无热风空心管2/9第三十页，共131页。第三十页，共131页。

Vtf过小筒内风速过小，出口端钢球能量没有被充分利用，只能带出的少量的细煤粉，磨煤出力下降，单位磨煤电耗大Vtf过大筒内风速过大，磨煤机出口煤粉过粗，粗粉分离器回粉量增大，通风电耗增大

最佳通风量磨煤和通风电耗之和最小时的通风量，的大小与煤的种类、煤粉细度、筒体容积及钢球充满系数等有关。4/9Vtf直接影响燃料沿筒体长度的分布和磨煤出力第三十一页，共131页。第三十一页，共131页。

磨煤出力Bm在电耗一定并保证所需的煤粉细度的条件下，磨煤机在单位时间磨制的煤粉量。由磨煤机的结构尺寸、被研磨的燃料特性以及磨煤机的运行状况确定5/9

干燥出力Bg在单位时间内将煤由原有水分干燥到所要求的煤粉水分对应的煤粉量。由磨煤机的干燥条件确定对高水分和较软的煤，Bm>Bg，而对于干和硬的煤，则Bg>Bm磨煤机的运行出力（具有一定细度和干燥程度的煤粉流量Bm=Bg）可以通过调节进入磨煤机的干燥剂流量和温度来实现第三十二页，共131页。第三十二页，共131页。磨煤的单位电耗Em

取决于磨煤出力Bm

和消耗的电网功率Ndw

筒体和钢球的质量比其中的燃料大许多倍，Ndw主要消耗在转动筒体和升举钢球上，与磨煤出力Bm

几乎无关

Em随出力Bm

的降低而增高，在低负荷下运行不经济

钢球磨特性：结构简单，对煤种适应性强，出力大，运行可靠；但初投资大，对锅炉负荷适应性差；单位电耗大，噪音大6/9第三十三页，共131页。第三十三页，共131页。

双进双出钢球磨可扩大钢球磨的负荷调节范围

双进双出钢球磨煤机响应锅炉负荷变化的时间非常短，有利于低挥发分煤的稳燃其出力不是靠调整给煤机来控制，而是靠调整一次风量控制。加大一次风阀门的开度，风量及带出的煤粉流量同时增加，因此，在任何负荷下，煤粉浓度变化不大，且煤粉细度降低

双进双出钢球磨煤机设有微动装置磨煤机在停机或维修操作时以额定转速的1／100转速旋转，可使筒内存煤及时散热防止自燃。故短时间停机时不必将筒内的剩煤排空

双进双出钢球磨煤机应用检测制粉噪声或进出口差压的方法来控制筒内的存煤量

双进双出钢球磨煤机保持了钢球磨煤种适应性广等所有优点，同时大大缩小了体积，降低了磨煤机的能耗，增强了适应锅炉负荷变化的能力7/9第三十四页，共131页。第三十四页，共131页。

原煤经落煤管进入两组相对运动的碾磨件之间，在压紧力的作用下被挤压、研磨成粉，被甩至四周风环处。8/9

中速磨主要有盘式中速磨（辊-盘式）、碗式中速磨(辊-碗式RP、HP型)、环式中速磨(辊-环式MPS型、球-环式E型)

热风经风环进入磨煤机，对煤粉进行干燥并将煤粉带入粗粉分离器进行分离，不合格的煤粉返回磨煤机重磨，细粉则送出磨外。

中速磨布置紧凑，投资省，单位电耗小，适宜变负荷运行；但结构复杂,不宜磨水分太大及太硬的煤种第三十五页，共131页。第三十五页，共131页。

高速磨由叶轮、带护甲的蜗壳和粗粉分离器组成，装有冲击板的叶轮由电动机带动高速旋转。原煤和干燥剂一起被吸入磨煤机内，煤被转动的冲击板打碎，甩到护甲上再次被撞击成煤粉，在风机压头的作用下由干燥剂携带经粗粉分离器带出。

高速磨结构简单，金属耗量小，负荷适应能力强，特别适宜磨水分高的煤种；但部件磨损大，不宜磨制较硬的煤种9/9第三十六页，共131页。第三十六页，共131页。钢球磨中储式制粉系统有热风送粉和乏气送粉两种1/8

空气经送风机→空预器→一次风机→一次风箱→混合器（热气与煤粉）→一次风喷口乏气经细粉分离器→排粉机→乏气风箱→三次风喷口适用无烟煤、贫煤及劣质煤1-原煤仓；4-给煤机；7-钢球磨；8-粗粉分离器；9-排粉机；10-一次风箱；12-燃烧器；14-空预器；15-送风机；17-细粉分离器；21-煤粉仓；22-给粉机；23-混合器；24-乏气风箱；25-三次风喷口；28-一次风机；31-再循环管第三十七页，共131页。第三十七页，共131页。2/81-原煤仓；4-给煤机；7-钢球磨；8-粗粉分离器；9-排粉机；10-一次风箱；12-燃烧器；14-空预器；15-送风机；17-细粉分离器；21-煤粉仓；22-给粉机；23-混合器；28-一次风机；31-再循环管

