循環(huán)流化床鍋爐基本知識(shí)

1.鍋爐三大額定參數(shù)：額定蒸汽溫度，額定蒸汽壓力，額定蒸發(fā)量。

鍋爐三大主要參數(shù)：主蒸汽溫，主蒸汽壓，水位。

鍋爐三大安全附件：安全閥，壓力表，水位計(jì)。

2.床料和物料：冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)加入的物料稱作床料，把運(yùn)行中的床料稱作物料。

3.物料濃度：是指爐膛內(nèi)的物料量占整個(gè)燃燒區(qū)的分量。

4.料層厚度：是指密相區(qū)靜止時(shí)的料層尺寸。料層厚度大運(yùn)行時(shí)料層差壓就高。

5.料層差壓：是表征流化床運(yùn)行時(shí)料層高度的物理量，一定的料層高度對(duì)應(yīng)一定的料層差壓。

6.爐膛差壓：是指稀相區(qū)的壓力與爐膛出口的壓力之差，是表征流化床上部懸浮段物料濃度多少的量。爐膛差壓越高爐膛內(nèi)的傳熱系數(shù)就越高。它還是反映返料裝置是否正常的參數(shù)，返料器堵塞后爐膛差壓會(huì)突然降低，甚至到零。

7.臨界流化風(fēng)量：當(dāng)床層由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱骰癄顟B(tài)時(shí)的較小風(fēng)量，稱為臨界流化風(fēng)量。

8.物料循環(huán)倍率：由物料分離器捕捉下來的，且返送回爐膛的物料量與給進(jìn)的燃料量之比。循環(huán)灰越多，循環(huán)倍率就越高；在一定范圍內(nèi)燃料顆粒度越低，循環(huán)倍率就越高；分離器效率越高，循環(huán)倍率就越高；在安全范圍內(nèi)循環(huán)倍率越高，回料系統(tǒng)越穩(wěn)定。

9.鍋爐煙氣含氧量：直接反映了爐內(nèi)的燃燒工況，它表示爐內(nèi)燃料燃燒后的煙氣中所含氧量占煙氣的百分比，一般為0~20％。反映了風(fēng)煤的配比情況，有助于運(yùn)行人員及時(shí)分析發(fā)現(xiàn)燃燒異常，合理控制過量空氣系數(shù)，避免鍋爐發(fā)生結(jié)焦或滅火以及加煤過多等事故的一個(gè)重要參數(shù)，又被稱為運(yùn)行人員的眼睛。

10.何謂爐膛出口壓力，監(jiān)視爐膛出口壓力有何意義？

答：是反映爐內(nèi)動(dòng)力工況較直接的一個(gè)參數(shù)依據(jù)。爐內(nèi)燃燒異常、風(fēng)煤供給量變化或動(dòng)力設(shè)備異常、外界負(fù)荷變化、汽水側(cè)泄漏等，任何一方發(fā)生變化都會(huì)使?fàn)t膛出口壓力發(fā)生變化。所以，隨時(shí)監(jiān)視爐膛出口壓力有著至關(guān)重要的意義。

11.底料：點(diǎn)火前在布風(fēng)板上鋪設(shè)的一定厚度，一定顆粒級(jí)配，一定含碳量的床料，稱為底料。

12.高溫結(jié)焦：床層溫度整體較高，而流化正常時(shí)結(jié)焦。

13.低溫結(jié)焦：床層整體溫度較低，低于灰渣變形溫度，由于局部超溫或低溫?zé)Y(jié)引起的結(jié)焦。

14.夾帶和揚(yáng)析：夾帶是發(fā)生在床層表面氣泡破裂時(shí)逸出去固體顆粒的的現(xiàn)象。任何操作速度的變化，都會(huì)改變所夾帶的床層顆粒份額。揚(yáng)析是煙氣從混合物中帶走細(xì)粉的現(xiàn)象，它可以發(fā)生在自由空域內(nèi)的任何高度。

15.煙氣：燃料在燃燒時(shí)生成的SO2，SO3，在換熱面的外表面結(jié)露時(shí)的溫度。

16.什么是燃燒室的熱平衡？

答：燃料在燃燒室內(nèi)沿高度上、中、下各部所釋放出的熱量與受熱面吸收熱量（含爐膛散熱量）的平衡。

17.何謂燃燒份額？

答：燃料在各燃燒區(qū)域內(nèi)釋放出的發(fā)熱量占燃料總發(fā)熱量的百分比。

18.如何判斷鍋爐溫度場(chǎng)的好壞？

答：只有達(dá)到燃燒室的熱平衡，爐內(nèi)才有一個(gè)較均勻、理想的溫度場(chǎng)，一般來說，循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)溫度差（縱向、橫向）在20℃左右，不超過50℃。爐內(nèi)各部才能保證實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的放熱系數(shù)，各種才能吸收到所需足夠的熱量，從而達(dá)到各部的熱量平衡，保證鍋爐的出力，且不會(huì)發(fā)生局部過熱、物料結(jié)焦等現(xiàn)象。燃燒份額的分部合理與否直接影響鍋爐溫度場(chǎng)的好壞。