乏气经细粉分离器→排粉机→一次风箱→混合器（乏气与煤粉）→一次风喷口适用于烟煤等挥发分含量高的煤种第三十八页，共131页。第三十八页，共131页。

再循环管将部分磨煤乏气从排粉风机后返回到磨煤机，然后再回到排粉风机进行循环

再循环风温度低，既可以调节磨煤机入口干燥剂的温度，又能增加磨煤的通风量，并能兼顾燃烧所需一次风的要求，从而协调磨煤、干燥和燃烧三方面所需的风量

燃用挥发分高而水分不大的烟煤要求磨煤通风量大，但干燥风量小或干燥剂温度低，出现磨煤、干燥和燃烧所需风量的矛盾

运用再循环风，既可降低磨煤机入口干燥剂的温度，增加磨煤通风量，又能兼顾燃烧所需一次风的需要3/8第三十九页，共131页。第三十九页，共131页。

排粉风机装在磨煤机出口，整个系统在负压下运行

煤粉不会向外泄漏，对环境污染小

漏风大，排粉风机磨损严重，效率低，电耗大，系统可靠性差。

4-磨煤机；6-次风箱；10-送风机；12-空预器；15-排粉风机4/8

中速磨直吹式制粉系统有正压和负压系统；正压系统又有热一次风和冷一次风系统第四十页，共131页。第四十页，共131页。

正压系统：一次风机布置在磨煤机之前，系统处于正压状态下工作

无漏风；叶片磨损小

煤粉易外泄，系统需设专门的密封风机热一次风系统：配置二分仓回转式空预器。一次风机布置在空预器与磨煤机之间，输送的是热空气

空气温度高，比容大，风机体积大，电耗高，易发生高温侵蚀，运行效率及可靠性低4-磨煤机；6-次风箱；10-送风机；11-热一次风机；12-空预器；19-密封风机5/8第四十一页，共131页。第四十一页，共131页。

冷一次风系统：配置三分仓回转式空预器。一、二次风各自由单独风机输送，风机处于空预器之前，输送的是干净的冷空气

空气温度低，比容小，风机体积小，电耗低，效率高；高压头冷一次风机可兼作密封风机，简化系统；热风温度不受一次风机的限制，可满足磨制较高水分煤种的要求。6/84-磨煤机；6-次风箱；10Ⅰ-一次风机；10Ⅱ-二次风机；12-空预器第四十二页，共131页。第四十二页，共131页。

（a）热风干燥；（b）热风-炉烟干燥l-原煤仓；3-给煤机；4-下行干燥管；5-磨煤机；6-煤粉分离器；7-燃烧器；8-二次风箱；9-空预器；10-送风机；12-抽烟口；13-混合器7/8

磨制烟煤和水分不高的褐煤

采用热风作为干燥剂磨制高水分的褐煤

采用热风掺炉烟作为干燥剂第四十三页，共131页。第四十三页，共131页。

直吹式系统系统简单、设备部件少，管路短、阻力小，初投资和系统的建筑尺寸小，输粉电耗较小；但磨煤机的工作直接影响锅炉的运行，锅炉机组的可靠性相对低些8/8

储仓式系统设有煤粉仓，磨煤机可一直维持在经济工况下运行，磨煤机的工作对锅炉影响较小，系统的可靠性高；但系统复杂、设备部件多，初投资及运行费用高

锅炉负荷变动时

储仓式系统调节给粉机转数改变煤粉量，既方便又灵敏；

直吹式系统从改变给煤量开始，经过整个系统才能改变煤粉量，惰性较大第四十四页，共131页。第四十四页，共131页。

固体燃料的燃烧

煤燃烧的四个阶段

煤和煤粉的燃烧特点煤粉气流的着火与燃烧

着火与熄火的热力条件煤粉气流的着火及影响因素

煤粉气流着火热源第四十五页，共131页。第四十五页，共131页。

预热干燥

煤被加热至100℃左右，煤粒表面及煤粒缝隙间的水被逐渐蒸发出来。大量吸热

1/1

挥发份析出并着火

温度升至一定值，煤中挥发分析出，同时生成焦碳（固定碳）。挥发分的释放量及成分主要取决于升温速度。不同的煤，开始析出挥发分的温度不同，达到一定温度，析出的挥发分就着火、燃烧。对应的温度称煤的着火温度，不同煤的着火温度不同。少量吸热

燃烧挥发份首先燃烧造成高温，包围焦炭的挥发分基本烧完且燃烧产物离析后，碳开始着火、燃烧。大量放热

燃尽

残余的焦炭最后燃尽，成为灰渣。少量放热

上述各阶段实际是交叉进行的；其中着火和燃尽是最重要的两个阶段，着火是前提，燃尽放热是目的第四十六页，共131页。第四十六页，共131页。

煤中含有水分

煤的燃烧过程中，水蒸气很易和C及燃烧产物CO作用，生成CO2和H2，H2再与CO或CO2反应。这种催化作用，使燃烧反应更加复杂并改变化学反应速度1/2

煤中含有挥发分

挥发分对煤的着火燃烧有利；但另一方面，挥发分析出燃烧，消耗了大量氧气，并增加了氧气向煤粒表面的扩散阻力，使燃烧过程的初期焦碳的燃烧速度下降

煤中含有矿物杂质

在燃烧过程会生成灰，灰层包裹着碳粒，会妨碍氧向碳粒表面的扩散，或使碳粒反应表面减少，使燃烧难以进行，燃尽困难

煤是一种多孔性物质它受热时产生的水蒸气和挥发分，不但向煤粒表面四周的空间扩散，而且还会向煤粒的内部空隙扩散第四十七页，共131页。第四十七页，共131页。

锅炉燃用煤粉的颗粒很小（30～100μm），炉膛温度又很高，煤粉在炉膛中的加热速度可以达到（104℃/s或更高），总的挥发分释放时间小于1秒，而且挥发分很快地由炭粒表面逸出2/2

煤粉快速加热时，煤中挥发分的含量和成分都与慢速加热的挥发分常规测试方法不同

煤粉快速加热时，挥发分析出、着火和碳的着火燃烧几乎是同时的，其中极小的煤粉甚至可能先着火燃烧煤燃烧的四个阶段不明显，挥发分析出过程几乎延续到燃烧的最后阶段

煤粉快速加热时，焦碳在孔隙结构方面与慢速加热有很大差别煤粉火焰中挥发分的析出曲线

第四十八页，共131页。第四十八页，共131页。

煤粉气流的着火由缓慢的氧化状态转化到快速的燃烧状态的瞬间过程称为着火，转变时的瞬间温度称为着火温度1/3

燃烧过程中向周围介质的散热量Q2为式中

V、F―分别为煤粉空气混合物容积和燃烧室壁面面积

α―混合物向燃烧室壁面的综合放热系数

T、Tb―分别为反应系统温度和燃烧室壁面温度

燃烧室内煤粉空气混合物燃烧时的放热量Q1为

煤粉气流着火、熄火的热力条件煤粉气流燃烧时要放出热量，同时又向周围介质散热。这两个互相矛盾过程的发展，可能使燃烧过程发生（着火）或者停止（熄火）第四十九页，共131页。第四十九页，共131页。

放热曲线Q1是一条指数曲线，散热曲线Q2接近于直线2/3点2对应的温度即为着火温度Tzh

Tb=Tb1（很低），散热线与Q1交点1为稳定平衡点，煤粉处于低温缓慢氧化状态

Tb=Tb2，散热线

与Q1交点2为不稳定平衡点，只要稍增加系统的温度，Q1

>Q2

，反应将自动加速过渡到点3高温稳定平衡点，此时，只要保证煤粉和空气的不断供应，最后将稳定在高温燃烧状态第五十页，共131页。第五十页，共131页。

Tzh

、Txh是在一定测试条件下的相对特征值，

Txh大于Tzh。强化着火的措施

在散热条件不变的情况下，增加可燃混合物的初温、浓度和压力，加强放热在放热条件不变时，提高燃烧室的保温，减少放热

3/3

Tb=Tb2、强化散热，散热线与Q1交点4为不稳定平衡点，只要反应系统温度稍降低，Q1

<Q2

，反应系统温度急剧下降过渡到点5低温稳定平衡点，此时，煤粉只能产生缓慢地氧化，而不能着火和燃烧，从而使燃烧过程中止（熄火）

点4对应的温度即为熄火温度Txh

第五十一页，共131页。第五十一页，共131页。

燃料的性质

挥发分含量Vdaf小；水分、灰分含量高；煤粉细度大，则煤粉气流着火温度提高，着火热增大，着火所需时间长，着火点离开燃烧器喷口的距离增大3/5

炉内散热条件

减少炉内散热，有利于着火。敷设卫燃带是稳定低挥发分煤着火的有效措施，但需预防结渣

煤粉气流的初温

提高初温T0可减少着火热。燃用低挥发分煤时应采用热风送粉制粉系统，提高预热空气温度第五十二页，共131页。第五十二页，共131页。

一次风量V1

（V0

r

γ1

）

V1过大，着火热增加，着火延迟

V1过低，燃烧初期由于缺氧，化学反应速度减慢，阻碍着火继续扩展

V1在最佳值范围内选取（P80表5-4和P88表5-7）4/5

一次风速w1

w1过高，通过单位截面积的流量增大，降低煤粉气流的加热速度，着火距离加长，着火推迟

w1过低，燃烧器喷口易烧坏，煤粉管道堵塞

w1在最佳值范围内选取（P80表5-5和P88表5-7）第五十三页，共131页。第五十三页，共131页。

锅炉负荷D

D降低，煤耗量B相应减少，水冷壁总的吸热量Q也减少，但减少的幅度较小，故Q/B反而增加，炉膛平均烟温及燃烧器区域烟温降低，对煤粉气流着火不利，当锅炉负荷降到一定程度时，会危及着火的稳定性，甚至可能引起熄火5/5

着火稳定性条件限制了煤粉锅炉负荷的调节范围。一般在没有其他稳燃措施条件下，固态排渣煤粉炉只能在高于70%额定负荷下运行第五十四页，共131页。第五十四页，共131页。

保证足够的炉膛温度

炉温高，着火快，燃烧速度快，燃烧过程便进行得猛烈，燃烧也易于趋向完全

炉温过高，不但会引起炉内结渣，也会引起水冷壁的膜态沸腾

炉温在（1000～2000℃）范围内比较适宜2/3

促进燃料与空气充分混合煤粉完全燃烧应使煤粉和空气充分扰动混合。要求燃烧器的结构特性优良，一、二次风配合良好，炉内空气动力场均匀第五十五页，共131页。第五十五页，共131页。

保证足够的停留时间τ

煤粉在炉内的停留时间τ

煤粉自燃烧器出口至炉膛出口所经历的时间

τ过小，由于煤粉至炉膛出口处还没有烧完，但炉膛出口后温度降低会使燃烧基本停止，造成燃烧热损失增大；同时引起炉膛出口处过热器超温和结渣

τ取决于炉膛容积热强度、炉膛截面热强度和锅炉运行负荷3/3第五十六页，共131页。第五十六页，共131页。

煤粉炉的炉膛煤粉燃烧器

燃烧器的作用与要求

燃烧器的类型与布置

煤粉火炬的稳燃技术

W型火焰燃烧方式

W型火焰炉膛结构

W型火焰燃烧方式的特点燃烧污染物的控制方法

N0X、S0X的控制技术第五十七页，共131页。第五十七页，共131页。炉膛及燃烧器布置方式Π型炉切向燃烧半开式Π型炉切向燃烧Π型炉对冲（交错）燃烧Π型炉前墙燃烧W型炉W燃烧