19.何謂鍋爐熱平衡？

答：鍋爐熱平衡就是指送入鍋爐的總熱量與工質(zhì)吸收有效利用的熱量以及全部熱損失熱量收支平衡的關(guān)系。

即：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6

Qr----送入鍋爐的熱量

Q1-----鍋爐機(jī)組的有效利用熱量

Q2----排煙熱損失  

Q3----化學(xué)不完全熱損失

Q4----機(jī)械不完全熱損失

Q5----散熱損失

Q6----灰渣的物理熱損失  

鍋爐熱效率：鍋爐有效利用熱量與單位時(shí)間內(nèi)所消耗燃料的輸入熱量的百分比，它表明燃料輸入爐內(nèi)的熱量被有效利用的程度。

測(cè)定方法有：正平衡法和反平衡法

正平衡法：指直接確定輸入鍋爐的熱量Qr和鍋爐有效利用熱Q1則效率=Qr/Q1  

反平衡法：指通過確定鍋爐的各項(xiàng)熱損失，然后按照效率=1-q2-q3-q4-q5-q6計(jì)算得出。

用測(cè)出的鍋爐各項(xiàng)熱損失(q2、q3、q4、q5和q6)的方法求得鍋爐熱效率的方法稱為反平衡法。

η＝ql＝ 100％－q2－q3－q4－q5－q6

式中：

q1——有效利用熱量占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q2——排煙熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q3——化學(xué)不完全燃燒熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q4——機(jī)械不完全燃燒熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q5——散熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)；

q6——灰渣物理熱損失占送入鍋爐總熱量的百分?jǐn)?shù)。

由于反平衡法不但可以確定鍋爐的效率而且還可以確定鍋爐的各項(xiàng)損失因而可以了解鍋爐工作情況并能找出提高鍋爐效率的途徑，加之反平衡法不要求試驗(yàn)期間嚴(yán)格保持鍋爐負(fù)荷不變。

鍋爐凈效率：扣除自用排汽、水、電能消耗后的效率，稱為凈效率

20.如何強(qiáng)化燃燒，減少不完全燃燒損失？

（1）合理設(shè)計(jì)，改造爐膛形狀；

（2）合理設(shè)計(jì)布風(fēng)板，以及風(fēng)帽的布置，恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)帽開孔率；

（3）合理的設(shè)計(jì)二次風(fēng)開口位置，恰當(dāng)?shù)慕M織二次風(fēng)，加強(qiáng)氣流的混合和擾動(dòng)；

（4）要有足夠的爐膛容積；

（5）高效的分離裝置、穩(wěn)定可靠、連續(xù)可調(diào)的回料系統(tǒng)。

21.如何減少排煙損失？

1)防止受熱面積灰由于灰的傳熱系數(shù)很小，鍋爐受熱面積灰會(huì)增加受熱面的熱阻，同樣大的鍋爐受熱面積，如果積灰，傳給工質(zhì)的熱量將大幅度減小，會(huì)提高爐內(nèi)和各段煙溫，從而使排煙溫度升高。在運(yùn)行中應(yīng)定期進(jìn)行受熱面吹灰，停爐檢修時(shí)應(yīng)清理受熱面積灰，可減輕和防止積灰，保持排煙溫度正常。

2)注意給水溫度的影響。鍋爐給水溫度降低會(huì)使省煤器傳熱溫差增大，省煤器吸熱量將增加，在燃料量不變時(shí)排煙溫度會(huì)降低，但在保持鍋爐蒸發(fā)量不變時(shí)，蒸發(fā)受熱面所需熱量增大，就需增加燃料量，使鍋爐各部煙溫回升，這樣排煙溫度受給水溫度下降和燃料量增加兩方面影響，一般情況下保持鍋爐負(fù)荷不變，排煙溫度會(huì)降低但利用降低給水溫度來降低排煙溫度不可取，會(huì)因汽機(jī)抽汽量減小使電廠熱經(jīng)濟(jì)性降低。

3)避免進(jìn)入鍋爐風(fēng)量過大。鍋爐生成煙氣量的大小，主要取決于爐內(nèi)過量空氣系數(shù)及鍋爐的漏風(fēng)量，鍋爐安裝和檢修質(zhì)量高，可以減少漏風(fēng)量；但是送入爐膛有組織的總風(fēng)量卻和鍋爐燃料燃燒有直接關(guān)系，在滿足燃燒正常的條件下，應(yīng)盡量減少送入鍋爐的過?？諝饬?，過大的過量空氣系數(shù)，既不利于鍋爐燃燒，也會(huì)增加排煙量使鍋爐效率降低，正確監(jiān)視分析鍋爐氧量表和風(fēng)壓表，是合理配風(fēng)的基礎(chǔ)。

4)注意煤粒破碎系統(tǒng)運(yùn)行的影響，煤粒越粗鍋爐送風(fēng)量必然加大，使煤粒級(jí)配與設(shè)計(jì)相匹配是極為重要的。另外可以通過飛回再循環(huán)的利用和返料風(fēng)大小來優(yōu)化燃燒。