炉膛

型式

排渣方式固态液态固态固态固态燃烧器型式直流式直流式旋流式旋流式旋流式直流式2/2第五十八页，共131页。第五十八页，共131页。1/2

燃烧器的作用是将燃料与燃烧所需空气按一定的比例、速度和混合方式经喷口送入炉膛

保证燃料与空气充分混合、及时着火、稳定燃烧和燃尽，燃烧效率较高

能形成良好的炉内空气动力场，火焰在炉内的充满程度好，且不会冲墙贴壁，避免结渣

有较好的燃料适应性和负荷调节范围

能减少NOX的生成，减少对环境的污染

结构简单，流动阻力较小第五十九页，共131页。第五十九页，共131页。

进入煤粉炉燃烧器的空气不是一次集中送进的，按对着火、燃烧有利而合理组织、分批送入，按作用不同，可分为三种

一次风

携带煤粉送入燃烧器的空气。主要作用是输送煤粉和满足燃烧初期对氧气的需要2/2

二次风

待煤粉气流着火后再送入的空气。二次风补充煤粉继续燃烧所需要的空气，并起气流的扰动和混合的作用

三次风

对中间储仓式热风送粉系统，为充分利用细粉分离器排出的含有10%～15%细粉的乏气，由单独的喷口送入炉膛燃烧，这股乏气称为三次风第六十页，共131页。第六十页，共131页。

直流燃烧器直流射流直流燃烧器的类型

直流燃烧器的布置

旋流燃烧器

旋流射流

旋流燃烧器的类型与布置1/1第六十一页，共131页。第六十一页，共131页。

均等配风燃烧器一、二次风喷口相间布置，即在二个一次风喷口之间均等布置一个或二个二次风喷口，各二次风喷口的风量分配较均匀均等配风燃烧器一、二次风口间距较小，有利于一、二次风的较早混合，使一次风煤粉气流着火后能迅速获得足够的空气，达到完全燃烧1/3

直流燃烧器的一、二、三次风分别由垂直布置的一组圆形或矩形的喷口以直流湍流自由射流的形式喷入炉膛，根据燃煤特性不同，一、二次风喷口的排列方式可分为均等配风和分级配风

均等配风适用于燃用高挥发分煤种，常称为烟煤、褐煤型配风方式第六十二页，共131页。第六十二页，共131页。

分级配风燃烧器一次风喷口相对集中布置，并靠近燃烧器的下部，二次风喷口则分层布置，一、二次风喷口间保持较大的距离，燃烧所需要的二次风分阶段送入燃烧的煤粉气流中，强化气流的后期混合，促使燃料燃烧与燃尽分级配风燃烧器一次风喷口高宽比大，卷吸量大；煤粉气流相对集中，火焰中心温度高，有利于低挥发分煤的着火、燃烧

2/3

分级配风适合于燃用低挥发分煤种或劣质煤，常称为无烟煤和贫煤配风方式

第六十三页，共131页。第六十三页，共131页。

下二次风防止煤粉离析，避免未燃烧的煤粉直接落入灰斗；托住火焰不致过分下冲，避免冷灰斗结渣，风量较小

中二次风是均等配风方式煤粉燃烧阶段所需氧气和湍流扰动的主要风源，风量较大

上二次风提供适量的空气保证煤粉燃尽，是分级配风方式煤粉燃烧和燃尽的主要风源，风量较大

燃尽风

喷口位于整组燃烧器的最上部（三次风喷口之上），送入剩余15%的空气，实现富燃料燃烧，抑制燃烧区段温度，达到分级燃烧目的，有效减少炉内NOX生成量，有利于燃料的燃尽

周界风位于一次风喷口的四周，周界风的风层薄；风量小；风速较高。可防止喷口烧坏，适应煤质的变化此外，可布置的二次风还有侧二次风、中心十字二次风和夹心风等3/3第六十四页，共131页。第六十四页，共131页。

切圆燃烧方式直流燃烧器的布置炉膛四角或接近四角布置，四个角燃烧器出口气流的轴线与炉膛中心的一个或两个假想圆相切，使气流在炉内强烈旋转（图5-6）1/3

切圆燃烧方式的特点

煤粉气流着火所需热量，除依靠本身外边界卷吸烟气和接受炉膛辐射热以外，主要是靠来自上游邻角正在剧烈燃烧的火焰的冲击和加热，着火条件好

火焰在炉内充满度较好，燃烧后期气流扰动较强，有利于燃尽，煤种适应性强风粉管布置复杂第六十五页，共131页。第六十五页，共131页。

旋流燃烧器出口气流是一股绕燃烧器轴线旋转的旋转射流一、二次风用不同管道与燃烧器连接，在燃烧器内一、二次风通道隔开。二次风射流均为旋转射流,一次风射流可以是旋转射流,也可以是直流射流1/2

旋流射流具有比直流射流大得多的扩展角，射流中心形成回流区，射流内、外同时卷吸炉内高温烟气，卷吸量大

旋流燃烧器适用于含挥发分较高的煤种

从燃烧器喷出的气流具有很高的切向速度和足够大的轴向速度，早期湍动混合强烈

轴向速度衰减较快，射流射程较短，后期扰动较弱第六十六页，共131页。第六十六页，共131页。

旋流燃烧器根据旋流器的结构不同，旋流燃烧器分为蜗壳式旋流燃烧器采用蜗壳作旋流器叶片式旋流燃烧器采用叶片作旋流器型

式

旋

流

器一

次

风二

次

风蜗壳型双蜗壳单蜗壳叶片+蜗壳旋转直流，带中心扩流锥经蜗壳旋转旋转旋转经叶片旋转叶片型轴向叶片切向叶片直流或弱旋直流或弱旋旋转旋转1/4第六十七页，共131页。第六十七页，共131页。

直流蜗壳式双蜗壳式轴向可动叶轮式

2/4第六十八页，共131页。第六十八页，共131页。

旋流燃烧器前墙布置不受炉膛截面宽、深比限制，布置方便，与磨煤机联接煤粉管道短主气流上下两端形成明显的停滞旋涡区，炉膛火焰的充满程度较差，炉内火焰的扰动较差，不利于燃烧后期的扰动和混合

3/4第六十九页，共131页。第六十九页，共131页。

燃烧器前后墙或两侧墙布置两面墙上燃烧器喷出的火炬在炉膛中央互相撞击后，火焰大部分向炉膛上方运动，炉内的火焰充满程度较好，扰动性也较强若对冲的两个燃烧器负荷不相同，则炉内高温火焰将向一侧偏移，造成结渣

旋流燃烧器炉顶布置只在采用W火焰燃烧技术的较矮的下炉膛中才应用4/4第七十页，共131页。第七十页，共131页。3/8提高煤粉化学反应速度降低煤粉气流着火温度

减少煤粉气流的着火热增加辐射吸热量降低污染物Nox的排放第七十一页，共131页。第七十一页，共131页。

原燃烧器一次风喷口上、下侧各开一个一次风口，形成双一次风通道两股一次风以贴壁射流形式进入一突扩室，其间形成高温烟气回流，稳定煤粉的着火和燃烧

5/8

两个一次风喷口两侧壁腰部布置腰部二次风腰部风全开，可屏蔽一次风形成的高温烟气回流，用于调节煤粉着火点位置，避免燃烧器两侧壁过热与结渣第七十二页，共131页。第七十二页，共131页。

下一次风口两侧各装1个直径为Φ6～8mm的高速蒸汽射流管流速可在0～音速之间调节。高速气流产生的强烈回流与一次风射流产生的烟气回流重合，进一步强化下一次风粉的着火；根据不同煤种对着火热的要求，通过改变高速蒸汽射流的压力可改变高温烟气回流量。适用于极难燃煤种。6/8

双通道煤粉燃烧器是通过改变腰部二次风风量和高速射流蒸汽压力来控制煤粉着火，达到低负荷稳燃和适应煤种变化的目的第七十三页，共131页。第七十三页，共131页。

燃烧器一次风管内采用百叶窗式浓缩器

百叶窗将一次风在水平方向上分成浓、淡两股气流，百叶窗的最后一级叶片可调，用来调节煤粉的浓缩比，以满足各种负荷和煤种变化的需要7/8

燃烧器出口设置钝体和侧面风

钝体用来形成一定的烟气回流起稳燃作用，侧面风可保护水冷壁避免高温腐蚀和结渣第七十四页，共131页。第七十四页，共131页。

煤粉气流通过管道弯头时，受离心力的作用分成浓淡两股，喷嘴中间的水平肋片将其保持到离开喷口以后的一段距离，形成煤粉浓淡偏差燃烧8/8

煤粉喷嘴出口处的波纹扩流锥，可在喷嘴出口形成一个稳定的回流区，将高温烟气不断回流到煤粉火炬的根部，以维持煤粉气流的稳着火WR燃烧器又称直流式宽调节比摆动燃烧器，是一种高浓度煤粉燃烧器结构简单，由喷嘴前端板、波纹扩流锥及喷嘴整体套装而成

一次风喷嘴设有周界风，可避免一次风喷口烧坏；由于周界风和一次风首先混合，还可调节一次风煤粉浓度，以适应煤种变化第七十五页，共131页。第七十五页，共131页。1/1

W形火焰炉膛由下部的拱型着火炉膛（燃烧室）和上部的辐射炉膛（燃尽室）组成。前者的深度比后者约大80～120%

燃尽室前后墙向外扩展构成炉顶拱，并布置燃烧器，煤粉气流和二次风从炉顶拱向下喷射，在燃烧室下部与三次风相遇后，再1800转弯向上流经燃尽室炉膛，形成W形火焰，第七十六页，共131页。第七十六页，共131页。1/3

炉膛温度高煤粉喷嘴出口处于燃烧中心炉顶拱的辐射传热可提供部分着火热，同时可减少对燃尽室的放热着火区水冷壁敷设卫燃带

较低的NOx生成量空气沿着火焰行程逐步加入，易实现分级配风，分段燃烧。可控制较低的过剩空气系数

炉膛内的火焰行程长，增加了煤粉在炉内的停留时间

第七十七页，共131页。第七十七页，共131页。

烟气中的飞灰含量少火焰在下部着火炉膛底部转弯180°向上流动时，可使烟气中部分飞灰分离出来

有利于组织良好的着火、燃烧过程可以采用直流燃烧器或轴向可动叶片旋流燃烧器，也可采用高浓度煤粉燃烧器

有良好的负荷调节性能负荷变化时，下部着火炉膛火焰中心温度变化不大2/3适用于无烟煤等低挥发分煤的燃烧第七十八页，共131页。第七十八页，共131页。

50％的空气和少量（约占10％～20％）煤粉组成的低浓度煤粉气流从旋风分离器上部的抽气管通过燃烧器乏气喷嘴送入炉膛（三次风）

3/3

50％的空气和80%以上的煤粉形成的高浓度煤粉气流从旋风分离器下部流出，然后垂直向下通过主燃烧器进入炉膛（一次风）

调节乏气量是适应煤种变化的一种手段煤质变差，开大乏气调节挡板，抽出的乏气量增加，煤粉浓度随之增加，有利于煤粉气流的着火，燃烧

主燃烧器两侧有高速二次风气流同时喷入第七十九页，共131页。第七十九页，共131页。

影响NOx生成的主要因素

温度燃烧过程中，温度越高，生成的NOx量越大

过剩空气系数

=1.1～1.2范围内，NOx的生成量最大，偏离这个范围NOx的生成量明显减少

燃煤性质

燃煤中的含N量越高，燃烧过程中转化为NOx也就越多

低NOx的燃烧技术主要有分级燃烧，再燃烧法，浓淡偏差燃烧，低氧燃烧和烟气再循环等

硫的脱除技术主要有煤炭脱硫、燃烧过程脱硫和烟气脱硫

对于电站锅炉设备，炉内喷钙脱硫是一种较简便的方法

1/5第八十页，共131页。第八十页，共131页。

空气分级燃烧

将燃烧所需的空气分两阶段从燃烧器送入第一级送入理论空气量的80%左右，使燃料在缺氧、富燃条件下燃烧，燃烧速度和炉膛温度降低，抑制了Nox的生成第二级以二次风形式送入剩余空气，使燃料在空气过剩区域燃尽，空气量虽多，但火焰温度较低，生成的NOx也较少总的NOx生成量降低2/5第八十一页，共131页。第八十一页，共131页。