22.如何減少固體未完全燃燒熱損失。

1)合理調(diào)整煤粒細(xì)度。煤粒細(xì)度是影響灰渣可燃物的主要因素之一,理論上,煤粒越細(xì),燃燒后的可燃物越少,有利于提高燃燒經(jīng)濟(jì)性,但煤粒越細(xì),受熱面越易粘灰,影響傳熱效率；但是煤粒過粗炭顆粒大，很難完全燃燒，飛灰可燃物含量將會(huì)大幅度升高，所以應(yīng)選擇合理的煤粒細(xì)度值來降低固體未完全燃燒熱損失，另外可以通過飛回再循環(huán)的利用和返料風(fēng)大小來優(yōu)化燃燒來優(yōu)化燃燒。

2)控制適量的過量空氣系數(shù)。炭顆粒的完全燃燒需要與足夠的氧氣進(jìn)行混合，送入爐內(nèi)的空氣量不足，不但會(huì)產(chǎn)生不完全燃燒氣體，還會(huì)使炭顆粒燃燒不完全，但空氣量過大，又會(huì)使?fàn)t膛溫度下降，影響完全燃燒。因而過量空氣系數(shù)過大或過小均對(duì)炭顆粒的完全燃燒不利，應(yīng)通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定合適的過量空氣系數(shù)。

3)加強(qiáng)燃燒調(diào)整。爐膛內(nèi)燃料燃燒的好壞、爐膛溫度的高低、煤粒進(jìn)入爐膛時(shí)著火的難易，對(duì)飛灰及灰渣可燃物的含量有直接影響。爐膛內(nèi)燃燒工況不好，就不會(huì)有較高的爐膛溫度，煤粒進(jìn)入爐膛后，就沒有足夠的熱量預(yù)熱和點(diǎn)燃，必將推遲燃燒，增加飛灰含炭量。掌握燃燒特性，使鍋爐處于較佳燃燒工況下，重視燃燒工況的調(diào)整是減少固體未完全燃燒熱損失的重要方面。

23.導(dǎo)熱：當(dāng)物體各部分之間不發(fā)生相對(duì)位移或由兩物體直接接觸時(shí)，進(jìn)行的熱量傳遞稱為導(dǎo)熱（又稱熱傳導(dǎo)），所以理論上講導(dǎo)熱可以在固體、液體和氣體中發(fā)生。

24.對(duì)流換熱：流體流經(jīng)固體表面時(shí)，流體與固體表面之間的熱量傳遞現(xiàn)象。

25.何謂熱輻射？影響熱輻射的因素有哪些？

答：具有溫度的物體不依賴任何外界條件，而是利用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。

1）黑度大小。影響輻射能力及吸收率。

2）物體的溫度。影響輻射力及熱量傳遞能力。

3）角系數(shù)。影響有效輻射面積。

4）物體的相態(tài)。

26.循環(huán)流化床的動(dòng)力學(xué)特性包括哪些？

答：包括其流態(tài)化特征、顆粒濃度（或空隙率）、顆粒以及氣體流速等參數(shù)沿爐膛軸向及徑向的分布特性。

27.影響循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)傳熱的主要因素？

1)顆粒濃度升高，傳熱系數(shù)就升高；

2)流化速度升高，傳熱系數(shù)就升高；

3)料層溫度升高，傳熱系數(shù)就升高；

4)循環(huán)倍率升高，傳熱系數(shù)就升高；

5)一定范圍內(nèi)顆粒尺寸細(xì)的比例適當(dāng)增多，傳熱系數(shù)就升高；

6)有膜式水冷壁的鍋爐，可以增強(qiáng)傳熱系數(shù)；

7)有懸掛式受熱面的鍋爐，可以增強(qiáng)傳熱系數(shù)。 

28.煙氣走廊是如何形成的？有何危害？

答：受熱面上存在較大的間隔，局部阻力小，煙氣走短路而形成煙氣走廊。在此區(qū)域內(nèi)煙氣速度較高，由于受熱面磨損量與煙氣速度的三次方成正比，因而會(huì)造成局部的嚴(yán)重磨損。

29.熱應(yīng)力：溫度改變時(shí)，物體由于外在約束力以及內(nèi)部各部分之間的相互約束力，使其不能完全自由脹縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。

30.疲勞強(qiáng)度：金屬材料在無限多次交變應(yīng)力下而不破壞的較大承受能力稱為疲勞強(qiáng)度或疲勞極限。

31.金屬蠕變：金屬材料長(zhǎng)期在超溫、超壓的作用下，發(fā)生緩慢持久的塑性變形的現(xiàn)象，稱為金屬蠕變。鋼的抗蠕變能力和持久強(qiáng)度一般統(tǒng)稱為熱強(qiáng)性，其主要的因素：有冶金質(zhì)量、晶粒度、熱處理、金相組織（鍋爐珠光體熱強(qiáng)鋼的金相組織為珠光體加鐵素體）、機(jī)械加工、運(yùn)行過程中溫度的波動(dòng)等。造成鍋爐部件壽命老化的因素主要有：金屬疲勞、蠕變、腐蝕、和磨損。

32.金屬相變（金相組織發(fā)生變化）：在溫度大幅度驟變的作用下，使基本的是金屬晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。