燃烧室中的分级燃烧主燃烧器上部设OFA空气喷口主燃烧器送入约80%的空气量（<1），燃烧器区处于富燃状态；OFA喷口送入剩余空气（燃尽风）（>1），使燃料燃尽燃烧室沿高度分成富燃区和燃尽区3/5

燃烧器分级燃烧二次风分成两部分送入一部分二次风在煤粉着火后及时送入(<1），在火焰根部形成富燃区；剩余的二次风稍迟送入（>1），形成了燃尽区，促进煤粉燃尽第八十二页，共131页。第八十二页，共131页。

锅炉蒸发受热面及系统

锅炉水循环系统直流锅炉水冷壁过热器与再热器过热器与再热器的结构形式

蒸汽温度调节热偏差

亚临界锅炉蒸汽系统典型布置尾部受热面

省煤器及布置

空气预热器的类型第八十三页，共131页。第八十三页，共131页。

大容量锅炉沿炉膛周界热负荷分布不均，水冷壁中间部位较两边高，燃烧器区域附近热负荷最大，炉膛四角和下部受热最弱，因此水冷壁吸热不均，造成水循环故障。为提高水循环可靠性将水冷壁设计成若干个独立的循环回路

SG1025/18.1锅炉水冷壁根据炉膛水平截面热负荷分布曲线共分为32个循环回路。前、后、两侧各6个回路，四个炉角各2个回路1/4第八十四页，共131页。第八十四页，共131页。

后水冷壁上部常作成一个折焰角，同时拉出部分管束作为后墙悬吊管，折焰角以一定的角度向后上方延伸形成水平烟道，然后垂直向上形成排管与上集箱连接，可增加水平烟道长度，改善炉膛出口烟气的空气动力特性，增长烟气流程，强化烟气的混合

水冷壁上部通过上集箱固定在支架上，下部则悬挂着下集箱，可自由膨胀

燃烧器区域布置卫燃带，以提高炉膛温度

在四面墙的高热负荷区域采用了内螺纹管，以保证水冷壁工作的安全性2/4第八十五页，共131页。第八十五页，共131页。

来自省煤器的给水经汽包分别进入4个大直径集中下降管，其下端分别接一个分配器，并通过96根供水管与32个下集箱相连。然后经32组648根膜式水冷壁、折焰角、后墙水冷壁悬吊管、水平烟道底部、后墙排管向上流动，水被逐渐加热形成汽水混合物，通过26个上集箱106根导汽管被引入汽包，进行汽水分离

饱和蒸汽由18根连接管引入顶棚过热器进口集箱；

饱和水留在汽包下部，连同不断送入汽包的给水一起进入下降管3/4第八十六页，共131页。第八十六页，共131页。4/44根大直径集中下降管从汽包底部引出并与汇集联箱连接，3台循环泵（一台备用）通过吸入短管与汇集联箱相连，每台循环泵通过2根出水管与环形下水包（由前、后、左右四侧水包组成）的前下水包连接。经由890根水冷壁管、5个上集箱和48根导汽管，回到汽包。循环泵台数与下降管根数不等，下降管中的水通过汇集联箱分配到各循环泵，可均衡循环泵的入口流量，有利于提高循环泵运行的可靠性l-汽包；2-下降管；3-汇合联箱；4-管环泵；5-循环泵出口阀；6-循环泵出口管；7-环形联箱（下水包）；11-后墙延伸水冷壁；12-水冷壁出口联箱；13-汽水引出管；14-折焰角第八十七页，共131页。第八十七页，共131页。

直流锅炉水冷壁形式主要有螺旋管圈型和垂直上升管屏型

螺旋管圈型水冷壁

由若干根水冷壁组成管带，沿炉膛四面倾斜上升，无水平段，各管带均匀地分布在炉膛四壁，任一高度上管带的受热几乎完全相同

螺旋管圈型水冷壁的特点沿炉膛四周热负荷不均匀影响小管圈内工质可保证足够高的质量流速，以减轻传热恶化的影响工质焓值较高的管带后段，可以布置在炉内热负荷较低区域，对防止管壁超温有利大锅炉宽管带，各管间热偏差较大；支吊困难

适用于超临界和亚临界压力，燃料适应性广1/4第八十八页，共131页。第八十八页，共131页。

UP型垂直上升管屏包括一次上升和上升-上升

一次上升型（a）给水一次流经全部四面墙水冷壁管屏，没有下降管，管屏沿高度分为上、中和下部三个辐射区，各区段之间设有混合器，用以消除平行管子间的热偏差特点：系统简单，流动阻力小；相邻管屏外侧管间壁温差较小；可采用全悬吊结构；水力特性较为稳定；但对锅炉负荷适应性较差，金属耗量大

上升-上升型（b）炉膛下部高热负荷区域布置两个串联回路，用于提高管内工质质量流速以避免流动异常和传热恶化2/4（a）（b）第八十九页，共131页。第八十九页，共131页。

多次垂直上升管屏炉膛下部高热负荷区域减小管屏的宽度，炉外加设下降管，形成多次垂直上升；在上部较低热负荷区，仍采用一次垂直上升管屏

3/4FW型垂直上升管屏为多次垂直上升管屏

多次垂直上升管屏的特点既可保证高热负荷区有较高的质量流速，达到充分冷却的目的；又可减少高负荷下水冷壁的流动阻力；同时可避免采用刚度差的小直径管有不受热的下降管，工质流程长，系统阻力较大；相邻两屏内工质的含汽率不同，管间壁温差大，使各屏热膨胀不同。应尽量减少管屏串联的次数第九十页，共131页。第九十页，共131页。

在炉膛折焰角以上采用垂直上升管屏，以便采用全悬吊结构；炉膛上部热负荷较低，两相邻垂直管屏外侧管子的管壁温差较小，不至于造成膜式水冷壁损坏在炉膛高热负荷区采用螺旋管圈型水冷壁，以减小炉内热偏差4/4第九十一页，共131页。第九十一页，共131页。

由蛇形管及进出口联箱组成,可分为立式、卧式布置；顺流、逆流和混合流连接；顺列、错列排列1/3

大容量锅炉对流受热面的主要特点连接管和蛇形管采用φ60,φ63等较大的管径，以增强管子刚性，降低受热面阻力蛇形管均采用不同管径、不同壁厚的异种钢焊接管，以适应不同热负荷区域的需要蛇形管多采用顺列排列，管束的外表积灰很容易被吹灰器清除，可有效防止受热面污染管内工质应保持一定的质量流速，以保证金属管壁得到充分的冷却第九十二页，共131页。第九十二页，共131页。

布置

半辐射式布置在炉膛出口烟窗处，称为后屏辐射式布置在炉膛上部的前墙和两侧的前半部或布置在炉膛顶部或悬挂在炉膛上部靠近前墙处，分别称为墙式、顶棚式和前屏（分隔屏）

做成挂屏形式，由U型管及进出口联箱构成2/31-前墙管；2、3-两侧墙管4-上联箱工质引出管第九十三页，共131页。第九十三页，共131页。

锅炉负荷蒸汽温度与锅炉负荷之间的关系称之为汽温特性，采用不同传热方式的过热器与再热器，汽温变化特性不同

1/8

对流受热面锅炉负荷D增加，流经对流受热面烟速和烟温提高，工质焓增升高，出口蒸汽温度上升，图中曲线2

辐射受热面

锅炉负荷D增加，工质流量和煤耗量B相应增加，炉内辐射热Qf并不按比例增多，Qf/D减少，辐射受热面中蒸汽的焓增减少，出口蒸汽的温度下降，图中曲线1，炉膛出口烟温因此上升

采用辐射一对流式受热面，可获得较为平坦的汽温变化特性，减小汽温调节幅度，提高机组对负荷变化的适应性第九十四页，共131页。第九十四页，共131页。

过量空气系数α

α增加，炉膛温度水平降低，辐射传热减弱，辐射受热面出口汽温降低；对流过热器则由于燃烧生成的烟气量增多，烟气流速增大，对流传热加强，导致出口过热汽温升高,以后者为主2/8

给水温度tgs

tgs降低，煤耗量B增加，炉内烟气量增加，出口烟温增加，对流受热面出口蒸汽温度因此升高。辐射式受热面的出口汽温影响不大

燃料性质

燃煤中的M和A增加，烟气容积增大，烟速提高；而炉内温度水平降低，出口烟温升高，过热器出口汽温升高。煤粉变粗时，煤粉在炉内燃烬时间增长，火焰中心上移，导致汽温升高第九十五页，共131页。第九十五页，共131页。

受热面污染情况

过热器之前的受热面发生积灰或结渣时，进入过热器区域的烟温增高，过热汽温上升；过热器本身严重积灰、结渣或管内结垢时，导致汽温下降3/8

燃烧器的运行方式摆动燃烧器喷嘴向下倾斜或多排燃烧器从上排喷嘴切换至下排，由于火焰中心下移，会使汽温下降。反之，汽温则会升高第九十六页，共131页。第九十六页，共131页。

运行中规定汽温偏离额定值的波动不能超过一10℃～十5℃

汽温过高，金属的许用应力下降，危及机组的安全运行；

汽温下降，循环热效率降低；再热汽温变化过于剧烈，还会引起汽机中压缸的转子与汽缸之间的相对胀差变化，汽机振动增大

蒸汽侧调节通过改变蒸汽热焓调节汽温，主要有喷水减温器4/8

烟气侧调节通过改变锅炉内辐射受热面和对流受热面的吸热量分配比例的方法（如烟气再循环、摆动燃烧器）或改变流经过热器、再热器烟气量的方法（如分隔烟气挡板）调节汽温

蒸汽调温的主要方式第九十七页，共131页。第九十七页，共131页。

喷水减温器是将清洁度很高的水直接喷入过热蒸汽中以降低汽温喷水减温装置通常安装在过热器连接管道或联箱中主要有旋涡式、多孔喷管式两种结构简单、调节灵敏，易于自动化，可靠性高5/8第九十八页，共131页。第九十八页，共131页。

用挡板将尾部烟道分隔成两个并列烟道，其一布置再热器，另一侧布置过热器6/8

调节布置在受热面后的烟气挡板开度，可改变流经两烟道的烟气量达到调节再热汽温的目的

结构简单，操作方便但延迟较大，挡板宜布置在烟温低于400OC的区域，以免烧坏第九十九页，共131页。第九十九页，共131页。

采用再循环风机从锅炉尾部低温烟道中(一般为省煤器后)抽出一部分温度为250～350OC的烟气，从炉膛底部(如冷灰斗下部)送回到炉膛，用以改变锅炉内辐射和对流受热面吸热量的比例，从而达到调节汽温的目的7/8

耗电量增大，风机磨损大。国内多用于燃油锅炉第一百页，共131页。第一百页，共131页。

摆动式燃烧器

燃烧器上下摆动土20～300，炉膛出口烟温变化约110～140℃，调温幅度可达40～60℃。燃烧器上倾角过大会增加燃料的未完全燃烧损失；下倾角过大又会造成冷灰斗的结渣

摆动式燃烧器调节再热汽温的同时，会影响到过热汽温锅炉在满负荷运行时，过热汽温和再热汽温均达到额定值，过热器减温水量理论上为零；锅炉负荷下降，再热汽温下降，燃烧器向上摆动，过热汽温随之上升，需要增加减温水量。负荷降到50％～60％额定负荷时，过热器减温水量达到最大

停用各层燃烧器调温幅度较小，一般应与其它调温方式配合使用8/8第一百零一页，共131页。第一百零一页，共131页。

为提高再热气温的能力，再热器向炉膛内移动或靠近，增强辐射传热

1/2

提高再热汽温的调节能力，再热汽温的调节响应特性比较灵敏

再热器高温布置，与采用烟气挡板调节方式相比，再热器的受热面积约减少65％；使再热蒸汽流动阻力控制在0.2MPa以下第一百零二页，共131页。第一百零二页，共131页。

大部分过热器向炉膛内移动或靠近，再热器受热面布置在对流传热较强的水平烟道后部及尾部烟道中

再热器受热面较多且处于低温烟道，再热汽温调节反应灵敏性较差，汽温达到稳定的时间比摆动燃烧器调温时间略长2/2

过热器高温布置，与摆动燃烧器调温方式相比，过热器受热面约减少25％第一百零三页，共131页。第一百零三页，共131页。省煤器有铸铁式和钢管式两种1/1

钢管省煤器由蛇形管及进出口联箱组成

蛇形管在烟道中垂直于前墙布置（a）管子支吊简单，水速较小；但对于倒U型锅炉，所有蛇形管靠近后墙部分磨损严重

蛇形管在烟道中平行于前墙布置（b）只有后墙附近几根蛇形管磨损较大。但水速较高,阻力较大（a）（b）第一百零四页，共131页。第一百零四页，共131页。

管式空气预热器由多根平行错列钢管焊在上、下管板上构成立方形箱体

空气预热器有管式与回转式两种

1/2

管式空气预热器中烟气在管内由上而下纵向流动，空气从管外横向流过，两者成交叉流动。热量连续地由烟气通过管壁传给空气

为强化传热，在箱体水平方向装有若干中间管板，以提高空气流速第一百零五页，共131页。第一百零五页，共131页。

回转式空气预热器与管式相比结构紧凑，外形小，重量轻，不易腐蚀。但结构复杂，漏风量较前者大

回转式空气预热器中烟气和空气逆向交替地通过同一蓄热板受热面，完成热量的交换。若被加热的空气需要不同温度，则采用三分仓回转式空气预热器。此时，空气流通区分为一次空气和二次空气两个通道。2/2

回转式空气预热器分受热面转动和风罩转动；前者有二分仓和三分仓二种，后者有单流道和双流道二种第一百零六页，共131页。第一百零六页，共131页。

水冷壁的结渣省煤器受热面的磨损空气预热器低温腐蚀第一百零七页，共131页。第一百零七页，共131页。

结渣的产生液态的渣粒在凝固之前冲刷水冷壁或炉墙形成，结渣是自动加剧过程1/3

结渣的危害

受热面吸热减少，炉温升高，水冷壁高温腐蚀；燃烧工况恶化；燃料消耗量增加；炉膛出口烟温及排烟温度升高,过热蒸汽超温；降低锅炉出力和效率；大块焦渣自行脱落时可能压灭炉膛火焰，导致熄火，并会砸坏冷灰斗水冷壁管，造成设备损坏；造成烟通的局部堵塞，增加烟道阻力和引风机的负荷，使厂用电增大

水冷壁管外烟气温度最高，易发生结渣、高温腐蚀及水动力异常第一百零八页，共131页。第一百零八页，共131页。

煤质特性煤灰熔点温度ST低，灰粒向水冷壁运动过程中没有凝固，易形成结渣高灰粘度的煤灰一旦在炉内形成结渣，会自动加剧

炉内温度与空气动力场切圆直径偏大，火焰偏斜、贴壁或冲墙形成炉内局部结渣

燃烧器区域壁面热负荷qrr

qrr较大，燃烧器区域释放的热量大，炉温高，易引起炉内结渣

卫燃带敷设卫燃带的炉膛炉温较高，易在粗糙卫燃带壁面上形成结渣2/3第一百零九页，共131页。第一百零九页，共131页。

选择适当的炉膛热强度及切圆直径；避免炉内温度过高

组织良好的空气动力场，避免火焰偏斜、贴壁冲墙；炉内局部温度过高

保持适当的过剩空气量，过剩空气量大，炉膛出口气温升高；过剩空气量太小，燃烧不完全，造成还原性气氛使灰熔点温度降低，促进炉内结渣

避免锅炉超负荷运行

采用适当的煤粉细度，提高煤粉的均匀度

加强运行监视，及时吹灰、清渣炉膛结渣，煤耗量增加，炉膛出口烟气温度升高，蒸汽温度升高且减温水量增大，锅炉排烟温度升高；炉膛出口结渣时，炉膛的负压值减小，严重时甚至会出现正压3/3第一百一十页，共131页。第一百一十页，共131页。

提高空预器冷端壁温

冷端壁温取决于进风温度和排烟温度。常用蒸汽抽汽加热和热风再循环来提高进风温度，进风温度加热值取决于燃用燃料的特性4/4

空预器冷段受热面采用耐腐蚀材料

采用玻璃管或09铜钢管、耐腐蚀的Corten-A钢、涂搪瓷传热元件和陶瓷元件；采用热管

降低烟气露点

采用低过量空气系数燃烧，减少SO3的生成量，降低烟气露点采用添加剂氧化镁（MgO）、氧化钙（CaO）、白云石（CaCO3+MgCO3）喷入燃烧室，作为吸收剂，中和烟气中SO2，降低露点，并使积灰松软，便于